2022-2023学年湖北省十堰市高二上学期期末调研考试物理试题含解析

  十堰市20222023学年度上学期期末调研考试题

高二物理

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 有一根粗细均匀的金属导线，其长度为L，电阻为R，把它对折使其长度为，则对折后的电阻值为（　　）

A. R B. R C. 2R D. 4R

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】将金属导线对折，由于金属导线得体积不变，所以其横截面积变为原来的2倍，长度变为原来的一半，根据电阻定律分析得到，电阻变为原来的倍，故A正确，BCD错误；

故选：A。

2. 一定值电阻R=2Ω，在其两端加U=10V的恒压，则通过电阻的电流为（　　）

A. 0 B. 5A C. 4A D. 2A

【答案】B

【解析】

【详解】依据欧姆定律，可得

故选B。

3. 如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头向左端移动时，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大

B. 电压表V1的读数增大，电流表A1的读数不变

C. 电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大

D. 电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小

【答案】C

【解析】

【详解】当滑动变阻器滑动触头向左端移动时，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；通过电流减小，则电流表A1的读数减小，两端电压减小，根据

可知两端电压增大，则电压表V1的读数增大，电流表A2的读数增大；根据

可知通过电流减小，则电压表V2的读数减小。

故选C。

4. 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（　　）

A. 金属棒受到的安培力大小为F=BILsinθ

B. 金属棒受到的摩擦力大小为f=BILcosθ

C. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大

D. 若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．金属棒受到的安培力大小

故A错误；

BD．电流方向从a到b，受力分析如图所示

根据平衡条件有

，

所以若只增大磁感应强度B后，导轨对金属棒的支持力减小，所以金属棒对导轨的压力减小，故BD错误；

C．若只改变电流方向，安培力方向将变为斜向右下，安培力在竖直方向上的分力竖直向下，所以金属棒对导轨的压力将增大，故C正确。

故选C。

5. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为的带电小环沿杆下滑到图中的处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，。则小环滑到处时的速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】以小环为对象，垂直杆方向根据受力平衡可得

解得

故选B。

6. 现有一列沿轴传播的简谐横波，周期，则波速等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由图像可知波长为

则波速为

故选B。

7. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有

解得

故D正确，ABC错误

故选D。

8. 恒力F作用在质量为m物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是（　　）

A. 拉力F对物体冲量大小为零 B. 拉力F对物体的冲量大小为Ft

C. 拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ D. 合力对物体的冲量大小为零

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】ABC．拉力F对物体的冲量大小

I=Ft

故AC错误，B正确；

D．物体静止在地面上，合力为零，则合力对物体的冲量为零，故D正确。

故选BD。

9. 如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条颜色相同、强度相同的光线，均由空气沿半圆的半径方向射人玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（　　）

A. 若光线能发生全反射，则光线一定能发生全反射

B. 若光线能发生全反射，则光线一定能发生全反射

C. 若三条光线中只有一条在点发生了全反射，则一定是光线发生了全反射

D. 若光线能发生全反射，则、、三条光线均能发生全反射

【答案】BC

【解析】

【详解】ABD．由图可知，光线入射角最大，光线入射角最小；若光线能发生全反射，可知光线的入射角一定大于全反射的临界角，光线的入射角不一定大于全反射的临界角，则光线一定能发生全反射，光线不一定能发生全反射，故B正确，AD错误；

C．由图可知，光线入射角最大，光线入射角最小；若三条光线中只有一条在点发生了全反射，则一定是光线发生了全反射，故C正确。

故选BC。

10. 在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，则下列关于过c点的导线所受安培力的方向表述不正确的是（　　）

A. 与ab边平行，竖直向上

B. 与ab边平行，竖直向下

C. 与ab边垂直，指向左边

D. 与ab边垂直，指向右边

【答案】ABD

【解析】

【详解】导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。C正确。

选不正确的，故选ABD。

11. 如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外。要使线圈产生感应电流，下列方法中可行的是（　　）

A. 将线圈向左平移一小段距离

B. 将线圈向上平移一小段距离

C. 以ab为轴转动，且转动角度小于60°

D. 以bc为轴转动，且转动角度小于60°

【答案】AC

【解析】

【详解】A．将线圈向左平移一小段距离，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故A正确；

B．将线圈向上平移一小段距离，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故B错误；

C．以ab为轴转动，且转动角度小于60°，通过线圈的磁通量减小，线圈会产生感应电流，故C正确；

D．以bc为轴转动，且转动角度小于60°，通过线圈的磁通量保持不变，线圈不会产生感应电流，故D错误。

故选AC。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。

（1）圆柱体的直径为__________mm，长度为__________cm。

（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，则电阻率=__________（用D、L、I、U表示）。

【答案】    ①. 1.847    ②. 4.240    ③.

【解析】

【详解】（1）[1][2]由题图甲可知，螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为

34.7×0.01mm=0.347mm

螺旋测微器示数为

1.5mm+0.347mm=1.847mm

由题图乙可知，游标卡尺主尺示数为4.2cm，游标尺示数为

mm=0.40mm

游标卡尺示数为

42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm

（2）[3]根据电阻定律，有

又

解得

13. “求知”兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。准备的器材如下：

A．一节干电池；

B．电流表G（量程为0~2.0mA，内阻Rg为10Ω）；

C．电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω）；

D．滑动变阻器R1（0~10Ω，5A）；

E．滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）；

F．定值电阻R3=990Ω；

G．开关S和导线若干。

（1）所选器材中无电压表，需要将G与定值电阻R3______（填“串联”或“并联”），改装后的电压表对应量程是______。

（2）根据所给器材在空白框里画出电路图。（     ）

（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是______（填写器材前的字母编号）。

（4）该同学利用上述实验原理图测得几组数据，并根据这些数据，以电流表G的读数I1为纵轴，电流表A的读数I2为横轴，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E＝______V（保留三位有效数字），干电池的内阻r＝______Ω（保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 串联    ②. 0~2V    ③.     ④. D    ⑤. 1.48    ⑥. 0.85

【解析】

【详解】（1）[1][2]电流表与定值电阻串联可以改装成大量程的电压表，其量程为

（2）[3]由于一节干电池的内阻较小，所以电流表应采用外接法，实验电路图如图所示

（3）[4] 为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选小电阻值的滑动变阻器，故选D；

（4）[5][6]根据闭合电路欧姆定律得

整理得

由此可知，图线的纵截距为

解得

图线的斜率为

解得

14. 如图所示为某玻璃砖的截面图，由半径为R的四分之一圆与长方形组成，长为R，长为，一束单色光以平行于的方向照射到圆弧面上的F点，，折射光线刚好交于的中点，光在真空中的传播速度为c，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）试判断光在面上能否发生全反射，并求光从F点传播到所用的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)折射光路如图所示

由题意可知，，因此为等腰三角形，根据几何关系，光在F点的入射角

折射角

因此玻璃砖对光的折射率

(2)由几何关系，光在面上的入射角，由于

因此

光在面会发生全反射。

由几何关系可知

则光从F点传播到所用时间

15. 如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出。重力加速度为g。求：

（1）此过程中系统损失的机械能；

（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒得

解得

系统的机械能损失为

联立解得

（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，则

，s=vt

联立解得

16. 如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中四分之一虚线圆弧通过静电分析器，从点垂直竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压（只表示电压的大小），电场中虚线圆弧的半径为，粒子的质量为、电荷量为，，，粒子所受重力不计。

（1）求粒子经过辐向电场时其所在处电场强度大小；

（2）若要使带电粒子只能打在边上，求磁感应强度满足的条件；

（3）调节磁场强弱可以使粒子打在边上不同位置，求在能到达边的粒子中，离点最远的粒子在磁场中运动的时间。

【答案】（1）；（2）≥；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子在加速电场中加速，根据动能定理有

解得

粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力有

解得

（2）要使带电粒子能打在NC边上，轨迹Ⅱ如图所示

由几何关系可知

≤

由

可得

≥

（3）N点最上方的粒子在磁场中做运动轨迹如图Ⅰ所示，由几何关系可知

 粒子在磁场中运动的圆形角为120°