河南省许昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(解析版)

这是一份河南省许昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(解析版)，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟；满分：100分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。用2B铅笔把所选答案涂在答题卡上。
1. 在物理学中，有些物理量是矢量、有些物理量是标量、矢量相加时遵从平行四边形定则，标量相加时遵从算术法则。下列四组物理量中，均为矢量的是（ ）
A. 电场强度，磁感应强度B. 电动势，磁通量
C. 电流，电压D. 电功，电功率
【答案】A
【解析】A．电场强度是矢量，磁感应强度是矢量，故A正确；
B．电动势和磁通量都是标量，故B错误；
C．电流和电压都是标量，故C错误；
D．电功和电功率都是标量，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，长直刚性导线MN水平固定放置。在导线MN正下方，矩形线圈abcd被两根轻质绝缘细线静止地悬挂在MN上，线圈的ab、cd两边均呈水平状态，abcd回路中始终通以逆时针方向的恒定电流。开始时，MN中不通电流，此时两细线的拉力大小均为T1；当MN中通以由M指向N的恒定电流时，两细线的拉力大小均MN变为T2。则下列关系正确的是（ ）
A. T2=T1B. T2T1D. T2有可能等于0
【答案】C
【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。由于MN中通以由M指向N的恒定电流，且ab较近，cd较远。则MN对的ab排斥力大于对cd的吸引力，则两绳拉力变大，即
T2>T1
3. 在电吉他中，电拾音器的基本结构如图所示。磁体附近的金属弦被磁化，其极性如图所示，因此弦振动时，在闭合线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。则在金属弦振动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过闭合线圈的磁通量一定增加
B. 穿过闭合线圈的磁通量一定减小
C. 闭合线圈中产生感应电流是恒定电流
D. 闭合线圈中产生的感应电流大小不断变化
【答案】D
【解析】AB．金属弦振动过程中，靠近磁铁，穿过线圈的磁通量增大，远离磁铁穿过线圈的磁通量减小，故AB错误；
CD．金属弦振动过程中磁场的方向不变，弦的速度大小和方向会不断变化，则线圈中产生的感应电流大小和方向不断变化，故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，拖把是由轻质拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在光滑水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把头，经过一段时间、拖把头沿水平向右的方向加速运动了一段位移。已知拖杆与水平方向的夹角为θ（00）、质量为m、速度大小为v的带电粒子。试求：该粒子的运动轨迹与y轴的交点坐标。
【答案】（0， ）
【解析】如图所示是带电粒子的运动轨迹，其中 O1 是轨迹圆的圆心、P 为粒子运动轨迹与 y 轴的交点，设交点坐标为 P（0，-y），粒子在磁场中运动的轨道半径为 R，对粒子有
解得
因为θ=60°，由几何关系知，OO1与 x 轴正方向夹角为 30°，所以∠OO1P=60°，三角形OO1P 是等边三角形，各边的长度都是半径 R， 所以 P 距坐标原点的距离为
OP=
所以粒子的运动轨迹与 y 轴的交点坐标为
（0， ）
14. 固定的物体容易被运动的物体击穿，而不固定的物体不容易被运动的物体击穿。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。如图所示，左右厚度为d的长方体物体，固定在竖直墙壁上，如图甲所示。质量和长方体物体相同的无动力模拟小车（小车右方固定有足够长的水平轻质钻头），从某一位置沿着水平光滑轨道向右以某一速度匀速运动，最后钻头刚好能够水平水平钻头击穿物体（钻头不进入墙）。现把该物体静止放在水平光滑轨道上，如图乙所示。若让该模拟小车也以同样的速度水平向右运甲→水平钻头动，试通过计算分析，最后钻头是否能够击穿该物体。设钻头在物体中受到水平向左的阻力始终为恒力。
【答案】见解析
【解析】设小车的运动速度大小为 v0，小车和物体的质量均为 m。
（1）第一种情况：钻头进入物体后，设钻头受到的阻力为 F， 对小车：由动能定理得
（2）第二种情况：设钻头不能够击穿物体， 设钻头进入物体后，整体最后的共速为 v，钻头进入物体深度为 x，对二者组成的整体，有由动量守恒定律得mv0=2mv
由能量守恒定律得
联合求解得
x=
因为 x