贵州省卓越联盟2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份贵州省卓越联盟2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题，共13页。
注意事项：
（总分：100分考试时间：75分钟）
1．答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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符合题目要求。
1．某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数
B．鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6
C．人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大
D．篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变大
2．如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。交流电源接充电板，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为，面积为，若在到时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（ ））
A．点的电势高于点的电势
B．受电线圈中感应电流方向由到
C．若不计受电线圈电阻，则之间的电势差为
D．若想增大之间的电势差，可以仅增加送电线圈中的电流的变化率
3．用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．2021年3月1日，最新刑法修正案（11）生效，“高空抛物”正式入刑。假设某小区出现一起高空抛物伤人事件，警察经过仔细侦查发现该物体在下落过程中（视为自由落体运动）最后一秒内下落的高度为，该小区住房层高大约为，警察经过计算锁定抛物楼层。，请用所学的物理知识判断抛物楼层最有可能是（ ）
A．7楼B．9楼C．13楼D．16楼
5．“嫦娥三号”首次实现月面巡视勘察和月球软着陆，为我国探月工程开启了新的征程。设载着登月舱的探测飞船在以月球中心为圆心、半径为的圆轨道上运动时，周期为。随后登月舱脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为的圆轨道上运动。引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A．月球的质量为
B．登月舱在半径为的圆轨道上运动时的周期为
C．登月舱在半径为的圆轨道上比在半径为的圆轨道上运动时的速率小
D．登月舱在半径为的圆轨道上比在半径为的圆轨道上运动时的机械能大
6．水平架设的三根绝缘直流输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图所示，其中，导线中电流大小相等。电缆线在上方，两根电缆线在下方，且位于同一水平高度处，为等腰三角形，点是连线的中点，电缆线上的点、点、点在同一竖直平面内，忽略地磁场，下列说法正确的是（ ）
A．输电线缆相互吸引B．输电线缆所受安培力的方向竖直向下
C．输电线缆在点处产生的磁场方向竖直向下D．点处的磁场方向沿水平方向由指向
7．空间中存在一个方向沿轴正方向的静电场，电场强度与位置的关系如图所示，取处为零势能参考点，一质量为，带电量为的点电荷（忽略重力，可视为质点）从处由以沿轴正方向的初速度进入电场。图中为已知量。下列说法正确的是（ ）
A．点电荷在区间内做匀速直线运动
B．处的电势为
C．在区间内电场力做的功为
D．若点电荷在处的动能，则点电荷在处的动能为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8．下列关于机械振动和机械波的说法，不正确的是（ ）
A．声源靠近观察者，观察者接受到的声波频率大于声源的频率
B．衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C．两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移
D．机械波在传播时，质点在一个周期内沿波的传播方向移动一个波长
9．如图所示，某一小球以速度水平抛出，在落地之前经过空中两点，在点小球速度方向与水平方向的夹角为，在点小球速度方向与水平方向的夹角为两点间的高度差（空气阻力忽略不，），以下判断中正确的是（ ）
A．小球运动到的时间B．小球经过两点间的时间
C．初速度D．初速度
10．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一工件以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，工件没有从传送带上滑落，取，则（ ）
A．工件在0～1s内受到的摩擦力等于在1～2s内的摩擦力
B．摩擦力方向一直与工件运动的方向相反
C．工件与传送带间的动摩擦因数为0.25
D．传送带底端到顶端的最短距离为12m
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（6分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示：
（1）下表是某同学记录的3组实验数据，并作了部分计算处理。
请计算出第3组实验中的______s，______。
（2）用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是______（选填选项前的字母）。
A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线对应的值小于图线对应的值
12．（10分）小陈同学学习了闭合电路的欧姆定律后，想到可以设计实验测定两节干电池的电动势和内阻，他根据实验设计已将部分实验仪器进行了连接，如图甲所示。
电压表V（量程3V，15V，内阻很大）；
电流表A（量程0.6A，3A，内阻很小）；
滑动变阻器；
（1）请用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）实验时发现电流表不能用，于是移去电流表，并用电阻箱替换滑动变阻器，重新连接电路，请在图乙方框图中画出重新设计的电路图。
（3）改变电阻箱的阻值得出多组电阻和对应电压，做出的图像如图丙所示，图像的截距为，斜率为。则电源电动势______，电源内阻______，（用表示）
（4）由于电压表的分流作用，电动势的测量值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
13．（12分）如图，直角三角形为一棱镜的横截面，。一束光线射到边上并进入棱镜，该棱镜的折射率，最后垂直于边射出。已知真空中的光速为c。求：
（1）光线从边上射入的入射角；
（2）保持边上的入射角不变，从边上中点射入棱镜，求光在棱镜中传播时间。
14．（14分）在老式电视机的显像管中，电子束经电压为的电场加速后，进入圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为，半径为。当不加磁场时，电子束将通过点打到屏幕的中心点。当加上某一磁场时，电子束偏转角度。已知电子的质量为，电荷量大小为，。
（1）电子打在屏幕上的速度大小；
（2）求此时所加磁场的磁感应强度的大小及方向；
（3）若圆形区域内所加匀强磁场为矩形，当磁感应强度，求所加矩形磁场的最小面积。
（18分）大数据平台实时监测数据显示，2023年我国邮政快递业务量突破1600亿，连续10年稳居世界第一。如图甲所示是某快递点分拣快递装置的部分简化示意图，将可视为质点质量的某快递从圆弧右端点静止释放，进入水平传送带传送，最后能从点水平抛出，落到地面。快递到达点的同时，传送带以的恒定加速度开始运行，当其速度达到后稳定匀速运行。已知圆弧半径，传送带长度，离地面的高度，快递和传送带之间的动摩擦因数为0.1，其余接触面光滑，求：
（1）快递到达点时对圆弧轨道压力的大小；
（2）快递在传送带上运动所用的时间及水平抛出后落地点离D点的水平距离；
（3）快递运送常用瓦楞纸箱包裹，为了加大循环使用，提高节约意识，需要进一步提升瓦楞纸箱的综合特性（弹性、耐磨性、减震性等），现利用图乙简化装置对其进行检测。如图乙所示，传送带左端接光滑平面，快递离开传送带滑上平面与物块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程没有机械能损失，每次碰撞分离后物块在极短时间内，在外力作用下重新静止在弹簧原长位置。已经物块质量，快递第二次经过D点时传送带已达到稳定运行速度，则在第一次碰撞之后的整个过程中，快递与传送带之间因摩擦产生的热量。
贵州省学校卓越联盟发展计划项目2024年上半年期中考试
高二物理参考答案
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符合题目要求。
1．答案：D
【详解】AB．设鞋子与斜面间动摩擦因数为，由题意可得解得故AB错误；C．动摩擦因数取决于材料表面的粗糙程度，与压力大小无关，故C错误；D．篮球鞋开始滑动前，摩擦力大小为
即随的增大而变大，故D正确。故选D。
2．【答案】D
AB．受电线圈平面磁感应强度向上，由均匀增加到，根据楞次定律可得受电线圈中的感应电流为顺时针（从上往下），即受电线圈中的电流为，受电线圈作为等效电源，电源内部电流由低电势流向高电势，即，故A项和B项错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可求得受电线圈的感应电动势大小为又因为则之间电势差为故C项错误；
D．仅增加送电线圈中的电流的变化率，穿过受电线圈的增大，所以两端的电势差增大，故D项正确。故选D。
3．【答案】A
由题可知原线圈输入电压的有效值为
原线圈电流为，副线圈输出电流的有效值为
变压器无法改变电流的频率，故，故选A。
4．答案：D
【详解】设下落的总时间为，则根据自由落体运动规律有
解得则下落的总高度为，该小区住房层高大约为，由于实际中还存在阻力作用，所以抛物楼层最有可能是16楼。故选D。
5．【答案】A
A．飞船绕月，根据万有引力提供向心力有月球的质量，故A正确；
B．根据开普勒第三定律，可得，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有，解得，由题可知，则，故C错误；
D．登月舱脱离飞船变轨到离月球更近的半径为的圆轨道上运动时要制动减速，所以在半径为的圆轨道上比在半径为的圆轨道上运动时的机械能小，故D错误。
故选A。
6．答案：D
【详解】A．输电线缆电流方向相反，相互排斥，故A错误；
B．由右手螺旋定则及磁场的叠加可知两条线缆在点所产生的合场强水平向右，根据左手定则知线缆受到的安培力方向竖直向上，故B错误；
C．由右手螺旋定则可知线缆在点处产生的磁场方向由点指向点，故C错误；
D．由右手螺旋定则及题意可知线缆在点处产生的磁场方向等大反向，线缆在点处产生的磁场方向由点指向点，故合场强的方向由点指向点，故D正确。故选D。
7．【答案】B
【解析】在区间内点电荷受恒定电场力，且电场力与初速度同向，电荷做匀加速直线运动，故A选项错误。沿电场方向电势逐点降低，降低量为图象面积，故B选项正确。在区间内电场力做的功为，由动能定理得点电荷在处的动能为。故CD错误。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8．【答案】BCD
【详解】
A．根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者时，观察者接收到的声波频率大于声源的频率，故A正确；
B．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故纵波也能发生衍射现象，故B错误，符合题意；
C．波发生干涉时，振动加强点的振幅比振动减弱点的振幅要大，但振动加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移，故C错误，符合题意；
D．机械波为横波并进行传播时，质点在波的传播方向上没有位移，故D错误，符合题意。
9．【答案】AD
【解析】由平抛运动过程有
得，所以C错D对．
得，
，得
，
所以B错A对．
10．【答案】AC
【详解】AB．由乙图可知在内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式，可知两段时间内摩擦力大小相等，故A对，B错误；
C．在内物块的加速度大为
根据牛顿第二定律得
解得
C正确；
D．物块上升的位移大小等于图像所包围的面积大小，为
所以传送带底端到顶端的距离为，故D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（每空2分，共6分）
答案：（1）；（2）B
【解析】（1）周期，由，解得．
（2）由，两边平方后可知：是过原点的直线，为正确的图线，与相比，周期相同时，摆长更短，说明对应测量的摆长偏小；与相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数．g值大于图线b对应的g值。故选B。
12．（每空2分，共10分）
【答案】（1） （2）
（3） （4）偏小
【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图
（2）[2]电路图如下
[3]根据闭合电路欧姆定律
可得
即图像的斜率，纵轴截距，故电源电动势，电源内阻
（4）由于电压表的分流作用，电动势的测量值偏小
13．解析：（1）光路图及相关量如图所示．光束在边上折射，由折射定律得
式中是棱镜的折射率．由几何关系可知
由几何关系和反射定律得
联立上式，并代入得
（2）入射角为，设的中点为，与的交点为，从边射出的点为。边上中点射入棱镜
由几何关系得：，，
根据公式，
得
14．解析：（1）设经过电子枪加速电场加速后，电子的速度大小为，
根据动能定理：
解得：
（2）设电子在磁场中做圆周运动的半径为R，偏转角为，
根据牛顿第二定律得：
由几何关系得：
联立以上各式可得：
（3）当时，根据牛顿第二定律得
得：
设此时速度偏转角为，则
得：
由几何关系知，则矩形磁场的面积为：
15．解析（1）快递从点到点，由动能定理有
在点对快递进行受力分析，由牛顿第二定律有
快递运动到圆弧轨道最低点时受到的支持力大小
根据牛顿第三定律可知：快递对轨道的压力大小为
（2）快递在传送带上，由牛顿第二定律有
假设快递和传送带共速，由运动学公式有
解得，利用运动学公式求快递减速位移
解得，由于
说明快递在传送带上一直做减速运动，根据运动学公式
解得快递到达传送带左端D点速度，
联立解得
（3）快递与物块发生弹性碰撞
解得
快递第一次碰后返回D点时的速度小于传送带的速度，所以快递在传送带上先向右做减速运动，然后在传送带上向左做加速运动，由运动的对称性可知快递离开传送带的速度大小仍然是，且加速与减速的位移大小相等，由解得位移的大小
传送带的位移
运动时间
到第二次碰前快递和传送带发生相对运动产生的热量
联立解得
快递第二次碰前速度大小为，第二次碰后快递的速度为，则第2次碰后到第3次碰前产生的热量为
由数学知识可知
则快递与传送带之间由于相对运动产生的总热量组次
1
2
3
摆长
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间
90.0
95.5
100.5
振动周期
1.80
1.91
重力加速度
9.74
9.73