2023-2024学年贵州省遵义市高二（下）期末质量监测物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年贵州省遵义市高二（下）期末质量监测物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.作为嫦娥六号任务的指挥中心操控人员，需要具备标量和矢量的基础知识，以便嫦娥六号在月球表面挖掘时，能精准控制路径。以下物理量中哪个是标量( )
A. 速度B. 动量C. 动能D. 加速度
2.兴趣小组模拟某智能家居系统中风能发电机的工作原理。如图所示，两磁极固定，其间的磁场可视为匀强磁场，线圈在风力作用下，绕轴逆时针加速转动，依次经过甲、乙、丙、丁四个位置，这段时间内发电机产生电动势最大的位置是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
3.某工厂研发了一种室内光纤照明系统，如图甲所示，主要材料为塑料光纤。这种光纤由聚苯乙烯等作为芯层材料，氟塑料等作为皮层材料，具有质轻、柔软、光传导能力大的特点。图乙是光纤中光传导的原理示意图。下列说法正确的是( )
A. 光在该光纤中的传播速率大于在真空中的速率，以便于快速传播
B. 光在该光纤中利用全反射现象减小传输中的损耗，实现良好照明效果
C. 为保证光全被约束在纤芯中，芯层材料的折射率需小于皮层材料的折射率
D. 为保证光全被约束在纤芯中，光进入光纤时的入射角只能是90°
4.汽车碰撞实验是检测汽车安全性能的手段。如图，为了检测汽车甲的安全性能，工程师让甲车以v0=20m/s的速度在水平地面上与静止的汽车乙发生正碰(碰撞前甲已失去动力)，碰撞后两车共速，从碰撞开始到两车恰好共速所用时间t=0.3s。甲车总质量(含假人)m1=1800kg，乙车总质量m2=2200kg，不考虑地面阻力，则( )
A. 两车共同速度大小为9m/s
B. 因m1C. 碰撞过程中乙对甲的平圴作用力大小为1.2×105N
D. 若其他条件不变，m2越大，两车间平均作用力就越小
5.如图所示，在一次山区救援中，救援队在空中两位置通过无人机同时投放医疗包甲和食物包乙，甲斜向上投放、乙由静止释放，同时到达目标点。甲、乙的质量分别为m1、m2且m1A. 动能变化量相同B. 动量变化量相同C. 动量变化率相同D. 速度变化率相同
6.科学家利用磁场控制带电粒子的轨迹，研究粒子的性质。如图，PMN左下方空间内有垂直纸面向里的匀强磁场，PM⊥MN。现有电荷量相同、质量不同的甲、乙两种正粒子，先后从PM上O点以平行于MN的相同速度射入磁场，甲、乙分别经过MN上E、F两点，OM=ME=EF=d，不考虑粒子间相互作用力及重力，则( )
A. 乙在磁场中运动的轨道半径为2dB. 乙的质量是甲质量的2.5倍
C. 甲在磁场中运动时间大于乙D. 洛伦兹力对甲、乙均做正功
7.某小组设计了如图所示测量磁感应强度的实验方案。虚线框内有垂直纸面向里的待测匀强磁场，轻质绝缘细线跨过两个可视为光滑的定滑轮，左端与一固定的力传感器甲相连，右端竖直悬挂一匝数为n、边长为L的正方形线圈abcd(线圈中通有电流I，且cd水平)，线圈底边中央通过竖直绝缘细线与固定于底座的力传感器乙相连，线圈始终静止。该小组实验记录如下表所示，则( )
A. 实验1中，cd边受到待测磁场的安培力方向竖直向上
B. 实验2中，cd边受到待测磁场的安培力大小为F2
C. 磁感应强度大小为F1+F22nIL
D. 磁感应强度大小为F1−F22nIL
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.我国运动员使用战绳训练，为2024年巴黎奥运会做准备，教练用传感器采集数据，提升训练效果。运动员持续抖动战绳一端，形成的绳波可视为简谐横波(不考虑反射)。以平衡位置在x=2m处的质点Q开始振动时为计时起点，t=0.5s时的部分波形图如图甲所示，Q的振动图像如图乙所示。则该绳波( )
A. 周期为0.5sB. 波速为4m/sC. 沿x轴负方向传播D. 沿x轴正方向传播
9.2024年5月，遥八火箭搭载嫦娥六号在文昌成功发射。为完成后续探测任务，我国还将发射极轨卫星甲、探测卫星乙和地球静止卫星丙，它们均绕地球做匀速圆周运动(不考虑其他天体影响)，如图所示。甲、乙、丙到地心距离分别为r1、r2、r3(r1A. B.
C. D.
10.如图甲所示，某科创小组将理想变压器固定在水平面上，左侧线圈(匝数N1=500匝)通过一个阻值R1=1Ω的定值电阻，与同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨连接，导轨间距L=1m；右侧线圈(匝数N2=1000匝)与一阻值R2=4Ω的定值电阻连成回路。线圈左侧导轨区域充满竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。长度也为L的金属杆ab在外力作用下开始运动，当速度为v0=2m/s时开始计时，ab运动的速度v与时间t的图像如图乙所示(0.1s后呈余弦函数规律变化)，ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，其他电阻不计。则( )
A. 0∼0.1s内，R2两端电势差为0
B. 0.175∼0.2s内，ab所受安培力逐渐减小
C. 0.2s时，R1中电流有效值为 22A
D. 0.1∼0.2s内，R2产生的热量为0.05J
三、综合题：本大题共5小题，共54分。
11.（8分）某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器(图中未画出)，滑块a、b的质量分别为0.1kg和0.3kg。打开气泵，将气垫导轨调节水平；让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向；根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移x与时间t的关系图像如图乙。回答下列问题：

(1)碰撞前a的速度为_____m/s。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为_____kg⋅m/s，方向为_____(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变，逐渐增加a的质量，每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞，多次实验发现，在误差允许的范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为0.3kg、初速度为2.0m/s，碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
B．2.0m/s C．2.4m/s
12.（8分）某同学在实验室整理器材时发现一只标号不清的定值电阻R，随即设计实验进行测量，操作步骤如下：
(1)为判断实验中电流表应采用的连接方式，该同学连接了以下实物电路。开关S闭合之前，滑片P应处于_____(填“最左端”或“最右端”)。
(2)闭合开关S，首先将单刀双掷开关K掷到某一端，然后缓慢移动滑片P，直至两表均有明显读数，记录此时电压表读数为2.30V，电流表读数为42mA；保持滑片P位置不变，将K掷到另一端，记录此时电压表读数为2.10V，电流表读数为43mA。分析数据可知，该同学第一次是将K掷到_____(填“a”或“b”)端。
(3)根据(2)中结论，该同学设计了分压式电路准备测量，正确的电路图是______。
A. B．
(4)在测量时，器材管理员来到实验室，该同学询问得知，此标号不清的电阻R实际阻值为50Ω，于是停止测量；在整理器材时，该同学发现(2)中采集的数据可计算实验中使用电流表的内阻，该电流表内阻为_____Ω。(结果保留三位有效数字)
13.（10分）图甲为某电动轿车的空气减震器，可视为由导热良好的直立圆筒形汽缸和横截面积为S的活塞组成，活塞底部固定在车轴上，用装有减震装置的轮子模拟在水平面上静止的汽车，简化模型如图乙所示。初始时，汽缸内封闭的理想气体压强为p，体积为V。为了测试减震器的性能，工程师在汽缸的中央上方缓慢放置一重物(图中未画出)，重物模拟实际施加的额外载荷，当汽缸再次稳定后，封闭气体体积变为0.8V。不考虑环境温度变化以及汽缸与活塞间的摩擦力，大气压强为p0，重力加速度为g。求：
(1)再次稳定后封闭气体压强p1；
(2)重物与汽缸总质量M。
14.（12分）研究人员利用电场控制带电物体的运动，如图所示，实验区域内充满与水平面夹角θ=45∘斜向上的匀强电场，电场强度大小E=100 2V/m。BC为竖直固定的绝缘光滑半圆弧轨道，O为圆心，半径R=0.9m，圆弧BC与绝缘光滑水平面AB平滑连接并相切于B点，AB间距离s=1.8m。一质量m=0.01kg、电荷量q=1×10−3C的带正电小球，轻放于水平面上A点，一段时间后，小球从C点飞出，立即撤去圆弧轨道。不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)A、C两点的电势差U；
(2)小球通过C点时的速度大小vC；
(3)小球从圆弧轨道C点飞出后，运动到距C点1.8m处所用的时间。
15.（16分）如图甲所示，固定在同一水平面上足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ，间距L=0.5m，导轨的分界线ef左右足够大区域内，分别有方向竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B0=1T和B=2T。长度均为L的导体棒a和b位于导轨上ef两侧，a的质量m1=0.5kg，a、b电阻分别为R1=1.2Ω、R2=0.8Ω，导轨电阻不计。初始时刻锁定a，同时给b施加一水平外力F，测得b两端电压Ub随时间t变化的图像如图乙所示。t=4s时撤去外力F，同时解除a的锁定，一段时间后，a棒以大小为v1=2m/s的速度做匀速直线运动。a、b始终垂直于导轨且均与导轨接触良好，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)0∼4s内a、b所受安培力大小之比；
(2)4s末b的速度大小v0；
(3)0∼4s内外力F的冲量大小IF。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.A
5.D
6.B
7.D
8.AD
9.BC
10.ACD
11.(1)2.5
(2) 0.3 正
(3)A

12.(1)最左端
(2)b
(3)A
(4)4.76

13.(1)依题意，封闭气体做等温变化，由玻意耳定律
pV=p1×0.8V
解得
p1=1.25p
(2)对汽缸受力分析，可得
p1S=p0S+Mg
解得
M=(p1−p0)Sg

14.1)根据匀强电场中电势差与场强的关系
U=EdAC
做出辅助线，如图
由几何关系，可得
dAC=scsθ
联立，解得
U=360V
(2)小球从A点运动到C点过程，根据动能定理，可得
W电+WG=12mvC2
其中
W电=qE s2+2R2 ， WG=−mg⋅2R
联立，解得
vC=6m/s
(3)对小球受力分析，如图
可得
qEsinθ=mg ， qEcsθ=ma
解得
a=10m/s2
可知小球从圆弧轨道C点飞出后，做水平方向的匀变速直线运动，有
x=vCt−12at2
解得
t=0.6s

15.(1) 0∼4s 内a、b所受安培力大小之比
FAaFAb=B0ILBIL=B0B=12
(2)导体棒b切割磁场，有
E=BLv
根据闭合电路欧姆定律
Ub=R1R1+R2E
联立，解得
Ub=0.6v
由乙图可知， 4s 末b的速度大小满足
1.8=0.6v0
解得
v0=3m/s
(3)根据(2)中分析可知
Ub=0.6v=0.6at
结合乙图可知
0.6a=1.84
解得
a=0.75m/s2
则该段时间内导体棒b做初速度为零的匀加速直线运动，有
x=12at2=6m
由
q=It=ΔΦR1+R2=BLxR1+R2=3C
设解除导体棒a锁定 t′ 时间后，其速度为 v1 ，由动量定理可得
FAat′=m1v1 ， FAbt′=−m2v2−−m2v0
两导体棒匀速运动时，回路中电流为零，可得
Ea=B0Lv1=Eb=BLv2
联立，解得
m2=1kg 0∼4s 内，分析导体棒b，根据动量定理，可得
IF−BILt=m2v0
联立，解得
IF=6N⋅s
实验
线圈电流大小
线圈电流方向
甲示数大小
乙示数大小
1
I
顺时针
F1
0
2
I
逆时针
0
F2