高級中學名校試卷PAGEPAGE12023~2024學年高二年級上學期期末考試物理試題卷一、單項選擇題（本題共8小題，每題3分，共24分。在每題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1.某同學探究“感應電流產生的條件”的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A.條形磁體靜止在線圈中，電流計的指針會偏轉B.條形磁體S極迅速插入線圈，電流計的指針不會偏轉C.條形磁體N極迅速抽出線圈，電流計的指針不會偏轉D.條形磁體的N極或S極迅速插入或抽出線圈，電流計的指針都會偏轉【答案】D【解析】A．條形磁體靜止在線圈中，穿過線圈的磁通量不變，不會產生感應電流，指針不會偏轉，故A錯誤；BC．無論磁體迅速插入線圈還是迅速抽出線圈，穿過線圈的磁通量都是會發生改變，會產生感應電流，所以靈敏電流計指針都會偏轉，故BC錯誤；D．條形磁體的N極或S極迅速插入或抽出線圈，穿過線圈的磁通量都是會發生改變，會產生感應電流，所以靈敏電流計指針都會偏轉，故D正確。故選D。2.真空中兩個相同的金屬小球A、B所帶電荷量為+3q、+q（q>0），分別放置在兩處時，兩球之間的靜電力為F。現將兩球接觸后再放回原處，小球均可看作點電荷，則A、B之間的靜電力變為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】兩球之間的靜電力將兩球接觸后，分別帶再放回原處，則A、B之間的靜電力變為故選A。3.如圖所示，正點電荷Q位于x軸坐標原點O處，下列說法正確的是（）A.處的電勢小于處的電勢B.與處的電場強度方向相反C.處的電場強度小于處的電場強度D.正點電荷q在處的電勢能小于在處的電勢能【答案】B【解析】A．由于點電荷帶正電，可知離點電荷越近，電勢越高，則處電勢大于處的電勢，故A錯誤；B．正點電荷Q產生的電場方向由正點電荷出發指向無窮遠，與處的電場強度方向相反，故B正確；C．根據點電荷場強公式可知離點電荷越近，場強越大，則處的電場強度大于處的電場強度，故C錯誤；D．由于點電荷帶正電，可知離點電荷越近，電勢越高，則處的電勢大于處的電勢，根據由于帶正電，則正點電荷在處的電勢能大于在處的電勢能，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，一對等量同種正點電荷固定于正方形ABCD的兩個頂點A、B上。M、N分別是AC、CD的中點，下列說法正確的是（）A.N點的電場強度方向平行于ABB.C、D兩點電場強度的大小不同C.同一點電荷在M、N兩點的電勢能相同D.將一帶正電的點電荷從M點移到C點，靜電力做正功【答案】D【解析】A．根據場強的疊加法則可知，N點的電場強度方向垂直于AB，故A錯誤；B．根據場強的疊加法則可知，C、D兩點電場強度的大小相同，故B錯誤；C．M、N兩點距B點距離相同，M點離A點近，N點離A點遠，M、N兩點電勢不同，同一點電荷在M、N兩點的電勢能不相同，故C錯誤；D．AB兩點為正電荷，將一帶正電的點電荷從M點移到C點，靜電力做正功，故D正確。故選D。5.如圖所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個質量為m、電荷量為q的小球。現加一勻強電場，小球平衡時絕緣細線與豎直方向的夾角為。若電場的方向與細線垂直，則電場強度的大小為（??）A. B.C. D.【答案】B【解析】小球保持靜止時受到重力、電場力和細線的拉力，若電場的方向與細線垂直，根據平衡條件電場力方向必然垂直細繩向上，有解得故選B。6.電動自行車是人們生活中重要的交通工具，下表是某品牌電動自行車上的銘牌參數，若不計電動自行車自身機械損耗，則（）自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA.電動機的內電阻為4ΩB.電動機工作時只將電能轉化為機械能C.電動機在額定電壓下正常工作時消耗的電功率為350WD.電動機在額定電壓下正常工作時因發熱消耗的電功率為226W【答案】D【解析】C．電動機在額定電壓下正常工作時消耗的電功率即輸入功率P入

=

UI

=

48×12W

=

576W故C錯誤；D．由于解得因發熱消耗的電功率為故D正確；A．根據解得r

=

1.6Ω故A錯誤；B．該電動機正常工作時，一部分電能轉化為焦耳熱而消耗掉，故B錯誤。故選D。7.1820年，物理學家奧斯特發現了電流的磁效應。已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度，即磁感應強度B與導線中的電流I成正比、與該點到導線的距離r成反比。如圖所示，兩通電直導線相互絕緣且垂直放置，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根長直導線中通有電流I，在距離導線d處所產生的磁場的磁感應強度大小為B，則圖中與兩導線距離均為2d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為（）A.2B、0 B.0、2BC.0、B D.B、0【答案】C【解析】由安培定則可知，通電導線在M點處產生的磁感應強度為零，在N點處產生的磁感應強度為B′如圖根據矢量疊加可得故選C。8.科普節活動中，某興趣小組利用飲料瓶制作的“水火箭”如圖所示，瓶中裝有一定量的水，其發射原理是通過打氣使瓶內空氣壓強增大，當橡皮塞與瓶口脫離時，瓶內水向后噴出。靜置于地面上的質量為M（含水）的“水火箭”釋放升空，在極短的時間內，質量為m的水以相對地面為v0的速度豎直向下噴出。重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A.水噴出的過程中，火箭和水機械能守恒B.火箭的推力來源于火箭外的空氣對它的反作用力C.發射后，火箭在空中飛行的時間為D.火箭上升的最大高度為【答案】CD【解析】A．水噴出的過程中，瓶內氣體做功，火箭及水的機械能不守恒，故A錯誤；B．火箭的推力來源于向下噴出的水對它的反作用力，故B錯誤；C．由題意可得，由動量守恒定理可得解得火箭獲得的速度為火箭在空中飛行時間為故C正確；D．水噴出后，火箭做豎直上拋運動，由題意有解得火箭上升的最大高度為故D正確。故選CD。二、多項選擇題（本題共4小題，每題4分，共16分。在每題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對得4分，選不全得2分，有錯選得0分）9.在如圖所示的電路中，定值電阻分別為R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω，現在M、N兩點間加上穩恒電壓，下列說法正確的是（）A.M、N間的總電阻為B.R1和R4兩端的電壓比為2:3C.流過R2和R3的電流比為1:2D.R2和R3并聯部分的電阻大于R3【答案】BC【解析】AD．和并聯的電阻值為則M、N間的總電阻為故AD錯誤；B．和串聯，流過兩電阻的電流相等，則電壓與電阻值成正比，即和兩端的電壓之比為故B正確；C．和并聯，兩端的電壓相等，流過兩電阻的電流與電阻成反比，即流過和的電流之比為故C正確。故選BC。10.如圖所示，勻強電場中有三點A、B、C，其電勢分別為2V、2V、6V，A、C間的距離為2cm，∠BAC=30°，下列說法正確的是（）A.電場的方向垂直于AB B.電場的方向垂直于BCC.電場強度的大小為400V/m D.電場強度的大小為200V/m【答案】AC【解析】AB．勻強電場中A、B兩點電勢相等，則為AB為勻強電場中的等勢線，電場線與等勢線垂直，電場的方向垂直于AB。故A正確，B錯誤；CD．C、B兩點間的電勢差電場的方向垂直于AB，且電場線從電勢高的點指向電勢低的點，即電場方向沿CB方向，故電場強度大小故C正確，D錯誤。故選AC。11.如圖所示，水平放置的平行板電容器充電后保持與電源連接，上極板帶正電，下極板接地，一帶電油滴靜止于板間P點。現將電容器的下極板向下移動一小段距離，下列說法正確的是（）A.板間電場強度減小 B.電容器的電容減小C.油滴將向上運動 D.P點的電勢減小【答案】AB【解析】A．水平放置的平行板電容器充電后保持與電源連接，則電壓不變，將電容器的下極板向下移動一小段距離，板間間距增大，根據可知，板間電場強度減小，故A正確；B．根據電容的決定式，將電容器的下極板向下移動一小段距離，板間間距增大，則電容器的電容減小，故B正確；C．下極板向下移動之前，豎直向下的重力與豎直向上的電場力平衡，將電容器的下極板向下移動一小段距離，板間電場強度減小，則向上的電場力減小，則油滴將向下運動，故C錯誤；D．下極板向下移動后，P點與上極板間距不變，而電場強度減小，則P點與上極板間的電勢差減小，而上極板電勢不變，則P點的電勢增大，故D錯誤。故選AB。12.某物理課上老師做的一個趣味實驗如圖所示，將一質量為m1的排球A和一質量為m2的籃球B豎直重疊放置，兩球球心在同一豎直線上。現讓它們在距水平地面高h處由靜止釋放，落地后籃球瞬間靜止于水平面，而排球被高高彈起，設排球碰后能上升的最大高度為H。所有的碰撞都是彈性正碰，碰撞時間極短均為，且碰撞前后兩球都在豎直方向運動，不計空氣阻力，兩球均可視為質點，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.排球與籃球的質量關系為B.排球碰后能上升的最大高度為C.水平地面對籃球平均作用力的沖量大小為D.籃球對排球平均作用力的沖量大小約為【答案】AC【解析】AB．兩球在水平地面高h處由靜止釋放，落地前瞬間的速度大小均為籃球與地面發生碰后的速度大小仍為，方向向上；根據題意可知，籃球與排球碰撞后，籃球的速度為0；籃球與排球碰撞過程，根據動量守恒和機械能守恒可得聯立可得，則排球碰后能上升的最大高度為故A正確，B錯誤；C．籃球與地面發生碰撞過程，對籃球根據動量定理可得可得水平地面對籃球平均作用力的沖量大小為故C正確；D．籃球與排球碰撞過程，對排球根據動量定理可得可得籃球對排球平均作用力的沖量大小為故D錯誤。故選AC。三、實驗題（本題共3小題。第13題6分，第14題8分，第15題10分，共24分）13.某同學用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，在滑塊A和B相碰的端面上裝上彈性碰撞架，它們的上端裝有等寬的擋光片。（1）實驗前需要調節氣墊導軌水平：取走滑塊B，將滑塊A置于光電門1的左側，向右輕推一下滑塊A，其通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，則應將氣墊導軌____________（選填“左”或“右”）端適當墊高，直至滑塊A通過兩光電門的時間相等。（2）測得擋光片的寬度d，滑塊A的總質量m1，滑塊B的總質量m2，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當位置。給A一個向右的初速度，通過光電門1的時間為，則滑塊A通過光電門1的速度大小為__________，A與B碰撞后A再次通過光電門1的時間為，滑塊B通過光電門2的時間為。（3）若滑塊A和B組成的系統在碰撞的過程中動量守恒，則應該滿足的表達式為____________________（用測量量表示）。【答案】（1）左（2）（3）【解析】（1）[1]滑塊A通過光電門2的時間變長，說明速度減小，右端過高，因此應將左端適當墊高，故填左；（2）[2]滑塊A通過光電門1的速度等于擋光片的寬度d通過光電門1的平均速度，得故填；（3）[3]取向右方向為正，根據動量守恒定律整理得故填。14.一簡單歐姆表的原理如圖（1）所示。（1）圖中與接線柱A相連的表筆顏色是_____________（選填“紅”或“黑”）表筆。（2）使用該歐姆表測量定值電阻R1的阻值時，選擇開關旋轉到“×10”檔位，測量時指針的位置如圖（2）所示，則定值電阻R1的阻值為__________Ω。（3）測量完R1后，需要繼續測量一個阻值大約是2kΩ的電阻R2，在用紅黑表筆接觸R2前，下列操作步驟正確且合理的順序為_______________。A.用螺絲刀調節表盤下中間部位指針定位螺絲，使表針指向“0”；B.將紅表筆和黑表筆接觸；C.把選擇開關旋轉到“×1”位置；D.把選擇開關旋轉到“×100”位置；E.調節歐姆表調零旋鈕使表針指向歐姆零點。（4）在圖（1）中，若，測量定值電阻R3的阻值時，指針位于表盤的正中央，則定值電阻R3的阻值為___________Ω。【答案】（1）黑（2）110（3）DBE（4）150【解析】（1）[1]無論用多用電表進行何種操作測量，電流都應該是從黑表筆流出由紅表筆流入多用電表，即“紅進黑出”，由于A與內置電源正極相連，因此與接線柱A相連的表筆顏色是黑色；（2）[2]根據指針示數可知，讀數為（3）[3]測量大電阻時，應先把選擇開關旋轉到“×100”位置（較大檔位），再將紅表筆和黑表筆接觸，最后調節歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點，由于前面已經測量完R1，此時不再需要進行機械調零，正確順序應為DBE；（4）[4]測量定值電阻R3的阻值時，指針位于表盤的正中央，說明表頭半偏，說明電流是直接將AB短接的一半，因此內電阻等于外電阻，即定值電阻R3的阻值為150Ω。15.在“導體電阻率的測量”實驗中，某實驗小組利用如圖（1）所示的電路測量電阻絲Rx（阻值約為10Ω）的電阻，可供選擇的器材有：電池組E（電動勢約為3V，內阻約為1Ω）電流表A1（量程0~3A，內阻約為0.5Ω）電流表A2（量程0~0.3A，內阻約為1Ω）電壓表V1（量程0~20V，內阻約為60kΩ）電壓表V2（量程0~1V，內阻為3kΩ）定值電阻R1=6kΩ定值電阻R2=30kΩ滑動變阻器R（0~20Ω）開關一個，導線若干（1）實驗中電流表應選____________，電壓表應選____________，定值電阻應選____________；（2）按照圖（1）所示實驗的原理圖，完成圖（2）中的實物連線；（）（3）使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖（3）所示，則直徑為____________mm；（4）實驗小組測得金屬絲電阻為9Ω，長度為30.01cm，利用所測數據可求得金屬絲電阻率為____________（保留兩位有效數字）。【答案】（1）A2V2R1（2）（3）1.213##1.214##1.215（4）【解析】（1）[1]電路最大電流約為應選電流表A2。[2]電壓表V1的量程太大；電壓表V2的量程太小，但可以進行改裝，故電壓表應選V2。[3]定值電阻應選，改裝后的電壓表的量程為（2）[4]實物連線，如圖（3）[5]金屬絲的直徑為（4）[6]由，解得金屬絲電阻率為四、計算題（本題共4小題。第16題6分，第17題8分，第18題10分，第19題12分，共36分）16.如圖所示，質量m=0.5kg的小球在光滑的水平地面上以v1=1m/s的速度運動，某時刻用錘子沿小球運動的方向擊打小球，擊打時的平均作用力F=5N，擊打后小球的速度v2=2m/s，求（1）擊打前后小球動量變化量的大小；（2）錘子擊打小球所用的時間t。【答案】（1）0.5kg·m/s；（2）0.1s【解析】（1）取小球運動方向為正，小球動量變化量大小（2）根據動量定理錘子擊打小球所用的時間17.如圖所示，電源的電動勢E為3V，內阻r為1Ω，定值電阻R1為1Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為4Ω，求：（1）滑動變阻器R2接入電路的阻值為0時，R1兩端的電壓；（2）滑動變阻器R2接入電路的電阻為1Ω時，通電1min電阻R1上產生的熱量。【答案】（1）1.5V；（2）60J【解析】（1）滑動變阻器R2接入電路的阻值為0時，根據閉合電路歐姆定律有此時R1兩端的電壓解得（2）滑動變阻器R2接入電路的電阻為1Ω時根據閉合電路歐姆定律有解得根據焦耳定律有解得18.如圖所示，在平面直角坐標系xOy第一象限和第二象限-d<x<0區域內有電場強度均為E、方向分別沿x負方向和y負方向的勻強電場，將一電荷量為q（q>0）、質量為m的粒子由第一象限的S（d，d）點靜止釋放，不計粒