江西省赣州市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题

赣州市2023~2024学年度第一学期期末考试高二物理试卷2024年1月考试时间：75分钟满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卷上一、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。1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展，下列叙述中正确的是（）A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.赫兹预言了电磁波的存在C.法拉第提出了分子电流假说 D.普朗克最早提出能量子假设【答案】D【解析】【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故B错误；C．安培提出了分子电流假说，故C错误；D．普朗克最早提出能量子假设，故D正确。故选D。2.在匀强磁场中放一条长度为的直导线，导线与磁场方向垂直，当导线的通电电流为时，测得导线受到的磁场力，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A.10T B.1T C.0.1T D.零【答案】A【解析】【详解】根据题意，由公式可得，该匀强磁场的磁感应强度大小为故选A3.如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器。有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动。若滑动变阻器的滑片向下滑动，则（）A.L变亮B.电容器C电荷量增加C.油滴向下运动D.油滴保持静止不动【答案】C【解析】【详解】A．灯泡、滑动变阻器、电容器并联，滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电阻R减小，并联后的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路总电流增大，根据路端电压公式可知，路端电压减小，即小灯泡电压减小，L变暗，故A错误；B．由电容定义式可得电容器两极板间电压为路端电压，路端电压减小，所以电荷量减小，故B错误；CD．开始时静止，根据平衡条件可知电场力与重力平衡，现电容器两极板间电压减小，根据可知电场强度减小，向上的电场力小于重力，油滴向下运动，故C正确，D错误。故选C。4.如果考场所处的地磁场磁感应强度大小为，且与水平夹角为（），有一扇闭合金属框架玻璃窗朝向正南方，面积为，下列说法正确的是（）A.窗户关闭时，金属框架的磁通量B.窗户从关闭到推开90°，金属框架磁通量变化量的绝对值约为C.将窗户推开90°过程中，金属框架无感应电流产生D.将窗户推开到90°时，金属框架磁通量的绝对值约为【答案】B【解析】【详解】ABD．由于地磁场由南向北，将窗户推开到90°时，窗户平面与磁场平行，没有磁感线穿过窗户平面，穿过金属框架的磁通量为0，窗户关闭时，金属框架的磁通量最大，为窗户从关闭到推开90°，金属框架磁通量变化量的绝对值约为故AD错误，B正确；C．由上述分析可知，穿过金属框架的磁通量改变，金属框架有感应电流产生，故C错误。故选B。5.一车载加热器（额定电压为）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】接ab，则电路的总电阻为接ac，则电路的总电阻为接bc，则电路的总电阻为由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据可知故选D。6.如图所示是一个多用电表的内部结构电路图，和是两个定值电阻，其中表头G满偏电流为1mA，内阻为760Ω，选择开关置于不同位置时，可用作量程分别为“20mA”、“10V”的电流表和电压表。下列说法正确的是（）A.选择开关置于a时，构成量程为“10V”的电压表B.选择开关置于b时，接通电路流过电流是电流的20倍C.的阻值为400ΩD.的阻值为462Ω【答案】D【解析】【详解】AC．选择开关置于a时，表头G与并联，这是一个电流表结构，所以选择开关置于a时构成大量程的电流表，根据欧姆定律得故AC错误；BD．选择开关置于b时，表头G与并联，再与串联，构成一个电压表，流过的电流与表头G和并联部分的电流相等，根据欧姆定律得即所以故B错误，D正确。故选D。7.赣州市牢固树立绿色发展理念，大力开发利用风能、太阳能、生物能等新能源。截至目前，赣州装机和发电量均居全省第一，风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动发电机中的转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为l，风速为v，空气的密度为ρ，空气遇到叶片旋转形成的圆面后，减速为零，原速穿过，则每一片叶片受到空气的作用力为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意，设每一片叶片对时间内空气的作用力为，由动量定理有解得由牛顿第三定律可知，每一片叶片受到空气的作用力为故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，a、b、c是一个等边三角形的三个顶点，三角形在竖直平面，ab边水平。图甲在a、b两点分别放置正、负等量异种点电荷，已知a点电荷在c处产生的电场强度大小为E。图乙在a、b两点分别放置电流大小相等、电流方向垂直纸面向里和垂直纸面向外的两根通电导线，已知a点电流在c处产生的磁感应强度大小为B．不考虑其他因素的影响，则有（）A.图甲中c处的电场强度大小为E，方向水平向右B.图甲中c处的电场强度大小为，方向竖直向上C.图乙中c处磁感应强度大小为B，方向竖直向下D.图乙中c处的磁感应强度大小为，方向水平向右【答案】AC【解析】【详解】AB．图甲中a点电荷在c处产生的电场强度大小为E，方向沿ac方向；b点电荷在c处产生的电场强度大小也为E，方向沿cb方向，两个分电场方向夹角为120°，则由平行四边形法则可知，c处的电场强度大小为E，方向水平向右，故A正确，B错误；CD．图乙中根据右手螺旋定则可知，a处直导线在c点的磁场方向垂直ac斜向右下，大小为B；b处直导线在c点的磁场方向垂直bc斜向左下，大小为B；两个分磁场方向夹角为120°，可知c处的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，故C正确，D错误。故选AC。9.下列说法正确的是（）A.图甲为描绘小灯泡的伏安特性曲线实验电路图，在该实验中小灯泡电阻随电压升高而减小B.图乙为多用电表的欧姆挡测电阻，测量时发现指针偏角太小，应换更小的倍率档位C.图丙为测量金属丝电阻率实验电路图，在该实验中电流表外接会使测量的电阻率值偏小D.图丁中的螺旋测微器的读数可读为2.150mm【答案】CD【解析】【详解】A．图甲为描绘小灯泡的伏安特性曲线实验电路图，在该实验中小灯泡电阻随电压升高而增大，故A错误；B．图乙为多用电表的欧姆挡测电阻，测量时发现指针偏角太小，说明待测电阻较大，则应换更大的倍率档位，故B错误；C．图丙为测量金属丝电阻率实验电路图，在该实验中电流表外接，由于电压表分流导致金属丝电阻测量值偏小，从而导致测量的电阻率值偏小，故C正确；D．图丁中的螺旋测微器的读数为故D正确。故选CD。10.如图所示，在竖直平面内存在电荷量分别为和的两个点电荷，连线水平，在、之间放置内壁光滑的绝缘细管，细管的上下端口恰好在、连线的中垂线上。电荷量为+q的小球以初速度从上端管口无碰撞进入细管，小球在细管中的机械能始终守恒，且细管上、下端口高度差为h，则（）A.细管各处的电势为0B.小球在细管中运动时，电势能保持不变C.小球离开细管的速度大小为D.【答案】BC【解析】【详解】D．小球机械能守恒，说明电场力不做功，即电场力与速度方向始终垂直，小球在初始位置的电场强度方向为右上方，说明在该位置的场强大于在该位置的场强，则有故D错误；AB．带电小球在运动过程中始终机械能守恒，则小球在运动过程中电势能保持不变，题干图中细管所在的弧线是一等势线，细管各处的电势相等，不一定为0，故A错误，B正确；C．小球在细管中的机械能始终守恒，则有解得故C正确。故选BC。三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。11.某同学利用如图一所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切，以相切点O为坐标原点，向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A和B与接触面的动摩擦因数相同。先将小滑块A从圆弧轨道上某一点静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的图像（如图二中的甲图线），记录小滑块A停止的时刻为；然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点静止释放，小滑块A与B碰撞后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的图像（如图二中的乙图线），记录小滑块A、B整体停止的时刻为。（1）本实验选择的圆弧轨道______（“需要”或“不需要”）光滑。（2）本实验______（“需要”或“不需要”）测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。（3）已知小滑块A、B的质量分别为、，当表达式为______（用、、和表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。【答案】①.不需要②.不需要③.【解析】【详解】（1）[1]动量守恒中的速度计算可以利用水平面上的运动求解的，所以圆弧轨道不需要保证光滑。（2）（3）[2][3]滑块A在水平桌面上的运动过程，由动量定理得碰撞前动量两滑块共同运动时，有碰撞后动量要验证碰撞过程中的动量守恒即要验证整理得从公式可以看出不需要测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。12.某同学测量一节干电池的电动势和内阻。现有实验器材如下：干电池（电动势约1.5V、内阻较小）、滑动变阻器（0~10Ω）、电阻箱（0~999.9Ω）、电压表（0~3V量程、内阻约3kΩ）、电流表（0~0.6A量程、内阻约0.5Ω）、开关S、导线若干。（1）该同学对测量这一节干电池的电动势和内阻设计出四个方案，其中精度较高是______；A．B．C．D．（2）图甲为该同学某次测量时电压表示数，其读数为______V；（3）该同学采用“（1）”所选的某个方案后，测得多组（U、I）数据，画出图，如图乙，测得的电源电动势和内阻分别为______V、______Ω；（保留小数点后两位数字）（4）该同学考虑到（3）所选的实验中电表不是理想电表，因此导致这一节干电池电动势测量结果为：______（选填“>、=、<”）。【答案】①.BC##CB②.1.20③.1.48④.1.31⑤.<【解析】【详解】（1）[1]AD．由于电源内阻较小，电流表内阻较小，且不知道电流表内阻的准确值，电流表分压带来的影响很大，不能忽略，故AD错误；BC．由于电源内阻较小，电压表内阻较大，电压表分流的影响小，可以忽略，故BC正确。故选BC。（2）[2]电压表的量程为，由图甲可知，最小分度为0.1V，读数为1.20V。（3）[3][4]由上分析可知，采用电流表相对于电源外接的方案，较为恰当，测得多组（U、I）数据，由闭合回路欧姆定律有结合图有，（4）[5]由于电压表分流导致电流的测量值小于真实值，考虑电压表内阻，根据闭合电路欧姆定律有整理可得则有四、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。13.如图所示，电源电动势，内电阻，“2V，4W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机正常工作，电动机的线圈电阻，求：（1）流过电动机的电流；（2）电源的输出功率；（3）电动机的输出功率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）根据题意可知，灯泡刚好正常发光，则有电动机与灯泡串联，则流过电动机的电流等于流过灯泡的电流，大小为。（2）由闭合电路欧姆定律有则电源的输出功率为（3）电动机两端的电压电动机的输入功率为电动机的热功率为电动机的输出功率为14.如图所示，平面直角坐标系xOy仅在第Ⅰ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场，匀强电场的场强为，第二象限一个带正电的粒子从电容器左板处点静止开始加速，穿过右板后垂直于y轴从C点射入电场，在第四象限AB两点正下方放一张与x轴平行的感光胶片，且与x轴的距离为d，带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。为了观察更好的效果，胶片四周密封良好，粒子只能从AB开口之间射入。已知C点的坐标为，A点的坐标为，B点的坐标为，带电粒子的电荷量为q，质量为m，不考虑带电粒子的重力。（1）若电容器两端电压为，求粒子离开电容器的速度大小；（2）若电容器两端电压为，求粒子经过x轴的坐标；（3）若改变电容器的两极板电压，求感光胶片可曝光的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在粒子开始加速到离开电容器由动能定理可知代入数据求得（2）粒子进入第一象限做类平抛运动，在竖直方向，在水平方向代入数据求得（3）由（1）可知粒子恰好从A点进入感光胶片区域，粒子做匀速直线运动，此时速度与水平方向的