湖南省岳阳市2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题（ 含答案解析 ）

岳阳县一中汨罗市一中2022年下学期期末考试试题高二物理总分：100分时量：75分钟一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.如图所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极（黑色一端）静止时的指向正确的是（）A.a B.b C.c D.d【答案】B【解析】【详解】由右手螺旋定则可知，直导线AB的磁场方向（从上往下看）逆时针，根据小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向，则有a磁针方向错误，而通电螺线管左端为S极，右端为N极，因此c磁针方向错误，b磁针的方向正确，对于U形螺线管左端相当于N极，右端相当于S极，故d磁针的方向错误故选B。2.在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（）A.竖直向上 B.竖直向下 C.由南向北 D.由西向东【答案】A【解析】【详解】地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误故选A3.如图所示，空间有一正四棱锥P-ABCD，P为公共顶点，ABCD分别为底面的四个顶点，现在P点固定一正点电荷，下列说法正确的是A.A、B两点的场强相同B.A点的电势比C点的电势高C将一负点电荷从C点沿CD移到D点，电场力先做负功后做正功D.将一负点电荷从A点沿AD移到D点，该点电荷的电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．场强是矢量，A、B两点的场强大小相等，方向不同，故A错误；B．根据点电荷等势面的特点，A、B、C、D四个点处在同一个等势面上，所以这四个点的电势相等，故B错误；C．将一负点电荷从C点沿CD移到D点，电场力在C点与粒子运动方向夹角为锐角，电场力做正功，电场力在D点与粒子运动方向夹角为钝角，电场力做负功，所以电场力应先做正功，后做负功，故C错误；D．根据上述分析方法可知，将一负点电荷从A点沿AD移到D点，电场力先做正功，电势能减小，电场力后做负功，电势能增加，故D正确。故选D．4.如图所示，闭合开关，、均正常发光，当滑动变阻器的滑片P自C向D滑动时（）A.变亮 B.变暗 C.变亮 D.亮度不变【答案】B【解析】【详解】因为滑动变阻器的滑片P自C向D滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，所以总电阻减小，总电流增大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以变暗，通过电阻R的电流增大，所以和滑动变阻器的分压减小，因此变暗。故B正确。5.如下图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4s，则以下说法正确的是（）A.这列波的波速为 B.这列波沿x轴正方向传播C.这列波的周期为0.4s D.再经过03s，P质点的位移为负，振动方向向上【答案】D【解析】【详解】B．图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4s，说明质点b先振动，质点a后振动，这列波沿x轴负方向传播，故B错误；C．图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4s，有可得这列波的周期为故C错误；A．这列波的波速为故A错误；D．根据同侧法可知，图中P质点向下振动，有可知再经过03s，P质点位移平衡位置下侧向上振动，故P质点的位移为负，振动方向向上，故D正确。故选D。6.图甲为某一小灯泡的U—I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（）A.I≈0.2A，P≈0.6W B.I≈0.3A，P≈0.6WC.I≈0.2A，P≈0.2W D.I≈0.3A，P≈0.4W【答案】C【解析】【详解】设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E=U＋2I(R＋r）即U、I还应满足U=3－10I在小灯泡的U—I图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I≈0.2A，对应灯泡两端的电压U≈1V，每盏小灯泡的功率P≈0.2W。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求的，选择不全的得3分，选择有错误的不得分。7.如图甲所示，一弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是（）A.在t=0.2s时，弹簧振子的加速度最小B.在t=0.1s和t=0.3s时，弹簧振子的速度大小相等C.在t=0.2s和t=0.6s时，弹簧振子都具有最大的弹性势能D.0～2s内，弹簧振子通过的路程为100cm【答案】BC【解析】【详解】A.由图可知，在t=0.2s时，弹簧振子位于正向位移最大处，此时加速度最大，故A错误；B.在t=0.1s和t=0.3s时，弹簧振子位于同一位置，速度大小相等，故B正确；C.在t=0.2s和t=0.6s时，弹簧振子位于位移最大处，具有最大的弹性势能，故C正确；D.由图可知，弹簧振子做简谐运动的周期，故弹簧振子在0～2s内，弹簧振子通过了，路程为50cm，故D错误。故选BC。8.如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是（）A.振动膜向右运动时，电容器的板间电场强度不变B.振动膜向右运动时，a点的电势比b点的电势高C.振动膜向左运动时，电阻上有从a到b的电流D.振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量减小【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变小，根据电容器的板间电场强度变大，根据电容增大，根据在U不变的情况下，Q增大，电容器充电，R中电流方向向下，即从a到b的电流，a点的电势比b点的电势高，A错误B正确；CD．振动膜片向左振动时电容器两极板的距离变大，根据电容减小，根据知，在U不变的情况下，Q减小，电容器放电，R中电流方向向上，即从b到a的电流，C错误D正确。故选BD。9.如图所示，带电平行金属板水平放置，电量相同的三个带电粒子a、b、c从两板正中央以相同的初速度垂直电场线方向射入匀强电场（不计粒子的重力），则它们在两板间运动的过程中（）A.a、b粒子运动时间相等B.电场力对a和b两粒子做功相等C.b粒子动量的变化量与c粒子的动量的变化量相等D.c粒子电势能减少量最少【答案】BCD【解析】【详解】A．由水平分运动为匀速运动可知得故A错误；B．由可知，电场力对a和b做功相等，故B正确；D．由因c粒子偏转位移y最小，所以c粒子电势能减少量最少，故D正确；C．由动量定理得可知因为a、b粒子偏转y相同，所以动量变化量相等，故C正确；故选BCD。10.如图所示，在光滑的水平面上放着质量分别为m和2m的A、B两个物块，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此过程中推力做功为W，然后撤去外力，则()A.从开始到A离开墙面的过程中，墙对A的冲量为0B.当A离开墙面时，B的动量大小为C.A离开墙面后，A的最大速度为D.A离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为【答案】CD【解析】【详解】试题分析：在撤去推力时，A受墙壁的作用力，故墙对A的冲量不为零，A错误，撤去力后，B向右运动，弹簧弹力逐渐减小，当弹簧恢复原长时，A开始脱离墙面，这一过程机械能守恒，即满足：,所以B的动量为,B错误A脱离墙面后速度逐渐增加，B速度逐渐减小，此过程中弹簧逐渐伸长，当A、B速度相同时，弹簧弹性势能最大，这一过程系统动量和机械能均守恒，有：动量守恒：机械能守恒：，解得，，CD正确，考点：考查了机械能守恒和动量守恒点评：正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键了．如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做；系统只有重力或弹力做功为机械能守恒条件．三、实验填空题：本题共2小题，每小题分值安排在答卷上，共20分。11.居家防疫期间，小明在家做“用单摆测定重力加速度”的实验。他使用一块外形不规则的小石块代替摆球，如图甲所示。设计的实验步骤是：A．将小石块用不可伸长的细线系好，结点为N，细线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个大约=5°的角度，然后由静止释放；D．从石块摆至某一位置处开始计时，测出30次全振动的总时间t，由得出周期；E．改变ON间细线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．根据公式，分别计算出每组l和T对应的重力加速度g，然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果。（1）为减小实验误差，应从石块摆到___________（选填“最低点”或“最高点”）位置开始计时。（2）小明用ON的长l为摆长，利用公式求出的重力加速度的测量值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”）。（3）小明利用测出的多组摆长l和周期T的数值，作出T2-l图像如图乙所示，若图像的斜率为k，则重力加速度的表达式是g=___________。【答案】①.最低点②.偏小③.【解析】【详解】（1）[1]为减小实验误差，应从石块摆到最低点位置开始计时。（2）[2]由单摆的周期公式得用ON的长l作为摆长，摆长偏短，则测得的重力加速度偏小；（3）[3]设石块质心到N点的距离为R，则实际摆长为，则可得可知图像的斜率可得重力加速度为12.学校某班刚成立两个物理课外兴趣小组，分别开展了如下电学实验活动。（1）第一兴趣小组的任务是测量某一电池组的电动势和内阻，其电动势约为3V，内阻约为。现有如下实验器材：A.待测电池组B.电流表A（0～2mA，）C.定值电阻D.电阻箱E.电键S、导线若干①为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表，应把电流表A与定值电阻并联，改装后电流表的量程为0～______mA。②按以上电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录电阻箱的读数R和电流表A的读数I，然后做出图像如图所示，若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势______，内阻______（用k、b表示，题中已知字母均为基本单位）。（2）第二兴趣小组的任务是测量某一铜芯导线的电阻率，则他们先用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为，为提高测量的精度，需利用以下器材，设计电路，重新测量这段导线（图中用表示）的电阻。A.电源E（电动势约为9.0V，内阻不计）B.电压表V（量程为0～6.0V，内阻约为）C.电流表A（量程为0～0.6A，内阻约为）D.滑动变阻器R（最大阻值为）E.定值电阻R0（阻值为）F.开关S一个，导线若干①如图甲所示是该实验小组用螺旋测微器测量铜线直径，其读数是______mm。②为了较准确测量，某同学设计了部分电路如上右图所示，请你在此基础上将虚线方框内的电路补充完整，使实验可以完成。（）③若在测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯导线所用材料的电阻率的表达式为______（用U、I、、L和D表示）【答案】①.6②.③.④.0.700⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]电流表改装成较大量程的电流表应并联一个小电阻分流。由题可知，定值电阻的阻值为电流表A内阻的一半，则电流表A的量程即改装的新电流表的量程为。[2][3]根据实验原理变形得即由于图像是一直线，所以纵坐标为，由图像可知，斜率为截距为可得，（2）[4]螺旋测微器读数为[5]因为两电表内阻都不精确已知，不能改表，由两电表量程可知，串联改造电阻，电路图如图所示，为了减小误差，必须用电流表外接电路。[6]根据闭合电路的欧姆定律得由电阻定律得电阻的截面积联立可求得电阻率的表达式为四、计算题：本题共3小题，共36分，要求有必要的文字说明的解答过程，只有答案无效。13.如图所示，在平面直角坐标系的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为、电量为的带电粒子。从静止开始经的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知，（粒子重力不计，，），求：（1）带电粒子到达P点时速度v大小；（2）若要求粒子不能进入x轴上方，磁感应强度的最小值B是多大。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据动能定理可知代入数据可得（2）若粒子不能进入x轴上方，临界状态时，运动轨迹恰好与x轴相切，如图所示，根据几何关系可知由于解得14.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面底端O固定一带正电物体甲，将另一带电体乙从斜面上的B点由静止释放，沿斜面下滑距离s到达A点时达到最大速度v。已知带电体乙的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，甲、乙均可视为点电荷。求：（1）乙带何种电荷；（2）物体甲在A点产生电场强度大小；（3）A、B两点间的电势差【答案