江西省萍乡市2022-2023学年高二上学期期末物理试题（ 含答案解析 ）

萍乡市2022-2023学年度第一学期期末考试高二物理本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。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。第I卷（选择题）一、选择题，1-7为单项选择题，8-11为不定项选择题。每小题4分，共计44分1.下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.由公式知，某点的场强与检验电荷在该点时受到的电场力成正比，与其电荷量成反比D.同一电场中，电场强度越大的位置电势越高【答案】A【解析】【详解】A．根据可知，电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零，故A正确；B．当导线中的电流方向与磁感应强度方向平行时，导线受到的磁场力为0，可知一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度不一定为零，故B错误；C．公式是比值定义式，电场强度由场源电荷、空间位置到场源电荷间距共同决定，与检验电荷无关，即不能认为某点的场强与检验电荷在该点时受到的电场力成正比，与其电荷量成反比，故C错误；D．电场中电场线分布越密集，电场强度越大，沿电场线电势降低，电场强度的大小与电势的高低没有因果关系，即同一电场中，不能认为电场强度越大的位置电势越高，故D错误。故选A。2.已知一列波某时刻的波动图象和某一点的振动图象如图所示，则（）A.甲是波动图象，波速是2000m/s B.甲是振动图象，波速是2000m/sC.乙是波动图象，波速是5000m/s D.乙是振动图象，波速是5000m/s【答案】D【解析】【详解】甲图的横坐标是长度，故甲图为波动图象，乙图的横坐标是时间，故其为振动图象，有甲图可知波长为10m，由乙图可知周期T为，根据波长与周期的关系有解得故选D。3.如图为真空中两点电荷A，B形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，、为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（）A.A，B可能带等量异种电荷B.A，B可能带不等量的正电荷C.同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反D.a、b两点处无电场线，故其电场强度为零【答案】C【解析】【详解】AB．由于电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，结合等量异种与等量同种点电荷电场线的分布特征，可知A，B带等量同种正电荷，故AB错误；C．、为其连线的中垂线上对称的两点，根据等量同种点电荷电场线的分布特征，可知、两点位置的电场强度大小相等，方向相反，则同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反，故C正确；D．电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场的强弱，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度不为零，故D错误。故选C。4.如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，则下列方法在线圈中没有产生感应电流的是（）A.以ab为轴转动B.以OO′为轴转动C.以ad为轴转（小于60°）D.以bc为轴转（小于60°）【答案】D【解析】【详解】A．以ab为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误；B．以OO′为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B错误；C．以ad为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量一开始为随后逐步减小到零，有感应电流产生，故C错误；D．以bc为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量为且保持不变，没有感应电流产生，故D正确。故选D。【点睛】根据条件判断磁通量的变化情况，继而判断是否有感应电流。5.如图所示，容器底部有一探照灯S发出一细光束投射到光屏MN上，在B点形成一个光斑，当向容器中注水时，光斑B将移向（）A.B的上方 B.B的下方C.B的左边 D.B的右边【答案】B【解析】【详解】当向容器中注水时，光束将在界面发生折射，由于光由介质射入空气中，折射角大于入射角，可知，光束折射后将向下偏移，即光斑B将移向B的下方。故选B。6.如图所示，电流计的满偏电流，。，，则下列说法正确的是（）A.当和均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是B.当和均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是C.当和均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是D.当和均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是【答案】B【解析】【详解】AB．当和均断开时，表头与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表。最大量程故A错误，B正确；CD．当和均闭合时，被短路，与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程故CD错误。故选B7.如图所示，直角三角形MPQ的∠P=90°，直角边MP=2a、QP=3a。在M点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里。在Q点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向外。两导线中的电流大小均为I，已知无限长的通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式（k是常数、I是导线中的电流强度、r是该点到直导线的垂直距离）表示，则P点磁感应强度的大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据安培定则可知，固定在M点和Q点的通电直导线在P点的磁场如图所示，两通电直导线在P点的磁感应强度大小、则P点的磁感应强度大小故选D。8.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上相向运动，A、B两球的质量分别为m和，A、B两球发生正碰，碰撞后A球的速率是原来的两倍，B球恰好静止。则（）A.碰撞前A、B两球的速度大小之比为1∶1B.碰撞前A、B两球的速度大小之比为3∶2C.A、B两球发生的碰撞是弹性碰撞D.A、B两球发生的碰撞是非弹性碰撞【答案】AC【解析】【详解】AB．设向右为正方向，根据动量守恒定律得A正确，B错误；CD．碰撞前系统动能为碰撞后系统动能为可知，碰撞前后系统机械能相等，A、B两球发生的碰撞是弹性碰撞，C正确，D错误。故选AC。9.某静电场的电势在轴上分布如图所示，下列说法正确的有（）A.x1处的电场强度为零B.该电场可能是由正点电荷产生的电场C.负电荷从x2移到x1，电势能增加D.0～x1之间电场强度的水平分量沿x轴负向【答案】CD【解析】【详解】A．由图可知曲线斜率表示电场强度，x1处的斜率不为零，所以电场强度不为零，A错误；B．由图可知电势有正也有负，所以不可能只有正点电荷，B错误；C．从x2移到x1电势减小，因为为负电荷，所以电势能增大，C正确；D．0～x1之间电势在增大，根据顺着电场线方向电势降低，可知此时电场强度有水平沿x轴负向的分量，D正确。故选CD。10.如图所示，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷、电量为q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上。当施加水平向右的匀强电场E后，小球开始做简谐运动，关于小球运动过程的如下说法正确的是（）A.小球做简谐运动的振幅为B.当弹簧伸长量为时，小球的速度最大C.当弹簧伸长量为时，小球加速度最大D.整个运动过程中，小球与弹簧组成的系统的机械能守恒【答案】AB【解析】【详解】A．在平衡位电场力与弹簧的弹力平衡，则有解得可知小球做简谐运动的振幅为，故A正确；B．当弹簧伸长量为时，根据上述可知，小球处于平衡位置，小球所受合力为0，小球的速度最大，故B正确；C．当弹簧伸长量为时，根据上述可知，小球处于平衡位置，小球所受合力为0，小球的加速度为0，故C错误；D．整个运动过程中，电场力对小球做了功，当电场力做正功时，小球和弹簧系统的机械能增大，当电场力做负功时，小球和弹簧系统的机械能减小，可知小球与弹簧组成的系统的机械能不守恒，故D错误。故选AB。11.如图所示电路，由定值电阻，可变电阻、，理想二极管，水平金属板M、N，电源及开关组成。闭合开关，电路稳定后，质量为的带正电荷的微粒从点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的点。若经下列调整后，微粒仍从点以水平速度射入，则关于微粒打在板上的位置说法正确的是（）A.保持开关闭合，增大，粒子打在点左侧B.保持开关闭合，减小，粒子打在点C.断开开关，M极板稍微上移，粒子打在点右侧D.断开开关，N极板稍微下移，粒子打在点右侧【答案】BD【解析】【详解】A．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端电压为增大R1，U减小，电容器两端的电压减小，因此电容两极板带电量减少，由于上级板带负电，电荷量要减少时二极管不导通，故电容器上电荷量不变，由可知两极板间电场强度不变化，故粒子仍打在O点，故A错误；B．保持开关S闭合，减小R2，R0两端电压为电压不变，则电容器两端的电压不变，加速度不变，粒子仍打在O点，故B正确；C．断开开关S，平行板电量不变，由可知M极板稍微上移，E不变，故加速度不变，不影响粒子得运动，粒子仍打在O点，故C错误；D．断开开关S，N极板稍微下移，E不变，故加速度不变，但y增大，则x增大，粒子打在O点右侧，故D正确。故选BD。第II卷（非选择题）二、实验题(每空两分，共计16分)12.某同学用图（a）所示的沙漏摆研究单摆的运动规律。实验中，木板沿图示方向移动，根据漏在板上的沙描出了如图（b）所示的图形，然后分别沿中心线和沙漏摆摆动方向建立直角坐标系，并测得图中Oa=ab=bc=cd=s，则：（1）该同学认为此图像经过适当处理可看成单摆的振动图像，则其横坐标表示的物理量应为______；（2）若该同学利用计时器测得沙漏摆的周期为T，则木板移动的速度表达式为v=______；（3）该同学利用该装置测定当地的重力加速度，他认为只有少量沙子漏出时，沙漏重心的变化可忽略不计，但是重心位置不确定，于是测量了摆线的长度L，如果此时他直接利用单摆周期公式计算重力加速度，则得到的重力加速度值比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）【答案】①.时间②.③.偏小【解析】【详解】（1）[1]振动图像描述的是质点在任意时刻相对于平衡位置的位移，可知此图像经过适当处理可看成单摆的振动图像，则其横坐标表示的物理量应为时间。（2）[2]实验中需要将木板匀速拉动，根据图b可知，木板在一个周期内拉动的位移大小为2s，则木板移动的速度表达式为（3）[3]根据周期公式有解得由于摆长为悬点到沙漏重心之间的间距，实验中测量了摆线的长度L，如果此时直接将摆线长当作摆长，利用单摆周期公式计算重力加速度，摆长偏小，则得到的重力加速度值比真实值偏小。13.太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某同学利用如图甲所示的电路测量某光电池的电动势和内阻，已知相同光照强度下该光电泡的电动势不变。部分器材规格如下：电流表（量程为0~3mA、内阻）；电流表（内阻忽略不计）；定值电阻；定值电阻。（1）该同学把电流表改装成量程为0~3V电压表，则其串联定值电阻的阻值为______；（2）该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出改装后电压表的读数U和电流表的读数I，得到该电池的曲线如图乙所示。由图乙可知，该电源的电动势为______V（保留两位有效数字），内阻______（填“是”或“不是”）定值，当改装的电压表（可视为理想电表）的示数为2.30V时，电源内阻为______（内阻结果保两位有效数字）；（3）当滑动变阻器电阻为零时，若改装的电压表可视为理想电压表，则定值电阻消耗的电功率为______W。（结果保留两位有效数字）【答案】①.900②.2.90（2.89~2.91范围内均可）③.不是④.7.5（7.4~7.6范围内均可）⑤.0.28（0.27~0.29范围内均可）【解析】【详解】（1）[1]根据电表改装原理可知（2）[2]电源的U-I图像的纵截距等于电源的电动势，即E=2.90V[3]电源的U-I图像的斜率表示内阻，由于图像为曲线，所以内阻不是定值。[4]当改装的电压表（可视为理想电表）的示数为2.30V时，由图像读出此时电路中的电流为80mA，根据闭合电路欧姆定律可得电源内阻为（3）[5]由题意可知此时等效于外电路只接有电阻R2，将的图线画在图乙中，如图所示，两条图线的交点对应的电压为1.50V、电流为185mA，则此时定值电阻消耗的电功率为三、解答题(共40分)14.一台小型电动机在电压下工作，用此电动机提升所受重力为的物体时，通过它的电流是。在内可使该物体被匀速提升。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：（1）电动机的输入功率；（2）在提升重物的内，电动机线圈所产生的热量；（3）线圈的电阻。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）电动机的输入功率（2）物体上升的速度电动机提升重物的机械功率电动机线圈所产生的热功率所生热量（3）由焦耳定律得线圈电阻15.半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；（2）C点离地面的高度。【答案】（1）；（2）R【解析】【详解】（1）由几何关系可知，光