湖南省张家界市普通高中2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题（原卷版）

张家界市2023年普通高中二年级第一学期期末联考物理试题卷考生注意：本试卷由单项选择题、多项选择题、实验题、解答题和选做题五部分组成，共8页，考试时量75分钟，满分100分。考生必须在答题卡上答题，在草稿纸、试卷卷上答题无效。一、单项选择题（本题共6个小题，每题4分，共24分，给出的四个选项中只有一项符合要求。）1.少量的胡椒粉和粗盐不小心混在一起了怎么办，教你如，将塑料汤勺在毛衣上摩擦后，靠近胡椒粉和盐的混合物，就把它们分开，这是因为塑料汤勺摩擦后（）A.带电，会吸引轻小的胡椒粉 B.变热，可以将粗盐熔化C.带电，会排斥粗盐和胡椒粉 D.变热，会排斥轻小的胡椒粉2.闭合金属线圈或线框在磁场中运动的情景如下各图所示，有关线圈或线框中磁通量变化或产生感应电流的说法中正确的有（）①甲图，线框从P进入垂直纸面的匀强磁场区域到达Q的过程中，线框中始终有感应电流②乙图，磁感线方向向右，垂直纸面的线圈从P到达Q的过程中，线圈中有感应电流③丙图，线圈从磁铁的上端M到达N的过程中，线圈中磁通量先增大后减小④丁图，与通电导线（无限长）在同一平面内的线框沿导线向右运动过程中，线框中有感应电流A.①③ B.①④ C.②③ D.②④3.金属球甲所带的电荷量为-2Q，完全相同的金属球乙所带的电荷量为+6Q，当两球之间的距离为r时，两球之间的库仑力为F1；现将两球充分接触后并放回到原来的位置，则两球之间的库仑力为F2，两球可视为点电荷，则下列说法正确的是（）A.+2Q正电荷从乙转移到甲 B.-2Q的负电荷从甲转移到乙C. D.4.如图所示，带电粒子沿带电平行板中线射入，带电粒子偏转射出电场，平行板之间电场为匀强电场，不计重力影响，则下列说法正确的是（）A.若射入的初速度加倍，侧移量加倍 B.若射入的初速度加倍，偏转角减半C.若两板间电压U加倍，侧移量加倍 D.若两板间电压U加倍，偏转角加倍5.如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（）A.当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较小B.当开关S接3时，测量的是电阻，图中A是黑表笔C.当开关S接4时，A表笔电势比B表笔高D.当开关S分别接5和6时，测量是电压，其中S接6时量程较大6.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为和。在它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管，一电量为的小球缓慢经过细管，则小球（）A.小球的加速度先减小后增加B.小球的速度先减小后增加C.受到库仑力最大值为D.管壁对小球的弹力最大值为二、多项选择题（本题共3个小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7.如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为2Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.电动机的发热功率为32WB.电动机将电能转化为机械能的效率约为86.2%C.电源的电动势为62VD.电动机两端的电压为8V8.2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是（）A.电子从a运到d的过程，做匀加速运动B.电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大C.a处的电场强度与d处的电场强度相同D.电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直9.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为1VB.电场强度的大小为2V/cmC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV三、实验题（共2小题，每空2分，共18分，其中11题6分，12题12分）10.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为，内阻可以忽略。单刀双掷开关先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。（1）电容器充电后，开关改接2使电容器进行放电，此过程得到的图像如图2所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______（选填“减小”“不变”或“增大”）。（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。（3）关于电容器在整个充，放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有______（为电容器极板所带的电荷量，为，两板的电势差）11.某实验小组为了测量某金属丝的电阻率和电池的电动势及内阻，设计了如图所示的实验电路。实验器材有：螺旋测微器、刻度尺、一节待测电池、开关S1、单刀双掷开关S2、阻值为R0的定值电阻、电压表、均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹P）、导线若干。请回答下列问题：（1）将金属丝拉直并固定在绝缘支架的A、B接线柱上，用螺旋测微器取几个不同的位置测量金属丝直径，某次测量示数如图所示，则d=______mm；（2）连接好实验电路，开关S，置于1，闭合开关S1，记录电压表示数为U0；先将金属夹P移动到位置________（选填“A”或“B”），然后将开关S2置于2，移动金属夹P，直到电压表的示数为U0，用刻度尺测出金属丝AP段的长度为L0；（3）用测得的物理量和已知的物理量表示金属丝电阻率的表达式为___________。（4）开关S2置于2，闭合开关S1，多次改变金属夹P的位置，记录金属丝AB的长度L和电压表的示数U，得到多组数据；（5）以为横坐标、为纵坐标，描绘-图像测程图像中直线的斜率为k，纵轴截距为b。若不计电压表内阻的影响，电池电动势、电池内阻分别为E1、r1，用R0、L0、k、b分别表示E1=__________，r1=_______，若考虑电压表内阻的影响，电池内阻为r2，r2________r1。（选填“>”“=”或“<”）四、解答题（共2小题，每小题10分，共20分）12.如图，质量为m、电荷量为q的某带正电粒子（重力不计，可视为质点）从A处静止释放，经过电压为U（未知）、极板间距离为d的加速电场加速后，恰好沿图中B位置进入一种静电分析器并沿虚线运动，最终从C位置离开静电分析器。已知静电分析器内分布有辐向电场，其虚线处场强大小为，方向指向圆心，粒子仅在电场力作用下做匀速圆周运动，其轨迹对应的半径为R，线段BC恰为小球运动轨迹的直径，不计一切阻力。求：（1）粒子离开加速电场时的速度大小；（2）加速电场电压U的大小；（3）粒子从A到C运动的总时间。13.如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示）（1）求电容器的电容；（2）判断小球带电性质；（3）求小球的质量（重力加速度为g）。五、选做题（从14、15两题中选做一个题，共23分），请学习《选择性必修一》的考生做第14题，学习《选择性必修二》的考生做第15题。选择题共14分，第（1）题单选题，第（2）、（3）题为多选题，把符合题意的选项序号填入相应的空格，单选题4分，多选题全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，第（4）题计算题9分）《选择性必修一》14.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，该运动可看成简谐运动。从某次摆球到达右侧最大位移处开始计时，摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（）A.单摆的摆长约为0.16mB.单摆的位移x随时间t变化的关系式为C.单摆的摆长约为1mD.从t＝0.4s到t＝0.6s的过程中，摆球的加速度逐渐增大，速度逐渐减小15.如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙为参与波动质点的振动图像，则下列判断正确的是（）A.该波的传播速率为4B.该波的传播方向沿轴正方向C.经过时间，质点沿波的传播方向移动了D.该波在传播过程中若遇到大小为障碍物，能发生明显衍射现象16.如图为一半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R，直线OO'垂直于竖直放置的屏幕。现将一束绿光由空气从P点垂直AB射入玻璃砖，在Q点发生折射后恰好在屏幕上O'点出现光斑。已知，，光在空气中的速度为c、下列说法正确的是（）A.玻璃砖对绿光的折射率为B.玻璃砖对绿光的临界角为60°C.绿光从P传至Q经历的时间为D.将绿光换为红光射入玻璃砖时，光斑出现在O'点的上方17.光滑水平面的右端有一固定的倾斜轨道，轨道面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为2kg的滑块A以的速度向右滑行，另一质量为1kg的滑块B从5m高处由静止开始下滑，它们在水平轨道相碰后，B滑块刚好能返回到出发点。g取10m/s2。（1）滑块B第一次碰撞前的速度；（2）求第一次碰撞后滑块A的瞬时速度；（3）求两滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能。《选择性必修二》18.电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图所示是电磁炉的工作示意图，它不用明火或传导式加热而让热量直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（）A.提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果B.炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的C.利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热D.电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流19.下列说法正确的是（）A.甲图中，利用回旋加速器加速粒子，所加电压U越大，粒子射出时动能越大B.乙图中，可以用增大等离子体的速度的方法来增大磁流体发电机的电动势C.丙图中，带正电的粒子（不计重力）从P点进入速度选择器，当速度时向上极板偏转D.丁图中，霍尔元件由金属材料构成，通过图示方向电流后上表面电势高20.如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“6V，3W”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变发电机化图像如图乙，下列说法正确的是（）A.当t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向垂直B.发电机输出电流的瞬时值C.变压器原、副线圈匝数之比为∶4D.发电机1分钟内产生的电能为180J21.如图所示，无限长平行金属导轨位于水平面内