湖南部分校联考2023-2024学年高二年级上册期中考试物理试题

高二物理试卷

本试卷满分100分，考试用时75分钟

注意事项：

L答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。

4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册、必修第二册、必修第三册、选择性必修一第一章

至第二章。

第I卷（选择题）

一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分）

1.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的

是（）

A.伽利略发现了行星运动的规律

B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律

C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

2.关于机械振动，下列说法正确的是（）

A.阻尼振动可能是简谐运动

B.弹簧振子的振动周期与弹簧振子的振幅有关

C.物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于驱动力频率

D.只要驱动力频率超过物体的固有频率，就会发生共振现象

3.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时极指向读者的是（）

BD|-/dw甲

A.BC.D.

4.如图，矩形ABCO位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知AB=23C=2m,P是CD的中

点。A、B、C的电势分别为8V、6V、4Vo用外力将一个电子从A点移动到尸点，已知元电荷电量为e,下

列说法正确的是（）

r）t------•---------»C

U\P

11

1t1

A*-

A.该过程中，电子的电势能增加5eV

B.该过程中，电子的电势能减少3eV

C.该过程中，电场力对电子做正功5eV

D.该匀强电场的场强大小为&V/m,方向垂直8。斜向右上方

5.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度也从O点抛出小球，小球正好落入倾角为，的斜

面上的洞中，洞口处于斜面上的尸点，O、尸的连线正好与斜面垂直；当以水平速度暝从。点抛出小球时，

小球正好与斜面在。点垂直相碰.不计空气阻力，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.小球落在P点所用的时间与落在Q点所用的时间之比是生

%

B.小球落在P点的时间是」

gtan6

C.Q点在尸点的下方

D.匕＞%

6.a,。两卫星均在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，°的轨道半径小于。的轨道半径，a的周期为"，运

动过程中，a、6之间的最远距离和最近距离之比为5：3,下列说法正确的是（）

A.b的周期为2何

B.a、。的线速度大小之比为2：1

C.°、6的角速度大小之比为4：1

9

D.a、b相邻两次相距最近的时间间隔为一"

8o

二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题的四个选项中有多项符合题目要

求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）

7.如图所示，电源电动势为及内阻为r,凡为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S,增大电阻箱R

阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为AU,理想电流表示数的变化量的绝对值为A/,则下

列说法中正确的是（）

A.电压表示数U和电流表示数/的比值为R

B.AU和AZ的比值为R（）+r

C.电源的效率和输出功率一定都增加

D.电容器电荷量的减小量为CAU

8.如图所示，一倾角为a=30。的光滑绝缘斜面，处于竖直向下的匀强电场中，电场强度后=浊。现将长

q

为/的细线（不可伸长）一端固定，另一端系一质量为机、电荷量为9的带正电小球放在斜面上，小球静止

在。点。将小球拉开倾角。后由静止释放，小球的运动可视为单摆运动，重力加速度为g。下列说法正确的

A.摆球经过平衡位置时合力不为零B.摆球的摆动周期为T=2乃］上

C.摆球的摆动周期为T=2不D.摆球刚释放时的回复力大小/=些

2

9.如图所示，质量均为加=2kg的木块A和3,并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的

。点系一长为/=0.5m的细线，细线另一端系一质量为1kg的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静

止释放C球，重力加速度为g=10m/s2。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是

（）

A.两物块A和8分离时，A、B的速度大小均为Jim/s

B.两物块A和8分离时，C的速度大小为2\/5m/s

C.C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为0.1m

D.C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为Ji§kg.m/s

（第9题图）（第10题图）

10.如图，绝缘座放在光滑水平面上，间距为"的平行板电容器竖直固定在绝缘座上，A板有小孔O,水平绝

缘光滑杆穿过O固定在B板上，电容器、底座和绝缘杆的总质量为给电容器充电后，一质量为机的带

正电圆环P套在杆上以某一速度卬对准。向左运动，在电容器中P距B板最近的位置为S,OS=-o若

2

A、8板外侧无电场、内部为匀强电场，尸过孔。时与板无接触，不计尸对A、B板间电场的影响。则下列说

法正确的是（）

A.P在处的速度为0

mMv1

B.P进入两板间所受的电场力为

2(M+m)d

C.尸从。至S的过程中，绝缘座的位移大小为———

2（M+m）

D.P仄O至S的过程中，整个系统电势能的增加量为‘”""

2（M+m）

第n卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共16分，其中U小题6分，12小题10分）

II.（6分）某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。

（1）小组内的两位同学各自组装了一套实验装置,分别如图甲、乙所示。为了保证小球在确定的竖直面内摆

动,应选用图（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。

（2）关于该实验，下列说法正确的是

A.该探究方法为控制变量法

B.实验时细线的最大摆角约为45。

C.实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小

D.测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最高点时开始计时

（3）当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用正确装置通过改变摆

长进行了多次实验，画出的72-/图像如图丙所示，由图丙可得小球的质量一定时，周期T和摆长/的关系为

T-（用。、6、/表示）。

12.（10分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，

为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便

充分利用这块表，设计了如图6甲所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成水

果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V、内阻约50。），

双向电压表（量程为2V、内阻约为2kO）,电阻箱（0-9999Q）,滑动变阻器（0-200Q）,一个单刀双掷开

关及若干导线。

（1）该同学按如图甲所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：

①将合的滑动触片滑至最左端，将开关S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；

②调节的滑动触片，使电压表示数达到满偏U；

③保持R不变，调节&,使电压表的示数达到'，读出电阻箱的阻值，记为Ro,则电压表的内阻

3

Rv=o

（2）若测得电压表内阻为2kQ,可分析此测量值应（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（3）接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：

①将开关S拨至__________（填“1”或“2”）位置，将肥的滑片移到最端，不再移动；

②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；

③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出!—!图象，如图乙所示，其中纵轴截距为b,斜

UR

率为k,则电动势的表达式为,内阻的表达式为。

四、计算题（本大题共3小题，共40分，其中13小题10分，14小题14分，15小题16分）

13.（10分）如图所示，电源电动势E=6V,小灯泡L的规格为“3V0.9W”，开关S接1,当滑动变阻器调

到R=8Q时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电

阻R）=2O。求：

(1)电源内阻？

(2)电动机效率？

14.(14分)如图所示，质量为m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的A5部分是半径为尺=0.3加

的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧，滑道。部分粗糙，

长为L=0.2m,动摩擦因数〃=0.10,其余部分均光滑。现让质量为吗=1kg的物块可视为质点自A点由

静止释放，此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2,求:

(1)物块第一次到达B点时的速度大小vi；

(2)整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能Ep；

(3)物块最终停止的位置和弹簧被压缩的总次数N。

3

15.(16分)如图所示，5CDG是光滑绝缘的一圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为七下端与水平绝

4

缘轨道在8点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为机、带正电的小滑块可视为质

3

点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为

g-

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3H的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时，滑块对

轨道的作用力.

(2)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最

小速度的大小.

高二物理试卷参考答案

〃第1题选B

解析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误；库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，选项

B正确；奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C错误；伽利略将斜面实验的

结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误；

//2.应选C

【详解】

A.阻尼振动是振幅不断减小的振动，而振幅是振动能量的标志，所以阻尼振动中机械能也不断减小，阻尼

振动一定不是简谐运动，A错误；

B.弹簧振子的周期公式为T=2万后

与弹簧的劲度系数和振子的质量均有关，B错误；

C.根据受迫振动的特征可知，物体做受迫振动达到稳定状态时，振动频率等于外界驱动力频率，C正确；

D.只有驱动力频率等于物体的固有频率，才会发生共振现象，D错误。

故选C。

〃3.【答案】

【解析】【分析】

由右手螺旋定则，结合小磁针静止时北极指向即为磁场的方向，可知通电直导线与螺线管的磁场方向，从而

即可求解。

本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向，注意

小磁针静止时的极指向即为磁场的方向，同时通电螺线管的内部磁场方向由S极到N极。

【解答】

A.由右手螺旋定则可知，导线下方磁场垂直纸面向外，故小磁针N极会指向读者，A正确；

B.由右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场向左，故小磁针N极指向左，B错误；

C.小磁针处的磁场垂直纸面向内，故小磁针N极指向纸内，C错误；

D.环形电流内部磁场垂直纸面向内，故小磁针N极指向纸内，D错误。

故选A.

//4.D【详解】C.根据匀强电场强度与电势差的关系可得

UAD=3C

解得。的电势为

<PD=6V

P是的中点，尸点电势为

如=@±^=5V

P2

一个电子从A点移动到P点电场力做功为

w==(8—5)V•(―e)=-3eV

可知该过程中，电子的电场力做负功3eV,故C错误；

AB.根据功能关系可知该过程中，电子的电势能增加3eV,故AB错误；

D.B点和。点电势为6V,故8。为等势线，等势线与电场线垂直，故电场线方向与8。垂直，沿电场线方

向电势降低，故电场强度方向垂直8。斜向右上方，则电场强度大小为

£=£=^-^=6-4v/m=^v/m

忑

故D正确。选D。

〃5.【答案】A

【解析】【分析】

根据位移偏角和速度偏角的正切值分析求解时间，根据X=近知初速度的大小关系。

此题考查平抛运动与斜面体的结合，应用几何知识已经平抛运动的规律求解，注意偏角是速度偏角还是位移

偏角，不要弄混。

【解答】

A.小球落在P点所用的时间与落在Q点所用的时间之比乙=生，故A正确.

GV2

B.以水平速度也从。点抛出小球，小球正好落入倾角为。的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，根据几何

知识知tan8=i」=&,所以故B错误；

2gtxgtan。

281

CD.当以水平速度暝从O点抛出小球时，小球正好与斜面在。点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何

知识知tan。=二，所以根据速度偏角的正切值等于位移偏角正切值的2倍，知。点在尸点

gtigtanC

的上方，/2<4，水平位移4>石，所以%〉匕，故C、D错误。

〃6.【答案】B

【详解】ABC.因为以6之间的最远距离和最近距离之比为5：3,可得

丐+4_5

3

解得

【包

根据

厂Mmv2472

G——=m—=mco9r-m——r

rrT

可得

因此

%=区=2

VbVa1

a和b角速度之比为8：1

a和b周期之比为1：8

6的周期为8%

故B正确，AC错误；

D.服6相邻两次相距最近时（地球赤道卫星因发射时候节省能量，默认为同向绕行）

2万2万一

—t--------1—2万

解得

故D错误。

因此选B。

//7.AB

【详解】A.电压表测得是电阻R上的电压，电流表测的是通过电阻R的电流，根据欧姆定律/=且可得它

R

们的比值为电阻的阻值R；

B.根据闭合电路欧姆定律，可得电压表示数U和电流表示数/满足的关系为

U=E—I（R/r）

可知该U-I图像的斜率为左=-（&+厂），即电压表示数的变化量的绝对值AU与电流表示数的变化量的绝

对值A7之比为

——=7?o+r

AZ

故B正确；

C.电源的效率为

4/2&+R)&+R

fI-------------------------------------

P总厂(「+。+尺)r+R.+R

出总可知当R增大时，电源的效率增大；而电源的输出功率为

弓"(4+R)

而

1=——-

r+7?+&

故可得

/72F2

%=TD__v，（R+&）=---------------------------

（4+H+0（氏+4）+---------+2r

R+4

根据数学知识可知当R+R0=厂时有电源的输出功率最大值，但因为不确定各个电阻阻值的关系，故不确定

输出功率如何变化，故c错误；

D.当电阻箱阻值增大时，电阻箱的电压即电容器上的电压增大，电容器的电荷量增大，故D错误。

故选ABo

//8.AC

【详解】A.摆球经过平衡位置时，回复力为零，但摆球有沿斜面向上的向心加速度，合力不为零，故A正

确；

BC.摆球沿斜面方向的加速度为

(mg+qE)sin3003

a=---------------------=~g

m2

摆球的摆动周期为

[3g

故B错误，C正确；

D.摆球刚释放时的回复力大小

3

晶=(mg+qE)smasmO=^mgsmO

故D错误。

故选ACo

119.BC

【详解】AB.球C下落到最低点时，AB将要分离，根据机械能守恒定律有

7191.、2

mC^=~WCVc+-(z2m)VAB

系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有

mcvc=Imv^

联立解得

%=20m/s,vAB=^-m/s

故A错误，B正确；

C.C球由静止释放到最低点的过程中，设C对地的水平位移大小为XI，AB对地的水平位移大小为X2,则有

mcxx=2mX],石+々=/

解得

x2=O.lm

故C正确；

D.C球由静止释放到最低点的过程中，选8为研究对象，由动量定理有

1AB==夜kg-m/s

故D错误。

故选BCo

〃1。【答案】

【解析】A.带电圆环进入电场后，在电场力的作用下，做匀减速直线运动，而电容器则在电场力的作用下做

匀加速直线运动，当它们速度相等时，带电圆环与电容器的左极板相距最近，取向左为正方向，由于系统动

量守恒机%=+,解得y=m,°，则尸在S处的速度不为0,故A错误；

m+M

V

BC.该过程电容器(绝缘座)向左做匀加速直线运动，有％=—/

2

环向左做匀减速直线运动，有/=匕%/

2

由题意可知尤'—x="

2

md

解得x=

2(M+m)

尸从。到S的过程中，绝缘座的位移大小为———,对绝缘座研究，由动能定理可知网=^My2

2(M+77i)2

解得R=竺==上四乙

lxd(m+M)

根据牛顿第三定律可知，P进入两板间所受的电场力和绝缘底座受到的力为相互作用力，则尸进入两板间所

Mmvl

受的电场力为盘

d(m+M)

故B错误，C正确；

D.P从。到S的过程中，带电环减速，动能减小，电容器动能增加，系统动能减小，电势能增加，增加的电

势能为AE=-mvg-—(m+M)v2=—

°2°22(m+M)

故D正确。

故选CDo

//II.(2分+2分+2分)乙AC旧

【详解】(1)为了保证小球在确定的竖直面内摆动，应选用图乙所示的实验装置；

(2)A.探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量关系时，应控制单摆摆长相同；探究单摆做简谐运动的周

期单摆摆长的关系，应控制小球的质量相同，故该探究方法为控制变量法，故A正确；

B.小球做单摆运动，实验时细线的最大摆角约为5。，故B错误；

C.为减小空气阻力的影响，实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小，故C正确；

D.测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最低点时开始计时，故D错误。

故选AC。

(3)[3]根据图象可得

T2=-l

b

可得周期T和摆长/的关系为

//12.(2分+2分+1分+1分+2分2分)

1k

答案(1)-R(2)大于(3)2左

2obb

第3和第4空各1分，其他4空每空2分

解析（1）滑动变阻器接入电路的阻值不变，电压表与电阻箱两端电压不变，电压表示数变为满偏电压

3

21

时，则电阻箱分压耳U,电阻箱接入电路的阻值等于电压表内阻的2倍，则电压表内阻&二］凡。

（2）调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的工时，电路总电阻变大，电路总电流变小，滑动变阻器

3

与电源内阻分压变小，电阻箱与电压表两端总电压变大，当电压表示数变为满偏电压的工时，电阻箱两端电

3

21

压大于电压表满偏电压的H，实际上电压表内阻小于5凡，则电压表内阻的测量值偏大。

（3）①测电源电动势与内阻，应将开关S拨至2位置，将Ri的滑动触片移到最左端，不再移动。

④由图2电路图可知，在闭合电路中，电源电动势

E=U+Ir=U+^-r

R

由图示图象可知，图象截距力=!

E

图象斜率左=二

E

则电源电动势后=,

b

电源内阻厂=（。

b

//13.（4分+6分）

答案（1）电源内阻为2。（2）电动机效率为75%、电源的效率〃为90%

解析小灯泡正常发光时的电阻&=%=10。【1分】，流过小灯泡的电流/=殳=0.3人【1分】，当开关

场。额

E

S接1时，R总=7=20Q【1分】，电源内阻r=R总一4一氏=2。【1分】，第1问共4分；

当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压

。机=E-/（&+「）=2.4V【1分】；电动机的输入功率以=U机/=0.72W【1分】，而它的热功率

小=/24=o』8W【1分】，则它输出的机械功率勺几出=P入-格=0.54W【1分】，电动机的效率

7=^^xlOO%=—xl00%=75%【2分】。第2问共6分；

机P入0.72

//14.（5分+4分+5分）

【答案】解：（1）下滑过程㈣和冽2组成的系统在水平方向动量守恒，

有：冽］匕=m2V2

_1,1,

由能量寸恒定律，有gg_/?=5叫匕+万加2y2~

代入数据，联立解得匕=2m/s

（2）滑块每次经过。段系统损耗的机械能AE=〃叫gL=0.2J

弹簧第一次被压缩至最短时，具有最大的弹性势能，依能量守恒：

Ep=m1gR-