2023-2024学年北京市汇文中学高二(下)期末物理试卷

2023-2024学年北京市汇文中学高二（下）期末物理试卷一、单选题1．如图所示，在真空中的O点处放置一孤立点电荷+Q，以O点为球心的同一球面上有a、b、c、d、e、f六个点。以下说法正确的是（）A．a、c两点的电场强度不同、电势不同 B．b、d两点的电场强度不同、电势不同 C．e、f两点的电场强度不同、电势相同 D．以上各点的电场强度相同、电势相同2．图所示电路中，电流表和电压表均为理想电表，R为光敏电阻，其阻值随光照增强而减小，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，当光照逐渐增强时，关于电流表示数I和电压表示数U的变化情况，下列说法正确的是（）A．I减小，U减小 B．I减小，U增大 C．I增大，U增大 D．I增大，U减小3．如图所示，a、c是水平放置的通电螺线管轴线上的两点，c是螺线管轴线的中点，b、d是通电螺线管中垂线上关于轴线对称的两点，下列说法中正确的是（）A．c点处的磁感应强度最小 B．c点处的磁感应强度方向水平向右 C．b、c两点处的磁感应强度方向相同 D．b、d两点处的磁感应强度方向相反4．电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（）A．微波炉加热食物是利用了红外线的热作用 B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性 C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量5．体操运动员在落地时总要屈腿，如图，这是因为（）A．屈腿可以减少人落地时的动量变化量 B．屈腿可以减少地面对人的作用力的冲量 C．屈腿可以减小地面对人的作用力 D．屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量6．如图所示，A、B两闭合线圈用同样的导线绕成，A有10匝，B有20匝，两线圈半径之比为2：1。均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀增强时（）A．A中无感应电流 B．B中无感应电流 C．A中磁通量总是等于B中磁通量 D．A中磁通量总是大于B中磁通量7．某弹簧振子的振动图像如图所示，将小球从平衡位置拉开4cm后放开，同时开始计时，则（）A．一次全振动小球的路程为16cm B．振动的周期为0.2s C．0.1s小球的速度为零 D．0.2s小球的加速度为零二、多选题（多选）8．大多数自助加油机都会有除静电装置，防止静电带来危险。有关加油前去除静电，下列说法正确的是（）A．衣服上的静电产生方式属于感应起电 B．衣服上的静电产生方式属于接触起电 C．通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D．加油前可以先通过洗手以消除静电（多选）9．某电场的电场线如图中实线所示。带电粒子仅在电场力作用下由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列判断正确的是（）A．粒子带负电 B．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C．粒子在M点的动能大于在N点的动能 D．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度（多选）10．如图所示，下列说法中正确的是（）A．此列波的振幅是0.1m B．x＝15m处质点的位移是0.1m C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向 D．A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向三、填空题11．如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点。若将一负点电荷从a点由静止释放，负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b。在这过程中，电荷的速度—时间图线如图乙所示。比较a、b两点电势的高低关系是φaφb，场强的大小关系是EaEb。（选填“＞”“＜”或“＝”）12．某同学利用如图所示的实验电路观察平行板电容器的充放电现象。按如图所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接在（选填“1”或“2”），可对电容器进行充电。13．请读出如图给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。游标卡尺的示数cm，螺旋测微器的示数为mm。14．如图所示，请读出电流表：（量程0.6A）示数，电压表（量程3V）示数。15．如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U﹣I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为V，电源的内电阻为Ω（计算结果保留两位有效数字）．四、实验题16．在做测定金属的电阻率的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：A．电池组（3V，内阻r＝1Ω）B．电流表（0～3A，内阻约0.0125Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0～3V，内阻约4kΩ）E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是（只填写字母代号）。（2）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度L和直径d。（3）实验电路应采用如图所示哪个电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端（选填“最左”或“最右”）。（4）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置。并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。（5）本实验所用电路，产生误差的主要原因是。（选填选项前的字母）A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值（6）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为ρ＝。五、解答题17．如图所示，在光滑水平面上，两个物块的质量都是1kg，物块A以速度4m/s向原来处于静止状态的物块B撞去。碰撞后两个物块粘在一起后以一定速度继续前进。求：（1）碰撞后两物块的速度大小；（2）碰撞过程中物块B受到的冲量I。18．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω.车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，求：（1）电动机未启动时，车灯的功率；（2）电动机启动时，车灯的功率。19．在xOy平面内有一个平行y轴的匀强电场，一电荷量为﹣q。质量为m的带电粒子，在y轴上某处A以速度v0的垂直于y轴射入第一象限，速度方向偏转θ角时经过点B（d，0）。忽略粒子重力。求：（1）求该电场的场强；（2）若仅改变场强大小，可使粒子经过点C（2d，0），求AC两点间的电势差。

2023-2024学年北京市汇文中学高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单选题1．如图所示，在真空中的O点处放置一孤立点电荷+Q，以O点为球心的同一球面上有a、b、c、d、e、f六个点。以下说法正确的是（）A．a、c两点的电场强度不同、电势不同 B．b、d两点的电场强度不同、电势不同 C．e、f两点的电场强度不同、电势相同 D．以上各点的电场强度相同、电势相同【考点】电势的定义、单位和物理意义；点电荷与均匀带电球体（球壳）周围的电场；电场强度与电场力的关系和计算．【答案】C【分析】根据点电荷电场的特点判断即可，注意电场强度是矢量；到点电荷距离相等的各点的电势相等。【解答】解：根据点电荷场强公式E=kQ故选C。2．图所示电路中，电流表和电压表均为理想电表，R为光敏电阻，其阻值随光照增强而减小，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，当光照逐渐增强时，关于电流表示数I和电压表示数U的变化情况，下列说法正确的是（）A．I减小，U减小 B．I减小，U增大 C．I增大，U增大 D．I增大，U减小【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．【答案】D【分析】当光照强度发生变化时，分析光敏电阻阻值的变化。根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化。【解答】解：闭合开关S后，当光照逐渐增强时，光敏电阻的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，I=E故D正确，ACB错误。故选：D。3．如图所示，a、c是水平放置的通电螺线管轴线上的两点，c是螺线管轴线的中点，b、d是通电螺线管中垂线上关于轴线对称的两点，下列说法中正确的是（）A．c点处的磁感应强度最小 B．c点处的磁感应强度方向水平向右 C．b、c两点处的磁感应强度方向相同 D．b、d两点处的磁感应强度方向相反【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场；磁感应强度的定义与物理意义．【答案】B【分析】由安培定则分析出通电螺线管周围磁场的方向，以及磁感应强度与磁感线的关系进行分析。【解答】解：AD、由安培定则可知，螺线管的右端为磁场的N极，左端为磁场的S极，a点在螺线管端面处，c点在螺线管内部，b、d点在螺线管中部，此时c点处磁感线最密集，故c点处磁感应强度最大；外部磁感线由N极到S极，由于b、d关于轴线对称，根据磁场分布，磁感应强度大小相等，方向相同，故AD错误；BC、c点位于通电螺线管内部，螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向由S极到N极，所以此时c点磁感应强度方向向右，b在通电螺线管外部，此时磁感线从N极出发回到S极，所以b点磁感应强度方向向左，b、c两点磁感应强度方向相反，故B正确，C错误。故选：B。4．电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（）A．微波炉加热食物是利用了红外线的热作用 B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性 C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量【考点】电磁波与信息化社会；α、β、γ射线的本质及特点．【答案】D【分析】明确电磁波谱中各种电磁波的性质，牢记它们在生产生活中的应用。【解答】解：A．微波炉加热食物是利用微波进行加热的，不是利用红外线的热作用，故A错误；B．红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线，用红外探测器接收物体发出的红外线，然后进行分析，从而得知被测物体的信息，红外线的穿透本领并不强，故B错误；C．在电磁波中，γ射线的穿透能力比X射线的强，故C错误；D．紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，从而进行灭菌消毒，故D正确；故选：D。5．体操运动员在落地时总要屈腿，如图，这是因为（）A．屈腿可以减少人落地时的动量变化量 B．屈腿可以减少地面对人的作用力的冲量 C．屈腿可以减小地面对人的作用力 D．屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量【考点】动量定理的内容和应用．【答案】C【分析】运动员落地前后的速度变化相同，从而可知动量的变化相同；由动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，当动量变化量一定时，作用时间越长，作用力越小。【解答】解：运动员落地过程中的动量变化量一定，根据I合＝Δp可知地面对运动员的冲量一定，屈腿的作用是延长运动员落地过程的时间，从而减小地面对人的作用力，因为时间延长，人落地过程中重力的冲量会增大。故ABD错误，C正确。故选：C。6．如图所示，A、B两闭合线圈用同样的导线绕成，A有10匝，B有20匝，两线圈半径之比为2：1。均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀增强时（）A．A中无感应电流 B．B中无感应电流 C．A中磁通量总是等于B中磁通量 D．A中磁通量总是大于B中磁通量【考点】电磁感应现象的发现过程；磁通量的概念和计算公式的定性分析．【答案】C【分析】穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由磁通量的公式判断。【解答】解：AB、当磁场随时间均匀增强时，穿过两个线圈的磁通量都增大，所以A与B中都有感应电流，故AB错误；CD、均匀磁场只分布在B线圈内，根据Φ＝BS可知A中磁通量总是等于B中磁通量，故C正确，D错误。故选：C。7．某弹簧振子的振动图像如图所示，将小球从平衡位置拉开4cm后放开，同时开始计时，则（）A．一次全振动小球的路程为16cm B．振动的周期为0.2s C．0.1s小球的速度为零 D．0.2s小球的加速度为零【考点】简谐运动的表达式及振幅、周期、频率、相位等参数．【答案】A【分析】首先明确其图象是振动图象，并可知周期和振幅，一次全振动小球的路程为4倍的振幅；根据位移分析速度和加速度．【解答】解：A、由图可知小球的振幅为4cm，则一次全振动小球的路程为：s＝4A＝4×4cm＝16cm，故A正确；B、由图可知，小球振动的周期为0.4s，故B错误；C、由图可知，在0.1s时刻小球正经过平衡位置，此时小球的速度最大，故C错误；D、由图可知在0.2s时刻小球位于最大位移处，由a=−kx故选：A。二、多选题（多选）8．大多数自助加油机都会有除静电装置，防止静电带来危险。有关加油前去除静电，下列说法正确的是（）A．衣服上的静电产生方式属于感应起电 B．衣服上的静电产生方式属于接触起电 C．通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D．加油前可以先通过洗手以消除静电【考点】静电的利用和防止．【答案】CD【分析】衣服上的静电产生方式属于摩擦起电；洗手和通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，属于接触起电，把电荷导向大地。【解答】解：AB．衣服上的静电产生方式属于摩擦起电，故AB错误；C．通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电，故C正确；D．加油前可以先通过洗手，相对于接地，可以消除静电，同时手比较湿润，不会产生静电，故D正确。故选：CD。（多选）9．某电场的电场线如图中实线所示。带电粒子仅在电场力作用下由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，下列判断正确的是（）A．粒子带负电 B．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C．粒子在M点的动能大于在N点的动能 D．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电场线的定义及基本特征．【答案】BD【分析】曲线运动所受合力指向轨迹的凹面；粒从M点到N点的过程中，电场力做正功，电势能减小；电场线密的地方电场的强度大。【解答】解：A、由粒子的运动轨迹可知，粒子的受力沿着电场线的方向，所以粒子带正电，故A错误；BC、粒从M点到N点的过程中，电场力做正功，电势能减少，故粒子在M点电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的动能小于在N点的动能，故B正确，C错误；D、电场线越密的地方电场强度越大，粒子在M点的电场强度加速度大于在N点的电场强度，根据a=qE可得故粒子在M点的加速度大于在N点的加速度，故D正确。故选：BD。（多选）10．如图所示，下列说法中正确的是（）A．此列波的振幅是0.1m B．x＝15m处质点的位移是0.1m C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向 D．A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向【考点】机械波的图像问题；波长、频率和波速的关系．【答案】AD【分析】振幅等于y的最大值，由图直接读出；根据数学知识求解x＝15m处质点的位移；A、B的速度方向不一定相同；根据加速度方向与位移方向相反，分析加速度的方向．【解答】解：A、由图知振幅A＝0.1m，故A正确。B、由数学知识知该波的方程为：y＝0.1sin2πλ图中波长λ＝20cm，当x＝15m时，代入波动方程得：y＝0.1sin2πλxm＝0.1×sin2πC、由于A、B平衡位置间的距离小于半个波长，不是同相点，它们的速度方向不总是相反，所以若A的速度沿y轴正方向，B的速度不一定沿y轴正方向。故C错误。D、根据加速度方向与位移方向相反，可知此刻A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向，故D正确。故选：AD。三、填空题11．如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点。若将一负点电荷从a点由静止释放，负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b。在这过程中，电荷的速度—时间图线如图乙所示。比较a、b两点电势的高低关系是φa＜φb，场强的大小关系是Ea＝Eb。（选填“＞”“＜”或“＝”）【考点】电势的定义、单位和物理意义；电场线的定义及基本特征．【答案】＜，＝。【分析】从速度—时间图线得到负电荷做匀加速运动，加速度不变，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势降低。【解答】解：负电子从a运动到b，由速度—时间图线得到负电荷做加速运动，故电场力向右；因为图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即Ea＝Eb；负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势降低，故b点电势较大，即φa＜φb。故答案为：＜，＝。12．某同学利用如图所示的实验电路观察平行板电容器的充放电现象。按如图所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接在1（选填“1”或“2”），可对电容器进行充电。【考点】观察电容器及其充、放电现象．【答案】1【分析】对电容器进行充电时，电容器两端应与电源两端相接。【解答】解：对电容器进行充电，电容器要与电源串联在电路中，将开关S接在1。故答案为：1.13．请读出如图给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。游标卡尺的示数5.45cm，螺旋测微器的示数为5.445mm。【考点】螺旋测微器的使用与读数；游标卡尺的使用与读数．【答案】5.45；5.445（5.444～5.446）。【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。【解答】解：10分度的游标卡尺精度为0.1mm；游标卡尺的主尺读数为54mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标卡尺的示数为54mm+5×0.1mm＝54.5mm＝5.45cm螺旋测微器的固定刻度为5mm，可动刻度为44.5×0.01mm＝0.445mm，所以最终读数为5mm+0.445mm＝5.445mm（5.444mm～5.446mm都正确）。故答案为：5.45；5.445（5.444～5.446）。14．如图所示，请读出电流表：（量程0.6A）示数0.50A，电压表（量程3V）示数2.60V。【考点】电压表、电流表的读数．【答案】0.50A；2.60V【分析】根据表头读出电压表、电流表的读数，关键弄清电流表和电压表的量程和精确度。【解答】解：电流表量程为0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.50A。电压表量程为3V，分度值为0.1V，则读数为2.60V。故答案为：0.50A；2.60V。15．如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U﹣I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为1.4V，电源的内电阻为0.57Ω（计算结果保留两位有效数字）．【考点】测量普通电源的电动势和内阻．【答案】见试题解答内容【分析】电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率绝对值是电源内阻．【解答】解：由图乙所示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源电动势E＝1.40V，电源内阻r=ΔUΔI=故答案为：1.4；0.57．四、实验题16．在做测定金属的电阻率的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：A．电池组（3V，内阻r＝1Ω）B．电流表（0～3A，内阻约0.0125Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0～3V，内阻约4kΩ）E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是ACDFH（只填写字母代号）。（2）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度L和直径d。（3）实验电路应采用如图所示哪个乙电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端（选填“最左”或“最右”）。（4）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置。并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。（5）本实验所用电路，产生误差的主要原因是B。（选填选项前的字母）A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值（6）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为ρ＝πUd2【考点】导体电阻率的测量．【答案】（1）ACDFH（2）乙；最右（5）B（6）πU【分析】（1）先选择电源，再根据电源的电动势结合电表指针的位置选择合适的电压表，然后根据电路中的最大电流选择合适的电流表，再根据滑动变阻器的阻值对电路中电流的调整情况判断选择哪个滑动变阻器。（3）根据被测电阻阻值与电流表和电压表的内阻关系判断电流表的接法；再根据滑动变阻器的阻值对电路中电流的调节便利情况判断分压式还是限流式接法。根据实验的操作安全性判断开关闭合前滑动变阻器滑片的位置。（5）根据实验电路图判断电压表和电流表所测量的待测电阻两端电压值和电流值偏大还是偏小，进而判断电阻的测量值偏大还是偏小（6）根据电阻定律求出合金材料电阻率的表达式。【解答】解：（1）电学实验需要电源，则首先选用电池组，而电池组的电压为3V，因此根据电表的选取原则（在读数时应超过其量程的三分之一）可知，不能选量程为15V的电压表，只能选量程为3V的电压表；而若电路中只接入待测电阻，则根据直除法可粗略求得到电路中的最大电流I=E则根据电表的选取原则可知，电流表应选择最大量程为0.6A的电流表，而为了保护电路，同时得到多组测量数据，则必选接入滑动变阻器，且接入滑动变阻器后通过调节滑动变阻器能够使电表示数有明显的变化，因此应选择最大阻值为20Ω的滑动变阻器，除此之外，还需要开关、导线用以连接电路，则可知需要的实验器材为ACDFH。（3）根据所给实验器材，电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器最大阻值为待测电阻的好几倍，因此可知该电路应选择限流式接法。故选乙图。为了保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即为图乙中的最右端。（5）本实验所用电路，电流表所测为干路电流，即I＝Ix+IV而该实验的原理为R其中，电压表所测电压为待测电阻两端的实际电压，而显然电流偏大，导致待测电阻的测量值偏小。故选B。（6）根据电阻定律有R而R联立可得ρ=故答案为：（1）ACDFH（2）乙；最右（5）B（6）πU五、解答题17．如图所示，在光滑水平面上，两个物块的质量都是1kg，物块A以速度4m/s向原来处于静止状态的物块B撞去。碰撞后两个物块粘在一起后以一定速度继续前进。求：（1）碰撞后两物块的速度大小；（2）碰撞过程中物块B受到的冲量I。【考点】动量守恒与能量守恒共同解决实际问题；动量定理的内容和应用．【答案】（1）碰撞后两物块的速度大小为2m/s；（2）碰撞过程中物块B受到的冲量为2kg•m/s，方向与初速度方向相同。【分析】（1）根据动量守恒定律得出两物块的速度；（2）根据动量定理列式得出物块B受到的冲量。【解答】解：（1）根据题意，设碰后两物块共同速度为v′，由动量守恒定律有mv＝2mv′解得：v′＝2m/s（2）设碰撞过程中物体B受到的冲量为I，则根据动量定理有I＝ΔP＝mv′＝1kg•2m/s＝2kg•m/s，方向与初速度方向相同