湖南省衡陽(yáng)市衡陽(yáng)縣2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題【含答案解析】

高二物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，學(xué)校廣泛使用了紅外體溫槍測(cè)量體溫。已知普朗克常數(shù)為h，某紅外線的頻率為，下列說(shuō)法正確的是（）A.體溫越高，人體輻射紅外線的強(qiáng)度越弱B.人體輻射該紅外線的能量可以取任意值C.該紅外線的最小能量值為D.紅外體溫槍是利用體溫槍發(fā)射的紅外線來(lái)測(cè)量體溫的【答案】C【解析】【詳解】AD．人身體各個(gè)部位體溫是有變化的，所以輻射的紅外線強(qiáng)度就會(huì)不一樣，溫度越高紅外線強(qiáng)度越高，溫度越低輻射的紅外線強(qiáng)度就越低，所以通過(guò)輻射出來(lái)的紅外線的強(qiáng)度就能測(cè)出個(gè)各部位的溫度；故紅外體溫計(jì)不是靠體溫計(jì)發(fā)射紅外線來(lái)測(cè)體溫的。故AD錯(cuò)誤；B．人體輻射該紅外線的能量是不連續(xù)的，是以離散的方式存在的。故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)光子能量方程可知，該紅外線的最小能量值為故C正確。故選C2.如圖所示，一圓形線圈內(nèi)通有順時(shí)針?lè)较虻暮愣娏鱅。在其正下方的光滑絕緣水平面上，一個(gè)正方形金屬框從A點(diǎn)以大小為v的初速度向右滑行，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)（與A點(diǎn)關(guān)于虛線對(duì)稱）后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.恒定電流I在圓形線圈軸線上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向外B.向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量不變化C.正方形金屬框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量先垂直紙面向外，后垂直紙面向里【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，恒定電流I在圓形線圈軸線上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里。故A錯(cuò)誤；B．越靠近圓形線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，根據(jù)磁通量的定義可知，向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量先增大后減小，根據(jù)電磁場(chǎng)感應(yīng)定律可知，正方形金屬框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故C正確；D．恒定電流I在圓形線圈外產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向外。向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，向右滑行的正方形金屬框內(nèi)磁通量先垂直紙面向里，后垂直紙面向外。故D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】越靠近導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。熟悉磁通量的定義楞次定律的具體內(nèi)容以及推論的應(yīng)用。3.真空中，兩個(gè)異種點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線分布如圖所示，虛線是以正點(diǎn)電荷為圓心的圓，P、Q、M、N是電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，M和P是電場(chǎng)線與虛線圓的交點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A.P、Q、M、N四點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為B.M和P兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為C.取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，將某一電子分別放在N、Q兩點(diǎn)，電子電勢(shì)能的關(guān)系為D.正點(diǎn)電荷的電荷量小于負(fù)點(diǎn)電荷的電荷量【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)只有正點(diǎn)電荷時(shí)M和P電勢(shì)相等，有負(fù)電荷存在時(shí)根據(jù)電勢(shì)疊加原理可知又因?yàn)檠仉妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐點(diǎn)降低，有所以故A正確；B．電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，所以，故B錯(cuò)誤；C．負(fù)電荷在電勢(shì)能低的地方電勢(shì)高，由于所以故C錯(cuò)誤；D．由電場(chǎng)線分布情況可知正點(diǎn)電荷的電荷量大于負(fù)點(diǎn)電荷的電荷量，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，用高壓水槍噴水洗車(chē)時(shí)，水噴到車(chē)身后順車(chē)身流下。若水槍單位時(shí)間內(nèi)射出水的體積為Q，水槍噴口的截面積為S，水的密度為，則車(chē)受到水的平均作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】在時(shí)間?t內(nèi)射出水槍的水的質(zhì)量為根據(jù)動(dòng)量定理可得解得故選B。5.如圖所示是電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻。閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)被卡死，此時(shí)電壓表的示數(shù)為5V，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)為5.5V。下列說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為B.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為C.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流為1.5AD.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為1.5W【答案】D【解析】【詳解】AB．在電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電路是純電阻電路，由閉合電路歐姆定律可得由題意可知，電源電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1=5V，內(nèi)阻，電阻，可得由歐姆定律可得電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為AB錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓表的示數(shù)為5.5V，則電流為C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓電動(dòng)機(jī)輸入功率為電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為D正確。故選D。6.如圖所示，有兩個(gè)電荷量均為的光滑小球，其中一個(gè)固定于絕緣半球形容器的底部點(diǎn)，另一個(gè)小球置于容器右側(cè)點(diǎn)（未固定），右側(cè)小球恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知，容器的半徑為，靜電力常量為，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩個(gè)小球間的庫(kù)侖力大小為B.圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.若兩個(gè)小球的電荷量緩慢減小，右側(cè)小球所受彈力逐漸增大D.若兩個(gè)小球的電荷量緩慢減小，右側(cè)小球所受彈力逐漸減小【答案】A【解析】【詳解】A．由余弦定理可知，兩小球之間的距離為兩小球之間的庫(kù)侖力大小為故A正確；B．兩小球在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為故合場(chǎng)強(qiáng)為故B錯(cuò)誤；CD．由受力分析可知，右側(cè)小球所受庫(kù)侖力，重力，支持力構(gòu)成的矢量三角形始終與三角形OAB相似，滿足故在兩個(gè)小球的電荷量緩慢減小時(shí)，右側(cè)小球所受彈力大小不變，故CD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端連接木塊B，木塊B靜止在光滑的水平面上。子彈A沿水平方向射入木塊B后留在木塊內(nèi)，將子彈、木塊和彈簧一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)從子彈開(kāi)始射入到彈簧被壓縮至最短的過(guò)程中（）A.機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于子彈的初動(dòng)能B.機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)減少動(dòng)能大于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能C.動(dòng)量守恒，子彈減少的動(dòng)量等于木塊增加的動(dòng)量D.動(dòng)量不守恒，系統(tǒng)受合外力的沖量大小等于子彈初動(dòng)量的大小【答案】BD【解析】【詳解】AB．因子彈射入木塊的過(guò)程中要產(chǎn)生內(nèi)能，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于子彈射入木塊后子彈和木塊的總動(dòng)能，小于子彈的初動(dòng)能，系統(tǒng)減少的動(dòng)能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能與增加的彈性勢(shì)能之和，即系統(tǒng)減少的動(dòng)能大于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．子彈射入木塊的過(guò)程動(dòng)量守恒，但是子彈和木塊共同壓縮彈簧的過(guò)程中，系統(tǒng)合外力不為零，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；根據(jù)動(dòng)量定理，系統(tǒng)受合外力的沖量大小等于子彈初動(dòng)量的大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8.如圖所示，在靜電場(chǎng)中沿著某條電場(chǎng)線建立軸，軸上各點(diǎn)電勢(shì)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)子從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止釋放，下列說(shuō)法正確的是（）A.在到區(qū)間，電場(chǎng)方向水平向右B.在到區(qū)間，質(zhì)子所受電場(chǎng)力的方向水平向右C.質(zhì)子從位置運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，其電勢(shì)能先增大后減小D.質(zhì)子經(jīng)過(guò)位置時(shí)，其加速度為零【答案】AD【解析】【詳解】A．在到區(qū)間，電勢(shì)逐漸降低，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)方向水平向右，故A正確；B．在到區(qū)間，電場(chǎng)方向水平向左，所以質(zhì)子所受電場(chǎng)力的方向水平向左，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)子從位置運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，其電勢(shì)先降低后升高，所以電勢(shì)能先減小后增大，故C錯(cuò)誤；D．圖線切線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，所以位置電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則質(zhì)子經(jīng)過(guò)位置時(shí)，其加速度為零，故D正確。故選AD。9.如圖所示，電路中的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定，兩表均為理想電表。電流表的示數(shù)為，電壓表的示數(shù)為U，電源的輸出功率為P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變化量為，電壓表的示數(shù)變化量為，則（）A.I變小、U變大 B.P變大 C.變大 D.變大【答案】AC【解析】【分析】本題考查電路的動(dòng)態(tài)分析，考查考生的科學(xué)思維?！驹斀狻緼C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)時(shí)，變大，電路中的總電阻變大，總電流變小，內(nèi)電壓變小，外電壓變大，則中電流變大，中電流變小，兩端的電壓變大，電壓表示數(shù)變大，中電流變大，電流表的示數(shù)變小，則變大，故AC正確；B．當(dāng)外阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，由于無(wú)法比較內(nèi)外電阻的大小關(guān)系，則無(wú)法判斷電源的輸出功率變化情況，不能確定P的變化，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，等于、、及電源內(nèi)阻的等效電阻，不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，是豎直面內(nèi)的光滑絕緣固定軌道，水平軌道與半徑為R的圓弧軌道相切于b點(diǎn)，軌道所在空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。現(xiàn)在軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的小滑塊，小滑塊飛出軌道后到達(dá)的最高點(diǎn)為Q（圖中未畫(huà)出）。已知重力加速度大小為g，空氣阻力不計(jì)，Q點(diǎn)與c點(diǎn)的高度差為，則（）A.長(zhǎng)為B.小滑塊在最高點(diǎn)Q的速度為0C.從c到Q的過(guò)程中，小滑塊做勻變速運(yùn)動(dòng)D.從b到c的過(guò)程中，小滑塊對(duì)軌道的最大壓力為【答案】AC【解析】【詳解】AB．小滑塊從c點(diǎn)飛出時(shí)速度方向豎直向上，離開(kāi)c點(diǎn)后在水平方向做初速度是零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向速度減到零時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)Q，可水平方向的速度不是零，小滑塊從c點(diǎn)到最高點(diǎn)在豎直方向則有小滑塊從P到c的運(yùn)動(dòng)中，由動(dòng)能定理可得解得A正確，B錯(cuò)誤；C．由AB選項(xiàng)分析可知，小滑塊從c到Q的過(guò)程中，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度是零的勻加速運(yùn)動(dòng)，因此小滑塊從c到Q的運(yùn)動(dòng)中做勻變速運(yùn)動(dòng)，C正確；D．從b到c的過(guò)程中，小滑塊在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此小滑塊在等效平衡位置d時(shí)速度最大，對(duì)軌道的壓力為最大，如圖所示，此時(shí)小滑塊的重力大小等于所受的電場(chǎng)力，則有θ=45°，則小滑塊從P到d的運(yùn)動(dòng)中，由動(dòng)能定理可得在d點(diǎn)，對(duì)小滑塊，由牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可知，從b到c的過(guò)程中，小滑塊對(duì)軌道的最大壓力為，D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，小車(chē)A后面連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的電源頻率為。（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力：只將小車(chē)A放在長(zhǎng)木板上，將長(zhǎng)木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端用小木塊適當(dāng)墊高，接通電源，輕推小車(chē)，若發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上點(diǎn)的間隔越來(lái)越大，應(yīng)將小木塊適當(dāng)向___________（填“左”或“右”）移，再輕推小車(chē)，直到紙帶上打出的點(diǎn)間隔均勻。（2）將小車(chē)B靜止放在小車(chē)A前方的長(zhǎng)木板上，輕推小車(chē)A，A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與小車(chē)B碰撞并粘在一起，打出的紙帶如圖所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間均有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，a、b、c、d、e為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在紙帶上，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)b、c和計(jì)數(shù)點(diǎn)d、e間打點(diǎn)間隔均勻，已測(cè)得小車(chē)A（含橡皮泥）的質(zhì)量，小車(chē)B的質(zhì)量，則碰撞前小車(chē)A的動(dòng)量為_(kāi)__________，碰撞后A、B小車(chē)的總動(dòng)量為_(kāi)__________（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，在誤差允許的范圍內(nèi)___________。【答案】①.右②.1.45③.1.44④.A、B兩車(chē)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒【解析】【詳解】（1）[1]如果紙帶上打出點(diǎn)的間隔越來(lái)越大，說(shuō)明小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)將墊木適當(dāng)向右移一些。（2）[2][3]碰撞前應(yīng)取bc段計(jì)算速度，即碰撞前小車(chē)A的動(dòng)量為碰撞后A、B小車(chē)速度碰撞后A、B小車(chē)的總動(dòng)量為（3）[4]從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，在誤差允許的范圍內(nèi)A、B兩車(chē)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。12.如圖1所示，實(shí)驗(yàn)小組用5個(gè)完全相同的定值電阻和一個(gè)電壓表測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：（1）按照電路圖將實(shí)驗(yàn)器材連接好。（2）閉合開(kāi)關(guān)，再依次閉合，記錄電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的接入電路中的個(gè)數(shù)。（3）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像，如圖2所示。（4）由圖2可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)______V，內(nèi)阻為_(kāi)______（均保留2位有效數(shù)字），電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值_______真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】①.1.4②.1.2③.小于【解析】【詳解】（4）[1][2]由閉合電路歐姆定律可知由此可知，圖像的解析式為故有聯(lián)立解得[3]由圖可知，當(dāng)時(shí)即，但由于電壓表并非理想電壓表，此時(shí)干路中仍有電流，即故電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值。13.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r未知，定值電阻和的阻值也未知，電壓表和電流表均為理想電表。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)：當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)和時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)。求：（1）定值電阻和的阻值；（2）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r?！敬鸢浮浚?），；（2）3V，【解析】【詳解】（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)，則有當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)和時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)，則定值電阻的阻值為則定值電阻的阻值為（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)和時(shí)，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)，據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得，14.如圖所示，光滑絕緣的水平地面上豎直固定一光滑絕緣的半圓形軌道，一質(zhì)量為、電荷量為的帶電小滑塊靜止在水平地面上，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。已知半圓軌道的半徑為，重力加速度為，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)給小滑塊水平向右的初速度，小滑塊沖上半圓軌道