安徽省亳州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（含答案解析）

亳州市普通高中2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期高二期末質(zhì)量檢測物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。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8小題，每小題4分，共32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.下列現(xiàn)象中不屬于靜電屏蔽應(yīng)用的是（）A.在三條高壓輸電線的上方還有兩條金屬導(dǎo)線與大地相連形成一個(gè)稀疏的金屬網(wǎng)B.超高壓輸電線上帶電作業(yè)的電力工人穿著含有金屬絲織物的衣服C.信號傳輸線中間是銅芯線，芯線外包裹發(fā)泡塑料，發(fā)泡塑料外面還要包一層金屬絲編織成的網(wǎng)，最外層為防護(hù)套D.加油站，工作人員給汽車加油前，要觸摸一下靜電釋放器【答案】D【解析】【詳解】A．在三條高壓輸電線的上方還有兩條金屬導(dǎo)線與大地相連形成一個(gè)稀疏的金屬網(wǎng)，這個(gè)金屬網(wǎng)就是一個(gè)靜電屏蔽裝置，可以保護(hù)輸電線不受外部電場的影響，故A不符合題意；B．超高壓輸電線上帶電作業(yè)的電力工人穿著含有金屬絲織物的衣服，這個(gè)衣服就是一個(gè)靜電屏蔽裝置，可以保護(hù)電力工人不受外部電場的影響，故B不符合題意；C．信號傳輸線中間是銅芯線，芯線外包裹發(fā)泡塑料，發(fā)泡塑料外面還要包一層金屬絲編織成的網(wǎng)，最外層為防護(hù)套，這個(gè)金屬絲編織成的網(wǎng)就是一個(gè)靜電屏蔽裝置，可以保護(hù)信號傳輸線不受外部電場的影響，故C不符合題意；D．在加油站，工作人員給汽車加油前，要觸摸一下靜電釋放器，這是為了釋放人體上的靜電，防止靜電火花引起火災(zāi)，不屬于靜電屏蔽應(yīng)用，故D符合題意。故選D。2.經(jīng)過多年的發(fā)展和積淀，我國在新能源汽車方面已形成了先發(fā)優(yōu)勢。已知某款電動汽車裝配了150塊刀片電池，每塊刀片電池的容量均為180A·h，平均工作電壓均為3.2V，該車每行駛100km的平均能耗為14kW·h。對該汽車，下列說法正確的是（）A.該車電池充滿電后儲存的總電荷量為B.該車電池充滿電后儲存的電能為86.4kW·hC.該車電池充滿電后儲存的電能為57.6kW·hD.充滿電后續(xù)航里程約為334km【答案】B【解析】【詳解】A．該車電池充滿電后儲存的總電荷量為A錯誤；BC．該車電池充滿電后儲存的電能為B正確，C錯誤；D．充滿電后續(xù)航里程約為D錯誤。故選B。3.如圖所示，平行板電容器水平放置，下極板接地，開關(guān)K閉合時(shí)，在兩板中央的P點(diǎn)一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)斷開開關(guān)K，并將平行板電容器的上極板豎直向上平移一小段距離，則下列說法正確的是（）A.電容器兩金屬板間的電勢差變小B.電容器兩金屬板間的電場強(qiáng)度變小C.P點(diǎn)電勢升高D.帶電微粒仍靜止在P點(diǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)平行板電容器的上極板豎直向上平移一小段距離，電容減小，斷開開關(guān)K，電容器帶電量不變，根據(jù)可知電容器兩金屬板間的電勢差變大，故A錯誤；B．根據(jù)可知電容器兩金屬板間的電場強(qiáng)度不變，故B錯誤；C．設(shè)P點(diǎn)到電容器下極板的距離為，電容器下極板接地，則可知P點(diǎn)的電勢不變，故C錯誤；D．電容器兩金屬板間的電場強(qiáng)度不變，帶電微粒受到的電場力不變，等于重力，帶電微粒仍靜止在P點(diǎn)，故D正確。故選D。4.如圖所示為額定電壓為2.5V小燈泡的伏安特性曲線。將該小燈泡與阻值為9Ω的定值電阻串聯(lián)接在電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1的電源兩端，下列說法中正確的是（）A.小燈泡在額定電壓下的電阻值約為8.3B.小燈泡的電阻值會隨其兩端電壓的升高而減小C.小燈泡的實(shí)際功率約為0.75WD.此時(shí)小燈泡的電阻為10【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A，則小燈泡在額定電壓下的電阻值約為故A正確；B．圖像上每一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)所連接的割線斜率表示電阻的倒數(shù)，此斜率隨其兩端電壓的升高逐漸減小，表示小燈泡的電阻值會隨其兩端電壓的升高而增大，故B錯誤；CD．小燈泡與阻值為9Ω的定值電阻串聯(lián)接在電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1的電源兩端，看成等效電源的電動勢為E＝3V，而等效內(nèi)阻為作出等效電源的圖像如圖所示可讀出工作點(diǎn)的電壓為，則小燈泡的實(shí)際功率約為此時(shí)小燈泡的電阻為CD錯誤。故選A。5.紙面內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在紙面內(nèi)a、b處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示。在a、b連線的中垂線上有E、F兩點(diǎn)，EO＝OF＝aO，測得F點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則下列說法正確的是（）A.a導(dǎo)線在F點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.E點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下D.中點(diǎn)O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【答案】A【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，根據(jù)安培定則結(jié)合對稱性可得E、F、O三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示兩直線電流在F點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，夾角為，而F點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，有則a導(dǎo)線在F點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故A正確；B．根據(jù)對稱性和E點(diǎn)的三個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布可得E點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故B錯誤；C．F點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故C錯誤；D．兩直線電流中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，而勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故總的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，方向豎直向上，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，一條直線上有A、B、C三點(diǎn)，AB＝BC＝L，D點(diǎn)為過B點(diǎn)且垂直于AB直線上的一點(diǎn)，。在A點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)固定一個(gè)電荷量與電性均未知的點(diǎn)電荷，使C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（）A.在B點(diǎn)固定的電荷為正電荷B.在B點(diǎn)固定的電荷帶電量為C.D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為D.D點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)橛蒁指向C【答案】D【解析】【詳解】AB．由于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0，所以A點(diǎn)的點(diǎn)電荷與B的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反；在A點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右，則在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向左，故在B點(diǎn)固定的電荷為負(fù)電荷，且解得在B點(diǎn)固定的電荷帶電量為故AB錯誤；CD．由題意可知A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在D的場強(qiáng)大小方向從A指向D。B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)大小方向從D指向B。如圖可知則與的夾角為D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為方向?yàn)橛蒁指向C，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖1所示，將一質(zhì)量為10kg的物體放在粗糙的固定斜面上，斜面的傾角為θ＝37°，用一個(gè)沿斜面向上的力F拉物體，拉力在前4s內(nèi)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，sin37°＝0.6，重力加速度g取，下列說法正確的是（）A.物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受支持力的沖量為0B.物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受重力的沖量為240N·sC.物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受拉力沖量為192N·sD.物體在前4s時(shí)間內(nèi)動量的變化量為0【答案】D【解析】【詳解】A.物體在垂直斜面上受力平衡，受到支持力為物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受支持力的沖量為方向垂直斜面向上。故A錯誤；B.物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受重力的沖量為方向豎直向下。C.物體在前4s時(shí)間內(nèi)所受拉力的沖量為方向沿斜面向上。故C錯誤；D.因?yàn)榍?s內(nèi)在拉力作用物體一直沿靜止不動，所以物體在前4s時(shí)間內(nèi)動量的變化量為0，故D正確。故選D。8.如圖所示，讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子分別自A點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過水平電場加速，在豎直電場中偏轉(zhuǎn)，最后打到豎直電場右側(cè)的熒光屏上。不計(jì)離子的重力，下列說法中正確的是（）A.三種粒子經(jīng)過水平電場和豎直電場的總時(shí)間相等B.三種粒子打在熒光屏上的同一位置C.一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子打到熒光屏上時(shí)的動能相同D.三種粒子打到屏上時(shí)的速度大小相等【答案】B【解析】【詳解】設(shè)粒子在加速電場中運(yùn)動的距離為d，偏轉(zhuǎn)電場的寬度為L，偏轉(zhuǎn)位移為y。A．帶電粒子在加速電場中加速，電場力做功由動能定理可知解得粒子在加速電場中運(yùn)動的時(shí)間為粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時(shí)間三種粒子經(jīng)過水平電場和豎直電場的總時(shí)間可知帶電粒子經(jīng)過電場的總時(shí)間與比荷有關(guān)，三種粒子的比荷不同，故三種粒子經(jīng)過水平電場和豎直電場的總時(shí)間不相等，A錯誤；BD．在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度粒子打到屏上時(shí)的速度大小為可知三種粒子打到屏上時(shí)的速度大小與粒子的比荷有關(guān)，三種粒子的比荷不同，故打到屏上時(shí)的速度大小不相等；偏轉(zhuǎn)位移可知偏轉(zhuǎn)位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)，則三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，三種粒子打在熒光屏上的同一位置，B正確，D錯誤；C．根據(jù)動能定理即一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子初動能相同，偏轉(zhuǎn)位移相同，所帶電荷量不同，故一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子打到熒光屏上時(shí)的動能不相同，C錯誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.圖所示，在正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中有A、B兩點(diǎn)。一帶正電的試探電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，在試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，其速度隨時(shí)間、電勢能隨位移的變化關(guān)系可能正確的是（）A B.C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)牛頓第二定律可知試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，試探電荷的加速度逐漸減小，根據(jù)圖象的斜率表示加速度，故A符合要求，B不符合要求；CD．探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，由于試探電荷受到的電場力逐漸減小，電勢能減小得越來越慢，故C不符合要求，D符合要求。故選AD。10.如圖1所示，A、B兩物塊與一輕彈簧的兩端相連接，靜止在光滑的水平面上。A物塊的質(zhì)量m＝1kg?，F(xiàn)使A獲得水平向右的瞬時(shí)速度，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示，則從圖像信息可得（）A.B物塊的質(zhì)量為3kgB.彈簧的彈性勢能最大值為18JC.時(shí)刻彈簧的彈性勢能為9JD時(shí)刻彈簧處于原長【答案】CD【解析】【詳解】Ａ．從開始運(yùn)動到兩者共速由動量守恒定律可得解得B物塊的質(zhì)量為mB=2kg選項(xiàng)A錯誤；B．當(dāng)兩者共速時(shí)彈簧彈性勢能最大，則彈簧的彈性勢能最大值為選項(xiàng)B錯誤；C．時(shí)刻A的速度為零，則根據(jù)解得B的速度v1=3m/s則彈簧的彈性勢能為選項(xiàng)C正確；D．從開始到時(shí)刻，B的速度一直增加，則彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，在時(shí)刻彈簧處于原長，彈力為零，加速度為零，速度最大，選項(xiàng)D正確。故選CD。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.第四次天宮課堂于2023年9月21日15時(shí)45分在天宮空間站進(jìn)行，航天員桂海潮、朱楊柱演示了在完全失重環(huán)境下兩個(gè)小球?qū)π呐鲎驳膶?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的大鋼球靜止不動，桂海潮用手推動質(zhì)量為0.1kg的小鋼球，使其獲得一定的初速度，并與靜止的大鋼球?qū)π呐鲎病Ｄ晨茖W(xué)興趣小組通過播放視頻，錄屏轉(zhuǎn)Gif（動態(tài)圖片）的方式獲得頻閃照片，Gif的頻率為每秒30幅，由于頻閃照片中小球位置較近，不易測量，只保留了碰撞前和碰撞后的幾個(gè)位置。如圖1中的1、2是碰撞前第1幅和第7幅小鋼球的位置，它們實(shí)際距離為7.10cm；圖2中的3、4是碰撞后第2幅和第22幅大球的位置，實(shí)際距離為8.40cm；5、6為碰撞后第2幅和第14幅小鋼球的位置，5、6之間的實(shí)際距離為11.04cm，以向左為正方向。（1）碰撞前小鋼球的動量為________kg·m/s，碰撞后小鋼球和大鋼球的總動量________kg·m/s（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）；（2）通過實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論為：________?！敬鸢浮竣?0.0355②.0.0354③.在誤差允許的范圍內(nèi)，小鋼球與大鋼球組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）[1]兩幅相鄰圖片間時(shí)間間隔碰撞前小鋼球向左運(yùn)動，速度為碰撞前小鋼球的動量為[2]碰撞后小鋼球向右運(yùn)動，速度為碰撞后小鋼球的動量為碰撞后大鋼球向左運(yùn)動，速度為碰撞后大鋼球的動量為碰撞后小鋼球和大鋼球的總動量（2）[3]通過實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，小鋼球與大鋼球組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒。12.某實(shí)驗(yàn)小組采用伏安法測量兩節(jié)相同干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：A．待測干電池2節(jié)B．電流表（量程0～100mA，內(nèi)阻為）C．電壓表1（量程0～3V，內(nèi)阻約）D．電壓表2（量程0～15V，內(nèi)阻約）E．滑動變阻器1（，2A）F．滑動變阻器2（，1A）G．電阻箱（）H．開關(guān)、導(dǎo)線若干在現(xiàn)有器材的條件下，盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻。（1）由于電流表的量程太小，該實(shí)驗(yàn)小組要將電流表改裝成一只量程為0～0.5A的電池表，則應(yīng)將電流表與電阻箱并聯(lián)，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為________。（2）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)用________（均填器材前的字母序號）。（3）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖________（填“1”或“2”）。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖3所示的圖像，則每一節(jié)干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?5②.C③.E④.1⑤.1.43⑥.0.740【解析】【詳解】（1）[1]電流表與電阻箱并聯(lián),改裝成的電流表，則有可得（2）[2]2節(jié)干電池的電動勢約為，則電壓表應(yīng)選擇C；[3]因兩節(jié)干電池的內(nèi)阻較小，為了調(diào)節(jié)方便且外電壓有明顯的變化，則滑動變阻器應(yīng)選總阻值較小的E。（3）[4]因電流表的內(nèi)阻已知，則選擇以電源為對象對應(yīng)電流表的內(nèi)接法可以消除系統(tǒng)誤差，故實(shí)驗(yàn)電路選擇圖1。（4）[5][6]電流表經(jīng)過改裝后的內(nèi)阻為而電流放大的倍數(shù)為根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得整理可得可知圖像的縱軸截距為解得每一節(jié)干電池的電動勢為圖像的斜率絕對值為解得每一節(jié)干電池的內(nèi)阻為13.在如圖所示的電路中，小燈泡的額定電壓為6V，額定功率為3W，定值電阻的阻值R＝3。當(dāng)A、B兩點(diǎn)之間的電壓為0.51V時(shí)，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，理想電壓表的示數(shù)為0.39V。當(dāng)A、B兩端接電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1的直流電源時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電動機(jī)正常工作。整個(gè)過程中燈泡的電阻不變，求：（1）直流電動機(jī)的內(nèi)阻；（2）電動機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）小燈泡的內(nèi)阻為電動機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)通過定值電阻的電流為通過小燈泡的電流為直流電動機(jī)的內(nèi)阻（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律解得總電流為小燈泡的額定電流為通過電動機(jī)的電流為電動機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率14.如圖所示，小物塊A與小物塊B相距，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間的水平地面粗糙，A與粗糙水平地面間的動摩擦因數(shù)為，在B右側(cè)光滑水平地面上有一曲面劈C，C的質(zhì)量為M=5m，曲面下端與水平面相切，曲面劈的弧面光滑且足夠高?，F(xiàn)讓小物塊A以水平速度向右運(yùn)動，與小物塊B發(fā)生碰撞，碰撞后兩個(gè)小物塊粘在一起滑上曲面劈C，沿曲面滑行到某高度后又