安徽省宣城市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題

宣城市2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期末調(diào)研測試高二物理試題考生注意：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2．考生作答時(shí)，請將答案答在答題卡上。第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。第Ⅱ卷請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。第Ⅰ卷（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個(gè)正確答案。1.在物理學(xué)發(fā)展的歷程中，許多科學(xué)家的科學(xué)研究為物理學(xué)的建立做出了巨大貢獻(xiàn)。下列敘述中不正確的是（）A.英國物理學(xué)家法拉第于1846年指出：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，并稱之為法拉第電磁感應(yīng)定律B牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，將萬有引力定律推廣至自然界所有物體之間C.美國物理學(xué)家密立根最早測定了元電荷e的數(shù)值D.赫茲測出了電磁波在真空中的速度，證實(shí)了麥克斯韋電磁場理論【答案】A【解析】【詳解】A．韋伯和紐曼提出了法拉第電磁感應(yīng)定律，故A錯(cuò)誤；B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，將萬有引力定律推廣至自然界所有物體之間，故B正確；C．美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)最早測定了元電荷e的數(shù)值，故C正確；D．赫茲測出了電磁波在真空中的速度，證實(shí)了麥克斯韋電磁場理論，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選A。2.2024年，國鐵集團(tuán)將完成CR450樣車制造并開展型式試驗(yàn)，預(yù)計(jì)到2025年將投入使用。CR450高速動(dòng)車的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行速度將達(dá)到450公里/小時(shí)，商業(yè)運(yùn)行速度將達(dá)到400公里小時(shí)，從而有望一舉成為世界上最快的高速列車。若該高速動(dòng)車從某時(shí)刻起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，分別用時(shí)3s、2s、1s連續(xù)通過三段位移后停下，則這三段位移之比是（）A.9∶4∶1 B.27∶8∶1 C.5∶3∶1 D.3∶2∶1【答案】B【解析】【詳解】將動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)反向看做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則1s內(nèi)的位移為2s內(nèi)的位移為3s內(nèi)的位移為故位移之比為故選B。3.山東招遠(yuǎn)的黃金博物館曾發(fā)起一項(xiàng)名為“單手抓金磚”的挑戰(zhàn)活動(dòng)。如圖甲所示，某參賽者戴著手套，單手將金磚保持底面水平從桌面上抓起，金磚的橫截面為等腰梯形，底角為，如圖乙所示。若金磚的重量為G，手套與金磚間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，想要單手抓起金磚，手套與金磚之間的壓力至少為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】對金磚受力分析，如答圖所示，由平衡條件可得解得故選C。4.學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某同學(xué)參加鉛球比賽，他將同一鉛球從空中同一位置A先后兩次拋出，第一次鉛球在空中軌跡如圖乙中1所示，第二次鉛球在空中軌跡如圖乙中2所示，兩軌跡的交點(diǎn)為B。已知鉛球兩次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能相同，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)鉛球大小，則關(guān)于兩次拋出，下列說法正確的是（）A.兩次拋出的初速度相同B.兩次鉛球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同C.兩次鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力做功平均功率2更加大D.兩次鉛球在最高點(diǎn)機(jī)械能2更加大【答案】C【解析】【詳解】A．依題意，鉛球做斜拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由于兩次鉛球在B點(diǎn)機(jī)械能相同，所以兩次拋出的初速度大小相等，方向不同。故A錯(cuò)誤；B．兩次鉛球落地時(shí)的速度大小相等，豎直方向分速度不同，因此重力的瞬時(shí)功率不同。故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，第一次鉛球在空中軌跡的最高點(diǎn)較大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，重力做功相同，根據(jù)可知兩次鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力做功平均功率2更加大。故C正確；D．小球在空中運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，由于兩次鉛球在B點(diǎn)機(jī)械能相同，因此兩次鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能相等，它們在最高點(diǎn)的機(jī)械能相等。故D錯(cuò)誤。故選C。5.我國的火星探測器“天問一號”的發(fā)射過程采用了橢圓形轉(zhuǎn)移軌道，如圖所示為著陸過程變軌簡圖。著陸器先在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過P點(diǎn)啟動(dòng)變軌發(fā)動(dòng)機(jī)然后切換到圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，再次經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)變軌發(fā)動(dòng)機(jī)切換到橢圓軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)。軌道上的P、Q、S三點(diǎn)與火星中心位于同一直線上，P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn)，且。除了變軌瞬間，著陸器在軌道上運(yùn)行時(shí)均處于無動(dòng)力航行狀態(tài)。著陸器在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上經(jīng)過P點(diǎn)的速度分別為、、，下列說法正確的是（）A.B.著陸器在軌道Ⅲ上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程中速率變小C.著陸器在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)的加速度為D.著陸器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)，與著陸器在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間之比為【答案】D【解析】【詳解】A．著陸器從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ需要減速，同理從軌道Ⅱ到軌道Ⅲ也需要減速，因此故A錯(cuò)誤；B．著陸器在軌道III上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，需要加速，所以速率變大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)著陸器在軌道Ⅱ上周期為T1，在軌道Ⅱ上周期為T2，根據(jù)開普勒第三定律得解得故D正確。故選D。6.如圖所示，在半圓所在平面內(nèi)存一方向與直徑AB平行的勻強(qiáng)電場，半圓的半徑為0.5m，C、D為半圓上的兩個(gè)點(diǎn)，，且CD連線與直徑AB平行。將一帶電荷量為1C的正點(diǎn)電荷由電場外無窮遠(yuǎn)處分別移至A、B兩點(diǎn)，靜電力做功分別為6J、1J。取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)的電勢為6V B.勻強(qiáng)電場的方向由A指向BC.勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度大小為5V/m D.C、D兩點(diǎn)的電勢差為4V【答案】C【解析】【詳解】A．將一帶電荷量1C的電荷由電場外無窮遠(yuǎn)處移至A點(diǎn)，電場力做功為6J，設(shè)A點(diǎn)的電勢為，根據(jù)電勢差的定義解得A點(diǎn)的電勢為故A錯(cuò)誤；B．同理解得B點(diǎn)的電勢為B到A電勢降低，故勻強(qiáng)電場的方向由B指向A，故B錯(cuò)誤；C．半圓的半徑0.5m，勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小為故C正確；D．勻強(qiáng)電場的方向由B指向A，故CD兩點(diǎn)的電勢差為故D錯(cuò)誤。故選C。7.今年春晚雜技節(jié)目《躍龍門》為觀眾帶來了一場視覺盛宴。彩排時(shí)為確保演員們能夠準(zhǔn)確掌握發(fā)力技巧，教練組將壓力傳感器安裝在圖甲的蹦床上，記錄演員對彈性網(wǎng)的壓力。圖乙是某次彩排中質(zhì)量為35kg的演員在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算機(jī)輸出的壓力時(shí)間（）圖像，演員可視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度，下列說法正確的是（）A.從a時(shí)刻到b時(shí)刻，演員做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.從a時(shí)刻到b時(shí)刻，演員一直處于失重狀態(tài)C.在b時(shí)刻，演員的速度最大D.從a時(shí)刻到b時(shí)刻，蹦床給演員的沖量大小為455N·s【答案】D【解析】【詳解】A．從a時(shí)刻到b時(shí)刻彈力逐漸減小，合外力不恒定，加速度變化，故演員做非勻變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；B．a(chǎn)時(shí)刻彈力最大，應(yīng)處于最低點(diǎn)，具有向上的加速度，當(dāng)重力與彈力相等時(shí)，加速度為零，此后加速度變?yōu)橄蛳?，從a時(shí)刻到b時(shí)刻，故先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．彈力和重力相等時(shí)，即在平衡位置時(shí)，演員的速度最大，C錯(cuò)誤；D．演員在空中的時(shí)間故演員脫離蹦床時(shí)的速度根據(jù)動(dòng)量定理可得解得D正確。故選D。8.如圖所示，電表均為理想電表，電源內(nèi)阻的大小為r，兩燈泡的電阻均為2r。閉合開關(guān)，此時(shí)，兩燈泡正常發(fā)光。將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表、示數(shù)變化量的絕對值分別、，電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，則（）A.燈泡變亮，燈泡變暗B.和的示數(shù)都減小C.始終保持與的比值是與的比值的2倍D.電源輸出功率變大，效率增大【答案】C【解析】【詳解】電路可簡化為如圖所示電路A．將滑片向上滑動(dòng)，電路中總電阻減小，總電流增大，通過兩串聯(lián)燈泡的電流始終一樣且增大，兩燈泡逐漸變亮，故A錯(cuò)誤；B．電壓表測量的是路端電壓，電壓表測量的是燈泡L1兩端的電壓，因?yàn)榭傠娏髟龃?，所以的示?shù)增大，的示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知?jiǎng)t與的比值是與的比值的2倍，故C正確；D．當(dāng)外電路電阻越接近電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率越大，滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，外電阻與電源內(nèi)阻相差越來越小，電源輸出功率變大，電源的效率由于外電阻減小，則效率減小，故D錯(cuò)誤；故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題5分．#10分。每題有多項(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(cuò)的得0分。9.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器最大阻值為，G為靈敏電流計(jì)，兩平行金屬板M、N之間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將開關(guān)閉合，滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，一帶正電的粒子從電容器左端恰好以速度v勻速穿過兩板，不計(jì)粒子重力。以下說法中不正確的是（）A.保持開關(guān)閉合，滑片P向上移動(dòng)到頂，并增大磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，粒子仍恰好以速度勻速v穿過兩板B.保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動(dòng)，將N板向上移動(dòng)，粒子以速度v射入，粒子可能從N板邊緣射出C.保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動(dòng)，粒子從電容器右端以速度v仍勻速穿過兩板D.開關(guān)斷開瞬間，靈敏電流計(jì)G指針將發(fā)生短暫偏轉(zhuǎn)，此后粒子將繼續(xù)沿直線勻速射出【答案】ACD【解析】【詳解】A．開始時(shí)電容器兩板間的電壓為一帶正電的粒子從電容器左端恰好以速度v勻速穿過兩板，則若滑片P向上移動(dòng)到頂，并增大磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，則此時(shí)電容器兩板間的電壓為此時(shí)則粒子不能穿過兩板，故A錯(cuò)誤；B．保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動(dòng)，則兩板間電壓不變，將N板向上移動(dòng)，則d減小，粒子受電場力變大，粒子以速度v射入，則粒子向下偏轉(zhuǎn)，則粒子可能從N板邊緣射出，故B正確；C．保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動(dòng)，粒子從電容器右端以速度v射入時(shí)，受洛倫茲力和電場力均向下，則粒子不能勻速穿過兩板，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)斷開瞬間，電容器瞬時(shí)放電完畢，則靈敏電流計(jì)G指針將發(fā)生短暫偏轉(zhuǎn)，由于電場消失，則此后粒子將只受洛倫茲力作用，不能繼續(xù)沿直線勻速射出，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選ACD。10.如圖所示，某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時(shí)的特點(diǎn)。圖甲中三個(gè)燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像。不計(jì)電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻。下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈和的電流相等B.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈的電流保持不變C.開關(guān)S斷開瞬間，燈閃亮一下再熄滅D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中【答案】AD【解析】【詳解】AB．開關(guān)S閉合瞬間，由于電感線圈的強(qiáng)烈阻礙作用，燈D3沒有電流通過，燈和串聯(lián)，流經(jīng)燈和的電流相等，通過電感的電流逐漸增大，穩(wěn)定后燈和并聯(lián)再與串聯(lián)，流過燈的電流改變，故A正確，B錯(cuò)誤；C．開關(guān)S斷開瞬間，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，由電感線圈繼續(xù)為燈和提供電流，又因?yàn)殡娐贩€(wěn)定的時(shí)候，流經(jīng)燈和的電流相等，所以燈逐漸熄滅，并不會(huì)閃亮，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)S閉合瞬間，燈和串聯(lián)，電壓傳感器所測電壓為D2兩端電壓，有電路穩(wěn)定后，流過D3的電流為開關(guān)S斷開瞬間，電感線圈能夠提供與之前等大電流，故其兩端電壓為解得故D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題共58分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。11.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下∶（1）用電磁鐵吸住一個(gè)小鐵球，將光電門A固定在立柱上，小鐵球底部處于同一豎直位置，光電門B固定在立柱上的另一位置，調(diào)整它們的位置使鐵球、光電門在同一直線上∶（2）切斷電磁鐵電源，小鐵球開始下落，數(shù)字計(jì)時(shí)器測出小鐵球通過光電門A和光電門B的時(shí)間分別為tA、tB。請回答下列問題∶（1）切斷電磁鐵電源之前，需要調(diào)節(jié)底座螺絲，使立柱處于豎直，以確保小鐵球能通過兩個(gè)電光門。（2）實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量是__________（填選項(xiàng)前的字母）。A.小鐵球的質(zhì)量mB.小鐵球的直徑dC.光電門A、B間的距離h（3）小鐵球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度可表示為vB=______________（用測量的物理量表示）。（4）在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒（用測量的物理量和重力加速度g表示）。【答案】①.BC②.③.【解析】【詳解】（2）[1]實(shí)驗(yàn)中，小球通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為，要驗(yàn)證的關(guān)系是即則還需要測量的物理量是小鐵球的直徑以及光電門、間的距離，故選BC。（3）[2]小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的速度可表示為（4）[3]由上述分析可知，在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。12.某同學(xué)想要測量一新材料制成的粗細(xì)均勻電阻絲的電阻率，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，測得其直徑__________mm。（2）用多用電表粗測電阻絲的阻值。選擇旋鈕打在“×100”擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零后測量，指針靜止時(shí)位置如圖乙所示，此測量值為__________。（3）為了精確地測量電阻絲電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：A．電流表（量程，內(nèi)阻）B．電流表（量程10mA，內(nèi)阻約為）C．滑動(dòng)變阻器（，額定電流0.5A）D．滑動(dòng)變阻器（，額定電流1A）E．電阻箱R（阻值范圍為）F．電源（電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻約）G．開關(guān)S、導(dǎo)線若干①實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示。由于沒有電壓表，需要把電流表串聯(lián)電阻箱R改為量程為3V的電壓表，則電阻箱的阻值__________。滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）。②正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測得電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，測得電阻絲接入電路的長度為L，則電阻絲的電阻率___（用題中所給或所測得的物理量的符號表示）。【答案】（1）2.150##2.149##2.151（2）600（3）①.5000②.③.【解析】【小問1詳解】如圖所示，其螺旋測微器的主尺讀數(shù)為2mm，所以其讀數(shù)為【小問2詳解】由題意可知，其倍率為，所以其讀數(shù)為【小問3詳解】①[1]電流表串聯(lián)電阻箱改為量程為3V的電壓表，由解得[2]由于滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，所以為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇。②[3]電阻絲兩端的電壓為流過電阻絲的電流為由歐姆定律有由電阻定律有整理有計(jì)算題：本題共3小題，共42分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界高度為h處由靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g。（1）求金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，所受安培力的大?。唬?）求金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R的熱功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的感應(yīng)電流是金屬棒所受的安培力大小（2）金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，滿足電阻的熱功率可求得14.如圖所示，x軸上方存在邊長為d、沿y軸正方向、場