貴州省黔西南州2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（含答案）

貴州省黔西南州2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1．關(guān)于靜電場，下列說法正確的是（）A．靜電場的電場線一定是閉合的B．電子伏特（eV）是電功率的單位，但不是國際單位C．處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處相等，電勢也處處相等D．任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落最慢的方向2．關(guān)于磁感線，下列說法正確的是（）A．磁感線是客觀存在的曲線B．磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C．磁感線是不閉合的曲線D．磁感線的疏密可以形象地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小3．中國自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號”與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室在距地面約393km高度的軌道上順利完成自動交會對接后繞地球做勻速圓周運(yùn)動。則（）A．運(yùn)行線速度大于7B．運(yùn)行周期大于24hC．運(yùn)行角速度大于同步地球衛(wèi)星角速度D．運(yùn)行加速度小于同步地球衛(wèi)星加速度4．如圖所示，紙面內(nèi)豎直向上的長直絕緣導(dǎo)線通有向上的電流，導(dǎo)線左右有a、b兩點(diǎn)，它們相對于導(dǎo)線對稱，則（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反C．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里5．質(zhì)量為0.5kg的章魚在水中靜止，突然將體內(nèi)的0.1kg的水以2m/s的速度向前噴出，不計(jì)章魚受到的阻力，則章魚后退的速度大小為（）A．4m/s B．2m/s C．0.5m/s D．0.4m/s6．如圖所示的電路圖，已知電動機(jī)內(nèi)電阻r=1Ω，定值電阻R=9Ω，直流電壓U=180V（內(nèi)阻不計(jì)），理想電壓表示數(shù)UVA．650W B．675W C．800W D．900W7．在勻強(qiáng)電場中有一直角三角形ABC，∠ABC=30°，AB=20cm。已知電場線的方向平行于三角形ABC所在的平面，將電荷其q=6×10A．1000V/m B．2000V/m C．8．一顆質(zhì)量m=50g的子彈以500m/s的速度經(jīng)時間A．5×103N B．5×104N9．如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R2、RA．電壓表的示數(shù)變大 B．電阻R4C．電流表的示數(shù)變大 D．通過R110．如圖所示，充電后與電源斷開的平行板電容器水平放置，電容器之間有一帶正電的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列操作中能使該油滴始終保持靜止?fàn)顟B(tài)的是（）A．將上板向左平移一小段距離 B．將下板向左平移一小段距離C．將上板向下平移一小段距離 D．將下板向下平移一小段距離11．如圖所示的圖線分別是甲、乙兩球從同一地點(diǎn)、沿同一直線運(yùn)動的v?t圖像，根據(jù)圖線可以判斷（）A．兩球在t=2s時速率相等B．圖線的交點(diǎn)表示甲、乙相遇C．兩球在t=8s時都回到出發(fā)地D．甲球的總路程是乙球的總路程的2倍12．勞倫斯曾設(shè)計(jì)出回旋加速器，其工作原理示意圖如圖所示。設(shè)置于真空中的D形金屬盒底面半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場與盒底面垂直，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的無初速度的質(zhì)子質(zhì)量為m、帶電荷量為+q，質(zhì)子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（）A．狹縫間應(yīng)加高頻交流電B．所加交流電的周期應(yīng)為質(zhì)子圓周運(yùn)動周期的一半C．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比D．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U無關(guān)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共18分）13．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖1所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時器應(yīng)接在（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=m/s2（保留三位有效數(shù)字）．14．某實(shí)驗(yàn)小組做“測量一均勻新材料制成的金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。備選器材如下：A.量程為60mA、內(nèi)阻約為5Ω的電流表B.量程為0.6A、內(nèi)阻約為C.量程為6V、內(nèi)阻約為1kΩ的電壓表D.最大阻值為15Ω、最大允許電流為2A的滑動變阻器RE.最大阻值為500Ω。最大允許電流為1A的滑動變阻器RF.定值電阻R=500ΩG.電動勢E=6V、內(nèi)阻很小的直流電源H.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干I.多用表，螺旋測微器，刻度尺（1）如圖甲所示，先用多用表“×10Ω”擋粗測其電阻為Ω，然后用螺旋測微器測其直徑，如圖乙所示，則螺旋測微器的示數(shù)D=mm。（2）采用圖丙所示電路盡可能精確地測量該金屬絲的電阻率，電流表應(yīng)選用（填“A”或“B”），滑動變阻器應(yīng)選用（填“D”或“E”）。（3）電壓表的示數(shù)記為U，所選用電流表的示數(shù)記為I，若用刻度尺測得待測電阻絲的長度為L，則其電阻率的表達(dá)式為ρ=（均用題中物理量的字母表示）。三、計(jì)算題（本題共3小題，共34分。作答時應(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）15．如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌寬為L，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬桿長也為L，質(zhì)量為m，水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為I時，金屬桿恰好能靜止，已知重力加速度為g，求豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。16．如圖所示，光滑的豎直圓軌道與粗糙的水平地面AB相切于B點(diǎn)，質(zhì)量m=5kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A處。作用在小物塊上的恒力F=40N且與水平方向的夾角θ=53°，使小物塊從A點(diǎn)由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動到B點(diǎn)時撤去恒力F，小物塊從B點(diǎn)無阻礙進(jìn)入圓軌道恰好做圓周運(yùn)動。已知小物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，（1）小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度vB（2）圓軌道的半徑R。17．如圖所示，在Ⅰ區(qū)有水平向左的勻強(qiáng)電場，在Ⅱ區(qū)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場在水平方向的寬度為L。在MN邊界上O點(diǎn)沿ON方向豎直向上射出速率為v0、質(zhì)量為m、帶電量為+q的某種粒子，粒子進(jìn)入磁場時速度方向與邊界ST成θ=60°（1）Ⅰ區(qū)里勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；（2）Ⅱ區(qū)里磁場在水平方向上的最小寬度x。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．靜電場的電場線不是閉合的，A不符合題意；B．電子伏特（eV）是電功的單位，B不符合題意；C．處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處相等，電勢也處處相等，C符合題意；D．任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落最快的方向，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】電場線是不閉合的曲線；靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處相等；沿著電場線的方向電勢變化的最快。2．【答案】D【解析】【解答】A．磁感線是為了描述磁場強(qiáng)弱的分布，人為想象出來的，所以不是客觀存在的曲線，所以A不符合題意；B．磁感線在磁鐵外部由N極出發(fā)指向S極，磁鐵內(nèi)部由S極出發(fā)指向N極，所以B不符合題意；C．磁感線是閉合的曲線，所以C不符合題意；D．磁感線的疏密可以形象地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。磁感線密的地方，磁場強(qiáng)；磁感線疏的地方，磁場弱。所以D符合題意。故答案為：D。

【分析】磁感線是為了描述磁場強(qiáng)弱的分布，人為想象出來的；磁感線在磁鐵外部由N極出發(fā)指向S極，磁鐵內(nèi)部由S極出發(fā)指向N極，從而使磁感線形成閉合的曲線；磁感線的疏密可以形象地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁感線密的地方，磁場強(qiáng)；磁感線疏的地方，磁場弱。3．【答案】C【解析】【解答】A.7.9km/s為第一宇宙速度，是圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的物體的最大速度，所以“天舟一號”與“天宮二號”的運(yùn)行線速度一定小于7.9km/s，A不符合題意；

BC.根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，可得G可得T=2πr3因?yàn)榭臻g實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行軌道半徑小于高軌道的同步衛(wèi)星軌道半徑，所以空間實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期24h，角速度大于同步地球衛(wèi)星角速度，B不符合題意，C符合題意；

D.根據(jù)牛頓第二定律G可得衛(wèi)星加速度a=可知空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行加速度大于同步地球衛(wèi)星加速度，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)第一宇宙速度的物理意義分析；根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，推導(dǎo)衛(wèi)星周期和角速度的表達(dá)式，結(jié)合空間實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行軌道半徑與高軌道的同步衛(wèi)星軌道半徑的關(guān)系，得到周期和角速度的大小關(guān)系；由牛頓第二定律推導(dǎo)衛(wèi)星做圓周運(yùn)動時向心加速度的表達(dá)式，分析空間實(shí)驗(yàn)室和同步地球衛(wèi)星的向心加速度的大小關(guān)系。4．【答案】B【解析】【解答】CD.根據(jù)右手螺旋定則可知a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，CD不符合題意；

AB.a、b兩點(diǎn)相對于導(dǎo)線對稱，所以a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，A不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

【分析】由右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線的磁場，根據(jù)磁場的對稱性，分析a、b兩點(diǎn)磁場的大小關(guān)系。5．【答案】C【解析】【解答】以章魚噴水的方向?yàn)檎较?，根?jù)動量守恒定律可得0=m可解得章魚后退的速度大小為vC符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)反沖原理，由動量守恒定律列式求解。6．【答案】A【解析】【解答】定值電阻兩端的電壓為U通過定值電阻的電流I=電動機(jī)機(jī)械功率為P=IA符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】電動機(jī)為非純電阻電路，電動機(jī)的機(jī)械功率等于電動機(jī)輸入的總功率與電動機(jī)內(nèi)阻的熱功率之差，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，再由電功率的公式求解功率。7．【答案】B【解析】【解答】由題可知，將電荷其q=6×10-9C的正電荷從A移到B電場力做功W1U可得q解得U由此可知，BC為此勻強(qiáng)電場的一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢面處處垂直，可知電場線沿C指向A，由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電勢差的公式可得E=B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)電場力做功求出AB和AC之間的電勢差，得出等勢面，再由電場線與等勢面處處垂直，得出電場方向，再由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電勢差的公式E=U8．【答案】D【解析】【解答】以子彈初速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動量定理可得-F·?t=0-mv代入數(shù)據(jù)可得子彈對墻壁的平均作用力F=2.5×D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

【分析】由動能定理分析射入墻壁的過程，求出子彈對墻壁的平均作用力。9．【答案】A,B【解析】【解答】ABC.當(dāng)滑動變阻器R1P可知電阻R4的功率減小，AB符合題意，C不符合題意；

U可知U并變大，則流過R2、R3支路的電流II減小，D不符合題意。

故答案為：AB。

【分析】根據(jù)滑動變阻器R1的電阻變化，由閉合電路歐姆定律分析電路各部分電壓和電流的變化情況；由電功率的公式P=I210．【答案】C,D【解析】【解答】因?yàn)殡娙萜髋c電源斷開，所以在移動極板的過程中，電容器帶電量Q一定，根據(jù)C=εS4πkd，C=可得E=AB.將上板向左平移一小段距離或者將下板向左平移一小段距離，則相對面積S減小，E變大，則油滴受電場力變大，則油滴向上運(yùn)動，AB不符合題意；

CD.將上板向下平移一小段距離或者將下板向下平移一小段距離，則兩板間場強(qiáng)E不變，油滴受力平衡仍靜止，CD符合題意。

故答案為：CD。

【分析】電容器與電源斷開，則移動極板的過程中，電容器帶電量不變，根據(jù)電容的定義式、決定式和電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，分析極板間電場強(qiáng)度的變化，從而得到電場力的變化，再根據(jù)重力與電場力的大小關(guān)系，分析油滴的運(yùn)動情況。11．【答案】A,C【解析】【解答】A.由圖可知，在t=2s時，甲的速度為20m/s，乙的速度為-20m/s，而負(fù)號表示方向，故兩者的速度大小相等，即速率相等，A符合題意；

B.根據(jù)v-t圖像與t軸圍成面積表示位移可知，圖線的交點(diǎn)時刻兩球位移不相等，而兩球從同一地點(diǎn)出發(fā)，所以在交點(diǎn)時刻兩球沒有相遇，B不符合題意；

C.根據(jù)v-t圖像與t軸圍成面積表示位移可知，甲、乙物體8s內(nèi)的總總位移均為零，說明兩物體在t=8s時都回到了出發(fā)地，C符合題意；

D.甲球的總路程s乙球的總路程s可知甲球的總路程是乙球的總路程的83倍，D不符合題意。

故答案為：AC。

12．【答案】A,D【解析】【解答】AB.根據(jù)回旋加速器原理可知，為了使得粒子每次經(jīng)過狹縫處時都能被加速，則狹縫間應(yīng)加高頻交流電，且所加交流電的周期應(yīng)等于質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期，A符合題意，B不符合題意；

CD.質(zhì)子離開回旋加速器時，粒子的回旋半徑等于D型盒半徑，滿足q得v則粒子獲得的最大動能E可知質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U無關(guān)，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】回旋加速器使用的是高頻交流電源，所加交流電的周期應(yīng)等于粒子做圓周運(yùn)動的周期；質(zhì)子離開回旋加速器時，粒子的回旋半徑等于D型盒半徑，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力，求出粒子離開加速器獲得的速度，再由動能的定義式求出粒子獲得的最大動能，分析加速電壓對最大動能的影響。13．【答案】（1）交流；細(xì)線與長木板平行（2）mg?（3）1.12【解析】【解答】（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時器應(yīng)接在交流電源上。調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行；

（2）對木塊、砝碼盤和砝碼整體，由牛頓第二定律得mg-μMg=解得μ=（3）因?yàn)橄噜弮捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移差公式?x=ata=【分析】（1）根據(jù)計(jì)時器的使用要求選擇電源；調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行；（2）分析木塊、砝碼盤和砝碼整體受力，由牛頓第二定律求解木塊與長木板間動摩擦因數(shù)；（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移差公式?x=at14．【答案】（1）110；0.730（2）A；D（3）Uπ【解析】【解答】（1）圖甲中多用電表的表盤刻度為11.0，多用電表選用的是×10倍率，故該金屬絲的電阻約為11.0×10Ω=110Ω螺旋測微器的精確度為0.01mm，圖中螺旋測微器主尺讀數(shù)為0.5mm，可動尺讀數(shù)為23.0×0.01mm=0.230mm，可得該金屬絲的直徑D=0.5mm+0.230mm=0.730mm（2）由所給儀器可知，電壓表量程為6V，電阻絲電阻約110Ω，最大電流為I故電流表應(yīng)選擇A，因?yàn)榛瑒幼冏杵鬟x擇分壓式接法，為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻