云南省昆明市西山區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023~2024學(xué)年高二年級(jí)上學(xué)期期末考試物理試題卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每題3分，共24分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）1.某同學(xué)探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.條形磁體靜止在線圈中，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)B.條形磁體S極迅速插入線圈，電流計(jì)的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.條形磁體N極迅速抽出線圈，電流計(jì)的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D.條形磁體的N極或S極迅速插入或抽出線圈，電流計(jì)的指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)【答案】D【解析】A．條形磁體靜止在線圈中，穿過(guò)線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；BC．無(wú)論磁體迅速插入線圈還是迅速抽出線圈，穿過(guò)線圈的磁通量都是會(huì)發(fā)生改變，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以靈敏電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故BC錯(cuò)誤；D．條形磁體的N極或S極迅速插入或抽出線圈，穿過(guò)線圈的磁通量都是會(huì)發(fā)生改變，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以靈敏電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。2.真空中兩個(gè)相同的金屬小球A、B所帶電荷量為+3q、+q（q>0），分別放置在兩處時(shí)，兩球之間的靜電力為F?，F(xiàn)將兩球接觸后再放回原處，小球均可看作點(diǎn)電荷，則A、B之間的靜電力變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.【答案】A【解析】?jī)汕蛑g的靜電力將兩球接觸后，分別帶再放回原處，則A、B之間的靜電力變?yōu)楣蔬xA。3.如圖所示，正點(diǎn)電荷Q位于x軸坐標(biāo)原點(diǎn)O處，下列說(shuō)法正確的是（）A.處的電勢(shì)小于處的電勢(shì)B.與處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反C.處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于處的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正點(diǎn)電荷q在處的電勢(shì)能小于在處的電勢(shì)能【答案】B【解析】A．由于點(diǎn)電荷帶正電，可知離點(diǎn)電荷越近，電勢(shì)越高，則處電勢(shì)大于處的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)方向由正點(diǎn)電荷出發(fā)指向無(wú)窮遠(yuǎn)，與處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故B正確；C．根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可知離點(diǎn)電荷越近，場(chǎng)強(qiáng)越大，則處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于處的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；D．由于點(diǎn)電荷帶正電，可知離點(diǎn)電荷越近，電勢(shì)越高，則處的電勢(shì)大于處的電勢(shì)，根據(jù)由于帶正電，則正點(diǎn)電荷在處的電勢(shì)能大于在處的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，一對(duì)等量同種正點(diǎn)電荷固定于正方形ABCD的兩個(gè)頂點(diǎn)A、B上。M、N分別是AC、CD的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于ABB.C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不同C.同一點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做正功【答案】D【解析】A．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加法則可知，N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于AB，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加法則可知，C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相同，故B錯(cuò)誤；C．M、N兩點(diǎn)距B點(diǎn)距離相同，M點(diǎn)離A點(diǎn)近，N點(diǎn)離A點(diǎn)遠(yuǎn)，M、N兩點(diǎn)電勢(shì)不同，同一點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能不相同，故C錯(cuò)誤；D．AB兩點(diǎn)為正電荷，將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做正功，故D正確。故選D。5.如圖所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球?，F(xiàn)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球平衡時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為。若電場(chǎng)的方向與細(xì)線垂直，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（??）A. B.C. D.【答案】B【解析】小球保持靜止時(shí)受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力，若電場(chǎng)的方向與細(xì)線垂直，根據(jù)平衡條件電場(chǎng)力方向必然垂直細(xì)繩向上，有解得故選B。6.電動(dòng)自行車是人們生活中重要的交通工具，下表是某品牌電動(dòng)自行車上的銘牌參數(shù)，若不計(jì)電動(dòng)自行車自身機(jī)械損耗，則（）自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率350WA.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為4ΩB.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)只將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)消耗的電功率為350WD.電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)因發(fā)熱消耗的電功率為226W【答案】D【解析】C．電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)消耗的電功率即輸入功率P入

=

UI

=

48×12W

=

576W故C錯(cuò)誤；D．由于解得因發(fā)熱消耗的電功率為故D正確；A．根據(jù)解得r

=

1.6Ω故A錯(cuò)誤；B．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱而消耗掉，故B錯(cuò)誤。故選D。7.1820年，物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比。如圖所示，兩通電直導(dǎo)線相互絕緣且垂直放置，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，在距離導(dǎo)線d處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與兩導(dǎo)線距離均為2d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A.2B、0 B.0、2BC.0、B D.B、0【答案】C【解析】由安培定則可知，通電導(dǎo)線在M點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′如圖根據(jù)矢量疊加可得故選C。8.科普節(jié)活動(dòng)中，某興趣小組利用飲料瓶制作的“水火箭”如圖所示，瓶中裝有一定量的水，其發(fā)射原理是通過(guò)打氣使瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)增大，當(dāng)橡皮塞與瓶口脫離時(shí)，瓶?jī)?nèi)水向后噴出。靜置于地面上的質(zhì)量為M（含水）的“水火箭”釋放升空，在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的水以相對(duì)地面為v0的速度豎直向下噴出。重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.水噴出的過(guò)程中，火箭和水機(jī)械能守恒B.火箭的推力來(lái)源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力C.發(fā)射后，火箭在空中飛行的時(shí)間為D.火箭上升的最大高度為【答案】CD【解析】A．水噴出的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)氣體做功，火箭及水的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．火箭的推力來(lái)源于向下噴出的水對(duì)它的反作用力，故B錯(cuò)誤；C．由題意可得，由動(dòng)量守恒定理可得解得火箭獲得的速度為火箭在空中飛行時(shí)間為故C正確；D．水噴出后，火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由題意有解得火箭上升的最大高度為故D正確。故選CD。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每題4分，共16分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)得4分，選不全得2分，有錯(cuò)選得0分）9.在如圖所示的電路中，定值電阻分別為R1=4Ω、R2=6Ω、R3=3Ω、R4=6Ω，現(xiàn)在M、N兩點(diǎn)間加上穩(wěn)恒電壓，下列說(shuō)法正確的是（）A.M、N間的總電阻為B.R1和R4兩端的電壓比為2:3C.流過(guò)R2和R3的電流比為1:2D.R2和R3并聯(lián)部分的電阻大于R3【答案】BC【解析】AD．和并聯(lián)的電阻值為則M、N間的總電阻為故AD錯(cuò)誤；B．和串聯(lián)，流過(guò)兩電阻的電流相等，則電壓與電阻值成正比，即和兩端的電壓之比為故B正確；C．和并聯(lián)，兩端的電壓相等，流過(guò)兩電阻的電流與電阻成反比，即流過(guò)和的電流之比為故C正確。故選BC。10.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三點(diǎn)A、B、C，其電勢(shì)分別為2V、2V、6V，A、C間的距離為2cm，∠BAC=30°，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)的方向垂直于AB B.電場(chǎng)的方向垂直于BCC.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為400V/m D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為200V/m【答案】AC【解析】AB．勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，則為AB為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，電場(chǎng)的方向垂直于AB。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差電場(chǎng)的方向垂直于AB，且電場(chǎng)線從電勢(shì)高的點(diǎn)指向電勢(shì)低的點(diǎn)，即電場(chǎng)方向沿CB方向，故電場(chǎng)強(qiáng)度大小故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖所示，水平放置的平行板電容器充電后保持與電源連接，上極板帶正電，下極板接地，一帶電油滴靜止于板間P點(diǎn)?，F(xiàn)將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，下列說(shuō)法正確的是（）A.板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小 B.電容器的電容減小C.油滴將向上運(yùn)動(dòng) D.P點(diǎn)的電勢(shì)減小【答案】AB【解析】A．水平放置的平行板電容器充電后保持與電源連接，則電壓不變，將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，板間間距增大，根據(jù)可知，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故A正確；B．根據(jù)電容的決定式，將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，板間間距增大，則電容器的電容減小，故B正確；C．下極板向下移動(dòng)之前，豎直向下的重力與豎直向上的電場(chǎng)力平衡，將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則向上的電場(chǎng)力減小，則油滴將向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．下極板向下移動(dòng)后，P點(diǎn)與上極板間距不變，而電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則P點(diǎn)與上極板間的電勢(shì)差減小，而上極板電勢(shì)不變，則P點(diǎn)的電勢(shì)增大，故D錯(cuò)誤。故選AB。12.某物理課上老師做的一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)如圖所示，將一質(zhì)量為m1的排球A和一質(zhì)量為m2的籃球B豎直重疊放置，兩球球心在同一豎直線上。現(xiàn)讓它們?cè)诰嗨降孛娓遠(yuǎn)處由靜止釋放，落地后籃球瞬間靜止于水平面，而排球被高高彈起，設(shè)排球碰后能上升的最大高度為H。所有的碰撞都是彈性正碰，碰撞時(shí)間極短均為，且碰撞前后兩球都在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.排球與籃球的質(zhì)量關(guān)系為B.排球碰后能上升的最大高度為C.水平地面對(duì)籃球平均作用力的沖量大小為D.籃球?qū)ε徘蚱骄饔昧Φ臎_量大小約為【答案】AC【解析】AB．兩球在水平地面高h(yuǎn)處由靜止釋放，落地前瞬間的速度大小均為籃球與地面發(fā)生碰后的速度大小仍為，方向向上；根據(jù)題意可知，籃球與排球碰撞后，籃球的速度為0；籃球與排球碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得聯(lián)立可得，則排球碰后能上升的最大高度為故A正確，B錯(cuò)誤；C．籃球與地面發(fā)生碰撞過(guò)程，對(duì)籃球根據(jù)動(dòng)量定理可得可得水平地面對(duì)籃球平均作用力的沖量大小為故C正確；D．籃球與排球碰撞過(guò)程，對(duì)排球根據(jù)動(dòng)量定理可得可得籃球?qū)ε徘蚱骄饔昧Φ臎_量大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共3小題。第13題6分，第14題8分，第15題10分，共24分）13.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在滑塊A和B相碰的端面上裝上彈性碰撞架，它們的上端裝有等寬的擋光片。（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平：取走滑塊B，將滑塊A置于光電門1的左側(cè)，向右輕推一下滑塊A，其通過(guò)光電門1的時(shí)間小于通過(guò)光電門2的時(shí)間，則應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌____________（選填“左”或“右”）端適當(dāng)墊高，直至滑塊A通過(guò)兩光電門的時(shí)間相等。（2）測(cè)得擋光片的寬度d，滑塊A的總質(zhì)量m1，滑塊B的總質(zhì)量m2，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個(gè)向右的初速度，通過(guò)光電門1的時(shí)間為，則滑塊A通過(guò)光電門1的速度大小為_(kāi)_________，A與B碰撞后A再次通過(guò)光電門1的時(shí)間為，滑塊B通過(guò)光電門2的時(shí)間為。（3）若滑塊A和B組成的系統(tǒng)在碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒，則應(yīng)該滿足的表達(dá)式為_(kāi)___________________（用測(cè)量量表示）?！敬鸢浮浚?）左（2）（3）【解析】（1）[1]滑塊A通過(guò)光電門2的時(shí)間變長(zhǎng)，說(shuō)明速度減小，右端過(guò)高，因此應(yīng)將左端適當(dāng)墊高，故填左；（2）[2]滑塊A通過(guò)光電門1的速度等于擋光片的寬度d通過(guò)光電門1的平均速度，得故填；（3）[3]取向右方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量守恒定律整理得故填。14.一簡(jiǎn)單歐姆表的原理如圖（1）所示。（1）圖中與接線柱A相連的表筆顏色是_____________（選填“紅”或“黑”）表筆。（2）使用該歐姆表測(cè)量定值電阻R1的阻值時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”檔位，測(cè)量時(shí)指針的位置如圖（2）所示，則定值電阻R1的阻值為_(kāi)_________Ω。（3）測(cè)量完R1后，需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值大約是2kΩ的電阻R2，在用紅黑表筆接觸R2前，下列操作步驟正確且合理的順序?yàn)開(kāi)______________。A.用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤(pán)下中間部位指針定位螺絲，使表針指向“0”；B.將紅表筆和黑表筆接觸；C.把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置；D.把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置；E.調(diào)節(jié)歐姆表調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)。（4）在圖（1）中，若，測(cè)量定值電阻R3的阻值時(shí)，指針位于表盤(pán)的正中央，則定值電阻R3的阻值為_(kāi)__________Ω?！敬鸢浮浚?）黑（2）110（3）DBE（4）150【解析】（1）[1]無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種操作測(cè)量，電流都應(yīng)該是從黑表筆流出由紅表筆流入多用電表，即“紅進(jìn)黑出”，由于A與內(nèi)置電源正極相連，因此與接線柱A相連的表筆顏色是黑色；（2）[2]根據(jù)指針示數(shù)可知，讀數(shù)為（3）[3]測(cè)量大電阻時(shí)，應(yīng)先把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置（較大檔位），再將紅表筆和黑表筆接觸，最后調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)，由于前面已經(jīng)測(cè)量完R1，此時(shí)不再需要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，正確順序應(yīng)為DBE；（4）[4]測(cè)量定值電阻R3的阻值時(shí)，指針位于表盤(pán)的正中央，說(shuō)明表頭半偏，說(shuō)明電流是直接將AB短接的一半，因此內(nèi)電阻等于外電阻，即定值電阻R3的阻值為150Ω。15.在“導(dǎo)體電阻率的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（1）所示的電路測(cè)量電阻絲Rx（阻值約為10Ω）的電阻，可供選擇的器材有：電池組E（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）電流表A1（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）電流表A2（量程0~0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）電壓表V1（量程0~20V，內(nèi)阻約為60kΩ）電壓表V2（量程0~1V，內(nèi)阻為3kΩ）定值電阻R1=6kΩ定值電阻R2=30kΩ滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω）開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選____________，電壓表應(yīng)選____________，定值電阻應(yīng)選____________；（2）按照?qǐng)D（1）所示實(shí)驗(yàn)的原理圖，完成圖（2）中的實(shí)物連線；（）（3）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖（3）所示，則直徑為_(kāi)___________mm；（4）實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得金屬絲電阻為9Ω，長(zhǎng)度為30.01cm，利用所測(cè)數(shù)據(jù)可求得金屬絲電阻率為_(kāi)___________（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）A2V2R1（2）（3）1.213##1.214##1.215（4）【解析】（1）[1]電路最大電流約為應(yīng)選電流表A2。[2]電壓表V1的量程太大；電壓表V2的量程太小，但可以進(jìn)行改裝，故電壓表應(yīng)選V2。[3]定值電阻應(yīng)選，改裝后的電壓表的量程為（2）[4]實(shí)物連線，如圖（3）[5]金屬絲的直徑為（4）[6]由，解得金屬絲電阻率為四、計(jì)算題（本題共4小題。第16題6分，第17題8分，第18題10分，第19題12分，共36分）16.如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球在光滑的水平地面上以v1=1m/s的速度運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻用錘子沿小球運(yùn)動(dòng)的方向擊打小球，擊打時(shí)的平均作用力F=5N，擊打后小球的速度v2=2m/s，求（1）擊打前后小球動(dòng)量變化量的大??；（2）錘子擊打小球所用的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）0.5kg·m/s；（2）0.1s【解析】（1）取小球運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，小球?dòng)量變化量大小（2）根據(jù)動(dòng)量定理錘子擊打小球所用的時(shí)間17.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E為3V，內(nèi)阻r為1Ω，定值電阻R1為1Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為4Ω，求：（1）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為0時(shí)，R1兩端的電壓；（2）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的電阻為1Ω時(shí)，通電1min電阻R1上產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）1.5V；（2）60J【解析】（1）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為0時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時(shí)R1兩端的電壓解得（2）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的電阻為1Ω時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得根據(jù)焦耳定律有解得18.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy第一象限和第二象限-d<x<0區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度均為E、方向分別沿x負(fù)方向和y負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子由第一象限的S（d，d）點(diǎn)靜止釋放，不計(jì)粒