陕西省安康市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题【含答案解析】

2023~2024学年度高二第一学期期末考试物理全卷满分100分，考试时间75分钟．注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．一、选择题（本题共10道小题，计43分．其中1—7题只有一项答案符合题意，每题4分；8—10题有多项答案符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有不选或错选得0分）1.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（）A.脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用B“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用C.物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动D.在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用【答案】C【解析】【详解】A．脱水桶原理是衣服上小水珠做圆周运动需要向心力大于衣服提供的力做离心运动，故A错误；B．水流星在最高点时仍然受重力作用，故B错误；C．在圆盘上的物体所受到的摩擦力提供向心力，当物体即将运动时，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知离中心越远越容易做离心运动，故C正确；D．超速行驶时做圆周运动做需要的向心力增大大于火车原有提供向心力的力，火车做离心运动挤压外轨，故D错误。故选C。【点睛】本题考查物体做离心运动所需满足的条件，根据做圆周运动的向心力与提供向心力的力之间的大小关系进行分析。2.物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（）A.甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的B.乙图中，若在的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在端的电流表也会有偏转C.丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量D.丙丁中，带正电小球靠近用金属网（图中虚线）罩起来的验电器，验电器顶端带负电【答案】B【解析】【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故A错误；B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源，则穿过线圈的磁场不断变化，磁通量不断变化，cd线圈中产生感应电流，稳定后接在端的电流表也会有偏转，故B正确；C．微波是一种电磁波，丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，提供内能，说明微波具有能量，但并不能说明微波具有可持续变化的能量，故C错误；D．丙丁中，带正电小球靠近用金属网（图中虚线）罩起来的验电器，由于静电屏蔽，验电器顶端不带电，故D错误。故选B。3.甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在时刻并排行驶，下列说法正确的是（）A.两车在时刻也并排行驶B.时刻甲车在前，乙车在后C.至时间内两车的平均速度相等D.甲车的加速度大小先减小后增大【答案】D【解析】【详解】ABC．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知时间内，甲车的位移大于乙车的位移，则至时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度；两车在时刻并排行驶，则时刻甲车在后，乙车在前，故ABC错误；D．根据图像的切线斜率绝对值表示加速度大小，可知甲车的加速度大小先减小后增大，故D正确。故选D。4.手电筒中的干电池的电动势为，用它给某小灯泡供电时，电流为，在某次接通开关的10s时间内，下列说法正确的是（）A.该干电池外接电阻越大，输出功率越大B.干电池在内将的化学能转化为电能C.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为的蓄电池强D.电路中每通过的电荷量，电源把的化学能转化为电能【答案】B【解析】【详解】A．当该电池外接的电阻与电池的内阻大小相等时，电池的输出功率才最大，所以并不是干电池外接电阻越大，输出功率越大，故A错误；B．干电池在10s内化学能转化为电能的大小为故B正确；C．由于电动势是将其它形式的能转化为电能的本领，而干电池的电动势是1.5V，故它把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池弱，故C错误；D．电路中每通过1C的电量，电源的化学能转化为电能的大小为故D错误。故选B。5.如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图中，平行导轨间距均为L，回路中电流大小均为I，磁感应强度大小均为B。甲、乙、丙图中导轨处在水平面内，丁图中导轨倾斜，倾角为；甲、乙、丁图中磁场方向竖直向上，丙图中磁场与水平方向夹角为，且与导轨垂直；甲、丙、丁图中导体棒垂直导轨放置，乙图中导体棒与导轨夹角为．则甲、乙、丙、丁四图中导体棒所受安培力的大小分别为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】甲图导体棒有效长度L，磁场与导体棒垂直，故安培力为乙图导体棒有效长度为，磁场与导体棒垂直，故安培力为丙图导体棒有效长度为L，磁场与导体棒夹角为θ，故安培力为丁图导体棒有效长度为L，磁场与导体棒垂直，导轨倾角不影响安培力大小，故安培力为故ABC错误，D正确。故选D。6.如图所示，在匀强电场中有四点，它们处于同一圆周上，且分别是圆的直径，已知三点的电势分别为，则此圆的圆心与点的电势差为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据几何知识知，ab长度等于cd长度，且线段ab平行于线段cd，根据在匀强电场中平行相等两线段端点之间的电势差相等，则可得点的电势圆心与点的电势差故选A。7.如图所示，一质量为、电荷量为的小球在电场强度为、区域足够大的匀强电场中，以初速度沿在竖直面内做匀变速直线运动。与水平面的夹角为，重力加速度为，且，则（）A.电场方向竖直向上B.小球做匀加速直线运动C.小球上升的最大高度为D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为【答案】C【解析】【详解】AB．小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因电场力与重力关于ON对称，根据数学知识得，电场强度方向与水平方向的夹角应为，受力情况如图所示。合力沿ON方向向下，大小为mg，加速度为g，方向沿ON向下，小球做匀减速直线运动，故AB错误；C．小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为则最大高度为故C正确；D．若小球在初始位置的电势能为零，当小球处于最高点时，则小球电势能的最大，根据能量守恒有解得小球电势能的最大值为故D错误。故选C。8.如图所示，图线1表示电阻为R1导体A的伏安特性曲线，图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线，导体A、B为均匀圆柱体。则下列说法正确的是（）A.把B均匀拉长为原来的2倍后其电阻将变为6ΩB.将A与B并联后接在电源上，二者消耗的功率之比C.R1的阻值为2Ω，R2的阻值为D.将A与B串联后接在电源上，二者的电压之比【答案】AB【解析】【详解】C．根据I-U图像可知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以，故C错误；A．若把B拉长为原来的2倍后，横截面积变为原来的，根据电阻定律可知，电阻变为原来的4倍，即电阻变为6Ω，故A正确；B．并联电路电压相等，所以将A与B并联后接在电源上，通过二者的功率之比等于电阻反比，即故B正确；D．串联电路电流相等，电压之比等于电阻之比，所以故D错误。故选AB。9.如图所示，两个完全相同的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，使轨道两端在同一高度上，右边轨道置于匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M分别为两轨道的最低点，则下列有关判断正确的是（）A.两小球第一次到达轨道最低点的速度关系：B.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系：C.两小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系：D.左边小球能回到出发点位置，右边小球不能回到出发点位置【答案】BC【解析】【详解】A．在右图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故两种情况机械能均守恒，由知两次球到最低点的速度相等故A错误；B．小球在最低点时，左图中重力和支持力的合力提供向心力而右图中是重力、支持力和洛伦兹力的合力提供向心力可知故B正确；C．两种情况小球沿斜面向下的加速度在相同位置都相同为圆弧切线与水平方向的夹角。所以两种情况小球的运动情况相同，故tP=tM故C正确；D．两种情况小球机械能都守恒，只有动能和重力势能的相互转化，都能到达右侧等高位置，然后返回都能回到出发点位置，故D错误。故选BC。10.科学家研究发现，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小。如图所示电路中R′为一个磁敏电阻，置于真空中的平行板电容器水平放置，滑动变阻器R0的滑片位于中点位置，此时处在电容器中的油滴P恰好静止不动。现在要使油滴P向上加速运动，下列操作正确的是（）A.仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻B.仅将滑动变阻器的滑片向上移动C.仅增大平行板电容器两个极板的距离D.仅减小平行板电容器两个极板的正对面积【答案】BD【解析】【详解】A．处在电容器中的油滴P恰好静止不动时，有mg＝Eq要使油滴P向上加速运动，只有增大电场强度E；将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时，磁敏电阻的阻值增大，滑动变阻器R0上分得的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电容器两端的电压不变，所以电场强度不变，油滴P不动，A错误；B．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器两端的电压增大，由E＝知电场强度增大，油滴P向上加速运动，B正确；C．当增大平行板电容器两个极板的距离时，电容器不能放电，电容器所带电荷量不变，由Q=CU可知电场强度即场强不变，油滴P不动，C错误；D．当减小平行板电容器两个极板的正对面积时，电容器电容C减小，则带电量应该减小，但是电容器不能放电，电容器所带电荷量不变，由选项C中的结论可知所以电场强度增大，油滴P向上加速运动，D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共计18分）11.利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。（1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____________。A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦B.使用密度小、体积大的钢球C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下D.使斜槽末端切线保持水平（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_____________。A.B.C。D.（3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小_____________（重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是_____________（以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。【答案】①.CD##DC②.C③.1.0④.（-10、-5）或（-10cm、-5cm）【解析】【详解】（1）[1]A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响。A错误；B．使用密度小、体积大的钢球，实验误差会增大。B错误；C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放。实验误差会减小。C正确；D．斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度，水平速度要求斜槽轨道末端水平。实验误差会减小。D正确；故选CD。（2）[2]建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。故选C。（3）[3]如图所示，根据平抛运动规律知，在竖直方向代入得水平方向初速度为代入得[4]由图知，小球经过B点时的速度为代入得则小球从抛出点到B点的时间为根据竖直方向小球做自由落体运动，小球从抛出点到B点的竖直方向位移为代入得则抛出点坐标为（-10，-5）12.某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中为电阻丝、其横截面积大小为，是阻值为的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数、电流表示数以及对应的长度。通过调节滑片P，记录多组、、的值。（1）实验室提供“、”双量程电流表，在本实验中该同学选用挡，实验过程中，测得某次电流表的示数如图乙所示，则此时电流大小为_____________。（2）根据实验数据绘出的图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势_____________，内阻_____________（结果均保留两位有效数字）。（3）根据实验数据可进一步绘出图像如图丁所示，根据图像可得电阻丝的电阻率_____________；电流表内阻为_____________。【答案】①.0.30②.1.5③.0.60④.⑤.0.3##0.30【解析】【详解】（1）[1]在本实验中该同学选用挡，则分度值为，由图乙可知此时电流大小为。（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的纵轴截距等于电动势，则有图像的斜率绝对值为解得内阻为（3）[4][5]根据欧姆定律可得可知图像的斜率为可得电阻丝的电阻率为可知图像的纵轴截距为三、计算题（本题共3小题，其中13题12分，14题12分，15题15分，共计39分，答题时应写出必要的文字说明和过程，只写最后答案的不能得分）13.机动车礼让行人是一种文明行为．如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。（1）求汽车开始刹车到停止所用的时间和所受阻力的大小；（2）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车停在斑马线处等待小朋友全部通过所需的时间；（3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车运动到斑马线时的速度大小。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据其中可得刹车时间为刹车时的加速度大小为根据牛顿第