浙江省台州市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1台州市2023学年第一学期高二年级期末质量评估试题物理一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列四组物理量中均为标量的是（）A.电功率冲量 B.电势差电场强度C.磁通量自感电动势 D.动量变化量磁感应强度〖答案〗CB．电势差只有大小，没有方向，是标量。电场强度既有大小又有方向，是矢量。故B错误；C．磁通量、自感电动势只有大小，没有方向，是标量。故C正确；D．动量变化量、磁感应强度既有大小又有方向，是矢量。故D错误。2.关于能源，下列说法正确的是（）A.太阳能是一种清洁能源B.煤炭和石油是可再生能源C.水能、风能是不可再生能源D.核废料没有放射性，对环境污染极少〖答案〗A〖解析〗A．太阳能是一种清洁能源，故A正确；B．煤炭和石油是不可再生能源，故B错误；C．水能、风能是可再生能源，故C错误；D．核废料具有放射性，对环境污染极大，故D错误。故选A。3.下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（）A.楞次得到了感应电流方向的规律B.奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转C.法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的D.富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷〖答案〗C〖解析〗A．楞次得到了感应电流方向的规律即楞次定律，故A正确，不符合题意；BC．奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转，即电流的磁效应，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；D．富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷，故D正确，符合题意。故选C。4.在燃气灶上常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体．电子点火器的放电电极应该做成（）A.针尖状 B.圆头状 C.方形 D.椭球形〖答案〗A〖解析〗尖端电荷容易聚集，电子点火器需瞬间高压放电，需要高电荷密度区。故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形。故选A。5.电阻率的倒数称为电导率，符号是，即。下列说法正确的是（）A.电导率的大小一定与温度无关B.电导率的国际单位是C.材料的电导率与材料的形状有关D.材料的电导率越小，导电性能越强〖答案〗B〖解析〗AC．材料的电导率与材料的形状无关，由材料本身的性质决定，受温度的影响，当温度发生变化时，电导率的大小会改变，故AC错误；B．根据电阻定律可知，电阻率的单位是，则电导率的单位是，故B正确。D．电导率越小，材料的电阻率越大，其导电性能越差，故D错误。6.如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电，空气受热膨胀会发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程以下说法中正确的是（）A.电场力对电子做负功B.电子移动过程中电势能减少C.电流的方向由云层流向地面D.雷雨云底部与地面的电势差为〖答案〗B〖解析〗AB．雷雨云底部的电势比地面低，电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，故A错误，B正确；C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，故C错误；D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，故D错误。7.如图所示，A、B都是薄铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点转动．若用条形磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（）A.磁铁N极插向A环，A环被吸引B.磁铁S极插向A环，A环被吸引C.无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都会转动D.无论磁铁哪个极拔出B环，横梁都不会转动〖答案〗D〖解析〗AB．无论磁铁哪个磁极插向A环，A环内的磁通量均变大，根据楞次定律，圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化（来拒），可知闭合圆环中会产生感应电流且A环被排斥，故AB错误；CD．无论磁铁哪个极拔出B环，B环内的磁通量变化，产生感应电动势，但是由于B环不闭合，所以B环没有感应电流，即圆环不受到安培力的作用，圆环保持静止，横梁不发生转动。故C错误，D正确。8.将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．输电线上的分压为而非输电电压，A错误；BCD．在输电线上会损失一部分功率为C正确，BD错误；9.如图所示的电路中，为定值电阻，MN是水平正对放置的平行板电容器的两个极板，板接地，规定接地点电势为零．开关闭合，有一带电油滴静止悬浮在两极板间的点，下列说法正确的是（）A.保持开关闭合，将M板向右平移一小段距离，电容器的电容增大B.保持开关闭合，增大两极板间的距离，电阻中有从到的电流C.断开开关，将N板向下平移一小段距离，带电油滴的电势能不变D.断开开关，减小两极板间的距离，带电油滴仍静止不动〖答案〗D〖解析〗A．根据电容决定式可知，将M板向右平移一小段距离，两板间的正对面积将减小，则电容器的电容C要减小，故A错误；B．根据电容定义式和决定式可知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容将减小，由于两极板间的电压不变，所以极板上的电荷量要减少，将在图示电路中形成逆时针方向的电流，即电阻R中有从D到B的电流，故B错误；C．断开开关S后，两极板上的电荷量将保持不变；将N板向下平移一小段距离，则根据有即极板间的电场强度不变，带电油滴悬浮的位置不变；根据可知两极板间的电势差将增大，所以A点的电势将升高，由于油滴带负电，根据电势能公式可知带电油滴的电势能将减小，故C错误；D．断开开关S，两极板上的电荷量将保持不变，由可知，减小两极板间的距离，极板间的电场强度不变，所以带电液滴仍静止不动，故D正确。10.图甲为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。人体所含水中有钠、钾等离子容易导电，而脂肪不容易导电。测量时，测试者甲两手分别握住两手柄M、N，闭合开关，则体型相近的两人相比，下列说法正确的是（）A.脂肪含量低者对应的电压表示数较大，电流表示数较大B.脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小C.脂肪含量高者对应的电源输出功率较小D.脂肪含量高者对应的电源效率较小〖答案〗C〖解析〗A．脂肪含量低者的电阻更小，则它两端的电压更小，总电流更大，所以电压表示数较小，电流表示数较大，A错误；B．脂肪含量低者的电阻更小，总电流更大，根据对应的电源内阻消耗功率较大，B错误；C．电源输出功率为当时，I越小，电源输出功率越小，而脂肪含量高者的电阻更大，肯定比电源内阻r大，所以电流更小，对应的电源输出功率较小，C正确；D．电源效率为脂肪含量高者的电阻更大，电流更小，所以电源效率更大，D错误；11.如图甲，在平行于纸面的匀强电场中，有一个圆形区域，圆心为，半径为，为圆弧上的一个点，从A点出发沿逆时针运动，为连线旋转的角度，即，点电势随角度的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.B.匀强电场场强大小为C.电子在点的电势能小于在点的电势能D.电子从点沿圆弧顺时针移动到点，电场力先做负功后做正功〖答案〗D〖解析〗AB．由图乙可知当时，P点位于下图中的E点处，此时可得当时，P点位于下图中的F点处，由几何知识可知E、F、O三点共线，此时可得故直线AM为等势线，由于电场线与等势面垂直，则可知电场线沿FOE方向，过B点作电场线FOE的垂线，交于N点，如下图所示则有电场强度大小为故AB错误；C．根据沿电场线电势降低，B点的电势比C点的电势低，则电子在B点的电势能大于在C点的电势能，故C错误；D．电子从C点沿圆弧顺时针移动到D点，电势先降低再升高，电势能先升高后降低，则电场力先做负功后做正功，故D正确。故选D。12.为探测某空间存在的匀强磁场磁感应强度的大小，某同学用绝缘细线将质量为、长为的直导线悬于点，如图所示，通有大小为的电流时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处：电流变为时，导线稳定在细线与竖直方向的夹角为处。已知磁场方向平行于纸面，直导线垂直于纸面，重力加速度为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗设直导线受安培力方向与水平方向的夹角为β，则对直导线受力分析可知解得同理当电流变为时可得解得β=30°故选C。13.如图所示，交流发电机为右侧的电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有开关、滑动变阻器以及两个定值电阻。保持线圈在磁场中匀速转动，电流表和电压表V1、V2的示数变化大小分别为和，下列说法正确的是（）A.当线圈位于如图所示的位置时，线圈产生的感应电动势最大B.若发电机线圈的转速变为原来的2倍，原线圈的输入功率变为原来的8倍C.当滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表的示数变小D.闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，与比值不变〖答案〗D〖解析〗A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势为零，故A错误；B．由题意知，若发电机线圈的转速n变为原来的2倍，其他条件不变，根据法拉第电磁感应定律可得可知原线圈产生交流电的感应电动势的最大值变为原来的2倍，有效值也增大为原来的2倍，根据理想变压器输入功率等于输出功率，U1为输出端电压，即可得原线圈的输入功率将变为原来的4倍，故B错误；C．电压表V1测量的是变压器输出端的电压，输出端的电压取决于输入端电压及变压器原副线圈的匝数比，所以，当滑动变阻器的滑片向下滑动而其他条件不变时，电压表V1示数保持不变，故C错误；D．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片而其他条件不变时，根据闭合电路欧姆定律可得可得与比值大小为，不变，所以与比值不变，故D正确；二、选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.无人机已广泛应用于航拍领域，如图为某品牌无人机，已知额定工作电压为，总额定功率为，电池容量为，则下列说法正确的是（）A.“mAh”是电能的单位B.无人机正常工作时电流为C.无人机的电机总电阻为D.无人机充满电后一次正常工作时间约为〖答案〗BD〖解析〗A．“mAh”是电荷量的单位，故A错误；BC．无人机正常工作时电流为设无人机的电机总电阻为，由于无人机的输入功率大于热功率，则有可得故B正确，C错误；D．无人机充满电后一次正常工作时间约为故D正确。15.某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（）A.开关S闭合后，灯逐渐变亮B.开关S闭合后，流经灯的电流大小不变C开关S断开后，灯均马上熄灭D.根据题中信息，可以推算出图乙中〖答案〗AD〖解析〗AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯D1和D3的电流相等。故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D1的电流也是逐渐增加，故A正确，B错误；C．开关S断开瞬间，灯所在回路为断路，故灯马上熄灭。而灯D2和D3和电感线圈形成闭合回路，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，电感线圈继续为灯D2和D3提供电流，所以D2和D3逐渐熄灭。故C错误；D．开关S闭合瞬间，灯D1和D2串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律可得电路稳定后，流过D3的电流为开关S断开瞬间，电感线圈能够为D2和D3提供与之前等大电流，故其两端电压为故故D正确。故选AD。三、非选择题（本题共6小题，共55分）16.某实验小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计时器2，放置带有遮光片的滑块A、B，调节气垫导轨成水平状态。（1）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图乙所示，读数为___________。（2）实验开始前滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为。A与B碰撞后，B通过光电门2的时间为，A通过光电门1的时间为。为完成该实验，还需要测量的物理量有___________。A．遮光片的宽度 B．滑块A的总质量C．滑块B的总质量 D．光电门1到光电门2的间距（3）在（2）中，_________（填“大于”“等于”或“小于”）。（4）利用（1）（2）中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为___________。〖答案〗（1）1.194（2）ABC（3）小于（4）〖解析〗（1）[1]遮光片的宽度为（2）[2]A与B碰撞前后动量守恒，则根据极短时间的平均速度表示瞬时速度，滑块A碰撞前的速度为碰撞后滑块A、B的速度分别为，整理得为完成该实验，还需要测量的物理量有遮光片的宽度、滑块A的总质量、滑块B的总质量。故选ABC。（3）[3]根据碰撞前后动量守恒以及能量守恒可得解得，碰撞后，滑块A速度反向，即可得（4）[4]由（2）可知，表示动量守恒定律成立的式子为17.某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。（1）某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，需调整选择___________倍率的电阻挡（填：“”或“”），并进行正确的测量操作，多用表的示数如图（a）所示，测量结果为___________；（2）该组同学连好的实物如图（b）所示，开关闭合前变阻器的滑片应置于___________端；（填“左”或“右”）（3）若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，则断路的导线为___________段；（用图中字母表示）（4）若该组同学在实验中测得7组数据，在图（c）所示的坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为时，电阻等于___________（保留二位有效数字）。〖答案〗（1）2.5（2）左（3）（4）3.3〖解析〗（1）[1]某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明待测电阻的阻值较小，需调整选择“”倍率的电阻挡。[2]多用表示数为（2）[3]为防止烧坏电表，小灯泡两端的电压应从零开始，开关闭合前变阻器的滑片应置于左端。（3）[4]闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，此时滑动变阻器为限流式接法，则断路的导线为h。（4）[5]当小灯泡两端电压为时，通过小灯泡的电流为，电阻等于18.如图所示，为两块水平固定的正对平行金属板，两板间距。将一电荷量为、质量为的可视为质点的小球用绝缘细线悬挂于点，小球处于静止状态且离板距离，闭合开关，调节直流电源使两极板间电压缓慢增大，当时细线恰好断裂。此后保持电压不变，小球最终运动到下极板上。求：（1）细线恰好断裂时两板间的电场强度大小；（2）细线能承受的最大拉力大小；（3）小球运动到下极板时的速度大小。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根据匀强电场可得（2）根据小球受力平衡可得解得（3）根据动能定理可得解得19.如图所示，水平地面上固定着一足够长的木板，板上静置两小球。一轻质弹簧的左端固定在球上，右端与球接触但未连接。一带有圆弧轨道的小车紧靠木板放置，其轨道底端的切线与木板上表面重合，紧靠车左端有一挡板e。现让小球从车轨道上距轨道底端高度为处静止滑下，当球离开车后，立即撤去挡板。球与球碰撞时间极短，碰后球返回到车轨道底端时的速度大小为。已知球、及车的质量分别为。小球均可视为质点，不计所有阻力，弹簧始终处于弹性限度内。求：（1）球碰撞结束时球的速度大小；（2）当球与弹簧分离时，球的速度大小；（3）球冲上车的最高点距轨道底端的高度。〖答案〗（1）5m/s；（2）1m/s，6m/s；（3）1m〖解析〗（1）球a开始下滑到与b相碰前，根据机械能守恒定律有球碰撞过程中系统动量守恒，以向右为正方向，故有可得（2）球b与球开始运动至球与弹簧分离的过程中，两球及弹簧构成的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有根据能量守恒定律有可得（3）小球a与车d构成的系统，在水平方向上动量守恒，且球a运动到最高点时，球a竖直方向上速度为零，以向左为正方向，水平方向上根据动量守恒定律有设小球a冲上车的最高点距轨道底端的高度为h，则根据能量守恒守恒定律有可得20.如图所示，光滑水平导轨放置在竖直向上的磁感应强度大小为的匀强磁场中，取中点为坐标原点，以水平向右为正方向建立轴。导轨部分与轴的夹角相等，左端的坐标为且与装置相连，装置能自动调节其输出电压确保回路电流恒定，其中处是光滑绝缘件，导轨间距为且足够长。间通过单刀双掷开关连接阻值为的电阻和电容为的电容器，开关可分别与接线柱1、2相连。导轨上的金属棒与轴垂直，在安培力作用下从位置静止开始向右运动，经过处的速度大小为。已知金属棒的质量为，长度为，电阻为，金属棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，电容器初始不带电，不计所有阻力。（〖提示〗：可以用图像下的“面积”代表力所做的功）（1）若开关和接线柱1接通，求金属棒停下的位置坐标；（2）若开关和接线柱2接通，求金属棒稳定后的速度大小；（3）求导轨左端的间距。〖答案〗（1）；（2