2023-2024学年湖南省益阳市安化县高二（下）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年湖南省益阳市安化县高二（下）期末考试物理试卷

一、单选题：本大题共6小题，共24分。

1.下列有关物理学史的说法错误的是（）

A.牛顿提出了万有引力定律，开普勒通过实验测出了万有引力常量

B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律

C.法拉第提出了电场的观点，并第一个用电场线描述电场

D.美国物理学家密立根测出了元电荷e的数值

2.如图所示，汽车在拱形桥上由力匀速率运动到B,以下说法正确的是（）

A.牵引力与克服摩擦力做的功相等

B.支持力对汽车做正功

C.牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功

D.汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能

3.如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知（）

A.导体两端电压为时，电阻为1。

B.导体两端电压为时，电阻为0.5。

C.导体两端电压为2U时，电阻为1。

D.导体两端电压为2V时，电阻为0.5。

4.如图为定性研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，平行板电容器的力板与静电计相连，B板和

静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变，图①减小正对面积图②增大距离，图③插入电

介质，下列说法正确的是（）

A.图中静电计测量的是电容器的带电量

B.图①静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大

C.图②静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大

D.图③静电计的指针张角变小，故平行板电容器的电容变大

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5.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，实线为它们之

间的电场线，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、6是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力，下列说法

正确的是0

+++++

A.烟尘颗粒带负电

B.a点电势低于b点电势\/

C.烟尘颗粒在a点的加速度小于在b点的加速度

D.烟尘颗粒从a点运到b点的过程中电势能减小

6.如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成

功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力，现有总质量

巾=75t的一架大型飞机，从静止开始保持额定功率滑跑，当位移达到L=6.0x103nl时，速度达到最大

速度U=80M/S,并以此速度起飞，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.1倍（g=10rn/s2）,下

列有关数据正确的是（）

A.飞机起飞的功率P为6x105WB.飞机速度为10m/s时的加速度为7m/s2

C.飞机起飞过程所用时间等于150sD.飞机起飞的动能为2.4x105/

二、多选题：本大题共4小题，共20分。

7.比值法定义是指用两个量的比值来定义一个新的物理量，而新的物理量反映物质的属性，与参与定义的

两个物理量无关。下列各物理量的表达式中，是用比值法定义该物理量的是（）

A.电容B•电流强度/=£C.电场强度D.电阻

8.小杜家里新装修时使用了一批照明卤鸨灯泡，如图a所示。小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻，以下

操作正确的是（）

201510

5000

2500

A.小杜选好“X100”,红黑表笔短接后指针位置如图b所示，则他应该调节“S”进行调零

B.调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，则需要更换“x1k”挡位

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C.每次换挡后不需重新进行欧姆调零

D.正确选择挡位后，指针位置如图c所示，则该灯泡电阻为220。

9.开普勒用二十年的时间研究第谷的行星观测数据，发表了开普勒定律。通常认为，太阳保持静止不动，

行星绕太阳做匀速圆周运动，则开普勒第三定律中常量ki=*（R为行星轨道半径，7为运行周期）。但太阳

并非保持静止不动，太阳和行星的运动可看作绕二者连线上的。点做周期相同的匀速圆周运动，如图所

示，则开普勒第三定律中常量的=黄«为太阳和行星间距离，T为运行周期）。已知太阳质量为M、行星质

量为小、引力常量为G,贝U（）行之”

G（M+m）

10.在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从a点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示。小球运动

的轨迹上4、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点。小球抛出时的动能为8.0/,在M点的动能为6.0/,

不计空气阻力。设带点小球的电场力为尸、重力为G,贝女）

A--------------M------------------------------------►

G3^-0'=^-

三、综合题：本大题共5小题，共56分。

11.（8分）某兴趣小组利用打点计时器记录重物自由下落的运动轨迹，并利用实验数据验证机械能守恒定

律，其实验装置如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使纸带竖直穿过限位孔，用夹子将重物悬挂在

纸带的下端。

右纸带

打点计

时器

夹子

重物

接电源

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（1）在本实验中需要直接测量的物理量有;

4重物的质量8.重物下落的时间C.重物下落的高度D与重物下落高度对应的瞬时速度大小

（2）实验时，先打开打点计时器，待打点稳定后释放纸带，获得一条如图所示的纸带，其中。点为打点计时

器打下的第一个点，A,B,C,。是打点计时器连续打下的4个点。（当地的重力加速度g=9.8M/S2,交流

电的频率/=50Hz,重物质量为爪=1kg）根据纸带所给数据，进行如下计算与判断（结果保留2位小数）

①打下B点时重物的速度为m/s；

②。8过程中，重物动能的增加量4%=_______________h重物重力势能的减少量4/=/；

单位：cm

12.（10分）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为60、粗细均匀金属

丝的电阻率。实验小组的同学采用图1所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻R,现有电源（电源两端电

压保持3U不变），开关导线若干，以及下列器材：

4电压表匕（量程0〜3U,内阻约3kO）

区电压表，2（量程0〜15U,内阻约15k。）

C电流表41（量程0—34内阻约0.0250）

D电流表量程0-0.64内阻约0.1250）

£滑动变阻器％（0~5。,32）

F.滑动变阻器氏2（0〜10000054）

（1）为减小测量误差，在实验中，电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应

选用。（三个空白处均选填各器材前的字母）

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(2)图2是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1的电路图，补充完成图2中实物间

的连线。

(3)测量出金属丝直径为d、长度为3电压表示数为U,电流表示数为/,则该金属丝电阻率测量值的表达

式P=o

13.(10分)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变

暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12匕内阻为

0.2。。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为104电动机启动的瞬间，电流表示数达到304。假设车

灯的电阻保持不变，求：

(1)车灯的电阻&

(2)电动机启动的瞬间，电动机消耗的功率。

14.(12分)如图，竖直放置的4B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，4、B两板间电势差为

Ui，C、。两板分别带正电和负电，两板间电势差为6,两板间距离为d,C、。两极板长均为L。一质量为

m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力)由静止从力板开始经4、B间电压加速后穿过C、。并发生偏转(CD右

侧没有电场)，最后打在荧光屏上。求:

(1)粒子离开B板时速度大小叭

(2)粒子刚穿过C、。时的竖直偏转位移力

(3)粒子打在荧光屏上时的动能。

15.(16分)日常生活中飞车表演深受观众的喜爱，其简化模型如图所示，一质量m=3的物块从平台上4

点以速度%=V^n/s水平飞出，恰好从8点无碰撞地进入光滑圆弧轨道BC,之后进入等间距的粗糙与光滑

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交替的水平轨道CE上减速，圆弧轨道的圆心。与平台等高，水平轨道与圆弧轨道平滑连接。已知圆弧轨道

圆心角NBOC=60。，粗糙段长度均为L=0.3m,水平轨道从左往右第n个粗糙段与物块间的动摩擦因数诙

77,

=式兀=1,2,3…)，g=10m/s2,不考虑空气阻力。(提示：自然数的求和公式：1+2+3+…+n=

迪/2)求:

(1)4点的高度比;

(2)物块刚运动到C点时对轨道的压力;

(3)若物块最终停止在第几个粗糙段，贝！Jn值为多大。

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答案解析

1.A

【解析】解：4牛顿提出了万有引力定律，卡文迪什通过实验测出了万有引力常量，故/错误；

5、库仑利用扭秤实验得出了点电荷间的相互作用规律，故8正确；

C、法拉第提出了电场的观点，并第一个用电场线描述电场，符合史实，故C正确；

。、物理学家密立根测出了元电荷e的数值，符合史实，故。正确。

本题选错误的，故选：儿

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内

容之一。

2.D

【解析】】A对汽车受力分析，汽车一共受四个力，牵引力、摩擦力、支持力、重力，汽车运动过程中，

牵引力做正功，设为WF，摩擦力做负功，其大小设为小外重力做负功，其大小设为WG而支持力不做功，

根据动能定理得

WF-Wf-WG=0

即

WF丰Wf

故/错误；

8.支持力方向与运动方向垂直，故支持力不做功，故8错误；

C牵引力、重力和摩擦力三个力总功为0,即

WF-Wf-WG=0

故牵引力和重力做的总功等于克服摩擦力做的功，故C错误；

D根据重力做功量度重力势能的变化，功是量度能的变化，所以汽车在上拱形桥的过程中克服重力做了多

少功，就有多少能量转化为汽车的重力势能，故。正确。

故选。。

3.C

【解析】A8在虚线上，当U=10时，/=/,根据

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R=

可得

2

/?=-n

在伏安特性曲线上，1A</<|4,所以|O<R<H2,故43错误；

CD.由图可得，当U=2U,I=2A,由

U

”7

可得

R=

故C正确、。错误。

故选C。

4.D

【解析】解：力、图中静电计测量的是电容器的两极板的电势差，故N错误；

B、图①正对面积减小时，根据C=总，判断电容变小，电容器的带电量Q不变，根据U=当判断电势差

变小，所以静电计指针的偏转角度增大，故3错误；

C、图②板间距离增大时，电容变小，电容器的带电量Q不变，电势差变大，静电计指针的偏转角度增

大，故C错误；

。、图③插入电介质时，电容变大，带电量不变，电势差减小，静电计指针的偏角减小，故。正确。

故选：Do

静电计测量的是电容器两极板间的电势差，电势差越大，金属箔张角越大。根据C=点中判断电容的变

Ka

化，根据U=羯断电势差的变化。

解决本题的关键根据C=扁，判断电容的变化，根据U=，判断电势差的变化，注意静电计与验电器的

区别。

5.B

【解析】4粒子的受力方向指向轨迹内侧，由带电烟尘颗粒的运动轨迹可知烟尘颗粒受力方向沿着电场线

的切线方向，所以烟尘颗粒带正电，故N错误；

区沿着电场线的方向电势降低，则a点电势低于b点电势，故3正确；

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Ca点电场线较密集，贝必点场强大于b点场强，烟尘颗粒在a点所受电场力大于在b点所受电场力，烟尘颗

粒在a点的加速度大于在b点的加速度，故C错误；

D烟尘颗粒由a运动到b,速度方向与受力方向夹角大于90。，所以电场力做负功，电势能增大，故。错

误。

故选B«

6.BD

【解析】4飞机起飞的功率

P=加=0.1xmgv=6x106W

故/错误；

8.飞机速度为10m/s时，有

P=Fv1

根据牛顿第二定律

F—f=ma

联立，解得

a=7m/s2

故8正确；

C.根据动能定理，可得

1

Pt—fL=—9

解得

t=115s

故C错误；

。飞机起飞的动能为

1<

Ek=-^mv29=2.4x1057

故D正确。

故选8"

7.AD

【解析】4电容C由电容器本身性质决定，与Q、U无关，符合比值法定义的共性，所以

属于比值法定义，故/正确;

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8.电流强度/由U、R决定，则电流强度/=?不属于比值定义法，故3错误；

JTp

C电场强度E=9，适用于匀强电场的电场强度的计算，不属于比值定义法，电场强度E=5属于比值定

义法，故C错误；

D电阻R由电阻本身性质决定，与U、/无关，符合比值法定义的共性，所以

U

属于比值法定义，故。正确。

故选40。

8.8

【解析】【分析】

本题考查了练习使用多用电表；本题解题关键是掌握欧姆表的使用步骤，注意指针偏角太小，说明挡位选

小了，需要更换大挡位进行测量。

多用电表欧姆挡测量前需要进行欧姆调零；测量时指针偏转角度太小，说明挡位选小了，需要更换大挡

位，重新调零测量；欧姆表读数为表盘示数乘倍数。

【解答】

4红、黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节"广'旋钮，故/错误；

氏测量时，发现指针偏角太小，说明待测电阻阻值较大，倍率选小了，需要更换“x1k”进行测量，故8

正确；

C每次更换挡位都需再次调节“T”进行欧姆调零，故C错误；

D根据多用电表读数方法可知测量结果为24x1000。=240000,故。错误。

9.AC

【解析】【分析】

本题主要考查万有引力定律的应用以及双星系统问题。太阳保持静止不动，行星绕太阳做匀速圆周运动，

由万有引力提供向心力列式求解；太阳并非保持静止不动，太阳和行星的运动可看作绕二者连线上的。点

做周期相同的匀速圆周运动，对行星和太阳，分别由万有引力提供向心力列式，联立即可求解。

【解答】

48.太阳保持静止不动，行星绕太阳做匀速圆周运动，设太阳和行星的质量分别为M和小，由万有引力提供

向心力有吟?等R,解得ki=舄=瞿,故/正确，8错误;

CD太阳并非保持静止不动，太阳和行星的运动可看作绕二者连线上的。点做周期相同的匀速圆周运动，设

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行星和太阳的轨道半径分别为ri和「2,则「1+「2=3

对行星，由万有引力提供向心力有G要=小等ri，

LiI

对太阳，由万有引力提供向心力有G簧=加警「2，

Lt1

联立得七=黄=电器普，故C正确，。错误。

1Q.BD

【解析】4B.由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F,重力为G,则有由动能定理得

F-x1—Gh—EkM—EkA

1z9

x1=—at

F=Eq=ma

1

h=-gt29

联立可得

12m

F29=-^~

t2

16m

所以

F_

故/错误、8正确；

CD.小球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据对称性得知，从4点至M点和从M点至8点的时间t相等，小球

在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则

1

久1=2at，9

又

1

%=vt+—at7”

22

v=at

则

113

2222

x2=vt+—at=at+—at=—at

所以

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_1

x2~3

故C错误、D正确。

故选30。

(2)2.072.142.18

【解析】(1)4由实验原理

1,

mgh——mvz

可知，重物的质量可以约去，所以不用测量。故/错误；

区重物下落的时间根据纸带上的点迹来计算，不需要直接测量。故3错误；

C重物下落的高度需要用刻度尺进行测量。故C正确；

D与重物下落高度对应的瞬时速度大小由

v=Vt

2

计算。故。错误。

故选C。

(2)①[1]打点计时器的打点间隔为

1

T=1=0.02s

打下B点时重物的速度为

26.56—18.30_9

2T=2X0,02*10m/s"2-07m/s

②[2]。8过程中，重物动能的增加量

11

=X

AEk=—mvj21x2.072/«2.14/

[3]重物重力势能的减少量

AEp—mgliB=1x9,8x0.2224/右2.18/

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12.(1)X；D；E

图2

【解析】【分析】

(1)根据电源电压为3M可以选出适当的电压表，根据欧姆定律粗略计算可以选出电流表，因为是分压式，

所以选择小滑动变阻器。

(3)根据伏安法测电阻得到电阻，再根据电阻得决定式求电阻率。

要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；应用欧姆定律与电阻定律即

可解题。

【解答】

(1)电源电动势为3U,故电压表选/；流过待测金属丝的最大电流约为/=孩=焉4=0.54电流表应选择

D；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择及

(2)电路图如下图所示:

图2

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⑶由欧姆定律得：R=y,再根据电阻得决定式&=p£所以P=早=号4=辟=指乂小=喏

x1DL1L1LIL441L

图2

13.(1)电动车未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压为

U=E-IT

解得

U=10V

根据欧姆定律可得，灯泡电阻为

U10

R=T=Ton=w

(2)电动机启动瞬间，车灯两端电压为

U'=E-I'r=12V-3QAx0.20=6V

车灯电流为

U'6

/灯=9=I4=6人

因此电动机电流为

/机=/'_/灯=302—64=244

因此电动机的消耗功率为

P=U'/机=6X2W=144W

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.(1)粒子在加速电场中加速过程，由动能定理可得

1

qUi=—mv9£

得

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Jm

(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得

qE

CL=----

m

E=曳

d

L=vt

12

y=2at

联立得