湖南省岳阳市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题（含答案）

湖南省岳阳市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（本题共10小题，共44分；1~6题，每小题4分，只有一个选项符合题目要求；7~10题，每小题5分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或有选错的得0分）1．下列几种物理现象的解释中，正确的是（）A．跳远时在沙坑里填沙，是为了减小冲量B．在推车时推不动是因为推力的冲量为零C．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻D．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力2．法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义，正是他提出了电场的概念。关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（）A．由E=FB．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零C．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关D．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关3．如图所示，物体A通过一细绳连接后挂在天花板上，另一端放在斜面体上处于静止状态，且绳子与斜面刚好垂直，则下列说法正确的是（）A．物体A所受的重力可以分解为沿斜面的下滑力和物体对斜面的压力B．物体A一定只受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力C．绳子对物体A一定有拉力D．物体A一定受一个沿斜面向上的摩擦力，且大小等于重力沿斜面向下的分力4．关于磁场的概念和规律，下列说法中正确的是（）A．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线且总是从磁体的N极指向S极B．即使在两个磁场叠加的区域，磁感线都不可能相交C．穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的D．安培定则（右手螺旋定则）是判断安培力方向的法则5．如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为φa=5V，A．c点的电势一定为4VB．a点的场强一定比b点场强大C．正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．正电荷从a点运动到b点动能一定增加6．如图，电源电动势E=6V，内阻不计，R0=R1=100ΩA．平行金属板MN间电势差UB．若两极板M、N间距离增大，则极板所带电荷量增加C．两极板间的电场强度大小为E=400V/mD．若两极板M、N间距离增大，两极板间的电场强度增大7．有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是（）A．甲、乙两导体中的电流相同B．乙导体中的电流是甲导体中的2倍C．甲、乙两导体两端的电压相同D．乙导体两端的电压是甲的4倍8．如图所示为某一电源和一电阻R的U−I图线，用该电源与电阻R连接成闭合电路，则以下说法正确的是（）A．电源的内阻是1ΩB．电源的输出功率是5WC．电源的输出效率是40D．改变电阻R的阻值时，则电源的最大输出功率为69．2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km的空间站完成径向交会对接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄点”；到达“中瞄点”后，边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态（如图所示）；姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。已知在点火过程中忽略燃料引起的质量变化，根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是（）A．远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度B．近距离导引过程中，飞船的机械能将增加C．姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时D．姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同10．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2<A．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功B．从N到M过程中，小物体的电势能先减小后增大C．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小D．小物体上升的最大高度为v二、实验题（本题共2小题，共16分）11．某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门，光电门连接数字毫秒计，滑块上固定宽度为d遮光条。把导轨的右端垫高，测出倾角为θ。已知当地重力加速度为g。（1）若遮光条通过光电门1的时间为Δt1，则滑块通过光电门1的速度为（2）实验时，若滑块通过光电门1和光电门2速度分别为v1和v2，两光电门间距离为L，满足表达式（用v1、v2（3）将滑块从不同位置释放，再次测出滑块通过光电门1和光电门2的速度v1和v2。以L为横坐标，以（v22−12．某物理兴趣小组为了测量一金属丝的电阻率。（1）先用多用电表粗测其电阻为8Ω，然后用螺旋测微器测其直径为d，用游标卡尺测其长度，如图甲所示，L为cm。（2）为了尽可能准确测量其电阻，电源选用两节干电池，测量数据从零开始，请完成实物图乙的连线；（3）若通过多次测量得到电阻的U−I图线为过原点的直线，斜率为k，由d表示电阻丝的直径，L表示电阻丝的长度，其电阻率的表达式为。三、计算题（本题共3小题，共40分）13．如图所示，用不可伸长且长L=1m的细线悬挂一质量为M=0.5kg的小木块，木块静止，现有一质量为m=0.01kg的子弹，以v0（1）穿透后瞬间木块的速度大小为多少；（2）木块能摆到的最大高度；（3）穿透后瞬间细线的拉力多大；（4）子弹穿过木块过程中子弹和木块总的机械能守恒吗？若不守恒，则总共损失的机械能是多少。14．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，“4V，8W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻（1）电源的内电压；（2）电源的总功率；（3）流过电动机的电流和电动机的输出功率。15．一个初速度为零的电子在经U1的电压加速后，垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入，如图所示，若两板间距d，板长L，两板间的电压U（1）电子经加速电压加速后以多大的速度v0（2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y；（3）电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，则P点到下极板右端的距离x；（4）电子经过P点时的动能。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、跳远时，运动员动量变化量相同，受到的冲量相同，在沙坑里填沙，是为了延长力的作用时间，减小运动员受到的力，故A错误；

B、在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力，推力的冲量Ft不为零，故B错误；

C、砸钉子时不用橡皮锤，是由于橡皮锤有弹性，作用时间长，根据动量定理Ft=△p产生的力小，故错误；

D、船舷常常悬挂旧轮胎，是因为轮胎能延长作用时间，减小作用力，故D正确。

故答案为：D。

【分析】为了减小冲击力给人带来的影响，往往会通过延长作用时间达到该效果。再根据动量定理分析各物理现象。2．【答案】C【解析】【解答】AC、电场强度E=Fq是一个比值定义，与放入的检验电场受到的大小与F和及带电量q无关，是由电场本身的性质决定的，故A错误，C正确；

B、一旦通过检验电荷测出了该点的电场强度，把检验电荷移走，该点的电场强仍不变，与是否有检验电荷无关，故B错误；

D、电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同，负电荷受力的方向与电场强度方向相反，因此与正负电荷无关，故D错误。

故答案为：C。3．【答案】D【解析】【解答】A、物体A所受的重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力，但垂直于斜面方向的分力不是物体对斜面的压力，故A错误；

BCD、在沿斜面方向上，物体受到静摩擦力，沿斜面向下重力的分力，两者等大反向，故摩擦力方向一定沿斜面向上，在垂直斜面方向上，物体受到支持力，重力沿垂直斜面向下的分力，若两力等大，则绳子的拉力为零，物体受到的支持力大小等于重力沿垂直斜面向下的力；若两力不等大，则绳子的拉力不为零，物体受到的支持力与绳子的拉力之和等于重力沿垂直斜面向下的分力，故BC错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】对物体进行受力分析，物体处于平衡状态，根据平衡条件及力的合成与分解分析物体可能的受力情况及该情况下各力之间的大小关系。4．【答案】B【解析】【解答】A、磁感线是假象的，并不是客观存在的，故A错误；

B、磁感线的切线方向即为该点的磁场方向，若相交后，某一个点处的磁场方向有两个，与事实不符合，所以磁感线不可能相交，故B正确；

C、穿过闭合回路的磁通量发生变化，可能是闭合回路的面积变化产生的，故C错误；

D、安培定则(右手螺旋定则)是判断电流方向的法则，故D错误；

故答案为：B。

【分析】磁感线是假象的，并不是客观存在的，磁感线不相交。磁感线的切线方向即为该点的磁场方向，穿过闭合回路的磁通量发生变化，可能是闭合回路的面积或磁感应强度发生变化产生的5．【答案】C【解析】【解答】A、只有在匀强电场中，沿电场线方向电势是均匀降落的，根据题中的信息无法判断该电场线是不是匀强电场，故A错误；

B、电场线越密，电场强度越大，一条电场线无法判断电场线的疏密程度，所以无法判断ab两点的电场强度，故B错误；

C、正电荷从c点运动到b点的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，故C正确；

D、正电荷从a点运动到b点的过程中如果有其他外力存在，并且在外力和电场力作用下做减速运动，这样电荷的动能是减小的，故D错误。

故答案为：C。

【分析】匀强电场中，沿电场线方向电势是均匀降落的。一根电场线无法判断电场是否为匀强电场及疏密情况。电场力做正功，电势能减小。6．【答案】C【解析】【解答】A、根据电路连接方式可知MN间电势差等于R0两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得U故A错误；

C、两板间的电场强度大小为E=故C正确；

BD、若两极板M、N间距离d增大，根据C=可知电容器的电容变小，而电路连接没有变化且电容器始终与电源连接，则其电压UMN不变，根据Q=可知极板所带电荷量减小，而由E=可知两极板间的电场强度减小，故BD错误。

故答案为：C。

【分析】根据电路图结合串并联电路规律确定MN两极板的电势差，极板间的场强为匀强电场，根据电势差与场强的关系确定场强的大小。根据电容的定义式及决定式分析间距变大时，场强及电荷量变化情况。7．【答案】B,D【解析】【解答】AB．单位时间内通过横截面的电荷量，乙是甲的2倍，所以乙的电流是甲电流的两倍，故A错误，B正确；CD．根据U=IR，甲的电阻是乙的一半，可知，乙导体两端的电压是甲的4倍，故C错误，D正确。故答案为：BD

【分析】利用电流的定义式可以比较电流的大小；利用欧姆定律可以比较电压的大小。8．【答案】A,C,D【解析】【解答】A、由图象可知电源电动势为5V，电池的内阻r=故A正确；

B、两图线的交点表示将该电阻接在该电源两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为2V，电流为3A，电池的输出功率为P=UI=6故B错误；

C、电源的输出效率为η=故C正确；

D、当外电阻等于电源的内阻时，即R=r=1时，电源的输出功率最大为P=故D正确。

故答案为：ACD。

【分析】根据欧姆定律确定电源U-I图像截距及斜率的物理意义，两图线的交点表示将该电阻接在该电源两端时电路的工作状态。当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。再根据功率的公式进行解答。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、根据G可得v=由于飞船的轨道半径小于空间站的轨道半径，则远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度大于空间站的线速度，故A错误；

B、近距离导引过程中，需要飞船点火加速，则机械能增加，故B正确；

C、姿态调整完成后，飞船绕地球运行的轨道半径小于同步卫星的半径，则周期小于24小时，故C错误；

D、姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度等于空间站的角速度，故D正确。

故答案为：BD。

【分析】根据图示确定飞船与空间中的轨道半径关系。再根据万有引力定律及牛顿第二定律分析线速度、周期大小关系。低轨道向高轨道运行，需点火加速，机械能增加。10．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、由OM=ON，M、N两点电势相等，从M到N的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功，故A错误；

B、由OM=ON，M、N两点电势相等，可知从N到M的过程中，电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，故B正确；

C、从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，故C正确；

D、设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。因为OM=ON，则MN两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程，对小物体，摩擦力做功相等，则应用动能定理分别有-mgsinθL-可得h=故D正确。

故答案为：BCD。

【分析】熟悉掌握点电荷电势及电场分布特点及规律。根据同种电荷相互排斥确定运动过程小物体所受电场力方向变化情况，再根据力与位移的关系确定电场力做功情况，根据库仑定律分析电场力的大小变化情况。确定运动过程各力的做功情况，再根据动能定理去诶多功能上升的高度。11．【答案】（1）d（2）gL（3）2gsin【解析】【解答】（1）遮光条挡住光的时间极短，则滑块通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，有v（2）根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即mgL可说明机械能是否守恒，即化简为gL（3）由（2）中结果可知v所以把所得的实验数据描点，得到的图线的斜率为k=2g截距为0，说明机械能守恒。

【分析】遮光条挡住光的时间极短，则滑块通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度。再根据机械能守恒的条件推到得出图像的函数表达式，再分析图像斜率和截距的物理意义及数值。12．【答案】（1）5.015（2）（3）kπ【解析】【解答】（1）根据游标卡尺读数规则，金属丝长度L=50（2）由于金属丝电阻较小且要求测量数据从零开始，所以电路应采用“分压式外接法”测量其电阻，连接实物图如图所示

（3）依题意，根据欧姆定律及电阻定律有R=UI

联立可得U=ρ若电阻的U-I图线为过原点的直线，斜率为k，则k=ρ又S=π(解得ρ=【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。测量数据从零开始，则滑动变阻器采用分压式接法。根据实验原理结合电阻定律推导得出图像的函数表达式，分析图像斜率及截距的物理意义，再结合图像进行数据处理。13．【答案】（1）解：设子弹穿过木块后，木块的速度为v1m解得v（2）解：子弹穿过木块后，木块向上摆动到最高处的过程中，设上升的最大高度为h，根据机械能守恒定律有1解得h=0.2m（3）解：根据牛顿运动定律有F−Mg=M解得F=7N（4）解：子弹穿过木块过程中子弹和木块总的机械能不守恒。损失的机械能为Δ【解析】【分析】（1）子弹击穿木块过程，子弹和木块构成的系统动量守恒，对系统运用动量守恒定律进行解答即可；

（2）子弹穿过木块后，木块向上摆动做曲线运动，只有重力做功，到达最高点时速度为零，再根据机械能守恒定