广东省汕头市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

广东省汕头市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．某同学乘坐高速列车时，利用智能手机中的加速度传感器研究了火车的运动过程，取火车前进方向为x轴正方向，若测得火车沿x轴方向的加速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．0~t1时间内，火车在做匀速运动B．t1~t2时间内，火车在做加速运动C．t1时刻，火车的速度开始减小D．t2时刻，火车的加速度变化率为零2．如图所示，负压爬墙机器人是一款应用广泛的高科技产品，在抗灾搜救、反恐侦察等领域愈发起到重要作用。机器人通过机身底部的真空吸盘或者风机在机身和墙壁之间形成真空而产生吸附力，将机身牢牢吸附在墙壁上。可视为质点的负压机器人沿竖直墙壁静止时，只受重力、弹力、摩擦力和吸附力的作用，下列说法正确的是（）A．机器人受到的吸附力与它对墙壁的压力是一对相互作用力B．机器人受到的吸附力与墙壁对它的弹力是一对相互作用力C．机器人受到的吸附力越大，其与墙壁之间的摩擦力就越大D．机器人与墙壁之间的摩擦力与吸附力的大小无关3．生活中的很多现象往往都可从物理的角度进行解释。在下面的四幅图中，甲图展示的是正在脱水的衣物，乙图展示的是火车正在水平面内转弯，丙图展示的是儿童正在荡秋千，丁图展示的是摩托车骑于正在球形铁笼竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（）A．甲图衣物中的水分因受到离心力的作用而被甩出B．乙图中外轨高于内轨，但是火车的轮缘可能对外轨产生侧向挤压C．丙图中秋千摆至最低点时，儿童处于失重状态D．丁图中在竖直面内做圆周运动的麾托车，在最高点时的速度可以为零4．物理无处不在，不止存在于我们身边，还在诗和远方。李白《行路难》中有这样几句诗：欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山。闲来垂钓坐溪上，忽复乘舟梦日边。我们从做功的角度来看，以下说法正确的是（）A．假如黄河水面结冰，李白走过去，脚受到的静摩擦力对人脚做正功B．如果李白登太行山，则在登山过程中地面支持力对人脚做正功C．假如李白垂钓，手握着钓竿向上抬起，人手对杆的作用力不做功D．如果李白乘船，此过程中假设船沿直线行驶，水对船的阻力做负功5．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（）A．借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射公式，与实验符合得非常好B．伽利略通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值C．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系D．牛顿运动定律既适应于物体的低速运动，也适应于物体的高速运动6．如图所示为某静电纺纱工艺中的电场分布示意图，虚线是电场线，实线是某检验电荷只在电场力作用下从A点运动到B点的轨迹，则下列判断正确的是（）A．该检验电荷带正电B．检验电荷在A点的加速度大于在B点的加速度C．检验电荷在A点的速度大于在B点的速度D．A点的电势高于B点的电势7．如图，沿东西方向（以水平向右为东）直线行驶的列车顶部用细线悬挂一小球A，质量为m的物块B始终相对列车静止在桌面上。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，且A相对列车静止，重力加速度为g，则此刻（  ）A．列车可能向东减速运动 B．列车可能向西加速运动C．B受摩擦力大小为mgtanθ D．B受摩擦力方向向西二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（）A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理9．下列选项中符合安全用电要求的是（）A．电能表和供电导线应与所用的家电匹配B．不用潮湿的手触摸用电器开关C．往冒烟的通电家用电器上泼水灭火D．有人触电时迅速切断电源或用干燥的木棍挑开电线10．电动汽车能实现更准确的运动控制，有一辆电动汽车由静止启动并沿直线运动，其速度与时间图像（v－t图）如图所示，OA段为直线，AB段为曲线，t2时刻以后的图像是与时间轴平行的直线，则下列选项中正确的是()A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1时刻后，电动汽车的功率可能保持不变C．t1～t2时间内，电动汽车的平均速度大小为vD．t2时刻后，电动汽车的牵引力与阻力大小相等三、实验题(本题共2小题，共16分)11．某物理课外小组通过如图甲、乙、丙所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。已知他们使用的小车完全相同且质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：（1）实验时，必须满足“M远大于m”的实验装置是（选填“甲”、“乙”或“丙”）（2）按乙图实验装置得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期T=0.其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，算得小车加速度的大小为m/（3）采用（丙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图线是如图（丁）的一条直线。测出图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________（填字母选项）A．1k B．2k C．2k12．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据公式R=ρL（1）从图中读出金属丝的直径d=mm。（2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电流表0~0.6A，内阻约0.05ΩB.电流表0~3A，内阻约0.01ΩC.电压表0~3V，内阻约10kΩD.电压表0~15V，内阻约50kΩE.滑动变阻器，0~10ΩF.滑动变阻器，0~100Ω①要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。（都填器材前面的字母选项）②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。错误1：；错误2：。（3）该金属材料的电阻率表达式ρ=（用题中所给字母表示）。四、计算题(本题共3小题，共38分)解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。13．示波器是一种常用的实验仪器，它常被用来显示电信号随时间变化的情况，其核心部件示波管的简化原理图如图所示。一电子（重力不计）在加速电极的左侧极板附近A处由静止开始，经加速电压U1加速后，在距偏转电极等距处的B点垂直进入平行板间的匀强电场，偏转电极两板间距为d，板长为l，已知电子的质量为m，所带电量的绝对值为e，若电子恰能从偏转电极下极板的右边缘飞出，求偏转电极下极板与上极板之间的电势差U2。14．如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点间，P为滑动变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一质量为m=4×10-3kg带电小球c，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，滑动变阻器R2的总阻值为25Ω，定值电阻R1=23Ω，电源内阻r=2Ω，闭合S，电流表示数为0.12A，取sin37°=0.6，g=10m/s2。求：（1）求电源电动势E的大小；（2）小球的电性以及带电量；15．某同学设计了如图所示的弹射装置。四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为+q的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小E=mg（1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能；（2）小球到达D点时的速度大小vD；（3）小球落地点与弹簧的水平距离L

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.由图可知，0~t1时间内，火车的加速度恒定，做匀加速直线运动，A不符合题意；

BC.t1~t2时间内加速度与速度方向均为正，所以火车仍然做加速直线运动，所以速度还是增大，B符合题意，C不符合题意；

D.t22．【答案】D【解析】【解答】AB.机器人受到的吸附力是大气施加的大气压力，与墙壁与机器人之间的作用力不是相互作用力，机器人对墙壁的压力和墙壁对它的弹力是作用力反作用力，AB不符合题意；

CD.机器人静止时，竖直方向上受重力和墙壁的摩擦力，由共点力平衡条件可知，二者总是等大反向，故机器人与墙壁之间的摩擦力与吸附力的大小无关，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据作用力与反作用力的特点分析；分析机器人竖直方向上的受力，由共点力平衡条件分析摩擦力与吸附力的关系。3．【答案】B【解析】【解答】A.脱水筒的脱水原理是：当水滴的附着力小于需要的向心力时，水滴做离心运动，水滴并非受到离心力的作用，故A不符合题意；

B.只要火车的速度满足规定的速度时，火车的轮缘对内轨和外轨均无侧向作用力，当火车的速度超过规定的速度时，火车有做离心运动的趋势，此时火车的轮缘就会对外轨产生侧向挤压，故B符合题意；

C.秋千做圆周运动，它摆到最低点时具有竖直向上的加速度，所以儿童处于超重状态，故C不符合题意；

D.在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时的最小速度满足v=gr，可知速度一定不为零，故D不符合题意。

故答案为：B

4．【答案】D【解析】【解答】A.假如黄河水面结冰，李白走过去，脚受到的静摩擦力的作用点位移为零，所以不做功，故A不符合题意；

B.如果李白登太行山，在登山过程中地面支持力的作用点位移为零，所以不做功，故B不符合题意；

C.假如李白垂钓，手握着钓竿向上抬起，人手对杆的作用力的作用点位移方向与力的方向相同，所以做正功，故C不符合题意；

D.如果李白乘船，此过程中假设船沿直线行驶，水对船的阻力与船速度方向相反，做负功，故D符合题意。

故答案为：D

【分析】根据力和在力的方向上移动的位移进行功的判断。5．【答案】A【解析】【解答】A.借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射公式，与实验符合得非常好，A符合题意；

B.卡文迪许通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值，B不符合题意；

C.奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，C不符合题意；

D.牛顿运动定律只适应于宏观低速运动，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据物理学史分析。6．【答案】B【解析】【解答】A.根据图示可知，右端接电源正极，左端接地，根据电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知电场方向为指向左端，根据做曲线运动的物体受到的合外力指向曲线内侧，可知检验电荷所受电场力沿电场线的切线指向右侧，根据电场力方向和电场方向的关系可知，检验电荷带负电，A不符合题意；

B.电场线越密，场强越大，可知A点电场强度大于B点，所以检验电荷在A点的电场力大于B点的电场力，根据牛顿第二定律可知，检验电荷在A点的加速度大于B点的加速度，B符合题意；

C.检验电荷从A点运动到B点的过程中，电场力与速度方向成锐角，所以电场力做正功，检验电荷的速度增加，可知A点的速度小于B点的速度，C不符合题意；

D.因为电场线方向向左，由沿电场线方向电势降低，可知A点的电势低于B点的电势，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据电路结构判断电场分析，由曲线运动的受力特点分析检验电荷受到的电场力方向，确定检验电荷的电性；根据电场线的疏密判断A、B两点场强的大小关系，得出检验电荷的加速度关系；根据电场力做功的正负判断粒子速度的变化情况；根据电场线方向判断A、B两点的电势高低。7．【答案】C【解析】【解答】AB.以小球A为研究对象，分析受力如图所示：

根据牛顿第二定律得m可得小球的加速度为a=g方向向东，列车的加速度与小球相同，故列车可能向东加速，也可能向西减速，AB不符合题意；

CD.分析B物体受力，桌面对物体的摩擦力即为B的合外力，由牛顿第二定律得f=ma=mg方向向东，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】分析小球受力，由牛顿第二定律求出小球的加速度，由于列车与小球的加速度相同，得出列车可能的运动情况；分析B物体的受力，由牛顿第二定律求出B的加速度大小和方向。8．【答案】C,D【解析】【解答】A.根据接触起电原理可知，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，A不符合题意；

B.由图可知，线状电离器B带负电，管壁A带正电，根据正负电荷相互吸引的规律可知，带负电的尘埃被收集在管壁A上，B不符合题意；

C.丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，C符合题意；

D.金属体壳能产生静电屏蔽作用，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，D符合题意。

故答案为：CD。

【分析】根据接触起电原理分析该女生和带电的金属球所带电荷的性质；根据电路结构分析极板和线状电离器B的电性，分析除尘过程；点火装置应用的是尖端放电原理；根据静电屏蔽原理分析优质的话筒线外面包裹的金属外衣的作用。9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A.电能表和供电导线应与所用的家电匹配，避免损坏，A符合题意；

B.潮湿的手能导电，所以不用潮湿的手触摸用电器开关，避免触电，B符合题意；

C.因为水导电，所以迅速往冒烟的家用电器上泼水可能导致用电器短路，从而引起火灾，C不符合题意；

D.有人触电时应迅速切断电源或用干燥的木棍挑开电线，D符合题意。

故答案为：ABD。

【分析】根据家庭电路常识和安全用电知识进行分析。10．【答案】B,D【解析】【解答】A.由图像可知，0~ta=根据牛顿第二定律可得F-f=ma解得汽车的牵引力F>ma=mA不符合题意；

B.由图可知，AB段速度增大，加速度减小，由牛顿第二定律可得F-f=ma可知牵引力减小，故汽车的功率P=Fv可能保持不变，B符合题意；

C.若汽车做匀加速直线运动，则AB段为倾斜直线，平均速度为v而图中t1~t2时间内，任意时刻的速度都比做匀加速运动对应时刻的速度大，所以汽车在AB段的平均速度大于v1+v22，C不符合题意；

D.由图可知，t11．【答案】（1）甲（2）0.63（3）C【解析】【解答】（1）乙、丙两图绳上的拉力都可测量直接读出，不需要用重物的重力替代，所以不需要满足“M远大于m”，而甲图中拉力无法直接测出，所以需要用重物的重力替代拉力，需要满足“M远大于m”；

（2）相邻计数点间的时间间隔为t=5T=0.1根据刻度尺上的读数可得xAC=3.00cm，a=

（3）根据牛顿第二定律可得2F=Ma整理得a=结合a-F图像的斜率可得k=所以小车的质量为M=C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】（1）根据实验原理，分析对实验器材的要求；（2）根据匀变速直线运动的逐差法，计算小车的加速度大小；（3）根据牛顿第二定律推导a-F的表达式，再结合图像的斜率，求出小车的质量。12．【答案】（1）0.400（0.398~0.402且有效数字准确的皆可）（2）C；A；E；导线连接在滑动变阻器的滑片上；采用了电流表内接法（3）Rπ【解析】【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，图中主尺读数为0mm，可动尺读数为40.0×0.01mm=0.400mm，从图中读出金属丝的直径d=0mm+0.400mm=0.400mm（2）①因两节新的干电池的电动势为3V，电压表应选量程为0～3V的C；因金属丝的电阻大约为5Ω，流过电流表的最大电流约为I=故电流表应选量程为0~0.6A的A；因金属丝的电阻大约为5Ω，且两个待选的滑动变阻器阻值均大于5Ω，故滑动变阻器接入电路的方式应采用限流式，滑动变阻器应用选择与待测电阻相差不多的E。

②因R所以电流表采用外接法，该同学实物接线中的两处明显错误是：导线连接在滑动变阻器的滑片上；采用了电流表内接法。

（3）由电阻定律R=ρ导线的截面积为S=π得ρ=【分析】（1）根据螺旋测微器的读数规则读数；（2）①根据电压表和电流要测量的电压和电流的最大值，选择电压表和电流表；为了调节方便为了方便调节，且能使电表示数变化明显，选择的滑动变阻器阻值不宜过大；②根据实物连接图分析明显接错的地方；（3）由电阻定律推导电阻率的表达式。13．【答案】解：设电子经加速电场加速后获得的速度为v0，它从A运动到B的过程中，由动能定理得e电子在偏转电场（设场强大小为E）中做类平抛运动，设历时t，加速度大小为a；它恰能从偏转