湖南省长沙市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

湖南省长沙市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题1．两个电量相等的正电荷产生的电场，电场线如图所示，两个电荷连线是水平的，连线的中点为O点，O点正上方有一P点，则（）A．O点的电场强度大小为0 B．O点的电场强度方向向上C．P点的电场强度大小为0 D．P点的电场强度方向向下2．如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是（）A．三点中，B点的场强最大B．三点中，A点的电势最高C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同3．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A．使正对面积增大，电容将减小B．使正对面积减小，电容将减小C．将两极板的间距增大，电容将增大D．将两极板的间距增大，电容将不变4．某兴趣小组测海水电阻率，在一根细橡胶管中灌满海水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的海水柱．他将此海水柱接到恒定电压。握住海水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.5倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（）A．通过的电流增大 B．海水电阻率变小C．阻值增大为原来的2.25倍 D．阻值增大为原来的1.5倍5．关于电功和电热。以下说法正确的是（）A．外电路电流做的功一定等于电热B．外电路中电流所做的功一定大于电热C．任何电路中电流所做的功一定大于电热D．当外电路有电动机、电解槽的情况下电流做的功将转化为热能、机械能、化学能，因此，电功大于电热6．关于磁场、磁感应强度和磁感线的说法，正确的是（）A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．由B=FIL可知，磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积C．磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线7．质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为θ的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（）A．物块所受拉力F的冲量方向水平向右B．物块所受拉力F的冲量大小为2mvC．物块所受重力的冲量大小为零D．物块所受合力的冲量大小为F8．如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点来说，下列说法正确的是（）A．粒子必先过a，再到b，然后到cB．粒子在三点所受的合力关系为FC．粒子在三点的动能大小关系为ED．粒子在三点的电势能大小关系为E9．关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是（）A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源电动势等于路端电压C．外电路的电阻越大，路端电压就越大D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小10．关于磁的一些现象，以下说法中正确的是（）A．任何形状的磁体都一定具有两个磁极B．磁体一定是用铁做成的，它只能吸引铁块而不能吸引铅块或钢块C．地球是一个大磁体，对附近的小磁体有力的作用D．指南针放到其他星球上仍能指示方向11．如图所示，通电直导线与线圈abcd在同一平面内，则（）A．线圈向右平动时，有感应电流B．线圈沿垂直纸面方向远离导线，无感应电流C．线圈以ab边为轴转动，磁通量没有变化D．线圈竖直向下平动，无感应电流12．如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处，所用时间为t。对于这一过程，下列判断正确的是（）A．斜面对物体的弹力的冲量为零B．物体受到的重力的冲量大小为mgtC．物体受到的合力的冲量大小为零D．物体动量的变化量大小为mgsinθ⋅t二、非选择题13．图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图，图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的U−I图象。（1）为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端(选填“A”或“B”)。（2）由图乙可知，电源的电动势测量值E=V，内阻的测量值r=Ω。(计算结果保留两位有效数字)14．（1）远距离输电都采用高压输电的方式，其主要优点是____。A．可增大输电电流 B．可加快输电速度C．可减少输电线上的能量损失 D．可防止不法分子窃电（2）用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是____。A．开关闭合和断开的瞬间B．开关闭合，移动滑动变阻器的滑动触头C．开关闭合后线圈A在B中插入或拔出D．只有开关保持闭合15．在利用碰掩做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示，图中斜槽PQ与水平箱QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘R处(槽口)，又重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口R的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O，M.P，N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m（1）两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙，则两小球的直径均为m（2）入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，其目的是____．A．为了使入射小球每次都能水平飞出糟口B．为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口C．为了使入射小球在空中飞行的时间不变D．为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞（3）下列有关本实验的说法中正确的是____．A．未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球m1的落点分别是M、PB．未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球m1的落点分别是P、MC．未放被碰小球和放了被碰小球时，入肘小球m1的落点分别是N、MD．在误差允许的范田内若测得|ON|=2|MP|，则表明碰撞过程中由m1、m16．如图，A、B两点电荷相距2m，O为AB连线上的一点，AO.距离为0.5m，A、B所带电荷量分别为+4.0×10（1）电荷A对电荷B的库仑力大小；（2）O点的电场强度大小及方向。17．在如图所示的电路中，电源电动势E=12V，定值电阻R0=1.5Ω.闭合开关S（1）电源的内阻多大？（2）电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？（3）若电动机正常工作时的机械效率为80%，则电动机的内阻是多大？18．在2018年冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静韩聪组合获得亚军，如图所示为某次训练中情景，他们携手滑步，相对光滑冰面的速度为1.0m/s，韩聪突然将隋文静向原先运动方向推开，推力作用时间为2.0s，隋文静的速度大小变为（1）推开后韩聪的速度大小；（2）推开过程中隋文静对韩聪的平均作用力大小。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】AB.根据点电荷的场强公式E=kQr2和场强的叠加原理可知，两正电荷在O点产生的场强等大反向，故O点的场强为零，A符合题意，B不符合题意；

CD.根据电场的分布特点可知，P点在O点正上方，可知P点的场强方向向上，CD不符合题意。

故答案为：A。

2．【答案】D【解析】【解答】电场线的疏密表示电场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，A不符合题意；沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，B不符合题意；将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，C不符合题意；因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相同，电势能变化相同，D符合题意．故答案为：D

【分析】结合题目中给出的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，那么带电粒子的加速度就比较大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功，电势能增加，动能减小。3．【答案】B【解析】【解答】A.由C=εS4πkd可知，正对面积增大，则电容增大，A不符合题意；

B.由C=εS4πkd可知，正对面积减小，则电容减小，B符合题意；

CD.由C=εS4πkd可知，增大两板间的间距，则电容器减小，CD不符合题意。4．【答案】C【解析】【解答】根据电阻定律有R=ρ住海水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.5倍，当是管内海水的总体积保持不变，海水的电阻率保持不变，则电阻的阻值与长度的平方成正比，所以阻值增大为原来的2.25倍，根据欧姆定律有I=恒定电压时，电阻增大，电流减小，所以C符合题意；ABD不符合题意；故答案为：C。

【分析】根据电阻定律以及欧姆定律进行分析判断。5．【答案】D【解析】【解答】ABC.当外电路是纯电阻电路时，外电路电流做的功等于外电路产生的热量，当外电路为非纯电阻电路时，外电路电流做的功大于电热，ABC不符合题意；

D.当外电路有电动机、电解槽的时候，外电路不是纯电阻，此时电流做的功将转化为热能和机械能或热能和化学能，因此电功大于电热，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据纯电阻电路和非纯电阻电路的特点，分析能量的转化。6．【答案】A【解析】【解答】A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，虽然看不见，摸不着，但是它们是真实存在的特殊物质，A符合题意；

B.公式B=FIL是比值定义式，磁感应强度只与磁场本身有关，与是否放入通电导线，通电导线的电流和长度均无关，B不符合题意；

C.通电导线所受磁场力的方向，可由左手定则来确定，磁感应强度的方向与磁场力的方向是相互垂直的关系，C不符合题意；

D.磁感线是人们为了形象地描述磁场，而假想出来的一系列带有方向的曲线，并不是真实存在的，细铁屑在磁铁周围排列出的曲线是对磁感线的模拟，D不符合题意。

故答案为：A。7．【答案】D【解析】【解答】A．根据I=Ft可知，物块所受拉力F的冲量方向与拉力F的方向相同，即斜向右向上方，故A错误；

B．根据动量定理可知，物块所受合力的冲量等于动量变化量即为2mv，但物块的合力并不等于F，故B错误；

C．根据I=Ft可知，物块所受重力的冲量大小并不为零，故C错误；

D．物块所受合力为Fcosθ，根据I=Ft可知，物块所受合力的冲量大小为Fcosθ·t，故D正确。

故选D。8．【答案】B,D【解析】【解答】A.同粒子的运动轨迹不能判断出粒子的运动方向，A不符合题意；

B.根据等势面特点可知，该电场为匀强电场，所以粒子在a、b、c三点受到的电场力相等，又因为不计重力，所以粒子在三点所受电场力即合力，故Fa=Fb=Fc，B符合题意；

CD.由Ep=φq9．【答案】C,D【解析】【解答】A.根据电动势的物理意义可知，电源电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领就越大，但是不能说电源所能提供的电能就越多，A不符合题意；

B.电源的电动势等于内、外电路电压之和，路端电压是指外电路电压，B不符合题意；

C.由闭合电路欧姆定律可得，路端电压U=E-Ir=E-ErR+r，可知外电路的电阻越大，路端电压就越大，C符合题意；

D．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，外电阻与内电阻相差越多，电源输出功率越小，路端电压增大时，外电阻增大，但是在内、外电阻的阻值关系不确定时，电源的输出功率可能减小，D符合题意。

故答案为：CD。10．【答案】A,C【解析】【解答】A.任何形状的磁体都一定具有N、S两个磁极，A符合题意；

B.磁体可以是磁性材料做成的，不只有铁是磁性材料，另外电流也能产生磁场，例如电磁铁，也是磁体，磁体能吸引铁、钴、镍等物质，而不能吸引铅块或钢块，B不符合题意；

C.地球是一个大磁体，对附近的小磁体有力的作用，C符合题意；

D.指南针放到地球上静止时能指示方向，是因为受到地磁场的作用，如果放到其他没有磁场的星球上，则不能指示方向，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】任何形状的磁体都一定具有N、S极；能产生磁场的物体都叫磁体；磁场对放入其中的磁体都有力的作用；根据指南针指示方向的原理分析。11．【答案】A,D【解析】【解答】由安培定则可知，通电直导线的磁场是以导线上的点为圆心，垂直导线的同心圆。根据感应电流的产生条件可知，当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中会有感应电流产生。

A.线圈向右平动时，磁通量发生变化，有感应电流，A符合题意；

B.线圈沿垂直纸面方向远离导线，磁通量发生变化，则有感应电流，B不符合题意；

C.线圈以ab边为轴转动，磁通量发生变化，C不符合题意；

D.线圈竖直向下平动，磁通量不变，则无感应电流，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据感应电流的产生条件分析。12．【答案】B,D【解析】【解答】A、由冲量的定义式I=Ft可知，斜面对物体的弹力的冲量大小I=Nt，因为弹力N不为零，所以弹力的冲量不为零，A不符合题意；

B、由冲量的定义式I=Ft可知，物体所受重力的冲量大小为IG=mg·t，B符合题意；

C、因为斜面光滑，所以物体受到合力等于重力的下滑分量，即F合=mgsinθ，由冲量的定义式I=Ft可知，物体受到的合力的冲量大小I合=F13．【答案】（1）A（2）1.5；1.0【解析】【解答】（1）为了避免电路中的电流过大，闭合开关前，应该让滑动变阻器接入电路的阻值最大，所以滑动变阻器的滑片应置于A端。

（2）根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir，结合U-I图象纵轴截距和斜率可得，电源的电动势测量值E=1.5V，内阻的测量值r=∆U∆I=14．【答案】（1）C（2）D【解析】【解答】（1）远距离输电中，输电线的电阻不能忽略，输电线电阻产生的热量造成输送电能的损失，根据P损=I2R可知，为了减小输电损失，可以减小输电线电阻和输送电流，由P送=UI可知，提高输送电压U，可以减小输送电流，所以远距离输电都采用高压输电的方式，是为了减小输电线上的能量损失，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

（2）根据感应电流的产生条件可知，只有线圈B中有磁通量变化，线圈B和电流表组成的闭合回路中就会有感应电流产生。

A.电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，A不符合题意；

B.电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，B不符合题意；

15．【答案】（1）1（2）B（3）B；D【解析】【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，图中螺旋测微器的主尺部分读数为12.5mm，可动尺读数为：39.5×0.01mm=0.395mm，故最终读数为12.5mm+0.395mm=12.895mm=1.2895×10-2m

（2）入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放，以保证入射小球每次都以相同的动量到达槽口，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

（3）ABC.未放被碰小球时，入射小球的落地在P点，入射小球碰后速度比碰前速度小，所以入射小球碰后落在M点，AC不符合题意，B符合题意