湖南省衡阳市2023-2024学年高二上学期期末物理试题（含答案）

湖南省衡阳市2023-2024学年高二上学期期末物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（）A．甲图中，线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁B．乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动C．丙图中，条形磁铁快速穿过有缺口的线圈D．丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动2．如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极（接地）。有关净化器工作时的说法正确的是（）A．通过过滤网后空气中的尘埃带正电B．增大电极间电压可能增加净化效果C．增大电极间距离可能增加净化效果D．电极区域由于没接通，所以不耗电3．“魔盘”是游乐场中儿童喜闻乐见的娱乐设施。如图，为某型号“魔盘”侧视截面图，MN为中心竖直转轴，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的儿童坐在“魔盘”的锥面上，“魔盘”从静止开始转动，转速缓慢增大。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A．“魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，儿童受到的合外力方向水平指向转轴B．其他条件相同时，儿童的位置越靠下越容易滑动C．其他条件相同时，儿童的质量越小越容易滑动D．“魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，儿童受到的摩擦力越小4．2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船成功发射，随后与“天和”核心舱成功对接，发射过程简化示意图如图所示，先把天舟四号货运飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近，Ⅱ、Ⅲ是飞船绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是飞船绕地球运行很接近空间站轨道的圆形轨道，P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为2L，地球半径为R，天舟四号货运飞船在Ⅰ、Ⅳ轨道上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．天舟四号货运飞船在轨道Ⅰ上的角速度比在轨道Ⅳ上的角速度小B．天用四号货运飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过Q点的速度大C．天舟四号货运飞船在轨道Ⅲ上经过P处与Q处时加速度大小的比值为RD．天舟四号货运飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ上的线速度大小的比值为L5．如图所示，有一根细线跨过固定轻环B吊着一个质量为m1的物体，细线另一端系在轻环A上，轻环A还用另一根细线吊着一个质量为m2的物块，平衡时A、B与圆心连线的夹角为120°，不计摩擦。则两个物块的质量比A．3：1 B．3：3 C．6．如图甲，将一小球从地面以某一初速度v0竖直向上抛出，取地面为零重力势能参考面，小球的机械能E0和重力势能Ep随小球离开地面的高度h变化关系图像如图乙。重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球从地面抛出的初速度vB．小球所受空气阻力大小为小球自身重力的1C．从抛出开始，小球经1s时间上升到最高点D．小球离地面高度h=3m时，小球的动能Ek=25J二、多选题7．如图，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5=10Ω和水平放置的平行板电容器，电容器的电容A．R4B．R4=12ΩC．变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为10D．变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为8．小明在操场上练球，把静止的足球斜向上踢出，第一次速度方向与水平方向夹角θ1，第二次速度方向与水平方向夹角θ2，A．两次踢出足球在空中运动的时间可能相同B．两次踢出足球离地面的最大高度一定不同C．两次踢出足球的水平射程可能相同D．两次踢出足球后到落地前速度变化量一定相同9．如图所示，在一倾角为45°的绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是（）．A．地面对斜面C的摩擦力一定逐渐减小B．地面对斜面的支持力一定一直增大C．物体A受到斜面的摩擦力可能一直减小D．物体A受到斜面的支持力可能一直增大10．一根长20m的软绳拉直后放在光滑水平地板上，以绳的中点为坐标原点，沿绳方向为x轴，水平面内垂直x轴方向为y轴，建立图示坐标系。两人分别在绳两端P、Q沿y轴方向持续有节奏地抖动绳，在绳上形成两列振幅分别为20cm、30cm的相向传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列判断正确的是（）A．P、Q点此时振动方向相同B．减弱点的位移大小始终为10cmC．经过足够长时间，0点振幅为10cmD．经过足够长时间，除P、Q点外绳上有9个振动最强的点三、实验题11．用多用电表测电阻时选用“×100”的倍率发现指针偏角太大，倍率应调整为（选填“×1K”或“×10”），经过欧姆调零后重新测量，指针如图所示，那么电阻阻值为Ω．为了减少伏安法测量中电表内阻引起的系统测量误差，某实验小组又设计了如图所示的实验方案，主要实验步骤如下：第一步：将开关S2接1，闭合开关S1，调节滑动变阻器RP和RW，使电表读数接近量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数为第二步：保持滑动变阻器RP的滑动触头位置不变，单刀双掷开关S2合向2，调节滑动变阻器RW使电压表和电流表示数合适，读出此时数值U2、I2．由以上记录的数据计算出被测电阻12．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝到光屏间的距离l=0.6m，双缝间距（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____。A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA=10.2mm，在B位置时游标卡尺如图所示，则其读数为xB=mm，相邻两条纹间距（3）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的条纹与分划板竖线不平行（如上图所示），则波长的测量结果____。A．偏大 B．偏小 C．无影响四、解答题13．如图所示，救生员坐在游泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h0为1.2m，到池边的水平距离L为1.6m，池深H为1.6m，池底有一盲区。设池水的折射率为414．将一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置。∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息（g取10m（1）单摆的周期。（2）单摆的摆长。（3）摆球质量。15．如图所示，在桌面上有质量分别为2kg和1kg的A、B两不带电小物块，A、B相距L=1m，A与桌面动摩擦因数为0.45，B在桌面的右边缘。桌子右边缘在地面投影为P点，桌面到地面高度为H=1.25m，在桌子右边有竖直固定的光滑圆弧轨道，半径R=0.3m，轨道边缘Q点和圆心O连线与竖直方向成53°，轨道上边缘F在圆心O正上方，在过Q点的竖直虚线MN右侧有水平向右的匀强电场E=4mg3q，在Q点固定一电荷量为−q、质量为m的小物块C。现给A一个初动量（1）A、B碰撞损失的能量；（2）C的质量为多少时，C恰能到达圆弧轨道最高点；（3）在（2）问的条件下，求C从离开轨道到落地的时间（C未与桌子相碰）。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A：甲图中线圈远离磁铁过程中，线圈的磁通量始终为零，故不会产生感应电流，故A错误；

B：乙图中，线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动时，线圈的磁通量没有发生变化，故B错误；

C：丙图中，线圈没有形成闭合的回路，故C错误；

D：丁图中，线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动，磁通量发生变化，故能产生感应电流，故D正确。

故答案为：D。

【分析】产生感应电流的条件是：形成闭合的回路，磁通量发生变化。2．【答案】B【解析】【解答】A：图中可知尘埃被吸附到电源正极，故通过过滤网后空气中的尘埃带负电，故A错误；

BC：由E=Ud，增大电极间电压，可增大电极间的电场强度，从而增大对尘埃的吸附能力，增加净化效果；增大电极间的距离电场强度减小，减弱了净化效果，故B正确，故C错误；

D：电极间对带电尘埃的吸附会对尘埃做功，故需要消耗电能，故D错误；

故答案为：B。

【分析】A：异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥；

BC：增大电极板之间的电场强度，会增大对尘埃的吸附能力从而增加净化效果；3．【答案】B【解析】【解答】A：魔盘加速转动儿童未发生滑动时，儿童受到的合力除指向水平转轴提供向心外，还有运动的切线方向的力提供加速，故A错误；

BC：受力分析可知，儿童刚要发生相对滑动时，受竖直向下的重力mg，垂直锥面的支持力FN，平行于锥面向上的摩擦力Ff，指向水平转轴与垂直指向水平转轴建立直角坐标系，将支持力和摩擦力分解，可得μFNcosθ-FNsin4．【答案】C【解析】【解答】A：天舟四号在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，GMmr2=mω2r，得ω=GMr3，可知r越大角速度越小，故A错误；

B：天舟四号在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，GMmr2=mv2r，得v=GMr，可知r越大线速度越小，则vⅠ>vⅣ，从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需要在Q点进行点火加速，从轨道Ⅲ到轨道Ⅳ需要在P点进行点火加速，故可得vⅡQ>5．【答案】A【解析】【解答】细线跨过固定轻环，活结问题，即OB段与AB段绳子拉力FT1=m1g，对轻环A受力分析，受AB段绳子的拉力FT1，另一段绳子拉力FT2=m2g6．【答案】D【解析】【解答】A．由题图可知，在h=0时，小球的机械能E0=100J，重力势能Ep=0，可知小球的动能为100J，h=4m，重力势能Ep=80J，由Ep=mgh，解得m=2kg，由动能的计算公式EkB．当无空气阻力时，小球上升的高度为h'=v022g=102C．小球从抛出开始到最高点所用时间t=vD．小球离地面高度h=3m时，小球的速度为v=v02故答案为：D。

【分析】在h=0时，小球的机械能E0=100J，重力势能Ep=0，可知小球的动能为100J。h=4m，重力势能Ep=80J，m=2kg。7．【答案】C,D【解析】【解答】A：当R4=6Ω，电阻R1两端的电压U1=R1ER1+R2，得U1=3V，电阻R4两端的电压U2=R4ER3+R4=3V，外电路中电流由高电势流向低电势，可知M点的电势等于N点的电势，故A错误；

8．【答案】B,C【解析】【解答】两次踢出的球都做的是斜抛运动，且初速度大小相同，将初速度进行正交分解，水平方向以vx=vcosθ速度做匀速直线运动，竖直方向以初速度vy=vsinθ，加速度为g，做匀减速直线运动；

A：在空中的运动时间t=2vsinθg，θ越大运动时间越长，故第一次比第二次运动时间长，故A错误；

B：上升的最大高度H=v2sin9．【答案】A,B【解析】【解答】电荷B与带正电的小物块A之间存在着库仑力，且在B电荷移动的过程中排斥的库仑力大小F=kqAqBR2不变，方向与水平方向的夹角θ在逐渐增大；

AB：将斜面与小物块A组成一个系统，且系统合力为零，受竖直向下的重力Mg，地面给的竖直向上的支持力N和水平向左的静摩擦力f，电荷B给的库仑力力F，对四个力正交分解得，水平方向f=Fcosθ，竖直方向N=Mg-Fsinθ，运动过程中θ在逐渐增大，故f在逐渐的减小，N在逐渐的增大，故A正确，故B正确；10．【答案】A,D【解析】【解答】A：利用同侧法判断质点的振动方向，P，Q此时的振动方向都是沿y轴的负方向，故A正确；

B：根据振动叠加，减弱点的位移范围在-30-20cm~30-20cm即-10cm~10cm，故B错误；

C：由图像可得，P，Q两点为波源，据同侧法可知，P，Q波源的振动方向相反，但介质相同，故波的传播速度相同，两列波的波长均为λ=4m，由v=λT=λf故两列波的频率相等，而步调相反，空间某位置到波源的距离差的绝对值为半波长的奇数倍时，该位置为振动加强点，6m-4m=2m=12λ，故O点为振动加强点，振幅为20m+30m=50m，故C错误；

D：由图可知，P，Q波源的间距为10m--10m=20m，在P，Q之间某位置到波源P的距离为S，若该位置为振动加强点，则到波源的距离差的绝对值为半波长的奇数倍S-20-S=2n+111．【答案】×10；180；U【解析】【解答】第一空：指针偏角太大，应调整为小倍率，故×10；

第二空：多用电表的读数，示数×倍率；即18.0×10=180Ω；

第三空：第一步时得I1=U1Rx+RA+12．【答案】（1）B（2）15.6mm；0（3）A【解析】【解答】（1）想要增加条纹格数，则要减小条纹之间的间距，由∆x=Ldλ，

A：将单缝向双缝靠近时，对条纹间距不会产生影响，故A错误；

BC：将屏靠近双缝的方向移动，即减小L，故可增加条纹个数，故B正确，故C错误；

D：使用间距更小的双缝，即d减小，会增加条纹间距，减小条纹个数，故D错误；

故答案为：B。

（2）第一空：游标卡尺读数：主尺+游标尺，即15mm+6×0.1mm=15.6mm；

第二空：相邻条纹间距∆x=15.6-10.26mm=0.9mm；

第三空：λ=d∆xL=0.9×10-3×0.4×10-30.6×13．【答案】解：当池中注水深度h为1.根据几何关系知sin即i=53°根据折射定律可求得sin即r=37°根据几何关系可知盲区宽度为s=(1【解析】【分析】根据题意画出光路图；折射角为r，入射角为i，跟据几何关系求出入射角正弦值，根据折射定律求得折射角的正弦值，得到折射角的角度大小，利用几何关系，便可解得盲区的宽度。14．【答案】（1）解：摆球受力分析如图所示小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律T=0（2）解：由单摆的周期公式为T=2π解得L=（3）解：在最高点A，有F在最低点B，有F从A到B，机械能守恒，由机械能守恒定律得mgL(1−联立三式并代入数据得m=0【解析】【分析】(1)求单摆的周期可从图乙中得到，周期为T=0.4π≈1.3s；