江西省2023-2024学年高二上学期期末物理试题（含答案）

江西省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（本大题共7小题，共28.0分）1．我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h，高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（）A．6小时25分钟 B．6小时30分钟 C．6小时35分钟 D．6小时40分钟2．大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是（）A． B．C． D．3．某位同学用筷子将均匀球夹起悬停在空中，如图所示，已知球心O与两根筷子在同一竖直面内，小球质量为m，筷子与竖直方向之间的夹角均为θ，筷子与小球表面间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度为g。每根筷子对小球的压力至少为（）A．mg2(μsinθ−C．mg2(μcosθ+4．如图所示，O为两个等量同种正点电荷连线的中点，a、b、c、d是以O为圆心的圆周上的四个点，设无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A．a、c电场强度相同B．b、O、d三点电势相等C．O点的电场强度，电势均为零D．把电子从a点移动到b点，电子的电势能增大5．如图所示，在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2，当空间存在沿y轴负向的匀强电场时，y轴上A点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E，两点电荷到A的距离为r1、r2，则在y轴上与A．0 B．EC．2E D．E+k6．如图所示，水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆，一质量为m，带电荷量为q的圆环a套在竖直杆上，质量为M，带电荷量为+Q的滑块b静置于水平地面上，滑块b与地面间的动摩擦因数为μ，a、b均保持静止，且两者连线与水平地面的夹角为θ，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．圆环a带负电B．滑块b受到的库仑力大小为mgC．滑块b受到地面的支持力大小为(M+m)gD．滑块b受到地面的摩擦力大小为μ(M+m)g7．如图，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度A．由于F1、FB．F1、F2分别对m、C．F1、F2分别对m、D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）8．2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车，初速度v0=5m/s，它的位置坐标A．赛车的加速度大小为2.5m/s2C．赛车在前2s内的位移大小为7.5m D．赛车在1s9．如图所示，水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d，m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时A．m1的最小速度是0 B．m1C．m2的最大速度是v1 D．m10．如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3kg，在木板的上表面有两块质量均为1kg的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为0.2。最初木板静止，A、B两木块同时以相向的水平初速度2m/A．若A、B始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为4B．木块B的最小速度是零C．从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是1mD．木块A向左运动的最大位移为1m11．先后让一束氘核( 12H)和一束氚核( A．如果氘核和氚核的初速度相同，则tanαB．如果氘核和氚核的初动量相同，则tanαC．如果氘核和氚核的初动能相同，则tanαD．如果氘核和氚核由静止开始从同一位置经同一电场加速后进入偏转电场，则tanα三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）12．太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给路灯供电，某太阳能电池电动势约为3V，短路电流约为0.A.电流表G：量程为30mA，内阻RB.定值电阻：RC.电阻箱：电阻范围0∼999Ω，允许通过最大电流0D.导线若干，开关一个（1）在下面的方框中画出实验原理图；（2）多次改变电阻箱的阻值R，记录下每次电流表对应的示数I，利用图像法处理数据，若以1I为纵轴，则应以(填“R”“1R”“R2”或“1（3）若图像纵轴的截距为b，斜率为k，则可求得电动势E=，内阻r=。(均用符号“b、k、R0、Rg13．实验小组在实验室中测量一段金属丝(电阻Rx约为3Ω电流表A：量程1mA，内阻RA电池组E：电动势3V，内阻不计；电压表V：量程0∼3V，内阻约为5KΩ；定值电阻R0：阻值为0滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，额定电流为2A滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω，额定电流为2A开关一个、导线若干。（1）小组同学某次用10分度游标卡尺测得金属丝的长度时，不小心使部分刻度被污迹遮住了，如图所示，则该次测量的读数为cm。（2）小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器应该选用(选填“R1”、“R2”)，根据提供的器材在答题纸方框内画出实验的电路图，并在电路图中标出所选器材的符号四、计算题（本大题共3小题，共32.0分）14．两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮(滑轮大小可不计)（1）两个小球的质量之比；（2）图乙状态，滑轮两端的绳长O'A、15．如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管A固定在竖直平面内。圆环的圆心为O，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，AB=2L，圆环的半径为r=2L(圆管的直径忽略不计)，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于mgq。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为−q(q>0)的绝缘小物体(视为质点)，PC（1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？（2）小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点)，则N点距离C点多远？（3）小物体由P点运动到N点的总时间为多少？16．如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道C固定在水平光滑地面上，质量M=0.3kg的木板B左端与C的下端等高平滑对接但未粘连，右端固定一轻弹簧，弹簧原长远小于板长，将弹簧在弹簧弹性限度内压缩后锁定。可视为质点的物块A质量m=0.1kg，从与圆弧轨道圆心O等高的位置由静止释放，滑上木板B后，滑到与弹簧刚接触时与木板相对静止，接触瞬间解除弹簧锁定，在极短时间内弹簧恢复原长，物块A被水平弹出，最终运动到木板左端时恰与木板相对静止。物块A与本板B间动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2。求：（1）物块A在圆弧轨道C的最下端时受到圆弧轨道支持力的大小：（2）木板B的长度L；（3）弹簧恢复原长后，物块A从木板右端运动到左端的时间。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】108km/h=30m/s，324km/h=90m/s

相邻两站间的距离x=1080×1035m=2·16×105m

普通列车加速时间t1=va1=300·5s=60s

加速过程的位移x1=122．【答案】A【解析】【解答】根据功的定义W=Fxcosα因为四种情况中的F和x都相同，只有A中的а=00，所以图A中力F做功最多。故答案为：A

【分析】物体与地面发生相对运动，物体受到来自地面的滑动摩擦力，方向与物体运动方向相反，对于滑动摩擦力来说，f=μN，其中μ是动摩擦因数，N是压力。3．【答案】B【解析】【解答】对小球受力分析2ff=μN解得N=故答案为：B。

【分析】利用平衡方程可以求出压力的大小。4．【答案】D【解析】【解答】A.a、c两点电场强度大小相等，方向相反，故A不符合题意；

B.b、d两点电势相等，O点电势高于b、d两点电势，故B不符合题意；

C.O点的电场强度为零，但电势大于零，故C不符合题意；

D.把电子从高电势的a点移动到低电势的b点，电场力做负功，电势能变大，故D符合题意。

故答案为：D

【分析】等量同种正电荷的连线中垂线不是一条等势线。根据电场线疏密来确定电场强度，再由电场线的分布情况，判断电势的高低。根据电场力做功判断电势能的变化。5．【答案】C【解析】【解答】ABC.A点场强为零，说明两点电荷在A点的合场强与匀强电场的场强等大反向，即竖直向上，大小为E，根据对称性，两点电荷在B处产生的合场强竖直向下，大小为E，所以B点的场强大小为2E，方向竖直向下，故AB不符合题意，C符合题意；

D.由于电场强度是矢量，所以B点的电场强度不能用代数和求，故D不符合题意。

故答案为：C

【分析】根据电场叠加原理以及点电荷的电场强度公式结合分析即可判断。6．【答案】C【解析】【解答】受力分析如图：

A.圆环a受到斥力作用，所以圆环a带正电，故A不符合题意；

B.对圆环a由平衡条件得：Fsinθ=mg，Fcosθ=N，解得：F=mgsinθ，N=mgtanθ，故B不符合题意；

CD.对整体受力分析如图：

由平衡条件得：N'=（M+m）g7．【答案】D【解析】【解答】ACD.开始时，弹簧的弹力小于F1、F2，F1、F2对系统做正功，机械能增加。当弹簧弹力大小与F1、F2先大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，速度最大，动能最大。当两物块速度减为零后，弹簧的弹力大于F1、F2，F1、F2对系统做负功，机械能减少。故AC不符合题意，D符合题意；

B.F1、F2大小相等，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B不符合题意。

故答案为：D

【分析】当弹簧的弹力小于F1、F2时，F1、F2对系统做正功，当弹簧的弹力等于F1、F2时，两物块速度达到最大，当弹簧的弹力大于F1、F2，F1、F2对系统做负功；两物块受到合外力为零，动量守恒。8．【答案】C,D【解析】【解答】A.根据v2-v02=2ax得：x=12av2-v022a，其12a=-25，所以a=-1.25m/s2，故A不符合题意；

B.赛车在t=2s9．【答案】B,D【解析】【解答】由题意结合图可知，当m1与m2相距最近时，m2的速度为零，此后，m1在前，做减速运动，m2在后，做加速运动，当再次相距最近时，m1减速结束，m2加速结束，因此此时m1速度最小，m2速度最大，根据系统动量和机械能守恒得：m1v1=m1v1'+m2v2，1210．【答案】A,D【解析】【解答】AB.根据动量守恒得：mvB-mvA=5mv，解得：v=0.4m/s，即木块B的最小速度是0.4m/s；根据能量守恒得：12mvB2+12mvA2=12×5mv2+μmgLA+μmgL11．【答案】B,C【解析】【解答】粒子在偏转电场中做类平抛运动，由平抛运动规律得：L=v0t，vy=at，由牛顿第二定律得：a=eUmd，所以速度偏向角的正切tanθ=vyv0=eULmdv02。

A.如果氘核和氚核的初速度相同，则tanαtanβ12．【答案】（1）（2）R（3）R0+【解析】【解答】（1）由于短路电流0.15A=150mA远大于电流表的量程，所以要对电流表进行改装。通过改变电阻箱的阻值，得到多组电阻、电流值，结合图像求电源电动势和内阻。实验原理图如下：

（2）根据闭合电路欧姆定律得：E=IRg+（I+IRgR0）（R+r），解得：1I=RgR0+r（Rg13．【答案】（1）4.18（2）R1；【解析】【解答】（1）游标尺第8刻度线与主尺第49刻度线对齐。游标尺0刻度到8刻度线的长度为8×0.9mm=7.2mm，该次测量的读数为49mm-7.2mm=41.8mm=4.18cm；

（2）为使电压表示数能够从零开始连续变化，滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值与待测电阻阻值相差不大的滑动变阻器R1。流过电阻的最大电流约为I=URx=33A=1A14．【答案】（1）解：带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带点小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条件得：Tcosθ−mg=0，Tsinθ−F=0解得：mg=Fcotθ所以：m答：两个小球的质量之比为3：1；（2）解：小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，O'C的距离为h解得：L=所以：L答：图乙状态，滑轮两端的绳长O'A、【解析】【分析】（1）分别对A、B受力分析，根据平衡条件求两个小球的质量之比；

（2）分别对A、B受力分析，根据相似三角形求滑轮两端的绳长O'A、15．【答案】（1）解：小物体释放后，在重力和电场力作用下做匀加速直线运动，小物体刚好沿切线进入圆管内，故小物体刚好沿PA连线运动，重力与电场力的合力沿PA方向；又PC=AC=L，则qE=mg，解得E=mg（2）解：小物体从P到A的运动由动能定理可得mgL+qEL=1解得vA虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于mgq电荷量为−q(q>0)故小物体从A到B做匀速圆周运动vB小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点，对竖直方向t=2解得t=22L水平方向x=(vBcos45解得x=8L，N点距离C点xCN（3）解：小物体从P到A的时间用t1 表示，则解得t1物体从A运动到B的时间tt3小物体由P点运动到N点的总时间t总【解析】【分析】（1）小物体释放后，在重力和电场力作用下做匀加速直线运动，小物体刚好沿切线进入圆管内，故小物体刚好