山西省长治市多校2024-2025学年第一学期高二期末物理试卷【含答案】

山西省长治市校盟2024-2025学年第一学期高二期末卷物理试题一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法正确的是（）A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电极B上B．图乙中，家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的C．图丙中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力D．图丁中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全【答案】B【解析】A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在两个带正电的极板A上，选项A错误；B．图乙中，家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的，选项B正确；C．图丙中，话筒线外面包裹着金属外衣是利用静电屏蔽，使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰，故C错误；D．图丁中，超高压带电作业的工作人员，穿上金属丝制成的衣服，起到静电屏蔽的作用，可以保证安全，故D错误。故选B。2．电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A和B，A、B连线中点为O，在A、B所形成的电场中，有以O点为几何中心的矩形abcd，矩形eghf为abcd的中垂面，O是ef边的中点，下列说法正确的是（）A．e、f两点的电势相等B．将一电荷由e点沿eghf移到f点，电场力先做正功后做负功C．将一电荷由a点分别移到g点和O点，电势能变化量不相等D．a、b两点的电场强度相同【答案】A【解析】由于等量异种电荷电场与电势分布的图像具有对称性，假设A点为正电荷B点为负电荷，根据等量异种电荷与场强的分布图可知，abcd所在平面中电场分布图下图所示A．根据题目描述，efgh所在平面为通过O点的中垂面，电势都为0，所以e、f两点的电势相等且为0，A正确；B．将一电荷由e点沿eghf移到f点，由于efgh所在平面为电势为0的等势面，所以在移动电荷过程中电场力始终不做功，B错误；C．因为g点和O点的电势相等且均为0，所以将一电荷由a点分别移到g点和O点过程中电势变化相同，则电场力做功相同，电势能变化相同，C错误；D．因为场强是既有大小又有方向的矢量，根据上述图像可知，a、b两点的电场强度方向不同，D错误。故选A。3．某静电场的方向平行于轴，其电势随轴的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子自（，）点由静止开始，沿轴做往复运动。不计粒子重力，下列说法正确的是（

）A．在轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场B．在区域内，电场强度大小为C．处的电场强度小于处的电场强度D．该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是【答案】B【解析】A．由图像的物理意义可知，在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A错误；B．在区域内电场强度大小为故B正确；C．在区域内电场强度大小为可知处的电场场强大于处的电场场强，故C错误；D．粒子经过处时速度最大，由动能定理可得可得故D错误。故选B。4．如图所示，电路中定值电阻的阻值等于电源内阻r的阻值，定值电阻的阻值等于2r，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原来处于静止状态，将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（）A．理想电压表示数增大，理想电压表示数减小，理想电流表A示数增大B．质点将向下运动，定值电阻中有从a流向b的瞬间电流C．D．电源的输出功率减小【答案】D【解析】A．分析电路可知，当开关S闭合，滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，据欧姆定律可得电路电流减小，则变小，即理想电压表示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得电路电流减小，电源内阻上分得的电压变小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大。故A错误；B．理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得电路电流减小，则增大；根据可知电容器的电荷量增大，电容器充电，所以定值电阻中有从b流向a的瞬间电流；又和可得电荷量增大，E增大，向上的电场力增大，则质点将向上运动，B错误；C．理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，据欧姆定律可得理想电压表V2测量电源的路端电压，据闭合电路欧姆定律可得理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，据闭合电路欧姆定律可得电路中定值电阻R1的阻值等于电源内阻r的阻值，当电路中电流增大，电阻R1的阻值不变，故故C错误；D．电源的输出功率与外电阻变化的图像如下定值电阻R1的阻值等于电源内阻r的阻值，将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的外电阻阻值从大于内阻r继续增大，则电源的输出功率减小，故D正确。故选D。5．如图甲所示，利用电压传感器和电流传感器观察电容器的充、放电过程。先将单刀双掷开关S置于接线柱1，给电容器充电；充电结束后，再将开关S置于接线柱2，电容器放电。传感器采集所测电路的电压、电流信号，得到电容器充、放电过程电压U和电流I随时间t变化的图像，分别如图所示。下列说法正确的是（）A．电容器充电过程，电流和电压都逐渐增大B．电容器充电过程，电压逐渐增大而电流逐渐减小C．电容器放电过程，极板带电量均匀减少D．电容器放电过程，电容器的电容减小【答案】B【解析】AB．电容器充电过程，电压逐渐增大，电流逐渐减小，A错误，B正确；C．电容器放电过程，极板带电量减少的越来越慢，不是均匀减少，C错误；D．电容器放电过程，电容器的电容不变，D错误。故选B。6．两足够长直导线P和Q按图示方式放置在同一平面内，P与Q相互垂直，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）A．B、0 B．2B、0 C．2B、B D．0、2B【答案】B【解析】由题意，根据安培定则，判断知水平通电直导线在M、N处产生的磁场方向均垂直纸面向外，大小均为B；竖直通电直导线在M点产生的磁场垂直纸面向外，N点的磁场垂直纸面向里，大小均为B。根据矢量叠加原理，可得M、N两点处的磁感应强度大小分别为2B，0。故选B。7．年糕是绍兴传统的新年应时食品，打年糕时一般需要用木制榔头反复捶打石槽中煮熟的糯米如图所示。用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽始终未动，下列说法正确的是（

）A．整个下降过程中榔头始终处于失重状态B．榔头对年糕的压力是年糕发生形变引起的C．年糕凹陷，说明榔头对年糕的打击力大于年糕对榔头的支持力D．榔头向下打击年糕时，地面对石槽的支持力大于石槽和年糕的总重力【答案】D【解析】A．整个下降过程中榔头先加速下降再减速下降，先处于失重状态再处于超重状态，故A错误；B．榔头对年糕的压力是榔头发生形变引起的，故B错误；C．榔头对年糕的打击力与年糕对榔头的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误；D．榔头向下打击年糕时，设年糕对榔头的作用力为F，向上为正方向，榔头的质量为m，对榔头由动量定理得解得由牛顿第三定律可知，榔头对年糕的打击力与年糕对榔头的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，则对石槽受力分析，受重力Mg、地面的支持力FN、榔头的作用力，石槽受力平衡，由平衡条件得即地面对石槽的支持力大于石槽和年糕的总重力，故D正确。故选D。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成两个碎块A和B，且A、B质量之比为、初速度均沿水平方向。遥控器引爆瞬间开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A．从爆炸瞬间到落地，A、B的位移大小之比为B．从爆炸瞬间到落地，A、B受到的冲量大小之比为C．爆炸后碎块A的初速度为68m/sD．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为1020m【答案】BD【解析】A．爆炸时，水平方向根据动量守恒定律可知爆炸后两碎块均做平抛运动，下落高度相同，两碎块落地时间相等，则A、B的水平位移之比为，而从爆炸瞬间到落地，下落高度相同，两碎块的位移之比不等于，A错误；B．从爆炸瞬间到落地，碎块A、B均做平抛运动，设两碎块落地时间均为t，则B正确；CD．解得则碎块A的水平位移碎块B的水平位移则爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为碎块A的初速度为C错误，D正确。故选BD。9．在x轴方向存在一静电场，其图像如图所示，一质子以一定的初速度沿x轴从O点运动到，质子仅受电场力，则质子（）A．在x1处电势能最大，受到的电场力却为零B．在x1处受到的电场力最大，电势能也最大C．从x2到和从到受到的电场力均做正功D．在处电势能为零，受到的电场力也为零【答案】AC【解析】AB．由图可知，在x1处电势最高，根据可知质子在x1处电势能最大，根据图像中斜率表示电场强度，可知在x1处斜率为零，所以质子在x1处受到的电场力为零。故A正确；B错误；C．由图可知，从x2到和从到电势均降低，质子的电势能也随之降低，由可知从x2到和从到受到的电场力均做正功。故C正确；D．由图可知，在处电势为零，所以电势能为零，在处斜率不为零，受到的电场力也不为零。故D错误。故选AC。10．如图，A、B、C为圆周上三点，O为圆心，半径为，空间中存在与纸面平行的匀强电场，A、B、C三点的电势分别为，下列说法正确的是（）A．电场强度沿OB方向 B．电场强度沿AC方向C．电场强度的大小为 D．电场强度的大小为【答案】BD【解析】AB．A、C中点在OB上，A、C中点电势所以OB所在直线是等势线，场强方向垂直于等势线且由高电势指向低电势，所以电场强度沿AC方向，故A错误，B正确；CD．根据几何关系，A、C距离电场强度的大小为故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）11．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先，然后，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为kg·m/s（均保留三位有效数字）。(3)试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因：。【答案】(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用【解析】（1）（1）⑥使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1。（2）（2）放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：（3）（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用。12．某同学测一段粗细均匀的直金属丝ab的电阻率，选用的器材有：电源（电动势，内阻很小）电压表（量程0~3V，内阻很大）两个定值电阻（，）开关S、导线、金属夹、多用电表、螺旋测微器(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径为d；用多用电表“×10”挡测金属丝ab两端的电阻，指针如图甲中虚线所示。则应改用（选填“×1”或“×100”）挡，重新欧姆凋零后测量金属丝ab两端的电阻，指针如图甲中实线所示。则测得金属丝的电阻Ω。(2)定值电阻选用（选填“”或“”），按图乙接入电路。闭合开关S后，将金属夹从金属丝的左端a逐渐向右滑动，依次记下滑动的距离x与电压表的示数U。用测出的多组数据作出图像，测得图像直线的斜率为k，不考虑温度的变化，则金属丝的电阻率（用k、d、E、、或及相关常数表示）。(3)若考虑电压表内阻的影响，则以上方法测得的金属丝电阻率的测量值比实际值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1)×110(2)(3)偏小【解析】（1）[1][2]用多用表“×10”挡测量金属丝的电阻，指针如图甲中虚线所示，可知待测电阻阻值较小，则应改用“×1”挡，重新欧姆调零后，测量金属丝ab两端的电阻，指针如图乙中实线所示，则金属丝的电阻（2）[1]金属丝的电阻约为，为使电压表示数变化明显，金属丝的电阻应略大于定值电阻的阻值。故定值电阻选用。[2]金属丝长度x对应的电阻为根据欧姆定律可得电压表的示数整理得可知图像直线的斜率为可得金属丝的电阻率为（3）若考虑电压表内阻，则在相同x时实际总电流偏大，电压表两端实际电压大于电压表的测量值U，图像中直线的斜率k偏小，金属丝电阻率的测量值比实际值偏小。13．如图所示，直角坐标系中A、B、C三点坐标分别为、、，A、B两点固定着电荷量均为+Q的点电荷，已知静电力常量为k。（1）求C点处的电场强度大小E；（2）若坐标原点处固定着另一点电荷，使得C点处的电场强度恰好为0，判断该点电荷带正电还是负电并求出其所带电荷量的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题图中几何关系可知且A、B两点处的点电荷在C点处产生的电场强度大小均为两电场强度矢量合成有解得（2）A、B两点处的点电荷在C点处产生的电场强度方向沿y轴向上，因此坐标原点处固定的点电荷应带负电，要使C点处的电场强度为0，应有解得14．如图甲所示，质量的物块静止在水平面上，时，对其施加水平向右的推力，推力的大小随时间变化的规律如图乙所示．已知物块与水平面的动摩擦