146，江西省宜春市上高中学2023-2024学年高二上学期期末物理试卷

这是一份146，江西省宜春市上高中学2023-2024学年高二上学期期末物理试卷，共13页。

1、答题前请在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息2。请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一丶选择题，10小题，共46分（1-7小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；8-10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，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）。
1. 单摆是秋千、摆钟等实际摆的理想化模型，下列有关单摆的说法中正确的是（ ）
A. 单摆在任何情况下的运动都是简谐运动
B. 单摆做简谐运动的振动周期由摆球的质量和摆角共同决定
C. 当单摆的摆球运动到最低点时，回复力为零，但是所受合力不为零
D. 单摆移到太空实验舱中可以用来研究简谐运动的规律
【答案】C
【解析】
【详解】A．由单摆的条件可知单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，故A错误；
B．由单摆做简谐运动的周期公式
即振动周期与摆球的质量和摆角无关，故B错误；
C．当单摆的摆球运动到最低点时，回复力为零，但是单摆的向心力不为零，所受合力不为零，故C正确；
D．单摆移到太空实验舱中，由于完全失重，其回复力为零，单摆不能做简谐运动，更不能研究简简谐运动的规律，故D错误。
故选C。
2. 电场是物质存的一种形式，在研究电场的性质时，我们认识了电场强度、电势和电势差且采用了一个简洁的方法，用电场线和等势面来描述电场强度和电势，在以下说法中正确的有（ ）
A. 电势差由电场本身的性质决定，与零电势点的选取有关
B. 电场中A、B两点的电势差与试探电荷无关，所以UAB＝UBA
C. 等差等势面越密的地方，电场线越密，电场强度越大
D. 电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．电势差由电场本身的性质决定，与零电势点的选取无关，故A错误；
B．电场中A、B两点的电势差与试探电荷无关，而，故B错误；
C．等差等势面越密的地方，电场线越密，电场强度越大，故C正确；
D．电场中电势降低最快的方向，即为电场强度的方向，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff，重力加速度为g。在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 支持力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)cs θB. 重力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)sin θ
C. 合外力的冲量为0D. 摩擦力的总冲量为Ff(t1＋t2)
【答案】A
【解析】
【详解】A．将重力按照垂直斜面和平行于斜面分解，可得支持力
则支持力对滑块的总冲量为
方向垂直斜面向上，故A正确；
B．根据冲量的定义知，重力对滑块的总冲量为
方向竖直向下，故B错误；
C．一开始小滑块的动量沿斜面向上，最后小滑块的动量沿斜面向下，根据动量定理可知
显然合外力的冲量不为0。故C错误；
D．小滑块向上滑动时摩擦力方向沿斜面向下，小滑块向下滑动时摩擦力方向沿斜面向上，以沿斜面向上为正方向，则摩擦力的总冲量为
故D错误。
故选A。
4. 如图所示，快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（ ）
A. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量
B. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化
C. 可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间缩短
D. 可以使某颠簸过程中物品动量对时间变化率减小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物体的动量变化量不变，由动量定理可知，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物体所受的合力，但不能改变合力的冲量，故ABC错误；
D．动量对时间的变化率即为物体所受的合力，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物体所受的合力，故D正确。
故选D。
5. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是某带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（ ）

A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
C. 由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的
D. 将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．正点电荷周围的电场线是从正点电荷出发，呈辐射状分布的，A错误；
B．由于做曲线运动的物体受力的方向指向曲线的凹侧，若粒子从A点到点，则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为钝角，则粒子的速度减小，若粒子从点到A点，则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为锐角，则粒子的速度变大，都是粒子在A点的速度大于在D点的速度，B正确；
C．同一电场的电场线在空间不能相交，否则同一点具有两个电场强度方向，C错误；
D．只有粒子的初速度为零，且电场线为直线的情况下粒子才可能沿电场线运动，D错误。
故选B。
6. “超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯，所以具备超大的容量，适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器，“超级电容器”（ ）
A. 极板电荷量较大
B. 极板间的电场强度较大
C. 单位电压容纳的电荷量较大
D. 带相同电荷量时电压较大
【答案】C
【解析】
【详解】CD．由于超级电容器具备超大的容量，即单位电压容纳的电荷量较大，也就是电容C较大，故带相同电荷量时电压较小，C正确，D错误；
AB．电容器的容纳能力较大，并不代表实际使用中极板电荷量较大、场强较大，也有可能极板电荷量很小，场强很小，AB错误。
故选C。
7. 在某次军演时，一炮弹由地面斜向上发射，假设当炮弹刚好到最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其中P的质量大于Q。已知爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气的阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 爆炸后Q运动方向一定与P的运动方向相同
B. 爆炸后Q比P先落地
C. Q的落地点到爆炸点的水平距离大
D. 爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．在爆炸过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒。爆炸前炮弹在最高点的速度沿水平方向，爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，根据动量守恒定律判断出Q的速度一定沿水平方向，但爆炸后的运动方向取决于P的动量与爆炸前炮弹的动量的大小关系，因此Q的运动方向不一定与爆炸前的运动方向相同，故A错误；
D．在爆炸过程中，P、Q受到爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等，由动量定理可知，在炸裂过程中P，Q动量的改变量大小相等、方向相反，D正确；
B．爆炸后P、Q均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，所以P、Q一定同时落地，B错误；
C．关于爆炸后两部分速度的大小关系无法判断，因此落地点到爆炸点的水平距离无法确定，C错误。
故选D。
8. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知（ ）
A. 电源的电动势为2V，内阻为0.5Ω
B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的输出功率为2W
D. 电源的效率约为66.7%
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图线Ⅰ与纵轴的交点表示电源电动势E，为3V，图线Ⅰ的斜率的绝对值表示电源内阻r，为0.5Ω，故A错误；
B．图线Ⅱ的斜率表示电阻R的阻值，为1Ω，故B正确；
C．由Ⅰ、Ⅱ图线的交点坐标可知闭合电路的电流I＝2A，路端电压U＝2V，电源输出功率
故C错误；
D．电源效率为
故D正确。
故选BD。
9. 一个质点做简谐振动的图像如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A. 在t＝4×10－2s时，质点速度达到最大值
B. 振幅为2×10－3m，频率为50Hz
C. 质点在0到1×10－2s的时间内，其速度和加速度方向相同
D. 该简谐振动的方程为x＝0.2cs（50πt）cm
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图可知在t＝4×10－2s时，质点位于最大位移处，速度为0，故A错误；
B．由题图可以读出振幅为2×10－3m，周期为4×10－2s，则
f＝＝25Hz
故B错误
C．根据角速度公式可知
ω＝2πf＝50πrad/s
则振动方程为
x＝0.2cs（50πt）cm
故D正确；
D．在0到1×10－2s时间内，质点的位移在减小，速度方向和加速度方向都与取定的正方向相反，故速度和加速度方向相同，故C正确。
故选CD。
10. 质量为M的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根水平轻弹簧，质量为m的光滑物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L，如图所示，当突然烧断细线后，以下说法正确的是（ ）
A. 物块和小车组成的系统机械能守恒
B. 物块和小车组成的系统动量守恒
C. 当物块速度大小为v时（未离开小车），小车速度大小为v
D. 当物块离开小车时，小车向左运动的位移为L
【答案】BC
【解析】
【详解】A．弹簧推开物块和小车的过程，若取物块、小车和弹簧组成的系统为研究对象，则无其他力做功，机械能守恒，但选物块和小车组成的系统，弹力做功属于系统外其他力做功，弹性势能转化成系统的机械能，此时系统的机械能不守恒，选项A错误；
B．取物块和小车组成的系统为研究对象，所受合外力为零，故系统的动量守恒，选项B正确；
C．由物块和小车组成的系统动量守恒得
0＝mv－Mv′
解得
v′＝v
选项C正确；
D．弹开的过程满足反冲原理和“人船模型”，在相同时间内，有
且
x＋x′＝L
联立得
x′＝
选项D错误。
故选BC。
第II卷（非选择题）
二、实验题，2小题（11和12小题），共14分，每空2分。
11. 在利用单摆测量重力加速度的大小的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2-l图像，就可以求出当地的重力加速度，理论上T2-l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图甲所示：
（1）由图像求出的重力加速度g＝________m/s2（取π2＝9.87）。
（2）由于图像没有通过坐标原点，求出的重力加速度g值与当地真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；若利用g＝，采用公式法计算，则求出重力加速度g值与当地真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 9.87 ②. 不变 ③. 偏小
【解析】
详解】（1）[1]由
变式可得
对照图像，可得图像的斜率
解得重力加速度
（2）[2]根据单摆的周期公式
得
根据数学知识可知，T2-l图像的斜率
k＝
可得当地的重力加速度
g＝
若图像不通过原点，如题图甲所示，则
T2＝＝＋
根据数学知识可知，对于T2-l图像来说两种情况下图像的斜率不变，所以测得的g值不变；
[3]由题意可知，图像不过坐标原点的原因是摆长测量值偏小，若利用g＝，采用公式法计算，则求出重力加速度g值与当地真实值相比偏小。
12. 欲测量某种材料的电阻率 ρ，现提供以下实验器材：
A．20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A1(量程为50mA，内阻r1=100Ω)；
D．电流表A2(量程为100mA，内阻r2约为40Ω)；
E．滑动变阻器R1(0~10Ω，额定电流为2A)；
F．直流电源E(电动势为3V，内阻很小)
G．导电材料R2(长约为5cm，电阻约为100Ω)；
H．开关一只、导线若干．
请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，其示数L=___________cm，用螺旋测微器测得该材料的外直径如图乙所示，其示数D=___________mm．
（2）某小组设计了如图丙、丁所示的两种实验方案的电路图，为了尽可能精确地测量该材料的电阻率ρ应选用图___________(填“丙”或“丁”)所示电路．
（3）某次实验中电流表A1和电流表A2的示数分别为I1和I2，用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示该材料的电阻率ρ=___________．
【答案】 ①. ②. ③. 丁 ④.
【解析】
【详解】(1)由图示游标卡尺可知，其读数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由图示螺旋测微器可知，其读数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm.
(2)电压表的量程远大于电源的电动势，所以电压表不适用，两个电流表中，电流表A2的满偏电流大于电流表A1的满偏电流，又电流表A1的内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表A1与样品并联后再与电流表A2串联，滑动变阻器阻值较小，应用分压式接法，应选择图丁所示电路图；
(3)根据图丁所示电路图可知，实验中应记录的物理量有：电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，根据电阻定律有：,样品横截面积:,根据欧姆定律可得：,解得：；
三、解答题，3小题，共40分（13小题10分、14小题12分，15小题18分）
13. 如图所示，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子运动到达MN连线上的某点Q（未画出）时，求：
（1）粒子从P到Q所用时间为多少？
（2）粒子在Q点的速度大小为多少？
【答案】（1）；（2）v0
【解析】
【详解】（1）粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连线上某点时，由几何知识得沿水平方向和竖直方向的位移大小相等，即
v0t＝at2
加速度
联立解得
（2）粒子在MN连线上Q点时，粒子沿电场方向的速度
v1＝at＝2v0-
所以合速度大小
v＝＝v0
14. 如图所示为汽车启动电路原理图，在打开车灯（开关S1闭合），电动机未启动（开关S2断开）情况下，电流表的示数为10A；打开车灯（开关S1闭合）并且电动机启动（开关S2闭合），电流表的示数恒为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。求∶
（1）车灯的电阻？
（2）打开车灯（开关S1闭合）并且电动机启动（开关S2闭合），电流表的示数恒为58A，电动机的输入功率？
【答案】（1）1.2Ω；（2）480W
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律
解得车灯的电阻为
（2）电动机启动时，电路外电压为
流过车灯的电流为
流过电动机电流为
电动机的输入功率为
15. 在光滑的水平桌面上有体形等大、质量分别为M=0.6kg和m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的轻弹簧（弹簧与两球不相连），弹簧的弹性势能Ep=10.8J，原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示，。求：
（1）两小球离开轻弹簧时获得的速度大小；
（2）球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小；
（3）若半圆轨道半径可调，求m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离的最大值。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设m与M两球速度大小分别为v1、v2，释放弹簧过程中系统动量守恒，机械能守恒，以向右为正方向，有
解得
（2）m从A到B过程中，由机械能守恒定律可得
解得
以水平向右为正方向，小球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中，动量变化量为
可知过程中所受合外力冲量大小为
（3）设圆轨道半径为r时，飞出B后水平位移最大，小球到B点的速度为，由A到B机械能守恒定律有
在最高点，由牛顿第二定律可得
m从B点飞出，需要满足，飞出后，小球做平抛运动，有
可知当
即时，x为最大，代入解得