45，河南省开封市等二地2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

这是一份45，河南省开封市等二地2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题，共20页。试卷主要包含了5m/s等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，选择题12题，非选择题5题，共17题，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.。选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。
第I卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。
1. 如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小船和救生员组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，有
解得
故选C。
2. 如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度方向垂直指向a，电势减小
B. 电场强度方向垂直指向c，电势减小
C. 电场强度方向垂直指向a，电势增大
D. 电场强度方向垂直指向c，电势增大
【答案】A
【解析】
【详解】根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为
（取无穷远处电势为零）
现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电势减小。
故选A。
3. 如图所示，条形磁体竖直放置，一个圆环从条形磁体上方向下运动，先后经过位置M、P、Q、L，圆环始终保持水平。则穿过圆环的磁通量最大的位置是在（ ）

A. M处B. P处C. O处D. L处
【答案】B
【解析】
【详解】圆环从M到P过程中线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消，越到中间，外部磁感线越少，所以在此过程中，P处磁通量最大，而P到Q的过程中，外部磁感线越来越多，所以磁通量变小，Q到L的过程，远离磁铁磁通量变小，所以P处磁通量最大。
故选B。
4. 如图所示，绝缘粗糙水平面上x=2L处和x=4l处分别固定两个不等量正点电荷（场源电荷），其中x=2l处的电荷量大小为Q。两点电荷形成的电场在x轴上的电势φ与x关系如图甲所示，其中坐标原点处的电势最小，其值为φ0，x=l和x=2l处电势分别为和。现由x=2l处静止释放质量为m，电荷量为q的带正电物体（视为质点），该物体刚好向左运动到x=l处。物体产生的电场忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. x=4l的电荷的电荷量为2QB. 物体在运动过程中，电势能变化量为
C. 物体与地面动摩擦因数为D. 物体在坐标原点处动能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像的斜率等于场强，可知在原点位置的场强为零，则
可得x=4l的电荷的电荷量为
选项A错误；
B．物体在运动过程中，电势能变化量为
选项B正确；
C．根据动能定理
解得物体与地面动摩擦因数为
选项C错误；
D．当电场力等于摩擦力时物块动能最大，而在坐标原点位置受电场力为零，则物体在坐标原点处动能不是最大，选项D错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，，、为滑动变阻器，C为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表。初始状态的和均闭合，滑片P位于中点，比时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力平衡。下列说法正确的是（ ）

A. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向下移动，则电源的输出功率减小
B. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向上移动，则示数和电源总功率均增大
C. 保持、闭合，只减小滑动变阻器的阻值，此时电压表的示数增大且液滴所受电场力增大
D. 保持、闭合，只将电容器下极板向下平移一小段距离，则流过的电流方向为a→b，油滴所在处的电势增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．现保持S1闭合，将S2断开。滑片P向下移动，滑动变阻器的阻值增大，因为，随着滑动变阻器的阻值增大，外电路的总电阻变大，但是外电路的总电阻与电源的内阻大小关系不确定，所以无法判断电源的输出功率变化情况，故A错误；
B．现保持S1闭合，将S2断开。滑片P向上移动，滑动变阻器的阻值减小，根据串反并同规律，A1示数变大，根据
P=EI
可知电源总功率增大，故B正确；
C．保持、闭合，只减小滑动变阻器阻值，电压表示数不变，电容器两端的电压不变，根据
可知电场强度不变，液滴所受的电场力不变，故C错误；
D．保持、闭合，仅将下极板向下平移一小段距离，电容器两极板之间的电势差不变，电容器内的电场强度减小，油滴与上极板之间的电势差减小，油滴与下极板之间的电势差增大，油滴所在处的电势升高，电势能减小；根据电容器的决定式
板间距离增大，可知电容减小；根据电容定义式
可知Q减小，电容器放电，则流过A2的电流方向为b→a，故D错误。
故选B。
6. 2023年2月，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的 图像如图乙所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A. 该蓄电池的电动势为 12 V
B. 该蓄电池的内阻为 1Ω
C. 该蓄电池的最大输出功率为70 W
D. 该蓄电池的短路电流为24 A
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．蓄电池的输出功率为
变形得
结合图像可得
故A正确，B错误；
C．由
可知当
最大输出功率为
故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D正确。
故选AD。
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t=6s时的波形如图甲所示。在x轴正向距离原点小于一个波长的A质点，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的波速为0.5m/s
B. A质点在t=3s与t=7s时刻速度方向相反
C. A点的平衡位置离原点的距离为x=0.25m
D. t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据图甲可知该波的波长
根据图乙可知该波的周期
则有波长、波速、周期之间的关系可得
故A正确；
B．A质点在t=3s与t=7s时恰好相差一个周期，则可知这两个时刻的振动方向相同，即速度方向相同，故B错误；
C．A质点在t=6s时的振动方向、离平衡位置的位移、加速度、振幅等都应与一个周期后，即t=10s时的振动方向、离平衡位置的位移、加速度、振幅等都相同，根据图乙可知，在t=10s时A质点正在从负半轴，沿着轴正方向向平衡位置振动，则可知在t=6s时也同样从负半轴沿着轴正方向向平衡位置振动，而根据图甲可知，在离原点的距离为x=0.25m的质点在t=6s时正处于轴正半轴，且根据“同侧法”可知，将沿着负方向向平衡位置振动，因此可知，A点的平衡位置离原点的距离不是0.25m处，故C错误；
D．由于该波沿着x轴正方向传播，则根据图甲可，结合“同侧法”可知，平衡位置在x=1.7m处的质点在t=6s时，在轴负半轴正沿着轴负方向向着波谷振动，则在t=9s时，即经过时，平衡位置在x=1.7m处的质点在轴正半轴正沿着轴负方向向着平衡位置振动，即加速度方向沿y轴负方向，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成60°角，a极板带负电。一质量为m、电荷量为q（q