2023-2024学年湖南省益阳市安化县高二（下）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年湖南省益阳市安化县高二（下）期末考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关物理学史的说法错误的是( )
A. 牛顿提出了万有引力定律，开普勒通过实验测出了万有引力常量
B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C. 法拉第提出了电场的观点，并第一个用电场线描述电场
D. 美国物理学家密立根测出了元电荷e的数值
2.如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，以下说法正确的是( )
A. 牵引力与克服摩擦力做的功相等
B. 支持力对汽车做正功
C. 牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功
D. 汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能
3.如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )
A. 导体两端电压为1V时，电阻为1Ω
B. 导体两端电压为1V时，电阻为0.5Ω
C. 导体两端电压为2V时，电阻为1Ω
D. 导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω
4.如图为定性研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变，图①减小正对面积图②增大距离，图③插入电介质，下列说法正确的是( )
A. 图中静电计测量的是电容器的带电量
B. 图①静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大
C. 图②静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大
D. 图③静电计的指针张角变小，故平行板电容器的电容变大
5.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，实线为它们之间的电场线，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是()
A. 烟尘颗粒带负电
B. a点电势低于b点电势
C. 烟尘颗粒在a点的加速度小于在b点的加速度
D. 烟尘颗粒从a点运到b点的过程中电势能减小
6.如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力，现有总质量m=75t的一架大型飞机，从静止开始保持额定功率滑跑，当位移达到L=6.0×103m时，速度达到最大速度v=80m/s，并以此速度起飞，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.1倍(g=10m/s2)，下列有关数据正确的是( )
A. 飞机起飞的功率P为6×105W B. 飞机速度为10m/s时的加速度为7m/s2
C. 飞机起飞过程所用时间等于150s D. 飞机起飞的动能为2.4×105J
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.比值法定义是指用两个量的比值来定义一个新的物理量，而新的物理量反映物质的属性，与参与定义的两个物理量无关。下列各物理量的表达式中，是用比值法定义该物理量的是( )
A. 电容C=QUB. 电流强度I=URC. 电场强度E=UdD. 电阻R=UI
8.小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图a所示。小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻，以下操作正确的是( )
A. 小杜选好“×100”，红黑表笔短接后指针位置如图b所示，则他应该调节“S”进行调零
B. 调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，则需要更换“×1k”挡位
C. 每次换挡后不需重新进行欧姆调零
D. 正确选择挡位后，指针位置如图c所示，则该灯泡电阻为220Ω
9.开普勒用二十年的时间研究第谷的行星观测数据，发表了开普勒定律。通常认为，太阳保持静止不动，行星绕太阳做匀速圆周运动，则开普勒第三定律中常量k1=R3T2(R为行星轨道半径，T为运行周期)。但太阳并非保持静止不动，太阳和行星的运动可看作绕二者连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，如图所示，则开普勒第三定律中常量k2=L3T2(L为太阳和行星间距离，T为运行周期)。已知太阳质量为M、行星质量为m、引力常量为G，则( )
A. k1=GM4π2B. k1=Gm4π2
C. k2=GM+m4π2D. k2=GM−m4π2
10.在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点。小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气阻力。设带点小球的电场力为F、重力为G，则( )
A. FG=13
B. FG= 32
C. x1x2= 23
D. x1x2=13
三、综合题：本大题共5小题，共56分。
11.（8分）某兴趣小组利用打点计时器记录重物自由下落的运动轨迹，并利用实验数据验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使纸带竖直穿过限位孔，用夹子将重物悬挂在纸带的下端。
(1)在本实验中需要直接测量的物理量有____________；
A.重物的质量 B.重物下落的时间 C.重物下落的高度 D.与重物下落高度对应的瞬时速度大小
(2)实验时，先打开打点计时器，待打点稳定后释放纸带，获得一条如图所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A，B，C，D是打点计时器连续打下的4个点。(当地的重力加速度g=9.8m/s2，交流电的频率f=50Hz，重物质量为m=1kg)根据纸带所给数据，进行如下计算与判断(结果保留2位小数)
①打下B点时重物的速度为____________m/s；
②OB过程中，重物动能的增加量ΔEk=___________J，重物重力势能的减少量ΔEp=___________J；
12.（10分）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为6Ω、粗细均匀金属丝的电阻率。实验小组的同学采用图1所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻R，现有电源(电源两端电压保持3V不变)，开关导线若干，以及下列器材：
A.电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程0～3A，内阻约0.025Ω)
D.电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.125Ω)
E.滑动变阻器R1(0～5Ω,3A)
F.滑动变阻器R2(0～1000Ω,0.5A)
(1)为减小测量误差，在实验中，电压表应选用___________，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。(三个空白处均选填各器材前的字母)
(2)图2是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1的电路图，补充完成图2中实物间的连线。
(3)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=___________。
13.（10分）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12V，内阻为0.2Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到30A。假设车灯的电阻保持不变，求：
(1)车灯的电阻R；
(2)电动机启动的瞬间，电动机消耗的功率。
14.（12分）如图，竖直放置的A、B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，A、B两板间电势差为U1，C、D两板分别带正电和负电，两板间电势差为U2，两板间距离为d，C、D两极板长均为L。一质量为m，电荷量为+q的带电粒子(不计重力)由静止从A板开始经A、B间电压加速后穿过C、D并发生偏转(CD右侧没有电场)，最后打在荧光屏上。求：
(1)粒子离开B板时速度大小v；
(2)粒子刚穿过C、D时的竖直偏转位移y；
(3)粒子打在荧光屏上时的动能。
15.（16分）日常生活中飞车表演深受观众的喜爱，其简化模型如图所示，一质量m=3kg物块从平台上A点以速度v0= 2m/s水平飞出，恰好从B点无碰撞地进入光滑圆弧轨道BC，之后进入等间距的粗糙与光滑交替的水平轨道CE上减速，圆弧轨道的圆心O与平台等高，水平轨道与圆弧轨道平滑连接。已知圆弧轨道圆心角∠BOC=60∘，粗糙段长度均为L=0.3m，水平轨道从左往右第n个粗糙段与物块间的动摩擦因数μn=n4(n=1,2,3⋯)，g=10m/s2，不考虑空气阻力。(提示：自然数的求和公式：1+2+3+⋯+n=n(n+1)2)求：
(1)A点的高度ℎ1；
(2)物块刚运动到C点时对轨道的压力；
(3)若物块最终停止在第n个粗糙段，则n值为多大。
答案解析
1.A
【解析】解：A、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪什通过实验测出了万有引力常量，故A错误；
B、库仑利用扭秤实验得出了点电荷间的相互作用规律，故B正确；
C、法拉第提出了电场的观点，并第一个用电场线描述电场，符合史实，故C正确；
D、物理学家密立根测出了元电荷e的数值，符合史实，故D正确。
本题选错误的，故选：A。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
2.D
【解析】】A.对汽车受力分析，汽车一共受四个力，牵引力、摩擦力、支持力、重力，汽车运动过程中，牵引力做正功，设为WF，摩擦力做负功，其大小设为Wf，重力做负功，其大小设为WG而支持力不做功，根据动能定理得
WF−Wf−WG = 0
即
WF ≠ Wf
故A错误；
B.支持力方向与运动方向垂直，故支持力不做功，故B错误；
C.牵引力、重力和摩擦力三个力总功为0，即
WF−Wf−WG = 0
故牵引力和重力做的总功等于克服摩擦力做的功，故C错误；
D.根据重力做功量度重力势能的变化，功是量度能的变化，所以汽车在上拱形桥的过程中克服重力做了多少功，就有多少能量转化为汽车的重力势能，故D正确。
故选D。
3.C
【解析】AB.在虚线上，当 U=1V 时， I=32A ，根据
R=UI
可得
R=23Ω
在伏安特性曲线上， 1A