安徽省合肥市普通高中六校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末聯(lián)考物理試題（含答案解析）

合肥市普通高中聯(lián)盟2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末聯(lián)考高二年級(jí)物理試卷（考試時(shí)間∶75分鐘滿分∶100分）溫馨提示：1.本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。請(qǐng)將答案寫在答題卡上?？荚嚱Y(jié)束后，只交“答題卡”。第Ⅰ卷選擇題（共42分）一、選擇題（共10小題；其中1-8題為單選，每小題4分；9-10題為多選，每小題5分；共42分。）1.為使同學(xué)們能更好地學(xué)習(xí)，探索浩瀚的物理世界，教材中設(shè)計(jì)了問題、實(shí)驗(yàn)、演示、科學(xué)方法等欄目。在《必修三》“科學(xué)方法”欄目中介紹了用物理量之比定義新物理量，它是物理學(xué)中一種常用方法。以下物理量表達(dá)式中屬于用物理量之比定義電場(chǎng)強(qiáng)度的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．該式為電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，屬于比值定義法定義的物理量，電場(chǎng)強(qiáng)度與放入電場(chǎng)中的電荷無關(guān)，反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)，故A正確；B．該式為點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式，不是比值法定義的物理量，故B錯(cuò)誤；C．該式為勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式，不是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，故C錯(cuò)誤；D．該式為勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，不是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，故D錯(cuò)誤。故選A。2.通訊技術(shù)的發(fā)展離不開電磁波。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A.水波、聲波和電磁波的傳播都離不開介質(zhì)B.不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度不同C.所有物體都在不斷發(fā)射出波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)更短的紅外線D.赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論【答案】D【解析】【詳解】A．水波、聲波屬于機(jī)械波，其傳播需要介質(zhì)，但電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度均相同，故B錯(cuò)誤；C．所有物體都在不斷發(fā)射出波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線，故C錯(cuò)誤；D．赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，故D正確。故選D。3.下列關(guān)于圖中的相關(guān)判斷和描述正確的是（）A.甲圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B.乙圖中表示的電場(chǎng)是由等量異種電荷產(chǎn)生的C.丙圖中條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止D.丁圖中環(huán)形導(dǎo)線通電后，其軸心位置小磁針的旋轉(zhuǎn)方向符合物理事實(shí)【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，可知甲圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)不一定相等，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中表示的電場(chǎng)應(yīng)是由等量同種點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；C．丙圖中條形磁鐵的外部磁感線從N極出發(fā)，到S極終止，內(nèi)部則從S極出發(fā)，到N極終止，從而形成閉合曲線，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則結(jié)合小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，可知丁圖中環(huán)形導(dǎo)線通電后，其軸心位置小磁針的旋轉(zhuǎn)方向符合物理事實(shí)，故D正確。故選D。4.圖示裝置是某同學(xué)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)裝置?，F(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)按如圖所示連接。下列說法中正確的是（）A.線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流表指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)B.開關(guān)閉合后，將線圈A從B中拔出會(huì)引起電流表指針偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流表指針才會(huì)偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【詳解】A．線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，線圈A將產(chǎn)生一個(gè)變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)將在線圈B中激發(fā)出感應(yīng)電流，所以電流表的指針將會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)閉合后，將線圈A從B中拔出時(shí)，線圈B中的磁通量將會(huì)減小，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，線圈A中的電流將隨之變化，則通過線圈B的磁通量也將變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)閉合后，只要滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)，就能使線圈A中的電流發(fā)生變化，從而改變通過線圈B的磁通量，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針就會(huì)偏轉(zhuǎn)；即滑片P不一定要加速滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。5.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，電燈L正常發(fā)光。兩塊電表均為理想電表。在滑片P向右移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.電流表示數(shù)變小 B.燈泡L的亮度變小 C.電壓表的示數(shù)變大 D.電源的總功率變小【答案】B【解析】【詳解】AD．在滑片P向右移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變小，則電路的總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流變大，則電流表的示數(shù)變大，電源的總功率變大，故AD錯(cuò)誤；B．由于電路總電流變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，外電壓變小，即燈泡L的電壓變小，通過燈泡L的電流變小，燈泡L的功率變小，燈泡L的亮度變小，故B正確；C．由于電路總電流變大，通過燈泡L的電流變小，可知通過定值電阻的電流變大，定值電阻的兩端電壓變大，由于外電壓變小，可知電壓表的示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將上極板緩慢上移一些，其他條件不變，則（）A.電容器的電容將增加B.電容器帶電量不變C.帶電塵埃將向上極板靠近D.電流計(jì)中瞬間有的電流【答案】D【解析】【詳解】A．由電容器電容的決定式可知，將上極板緩慢上移一些，則有極板間距d增大，電容器的電容將減小，A錯(cuò)誤；B．由電容的定義式可知，電容器與電池組相連，兩極板間的電壓U不變，電容C減小，則有電容器帶電量Q減小，B錯(cuò)誤；C．由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系公式可知，兩極板間的電壓U不變，極板間距d增大，電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，帶電塵埃受電場(chǎng)力減小，將向下極板靠近，C錯(cuò)誤；D．電容器帶電量Q減小，電容器處于放電狀態(tài)，電容器上極板帶正電，電流計(jì)中瞬間有的電流，D正確。故選D。7.如圖所示，真空中有三個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都是。若引入一個(gè)點(diǎn)電荷P，放在等邊三角形的中心，使三角形頂點(diǎn)處的電荷所受靜電力合力為零，則下列說法正確的是（）A.未引入點(diǎn)電荷P之前，頂點(diǎn)上每個(gè)點(diǎn)電荷所受的庫侖力的大小為B.未引入點(diǎn)電荷P之前，頂點(diǎn)上的每個(gè)點(diǎn)電荷所受的庫侖力的大小為C.引入點(diǎn)電荷P帶負(fù)電，所帶電荷量為D.引入的點(diǎn)電荷P帶正電，所帶電荷量為【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意作圖，如圖所示。三角形頂點(diǎn)每個(gè)點(diǎn)電荷都受到其他兩個(gè)點(diǎn)電荷的斥力，根據(jù)平行四邊形定則可得，頂點(diǎn)上的每個(gè)點(diǎn)電荷所受的庫侖力為故AB錯(cuò)誤；CD．要使三角形頂點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則該處點(diǎn)電荷所受靜電力為零，則引入的電荷必須是負(fù)的點(diǎn)電荷，由平衡條件得又有幾何關(guān)系的解得故C正確D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸板接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等差等勢(shì)面，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸板，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是（）A.液滴帶負(fù)電B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小D.液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能與在b點(diǎn)的電勢(shì)能相等【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)槲褰与娫吹呢?fù)極，且液滴加速飛向吸板，可知液滴帶正電，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)的方向由發(fā)射極指向吸板，沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，故B正確；C．因a點(diǎn)的等勢(shì)面較b點(diǎn)密集，可知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，則液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的大，故C錯(cuò)誤；D．液滴帶正電，且a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，則液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大，故D錯(cuò)誤。故選B。9.如圖甲所示的電路，電源電壓8V，電阻R與一個(gè)電流傳感器相連，傳感器可以將電路中的電流隨時(shí)間變化的曲線顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，先將S接2，給電容器C充電，再將S接1，結(jié)果在計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖乙所示的曲線，將該曲線描繪在坐標(biāo)紙上（坐標(biāo)紙上的小方格圖中未畫出），i軸每小格表示0.1mA，t軸每小格表示0.1s，圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積約為80個(gè)小方格。則下列說法正確的是（）A.充電電流由a極板穿過電容器內(nèi)部流向b極板B.放電時(shí)電流沿逆時(shí)針方向C.電容器充電完畢時(shí)，所帶電荷量約為CD.電容器的電容約為0.1F【答案】BC【解析】【詳解】A．電流不能穿過電容器，否則電容器會(huì)被擊穿。充電的本質(zhì)是a極板上的電子通過電源，到達(dá)極板。故A錯(cuò)誤；B．充電完成后a極板帶正電，極板帶負(fù)電，放電時(shí)，電流沿逆時(shí)針方向。故B正確；C．在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積代表通過的電荷量，即電容器充電完畢時(shí)，所帶電荷量。則該電荷量為故C正確；D．根據(jù)電容定義式故D錯(cuò)誤；故選BC。10.一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化如圖所示，其中O～x2段是拋物線，x1處是頂點(diǎn)，x2～x3段是直線，且與拋物線相切。粒子由O～x3運(yùn)動(dòng)過程中，下列判斷正確的是（）A.x3處的電勢(shì)最高B.O～x1段粒子動(dòng)能增大C.x1～x2段粒子電場(chǎng)強(qiáng)度增大D.x2～x3段粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖像可知：O-x3運(yùn)動(dòng)過程中，由圖有根據(jù)可知，對(duì)負(fù)電荷來說，電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大，所以有即x3處的電勢(shì)最高，故A正確；

B．粒子只受電場(chǎng)力時(shí)，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變；由圖可O-x1段，粒子的電勢(shì)能逐漸增大，所以粒子的動(dòng)能逐漸減少，故B錯(cuò)誤；C．粒子在x1-x2段圖像斜率逐漸增大，說明粒子受到的電場(chǎng)力逐漸增大，則電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，故C正確；D．粒子在x2-x3段圖像斜率不變，說明粒子所受電場(chǎng)力不變，粒子的加速度不變，因此粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選AC。第Ⅱ卷非選擇題（共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每空2分，共22分。）11.在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得其長(zhǎng)度如圖（a）所示，其長(zhǎng)度為________mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑如圖（b）所示，其直徑為________mm。（2）用下圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻，測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏______（填“大”或“小”），造成誤差的原因是_________（選填“電壓表分流”或“電流表分壓”）。（3）用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻，當(dāng)通過金屬絲的電流為I時(shí)，金屬絲兩端的電壓為U，已知金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，由此可得到金屬絲的電阻率的表達(dá)式ρ=_________?！敬鸢浮竣?29.9②.4.700（4.699-4.701均可得分）③.?、?電壓表的分流⑤.【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以所測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度為[2]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以金屬絲的直徑為（2）[3][4]利用電流表外接法，由于電壓表的分流作用，電流表測(cè)的電流是待測(cè)電阻上的電流與電壓表上的電流之和，即電流偏大，根據(jù)歐姆定律可得電阻測(cè)量值比真實(shí)值偏?。唬?）[5]根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律可得12.（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)______mm；螺旋測(cè)微器讀數(shù)______mm（2）為測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)采用了伏安法，現(xiàn)備有下列器材：A.被測(cè)干電池一節(jié)B.電流表1：量程0~0.6A，內(nèi)阻C.電流表2：量程0~0.6A，內(nèi)阻約為D.電壓表1：量程0~3V，內(nèi)阻未知E.電壓表2：量程0~15V，內(nèi)阻未知F.滑動(dòng)變阻器1：0~10Ω，允許流過最大電流2AG.滑動(dòng)變阻器2：0~100Ω，允許流過最大電流1AH.開關(guān)、導(dǎo)線若干在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。①請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模弘娏鞅韄_____；電壓表______；滑動(dòng)變阻器______；（填器材前的序號(hào)）②實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該選下圖中的______（填“甲”或“乙”）；③根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表示數(shù)得到了如圖丙所示的圖像，則干電池的電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)電阻______Ω?！敬鸢浮竣?5.15②.5.033##5.031##5.032##5.034##5.035③.B④.D⑤.F⑥.甲⑦.1.5⑧.0.7【解析】【詳解】（1）[1]主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為3×0.05mm，讀數(shù)為5mm+3×0.05mm=5.15mm。[2]螺旋測(cè)微器主尺讀數(shù)為5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為3.3×0.01mm，讀數(shù)為5mm+3.3×0.01mm=5.033mm。（2）[3]已知電流表1的內(nèi)阻，可以把它串聯(lián)在干路中，把它的內(nèi)阻看成電源的一部分，而電壓表測(cè)量得到的電壓就可以看成是路端電壓，電流表選B。[4]由于一節(jié)干電池的電壓約為1.5V，路端電壓小于1.5V，0~15V讀數(shù)誤差太大，電壓表選D。[5]由部分電路歐姆定律可知，如果選取滑動(dòng)變阻器1，當(dāng)電路電流達(dá)到電表最大阻值0.6A時(shí)，由當(dāng)滑動(dòng)變阻器取最大值10時(shí)，由歐姆定律有可見，如果滑動(dòng)變阻器取0~10Ω，則電流可控制在0.15A~0.6A，如果選量程在0~100Ω，在實(shí)驗(yàn)中非常不方便。[5]因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻已知，把它接入干路中，可以準(zhǔn)確測(cè)出流過電源的干路電流，把它的內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，電壓表的示數(shù)即可看做路端電壓，選甲圖。[6]由丙圖，可以讀出電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V。[7]由丙圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)上式，解得。三、計(jì)算題（共4小題，其中第13題10分，第14題為必做題，考生均需作答；第15題，第16題為選做題，請(qǐng)考生從兩題中選做一題。第13題10分，第14題14分，第15題12分，第16題12分，共計(jì)36分。）13.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，6W”的燈泡L和內(nèi)阻RM=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)M都恰能正常工作．求：（1）電路中的電流I；（2）電源的輸出功率P外；（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出．【答案】（1）2A（2）36W（3）12W【解析】【詳解】（1）燈泡L正常發(fā)光，電路中的電流為代入數(shù)據(jù)得：I=2A（2）電源的輸出功率為P外=P總-P內(nèi)，即P外=EI-I2r代入數(shù)據(jù)得：P外=36W（3）由串聯(lián)電路分壓關(guān)系得：UM=E-I（r+R）-UL代入數(shù)據(jù)得：UM=7V電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=P電-P熱，即P出=IUM-I2RM代入數(shù)據(jù)得：P出=12W14.如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長(zhǎng)為s=1.25m的粗糙水平面，其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，BD段為半徑R=0.2m的光滑半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一質(zhì)量m=2.0×10-2kg、所帶電荷量q=2.0×10-5C帶負(fù)電的小球，以速度v0從A沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入半圓軌道且恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn)。（水平軌道足夠長(zhǎng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移，g=10m/s2。求：（1）小球通過軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大??；（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后，首次落到水平軌道上時(shí)的位移大??；（3）小球的初速度v0的大小?！敬鸢浮浚?）1m/s；（2）；（3）2.5m/s【解析】【詳解】（1）小球恰能通過軌道最高點(diǎn)D，根據(jù)牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)得（2）小球從D點(diǎn)飛出后做類平拋運(yùn)動(dòng)，有則從D點(diǎn)到落地點(diǎn)的位移大小為（3）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)得（選做：選擇性必修一）15.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=50kg的蹦床運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為