2023-2024學(xué)年安徽省宣城市高二（下）期末考試物理試卷（含解析）

2023-2024學(xué)年安徽省宣城市高二（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.在物理學(xué)發(fā)展的歷程中，許多科學(xué)家的科學(xué)研究為物理學(xué)的建立做出了巨大貢獻(xiàn)。下列敘述中不正確的

是（）

A.英國物理學(xué)家法拉第于1846年指出：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化

率成正比，并稱之為法拉第電磁感應(yīng)定律

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并進(jìn)行了“月-地檢驗”，將萬有引力定律推廣至自然界所有物體之間

C.美國物理學(xué)家密立根最早測定了元電荷e的數(shù)值

D.赫茲測出了電磁波在真空中的速度，證實了麥克斯韋電磁場理論

2.2024年，國鐵集團將完成CR450樣車制造并開展型式試驗，預(yù)計到2025年將投入使用。CR450高速動車

的實驗運行速度將達(dá)到450公里/小時，商業(yè)運行速度將達(dá)到400公里/小時，從而有望一舉成為世界上最快

的高速列車。若該高速動車從某時刻起做勻減速直線運動，分別用時3s、2s、1s連續(xù)通過三段位移后停

下，則這三段位移之比是（）

A.9:4:1B.27:8:1C.5:3:1D.3:2:1

3.山東招遠(yuǎn)的黃金博物館曾發(fā)起一項名為“單手抓金磚”的挑戰(zhàn)活動。如圖甲所示，某參賽者戴著手套，

單手將金磚保持底面水平從桌面上抓起，金磚的橫截面為等腰梯形，底角為。，如圖乙所示。若金磚的重

量為G,手套與金磚間的動摩擦因數(shù)為出想要單手抓起金磚，手套與金磚之間的壓力至少為（）

A，2“sin。

2（〃sin。-cos。）（“sin。一cos。）

4.學(xué)校運動會上，某同學(xué)參加鉛球比賽，他將同一鉛球從空中同一位置4先后兩次拋出，第一次鉛球在空

中軌跡如圖乙中1所示，第二次鉛球在空中軌跡如圖乙中2所示，兩軌跡的交點為B,已知鉛球兩次經(jīng)過B

點時機械能相同，不計空氣阻力，不計鉛球大小，則關(guān)于兩次拋出，下列說法正確的是（）

A.兩次投出的初速度相同

B.兩次鉛球落地時重力的瞬時功率相同

C.兩次鉛球在空中運動過程中重力做功平均功率2更加大

D.兩次鉛球在最高點機械能2更加大甲乙

5.我國的火星探測器“天問一號”的發(fā)射過程采用了橢圓形轉(zhuǎn)移軌道，如圖所示為著陸過程變軌簡圖。著

陸器先在軌道I上運動，經(jīng)過P點啟動變軌發(fā)動機然后切換到圓軌道H上運動，經(jīng)過一段時間后，再次經(jīng)

過P點時啟動變軌發(fā)動機切換到橢圓軌道III上運動。軌道上的P、Q、S三點與火星中心位于同一直線上，

P、Q兩點分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點和近火星點，且PQ=2QS=21。除了變軌瞬間，著陸器在軌道上運

行時均處于無動力航行狀態(tài)。著陸器在軌道I、II、III上經(jīng)過P點的速度分別為巧、藝、火，下列說法正

確的是（）

A.v1<v2<v3

B.著陸器在軌道III上從P點運動到Q點的過程中速率變小,/9.

\：/@\；

c.著陸器在軌道ni上運動時，經(jīng)過P點的加速度為等

D.著陸器在軌道n上由p點運動到s點，與著陸器在軌道ni上由p點運動到Q點的時間之比為零

6.如圖所示，在半圓所在平面內(nèi)有一方向與直徑4B平行的勻強電場，半圓的半徑為0.5爪，C、D為半圓上

的兩個點，Z.COD=106%且CD連線與直徑平行。將一帶電荷量為1C的正點電荷由電場外無窮遠(yuǎn)處分

別移至人B兩點，靜電力做功分別為6/、l/o取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,下列說法正確的是（）

A.4點的電勢為6V

B.勻強電場的方向由a指向B

C.勻強電場電場強度的大小為W/zn

D.C、。兩點的電勢差為4U

7.今年春晚雜技節(jié)目假龍門》為觀眾帶來了一場視覺盛宴。彩排時為確保演員們能夠準(zhǔn)確掌握發(fā)力技

巧，教練組將壓力傳感器安裝在圖甲的蹦床上，記錄演員對彈性網(wǎng)的壓力。圖乙是某次彩排中質(zhì)量為35kg

的演員在豎直方向運動時計算機輸出的壓力-時間（F-t）圖像，演員可視為質(zhì)點。不計空氣阻力，重力加

速度g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.從a時刻到b時刻，演員做勻變速直線運動

B.從a時刻到6時刻，演員一直處于失重狀態(tài)

C.在b時刻，演員的速度最大

D.從a時亥！|到b時刻，蹦床給演員的沖量大小為455N-s

8.如圖所示，電表均為理想電表，電源內(nèi)阻的大小為r,兩燈泡的電阻均為2九閉合開關(guān)，此時，兩燈泡

正常發(fā)光。將滑動變阻器滑片向上滑動，電壓表明、/示數(shù)變化量的絕對值分別4%、AU2,電流表4示數(shù)

變化量的絕對值為4,則（）

A.燈泡L變亮，燈泡乙2變暗

B.匕和/的示數(shù)都減小

C.始終保持4%與4的比值是//與4的比值的2倍

D.電源輸出功率變大，效率增大

二、多選題：本大題共2小題，共10分。

9.如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,滑動變阻器最大阻值為R=2r,G為靈敏電流計，兩平

行金屬板M、N之間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B,將開關(guān)閉合，滑片移動到滑動變阻器

中點，一帶正電的粒子從電容器左端恰好以速度。勻速穿過兩板，不計粒子重力。以下說法中不正確的是

A.保持開關(guān)閉合，滑片P向上移動到頂，并增大磁感應(yīng)強度為28,粒子仍恰好以速度勻速"穿過兩板

B.保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動，將N板向上移動，粒子以速度"射入，粒子可能從N板邊緣射出

C.保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動，粒子從電容器右端以速度"仍勻速穿過兩板

D.開關(guān)斷開瞬間，靈敏電流計G指針將發(fā)生短暫偏轉(zhuǎn)，此后粒子將繼續(xù)沿直線勻速射出

10.如圖所示，某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時的特點。圖甲中三個燈泡完全相同，不考慮

溫度對燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由

傳感器得到的電壓1t隨時間t變化的圖像。不計電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻。下列說法正確的是（）

A.開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈名和外的電流相等

B.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈外的電流保持不變

C.開關(guān)S斷開瞬間，燈閃亮一下再熄滅

D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中%:劭=3:4

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

甲乙

11.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。

實驗步驟如下：

電磁鐵

(1)用電磁鐵吸住一個小鐵球，將光電門a固定在立柱上，小鐵球底部處于

P&--小鐵球

同一豎直位置，光電門B固定在立柱上的另一位置，調(diào)整它們的位置使鐵

球、光電門在同一直線上；

接

--光電門力

數(shù)

(2)切斷電磁鐵電源，小鐵球開始下落，數(shù)字計時器測出小鐵球通過光電門

字

計

4和光電門B的時間分別為以、tBo

時

請回答下列問題：器

一光電門8

(1)切斷電磁鐵電源之前，需要調(diào)節(jié)底座螺絲，使立柱處于，以確保

小鐵球能通過兩個電光門。

(2)實驗中還需要測量的物理量是(填選項前的字母)。

A.小鐵球的質(zhì)量m

A小鐵球的直徑d

C.光電門4、B間的距離八

(3)小鐵球經(jīng)過光電門B時的速度可表示為與=(用測量的物理量表示)。

(4)在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式,即可驗證機械能守恒(用測量的物理量和重力加速度g表示

)°

12.某同學(xué)想要測量一新材料制成的粗細(xì)均勻電阻絲的電阻率，設(shè)計了如下的實驗。

(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，測得其直徑mm.

(2)用多用電表粗測電阻絲的阻值。選擇旋鈕打在“X100”擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零后測量，指針靜止時位置如

圖乙所示，此測量值為0。

(3)為了精確地測量電阻絲的電阻段,實驗室提供了下列器材：

A.電流表4式量程500〃4內(nèi)阻7"1=1卜0)

A電流表4(量程1。巾4內(nèi)阻上約為61。)

C.滑動變阻器R1（O?500。，額定電流0.54）

。.滑動變阻器7?2（。?ion,額定電流14）

E電阻箱R（阻值范圍為0~9999.90）

尸.電源（電動勢3.0U,內(nèi)阻約0.20）

G開關(guān)S、導(dǎo)線若干

①實驗小組設(shè)計的實驗電路圖如圖丙所示。由于沒有電壓表，需要把電流表4串聯(lián)電阻箱R改為量程為3y

的電壓表，則電阻箱的阻值R=0?；瑒幼冏杵鲬?yīng)選擇（選填"RJ或“氏2”）。

②正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得電流表4的示數(shù)為人，電流表4的示數(shù)為/2,測得電

阻絲接入電路的長度為3則電阻絲的電阻率p=_（用題中所給或所測得的物理量的符號表示）。

四、計算題：本大題共3小題，共42分。

13.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為3頂端接阻值為R的電阻。質(zhì)量為小、電阻為r的金屬棒在距

磁場上邊界高度為h處由靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂

直紙面向里的勻強磁場垂直，如圖所示。不計導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g。

（1）求金屬棒剛進(jìn)入磁場時，所受安培力的大??；

（2）求金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時，電阻R的熱功率。

XXXXX

XXXXX

XXXXX

14.如圖所示，》軸上方存在邊長為d、沿y軸正方向、場強大小為E的正方形勻強電場，電場的周圍分布著

垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=J鬻。一個質(zhì)量為小，電荷量為q的帶正電粒子從。P中點4由

靜止釋放進(jìn)入電場（不計粒子重力）o

（1）粒子從4點開始運動到第二次進(jìn)入電場的時間;

（2）粒子第二次離開電場的位置坐標(biāo)。

y°一

E

?Q?A??p?1

15.如圖所示，光滑J圓弧軌道豎直固定，與水平面相切于最低點P,半徑R=0.2m,空間中存在水平向左

的勻強電場，場強E=1X1。3^/根，物體甲的質(zhì)量為巾1=0.2kg,帶負(fù)電，電荷量為q=1X10-3。，在p

點右側(cè)L=lnt處有一不帶電的物體乙，質(zhì)量為瓶2=0.2kg,物體乙右側(cè)人=0.5m處有一豎直固定擋板，

甲物體從與圓心。等高的2點以豎直向下的速度%=2w/s滑動，甲、乙與水平面的動摩擦因數(shù)均為〃=

0.2,所有碰撞均無能量損失，且甲、乙碰撞沒有電荷轉(zhuǎn)移。

(1)在圓形軌道最低點P,物體甲受到軌道的支持力大?。?/p>

(2)甲、乙第一次碰撞后各自的速度大?。?/p>

(3)整個過程甲、乙在水平面上運動的總路程之和。

答案解析

1.A

【解析】A韋伯和紐曼提出了法拉第電磁感應(yīng)定律，故A錯誤；

A牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并進(jìn)行了“月-地檢驗”，將萬有引力定律推廣至自然界所有物體之間，故

B正確；

C.美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗最早測定了元電荷e的數(shù)值，故C正確；

D赫茲測出了電磁波在真空中的速度，證實了麥克斯韋電磁場理論，故。正確；

本題選擇錯誤選項，故選A。

2.B

【解析】將動車的運動反向看，動車做初速度為零的勻加速直線運動，則1s的位移為無3=ga母=ga；

11

2s的位移為外—2d(t2+J)?—2a抬—4a；

1127

3s的位移為%1=2a(4++13)2—2。(七2+七3)2=5。

則這三段位移之比是?。河?：町=27:8:1。

故選瓦

3.C

【解析】

對金磚受力分析，如答圖所示，由平衡條件可得/'=2fsinJ=G+2Fcos8

解得F=2(|USin0-cos0)

故選Co

4.C

【解析】解：4由鉛球運動的軌跡可知，鉛球兩次出手時的速度方向不同，因此初速度不同，故A錯誤;

區(qū)重力的瞬時功率為P=rngucos。，其中。為速度方向與重力方向的夾角。已知鉛球兩次均是從2點投出，

經(jīng)B點后落至地面，兩次經(jīng)過B點時機械能相等，因此經(jīng)過B點時的動能大小相等，又因為鉛球兩次從4至B

過程中僅有重力做功，且做功相同，因此鉛球兩次在a點投出時的動能大小相同，又由鉛球兩次由a投出后

運動至地面的過程重力做功相同，因此在到達(dá)地面時的動能大小相同，即速度大小相等，但由圖中軌跡可

知，鉛球兩次落地時的速度方向與重力方向夾角不同，因此重力的瞬時功率不同，故8錯誤；

C.對鉛球兩次運動進(jìn)行豎直方向分析可知，做初速度向上，加速度大小為g方向向下的勻變速直線運動，

且兩次的位移相同，鉛球兩次出手時速度大小相等，但第一次出手時速度方向與豎直向上的方向夾角更

小，因此鉛球第一次出手時沿豎直方向的分速度更大，根據(jù)x=29產(chǎn)可知，第一次運動時間更長，

又已知兩次運動重力做功相同，因此第一次運動過程的重力做功平均功率更小，故C正確；

D鉛球出手后機械能守恒，因此在最高點時機械能仍相等，故。錯誤。

故選：Co

鉛球出手后的運動過程中，機械能守恒，動能的變化量等于重力做的功。

本題需要學(xué)生利用勻變速直線運動及機械能守恒的相關(guān)知識，結(jié)合鉛球運動的軌跡進(jìn)行分析以解決此類問

題。

5.D

【解析】a、著陸器由軌道I進(jìn)入軌道n,由軌道n進(jìn)入軌道iii做的是近心運動，需點火減速，故內(nèi)〉

v2>V3,故A錯誤；

3、著陸器在軌道〃/上從P點運動到Q點的過程中，萬有引力對著陸器做正功，其速率不斷變大，故B錯

誤；

C、根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得G鬻=ma,得&=臀知著陸器在軌道III上經(jīng)過P點的加速度與在

軌道II上經(jīng)過P點的加速度相等，為。=速=等，故C錯誤；

丫23/

。、著陸器在軌道上由p點運動到s點的時間與著陸器在軌道m(xù)上由p點運動到Q點的時間均為相應(yīng)軌道運行

周期的一半，故時間之比等于周期之比：?=圣,根據(jù)開普勒第三定律：嗎=嗎，據(jù)題有7?2=1.51,/?3=

I,得今=苧，所以著陸器在軌道II上由p點運動到s點，與著陸器在軌道III上由P點運動到Q點的時間之

比為今=竽，故。正確。

故選：Do

6.C

【解析】4.根據(jù)電勢的定義94=電歿=染=-6叭08="納=4=一1匕，選項A錯誤；

A根據(jù)電勢定義可知，8點電勢高于4點，故勻強電場的方向由B指向4選項B錯誤;

C.電場強度E=轡=51//小，選項C正確；

aBA

D.CD兩點的電勢差為=Ed，CD=一4憶選項。錯誤.

故選Co

7.D

【解析】AB.a時刻蹦床的彈力最大，此時演員運動到最低點，速度為零，彈力大于重力，加速度向上，此

時處于超重，從a到6彈力越來越小，重力不變，所以演員的合力發(fā)生變化，不是勻變速直線運動，A8錯

誤；

C.當(dāng)蹦床對演員的作用力等于重力大小時，合力為零，加速度為零，演員的速度達(dá)到最大，則演員速度最

大的點在b點之前，故C錯誤；

D由乙可知演員離開蹦床后在空中運動的時間為1.6s,則上升和下降的時間均為0.8s,由U=gt可知演員

離開蹦床時的速度為u=8m/s,從a時亥1|到b時刻，蹦床對演員產(chǎn)生作用力的時間為t=0.5s,由動量定理

RTW/-mgt=mv,解得/=455N-s,故。正確。

8.C

A將滑片向上滑動，電路中的總電阻減小，總電流增大，通過兩串聯(lián)燈泡的電流始終一樣且增大，兩燈泡

逐漸變亮，故A錯誤；

A電壓表彩測量的是路端電壓，電壓表匕測量的是燈泡刀兩端的電壓，因為總電流增大，所以匕的示數(shù)

增大，%的示數(shù)減小，故8錯誤；

C.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知第=嚙=RL1=2r

則/Ui與//的比值是//與//的比值的2倍，故C正確；

D當(dāng)外電路電阻越接近電源內(nèi)阻時，電源輸出功率越大，滑動變阻器滑片向上滑動，外電阻與電源內(nèi)阻相

差越來越小，電源輸出功率變大，電源的效率〃=腎==含

1ElR+r

由于外電阻減小，則效率減小，故。錯誤;

故選Co

9.ACD

【解析】A開始時電容器兩板間的電壓為％=品=亨

一帶正電的粒子從電容器左端恰好以速度"勻速穿過兩板，則號q=qvB

若滑片P向上移動到頂，并增大磁感應(yīng)強度為2B,則此時電容器兩板間的電壓為/=需=竽

此時與q<qv-2B

則粒子不能穿過兩板，故A錯誤；

A保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動，則兩板間電壓力=與不變，將N板向上移動，貝胴減小，粒子受電場

力與q變大，粒子以速度U射入，則粒子向下偏轉(zhuǎn)，則粒子可能從N板邊緣射出，故8正確；

c.保持開關(guān)閉合，滑片P的位置不動，粒子從電容器右端以速度"射入時，受洛倫茲力和電場力均向下，則

粒子不能勻速穿過兩板，故c錯誤；

。開關(guān)斷開瞬間，電容器瞬時放電完畢，則靈敏電流計G指針將發(fā)生短暫偏轉(zhuǎn)，由于電場消失，則此后粒

子將只受洛倫茲力作用，不能繼續(xù)沿直線勻速射出，故。錯誤。

本題選不正確的，故選AC。。

10.AD

【解析】AB.開關(guān)S閉合瞬間，由于電感線圈的強烈阻礙作用，燈/沒有電流通過，燈區(qū)和4串聯(lián)，流經(jīng)

燈團和D2的電流相等，通過電感的電流逐漸增大，穩(wěn)定后燈。3和。2并聯(lián)再與D1串聯(lián)，流過燈。2的

電流改變，故A正確，B錯誤;

C.開關(guān)S斷開瞬間，由于電感線圈阻礙電流減小的作用，由電感線圈繼續(xù)為燈。3和。2提供電流，又因為

電路穩(wěn)定的時候，流經(jīng)燈。3和。2的電流相等，所以燈逐漸熄滅，并不會閃亮，故C錯誤；

D開關(guān)S閉合瞬間，燈和D2串聯(lián)，電壓傳感器所測電壓為。2兩端電壓，有如=$E

ZA

電路穩(wěn)定后，流過久的電流為/=2*品

開關(guān)S斷開瞬間，電感線圈能夠提供與之前等大電流，故其兩端電壓為劭=2/R

解得%:物=3:4

故。正確。

故選AD.

11.豎直BC3(；)2-(；產(chǎn)=2gh

【解析】解：(1)切斷電磁鐵電源之前，需要調(diào)節(jié)底座螺絲，使立柱處于豎直，以確保小鐵球能通過兩個

電光門。

(2)實驗中，小球通過兩個光電門時的速度分別為以=二，

11

要驗證的關(guān)系是mgRB=2mvB~2mvA

即華)2一4)2=2MB

則還需要測量的物理量是小鐵球的直徑d以及光電門/、8間的距離心故選：BC。

(3)小鐵球經(jīng)過光電門B時的速度可表示為外=著

(4)由上述分析可知，在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式(著)2-(看)2=2gh,即可驗證機械能守恒。

故答案為：(1)豎直(2)BC(3)二；(4)(二)2—(二)2=2gh

加tBM

(1)根據(jù)實驗規(guī)范操作可知切斷電磁鐵電源之前，需要調(diào)節(jié)底座螺絲，使立柱處于豎直，以確保小鐵球能

通過兩個電光門；

(2)根據(jù)實驗原理判斷需要測量的物理量；

(3)根據(jù)鋼球直徑與通過光電門的時間求得瞬時速度；

(4)結(jié)合實驗原理解得關(guān)系式。

本題全面的考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，應(yīng)用機械能守恒定律、動能與重力勢能的計算

公式即可解題。

12.(1)2.150##2.149##2.151

(2)600

2

⑶5000R2

【解析】(1)如圖所示，其螺旋測微器的主尺讀數(shù)為所以其讀數(shù)為D=2mm+15.0x0.01mm=

2.150mm

(2)由題意可知，其倍率為X100,所以其讀數(shù)為R=6X1000=600。

(3)①[1]電流表&串聯(lián)電阻箱R改為量程為3U的電壓表，由U=/g(R+q)

解得R=5000。

［2］由于滑動變阻器采用分壓式接法，所以為了減少實驗誤差，滑動變阻器應(yīng)該選擇/?2。

②［3］電阻絲兩端的電壓為U=/式勺+R)

流過電阻絲的電流為/=12~11

由歐姆定律有q=彳

由電阻定律有q=P-

嗯)

乃。2/1(口+口)

整理有p=

4。2一/1力

1

13.(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場時，根據(jù)動能定理mgh2-

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv0

產(chǎn)生的感應(yīng)電流是/=旦=的

金屬棒所受的安培力大小F=8〃=巖=二守

(2)金屬棒穩(wěn)定下滑時,滿足F==mg

電阻R的熱功率P=If2R=(黑JR

可求得p=(給，

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】

14.(1)電場力提供加速度Eq=ma

帶電粒子在電場