2022-2023学年湖南省衡阳市衡阳县高二上学期期末质量检测物理试题 （解析版）

2022年下学期期末质量检测试题

高二物理

第Ⅰ卷（选择题）

一、单选题（每小题4分，共计24分）

1. 下列说法不符合科学史实的是（    ）

A. 焦耳通过实验发现了电流的热效应 B. 奥斯特通过实验发现了电流的磁效应

C. 法拉第通过实验发现了电磁感应现象 D. 麦克斯韦通过实验发现了电磁波

【答案】D

【解析】

【详解】A．焦耳通过实验发现了电流的热效应，故A正确；

B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，故B正确；

C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，故C正确；

D．麦克斯韦理论预言了电磁波，赫兹通过实验发现了电磁波，故D错误。

本题选不符合科学史的，故选D。

2. 某玩具电动车的电动机铭牌上标注如图所示，当电动机正常工作时，电动机线圈消耗的热功率为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】电动机线圈消耗的热功率为

故选A

3. 一个等边三角形ABC，其边长为a，在A、B两点分别放置电荷量都为q正、负点电荷，则它们在C点产生的电场强度为（　　）

A. 方向平行AB向左

B. 方向平行AB向左

C. 方向平行AB向右

D. 方向平行AB向右

【答案】C

【解析】

【详解】A处正点电荷在C处场强方向为由A指向C，大小为

B处负点电荷在C处场强方向为由C指向B，大小为

由图可知和夹角为，根据场强的矢量计算法则可得合场强为

方向平行AB向右。

故选C

4. 如图所示，静电场中的一条直电场线上有A、B两点，电子仅受电场力作用下由A点静止释放后向B点运动，则下列判断正确的是（　　）

A. 点的电势比点的电势高

B. 点的场强一定比点的场强大

C. 电子在A点的电势能比在B点的电势能大

D. 电子在A点受到的电场力一定比在B点大

【答案】C

【解析】

【详解】AC．电子在A点静止释放后向B点运动，表明电子受到的电场力由A指向B，电场的方向为由B指向A，沿着电场线的方向电势逐渐降低，故A点的电势比B点的低，这个过程中电场力对电子做正功，电势能减小，故A点的电势能比B点的电势能高，A错误，C正确；

BD．一条电场线不能明确电场线的疏密，无法判断A、B两点电场强度的大小，也就无法判断A、B两点电场力的大小，BD错误。

故选C。

5. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列关于实验现象的描述正确的是（     ）

A. 保持其他条件不变，只增大d，则变大 B. 保持其他条件不变，只减小d，则不变

C. 保持其他条件不变，只减小S，则变小 D. 保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，则变大

【答案】A

【解析】

【详解】静电计的张角大小指示电容器两极板的电势差大小，电势差越大，张角越大，根据电容的决定式和定义式可得

A．保持其他条件不变，只增大d，电容C减小，电势差U增大，张角变大，A正确；

B．保持其他条件不变，只减小d，电容C增大，电势差U减小，张角变小，B错误；

C．保持其他条件不变，只减小S，电容C减小，电势差U增大，张角变大，C错误；

D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，即增大，电容C增大，电势差U减小，张角变小，D错误。

故选A。

6. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A. 波沿x轴正向传播 B. 波在媒介中的传播速度为2m/s

C. 时，P向y轴正方向运动 D. 当时，P恰好回到平衡位置

【答案】C

【解析】

【详解】A．图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，则在时，振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左，故A错误；

B．图（a）可知，机械波的波长为；图（b）可知振动周期为，则波速为

故B错误；

C．图（b）可知，在时P向y轴正方向运动，故C正确；

D．图（b）可知，在时，P在y轴负方向最大位置，故D错误。

故选C。

二、多选题（每小题5分，选对但不全得3分，全部选对得5分，错选得0分，共计20分）

7. 对于某些物理量，既有该物理量的比值定义式，又有该物理量的决定式。对于电场强度、电容和电流，以下6个相关的公式：①，②，③，④，⑤，⑥，归类正确的是（    ）

A. ①⑤属于比值定义式 B. ③⑥属于比值定义式

C. ②④属于决定式 D. ②⑤属于决定式

【答案】AC

【解析】

【详解】由电场强度、电容和电流的定义可知，①③⑤属于比值定义式，由物理量间的决定关系可知，②④⑥属于决定式。

故选AC。

8. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）

A. a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb

B. b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大

C. 由图乙可知，此时b摆的周期大于t0

D. a摆的摆长为

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由于a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长，根据单摆的周期公式可知，固有周期关系为

Ta=Tc<Tb

故A正确；

B．因为Ta=Tc，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅较小，故B正确；

C．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故b摆的周期等于t0，故C错误；

D．a摆的周期为t0，由，解得

故D正确。

故选ABD。

9. 如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　）

A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大

C. R2电流变大，R0电流变小 D. R1电流变大，R0电流变大

【答案】AD

【解析】

【详解】开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总阻值减小，电路的总电流增大，内电路的电压增大，外电路路端电压减小，即电压表示数减小；R1分压变大，R2两端的电压减小，故电流表的示数减小，流过R0的电流增大。

故选AD。

10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　）

A. 在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒

B. 在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒

C. 物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为

D. 物块压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，故A正确；

B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；

C．设小球到达水平面时速度为 ，槽的速度为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

由以上两式得

，

物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等

故C错误；

D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为

故D正确。

故选ABD。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（每空2分，共计16分）

11. 用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹P。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球相碰，二球碰后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重锤线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为、和，并知A、B两球的质量分别为、。

（1）两小球质量应满足的关系是___________（选填“>”“＜”或“=”）；若动量守恒，则应成立的表达式为：___________；

（2）若碰撞是弹性的，则___________（选填“>”“=”或“＜”）；

（3）考虑到A、B两球有一定大小，导致碰撞前后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，如图所示。A、B两球碰撞且飞出后，落地前水平方向的总动量应该___________球A单独滚下落地前水平方向的动量（选填“>”“=”或“＜”）。

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]两小球碰撞后都能从右侧掉落，即碰撞后两球均向右运动，两小球质量应满足的关系是；

[2]A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以P点是没有碰时A球的落地点，N是碰后B的落地点，M是碰后A的落地点；根据动量守恒定律可知，应用

因小球做平抛运动的高度相同，则下落时间相同，则一定有

，，

则

（2）[3] 若碰撞是弹性的，则有

解得

，

则

，

即

（3）[4]考虑到A、B两球有一定大小，碰撞后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，此时A球的速度会变小，使得碰撞后的动量减小。落地前水平方向的总动量应该小于球A单独滚下落地前水平方向的动量。

12. “奋进”实验小组测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率，步骤如下：

（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径______mm。

（2）用毫米刻度尺测得电热丝的长度。

（3）实验小组的同学计划用伏安法测量电热丝的电阻，电流表外接法如图乙所示（表示待测电阻），电流表内接法如图丙所示。采用外接法时，由于电压表的分流，电阻测量值______（填“大于”或“小于”）真实值；采用内接法时，由于电流表的分压，电阻测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。

（4）选择合适电路进行正确操作，测得电流表示数为，电压表示数为，则电热丝的电阻率______。（用、、、表示）

【答案】    ① 0.870    ②. 小于    ③. 大于    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]电热丝的直径为

（3）[2]采用外接法时，电流表读数

电压表读数

则

[3]采用内接法时，电流表读数

电压表读数

则

（4）[4]由电阻定律可知

由欧姆定律可得

解得

四、解答题（13题12分，14题13分，15题15分）

13. 如图所示的电路中，电源的内阻为，电阻，，。当开关S闭合时，理想电流表示数为，求：

（1）电阻两端的电压；

（2）流过电阻的电流；

（3）电阻两端的电压和电源的电动势E。

【答案】（1）1.2V；（2）0.4A；（3）2V，4V

【解析】

【详解】（1）由欧姆定律知，电阻两端的电压为

（2）与并联电压相等，由欧姆定律知，流过电阻的电流为

（3）干路电流为

则电阻两端的电压为

由闭合电路欧姆定律，电源的电动势E等于

14. 如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：

（1）小车和物体的共同速度是多少；

（2）物体在小车上滑行的时间；

（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。

【答案】（1）；（2）；（3）30J

【解析】

【详解】（1）小车和物体组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则

解得

（2）物体在小车上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知

解得

则物体在小车上滑行的时间为

（3）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为

15. 如图所示，一个负粒子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的点，点为荧光屏的中心。已知负粒子质量，电荷量大小，加速电场电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，极板的末端到荧光屏的距离（忽略电子所受重力）。求：

（1）负粒子射入偏转电场时的初速度；

（2）负粒子打在荧光屏上的点到点的距离；

（3）负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量；

【答案】（1）；（2）0.04m；（3）

【解析】

【详解】（1）根据动能定理有

解得

（2）设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y，电子在水平方向做匀速直线运动

电子在竖直方向上做匀加速运动

根据牛顿第二定律有

解得

电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由图知

解得

（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功为

即