浙江省金华市第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（学考）试卷（Word版附解析）

这是一份浙江省金华市第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（学考）试卷（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备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. 下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A. sB. NC. WD. C
【答案】A
【解析】
【详解】A．秒是国际单位制中的基本单位，符号s，故A正确；
BCD．力的单位牛顿（N）、功率的单位（W）、电量的单位库伦（C）都不是国际单位制中的基本单位，故BCD错误。
故选A。
2. 万有引力定律表达式为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】万有引力定律表达式为
故选B。
3. 如图所示，在水平桌面铺上白纸，白纸上摆一条弧形弯道。表面沾有红色印泥的小钢球从弯道A端滚入，它从出口B离开后在纸上留下的痕迹是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】B
【解析】
【详解】小球在弯道内做曲线运动，它从出口B离开后沿着切线飞出，在纸上留下的痕迹是b。
故选B。
4. 如图所示，在2022年北京冬奥会单板大跳台比赛中，一位运动员从跳台上腾空而起。运动员和单板在空中时，受到的力有（ ）
A. 重力、冲力B. 重力、空气阻力
C. 重力、空气阻力、冲力D. 空气阻力、冲力
【答案】B
【解析】
【详解】运动员和单板在空中时，受到重力和空气阻力，没有冲力。
故选B。
5. 如图所示，车停在水平地面上，桶放在车上，则下列属于一对作用力与反作用力的是（ ）
A. 车所受重力与车对地面的压力B. 桶对车的压力与车对地面的压力
C. 桶所受重力与车对桶的支持力D. 桶对车的压力与车对桶的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A．车所受重力方向竖直向下，车对地面的压力竖直向下，不是作用力与反作用力，故A错误；
B．桶对车的压力与车对地面的压力方向均为竖直向下，不是作用力与反作用力，故B错误；
C．桶所受重力与车对桶的支持力，作用在同一物体上，且等大反向，是一对平衡力，故C错误；
D．根据相互作用力的定义可知桶对车的压力与车对桶的支持力是一对作用力与反作用力，故D正确。
故选D。
6. 某一区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三个点，则（ ）
A. C点的电场强度最大
B. A点电势比B点电势高
C. 负电荷在A点由静止释放后沿电场线运动
D. 负电荷从B点移到C点过程中克服电场力做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场线越密处场强越大，因此B点电场强度最大，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，A点电势比B点电势低，故B错误；
C．带电粒子在电场中沿电场线运动应具备的两个条件即电场线为直线和粒子的初速度方向与电场强度方向在同一直线上，由图可知，一电子在A点由静止释放，不会沿电场线运动，故C错误；
D．从B到C电势降低，由于是负电荷，电势能增加，克服电场力做功，故D正确。
故选D。
7. 如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，则下列说法中正确的是（ ）
A. 线速度B. 角速度
C. 加速度D. 周期
【答案】D
【解析】
【详解】小球做圆周运动的向心力F向=mgtanθ，根据mgtanθ＝m∙htanθ∙ω2得，角速度，线速度，可知角速度相同，线速度A的小于B的，故AB错误；根据mgtanθ=ma，解得a=gtanθ，故B的向心加速度大于A的，故C错误；由于角速度相同，故周期T=2π/ω，故周期相同，故D正确；故选D．
8. 某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F。若此物体受到的引力减小为，则其距离地面的高度应为（R为地球半径）（ ）
A. RB. 2R
C. 4RD. 8R
【答案】A
【解析】
【详解】在地球表面时
在某高度时
解得
所以距离地面的高度应为
故选A。
9. 光滑水平面上一运动的磁铁动能为Ek，若其吸引一静止的相等质量铁球后，二者共同运动速度变为原来的一半，则总动能为（ ）
A. EkB. Ek/4C. Ek/2D. 2E k
【答案】C
【解析】
【详解】设磁铁质量为m，速度为v，则Ek=mv2；由题意可知，变化后的动能为：；故选C．
10. 下列符合物理学史实的是（ ）
A. 海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
B. 卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
C. 开普勒在前人的基础上研究发现了万有引力定律
D. 第谷通过长时间的观测，最后总结出行星运动的三大定律
【答案】B
【解析】
【详解】A．亚当斯和勒维耶根据观测资料，利用万有引力定律计算发现了海王星，故A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验测量并算出引力常量，故B正确；
C．牛顿在前人基础上研究发现了万有引力定律，故C错误；
D．天文学家开普勒通过对观测资料的研究，总结出行星运动三大定律，故D错误。
故选B。
11. 下列关于机械能是否守恒的叙述，正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B. 做变速运动的物体机械能可能守恒
C. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D. 若只有重力对物体做功，物体的机械能也可能不守恒
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知考查对物体机械能守恒的理解，根据机械能守恒条件分析可得
【详解】A．物体匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大，说明匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，故A错误；
B．物体自由下落时，只有重力做功，机械能守恒，说明做变速运动的物体机械能可能守恒，故B正确；
C．物体匀速上升时，合外力对物体做功为零时，动能不变，重力势能增大，机械能增大，说明合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，故C错误．
D．若只有重力对物体做功，重力势能和动能相互转化，总的机械能守恒，故D错误．
【点睛】机械能守恒的条件：除重力和系统内弹力以外的力做正功（负功），系统机械能增大（减小）．
12. 下列关于点电荷的说法正确的是 ( )
A. 只有球形带电体才能看作点电荷
B. 只要带电体的体积很小，任何情况下都可看做点电荷
C. 体积很大的带电体，任何情况下都不可看做点电荷
D. 不论带电体多大，只要带电体间距离远大于它们的大小就可看成是点电荷
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：不论带电体多大，只要带电体间距离远大于它们的大小，或者放入电场中某点时，对该点的电场无影响，这样的电荷就可看成是点电荷，选项D正确．
考点：点电荷
13. 2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。若我国空间站质量为m，在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 空间站受到的地球引力大小为
B. 空间站受到的地球引力大小为
C. 在空间站内放入水中乒乓球在松手后会上浮
D. 在空间站内从水袋中挤出的水滴会漂浮在空中
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据万有引力定律可知，离地h高度的空间站受到的引力大小为
AB错误；
CD．在空间站内完全失重，有关于重力的现象均消失了，所以水中的乒乓球可以停留在水中的任何一个位置，挤出的水滴会漂浮在空中，C错误，D正确。
故选D。
14. 如图所示（弹簧与木块未连接），处于压缩状态的轻质弹簧将木块由静止向右弹出，此过程中（ ）

A. 弹簧对木块做正功，弹性势能减少
B. 弹簧对木块做正功，弹性势能增加
C. 弹簧对木块做负功，弹性势能减少
D. 弹簧对木块做负功，弹性势能增加
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧处于压缩状态，对木块的作用力向右，位移方向也向右，所以弹簧对木块做正功，则弹性势能减少，故A正确，BCD错误．
15. 小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像中，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由电容定义式
固定电容器的电容是确定的，与电荷量和电压无关。A正确，BC错误；
D．由
电荷量与电压成正比，D错误。
故选A。
16. 高铁已成为中国的“国家名片”，截至2022年末，全国高速铁路营业里程4.2万千米，位居世界第一。如图所示，一列高铁列车的质量为m，额定功率为，列车以额定功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设高铁列车行驶过程所受到的阻力为，且保持不变．则（ ）
A. 列车在时间t内可能做匀加速直线运动
B. 如果改为以恒定牵引力启动，则列车达到最大速度经历的时间一定大于t
C. 列车达到的最大速度大小为
D. 列车在时间t内牵引力做功为
【答案】B
【解析】
【详解】A．列车以恒定功率运动，根据牛顿第二定律可得
列车的速度v逐渐增大，则加速度a逐渐减小，所以列车做加速度减小的加速直线运动，直到达到最大速度，故A错误；
C．当牵引力等于阻力时，列车速度达到最大，则有
解得最大速度为
故C错误；
B．列车以恒定牵引力启动时先做匀加速直线运动，根据功率，可知列车速度增大，功率增大，达到额定功率后又开始做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度，并且此过程与以额定功率启动的最后阶段运动情况完全相同，而开始时的加速度比以额定功率启动的加速度小，所以经历的时间较长，列车达到最大速度经历的时间一定大于t，故B正确；
D．列车从开始到最大速度过程中，根据动能定理
将代入解得
故D错误。
故选B。
17. 关于电流强度，下列说法中正确的是（ ）
A. 根据，可知q一定与t成正比
B. 因为电流有方向，所以电流强度是矢量
C. 如果在相等时间内，通过导体横截面的电量相等，则导体中的电流一定是稳恒电流
D. 电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据这仅仅是一个比值定义式，从这个关系式可以看出，I与q和t都无关，是个比值．A错误；
B．电流的方向不是矢量性的方向，因为物体导电有正负两种粒子，所以人为规定正电荷的流动方向为电流的方向．B错误；
C．在相等时间内，通过导体横截面的电量相等，只说明电流大小不变，不一定是稳恒电流，只有大小和方向都不随时间改变的电流才是稳恒电流，故C错误；
D．国际基本单位有七个：米，秒，千克，安培，坎德拉，摩尔，开尔文，D正确．
故选D。
18. 右图描绘了两个电阻的伏安曲线，由图中可知，若将这两个电阻并联接入电路中，则通过R1、R2的电流比是（ ）
A. 1：2B. 3：1
C. 6：1D. 1：6
【答案】D
【解析】
【分析】考查欧姆定律。
【详解】把两电阻并联后，两端电压相同，由欧姆定律
结合图像可知电流之比为1：6，故选D。
【点睛】本题难度较小，由图像可知，斜率表示电阻大小，当纵坐标相同时判断电流之比即为所求。
二、非选择题（本题共5小题，共46分）
19. 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____。（填写选项前字母）
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。设重物的质量为m，从O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEP=_____，动能的变化量ΔEK=_____（用题目中的已知量表示）
(3)关于计算瞬时速度的方法，有同学认为可以用公式vB算B点的速度，你赞同吗？请表明你的观点及支持你观点的依据_____。
【答案】 ①. AB ②. ③. ④. 不赞同，关系式成立的条件是，重物下落的加速度为g，下落过程中只有重力做功，即机械能守恒。因此不能这种方法计算B点速度。
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器使用的是交流电，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺。实验中验证动能的增量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，故不需要测质量，所以不需要天平，故选AB。
(2)[2][3]从O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEP=mghB，动能的变化量:
由匀变速直线运动规律的推论可得：
所以得：
(3)[4] 不赞同，因为关系式成立的条件是：重物下落的加速度为g，且下落过程中只有重力做功，即机械能守恒。显然不能这种方法计算B点速度。
20. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，请回答以下问题：
①在该实验中，主要利用了 ____________ 来探究向心力与质量、半径、角速度之间关系；
A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法
②探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径 _________ （填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在 __________ 处；
A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C
③探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 ______ 。
A. B. C. D.
【答案】 ①. C ②. 不同 ③. B ④. D
【解析】
【详解】①[1]探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法，故C正确，ABD错误。
故选C。
②[2]探究向心力与角速度之间的关系时，需要两球的角速度不同，两个塔轮边缘的线速度相同，则要求塔轮的半径不同；
[3]为保证半径相同，应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C，故B正确，AC错误。
故选B。
③[4]两个小球所受的向心力的比值为1：9，根据公式可得角速度之比为1：3，传动皮带线速度大小相等，由可知，塔轮的半径之比为3：1，故D正确，ABC错误。
故选D。
21. 如图所示，质量m=0.01kg的带电小球处于方向竖直向下、场强大小E=2×104N/C的匀强电场中，恰好保持静止，不计空气阻力。
(1)判断小球的带电性质；
(2)求小球的电荷量；
(3)若某时刻匀强电场的场强突然减半，求小球运动的加速度大小和方向。
【答案】(1)负电；(2)5×10-6C；(3)5m/s2，方向竖直向下
【解析】
【详解】(1)小球保持静止状态，小球受到向下的重力，所以受到向上的电场力，场强方向向下，所以小球带负电；
(2)根据平衡条件
mg=qE
代入数据解得
q=5×10-6C
(3) 若某时刻匀强电场场强突然减半，根据牛顿第二定律
代入数据解得
a=5m/s2
方向竖直向下。
22. 如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F＝40N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8m，求：
（1）拉力F对木箱所做的功；
（2）摩擦力对木箱所做的功；
（3）外力对木箱所做的总功。
【答案】（1）160J；（2）－160J；（3）0
【解析】
【分析】如图所示，木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，其中重力和支持力的方向与位移的方向垂直，所以只有拉力和摩擦力对木箱做功。由于木箱做匀速直线运动，所以摩擦力跟拉力在水平方向上的分力大小相等、方向相反，拉力做正功，摩擦力做负功。
【详解】根据W＝Flcsα可得
（1）拉力对木箱所做的功为
W1＝Flcs60°＝40×8×0.5J＝160J
（2）摩擦力Ff对木箱所做的功为
W2＝Fflcs180°＝Fcs60°lcs180°＝40×0.5×8×（－1）J＝－160J
（3）外力对木箱所做的总功为
W＝W1＋W2＝0
23. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上，依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直，段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同，C、E、I、K在同一水平线上，J是最低点，与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移，和段粗糙，段光滑。的倾角，圆弧段半径。游戏时，质量的滑块从上高为h的某处静止释放，调节F、H的间距x，使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ，且不从L端滑出，则游戏成功。滑块（可视为质点）与和段的动摩擦因数，空气阻力可不计，。
（1）当时：
①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小；
②求游戏成功时的x，以及滑块经过J时的动能；
（2）求游戏成功且滑块经过J时，滑块所受支持力大小与h的关系式。
【答案】（1）①，，②，；（2）
【解析】
【详解】（1）①A到D由机械能守恒
在D由牛顿第二定律
解得
②A到F由机械能守恒
F到H过程中
A到J由动能定理
解得
（2），滑块能停在斜面上，若滑块恰好停在I，A到I由动能定理
解得
若滑块恰好停在L，A到L由动能定理
解得
A到J由动能定理
在J由牛顿第二定律
则