甘肃省天水市甘谷县第四中学2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题(含答案)

甘谷四中2022—2023学年第一学期期末考试试卷

高二物理

第I卷（选择题，共48分）

一、单选题（每小题4分，共32分）

1．下列陈述与事实相符的是（　　）

A．法拉第提出分子电流假说

B．开普勒测出万有引力常量

C．库仑最早测得元电荷e的数值

D．奥斯特发现电流周围存在磁场

2．真空中有两个点电荷，它们的距离为R，当它们的电荷量都增加为原来的3倍，距离也变为原来的3倍时，两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的（　　）

A．1倍  B．3倍   C．9倍      D．12倍

3．关于电场线的说法，正确的是（　　）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

B．在匀强电场中，正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

D．静电场的电场线是闭合的

4．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为32Ω，则导线原来的电阻值为（      ）

A．4Ω  B．32Ω   C．128Ω      D．2Ω

5．一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度水平向左运动，钢球的动量变化量为（　　）

A．0.9kgm/s  水平向左         B．0.9kgm/s  水平向右

C．0.3kgm/s  水平向左         D．0.3kgm/s  水平向右

6．如图，一金属圆线圈处于匀强磁场中，当磁感应强度逐渐增大，线圈的磁通量将（　　）

A．逐渐增大 

B．逐渐减小

C．先增大后减小 

D．先减小后增大

7．如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（　　）

A．大小为B，方向向上 

B．大小为2B，方向向左

C．大小为B，方向向下 

D．大小为2B，方向向右

8．如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知（　　）

A．电源电动势为2V

B．电源内阻为0.3Ω

C．电源短路时电流为3A

D．路端电压为1.2V时，电路中的外电阻为2Ω

二、多选题（每小题4分，共16分）

9．电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（　　）

A．工作时化学能转化为电能和内能 

B．充电时化学能转化为电能和内能

C．工作时电能转化为化学能和内能 

D．充电时电能转化为化学能和内能

10．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（　　）

  A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV

C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

11．某弹簧振子在B、C之间做简谐振动，内的振动图像如图，由图可知，下列说法中正确的是（　　）

A．振动周期为4s，振幅为cm

B．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值

C．第3s末振子的速度为正向的最大值

D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动

12．如图R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（　　）

A．灯泡L变暗

B．光敏电阻R上的电压增大

C．电容器C的带电荷量增大

D．理想电压表V的读数减小

第II卷（非选择题，共52分）

三、实验题（共16分）

13．（本小题10分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：

（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为___________。

（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为___________；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为___________。

（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：

A．电压表（量程，内阻约为；量程，内阻约为）

B．电流表（量程，内阻约为；量程，内阻约为）

C．滑动变阻器

D．滑动变阻器

E.电阻箱

F.的干电池两节，内阻不计

为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。

（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线_________。

（5）从实验原理上看，待测电阻测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。

（6）用上面测得的金属丝长度（单位：）、直径（单位：）和电阻（单位：），可根据电阻率的表达式___________算出所测金属丝的电阻率。

14．（本小题6分）下图为“验证动量守恒定律”的实验装罝，实验中选取两个小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为和；

②安装实验装置，使斜槽的末端切线水平；

③先不放小球，让小球从斜槽顶端由静止释放，标记小球在水平桌面上的落点位罝；

④将小球放在斜槽末端，仍让小球从斜槽顶端由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在水平桌面上的落点位置；

⑤图中、、点是实验过程中记下的小球在水平桌面上的三个落点平均位置，测出、、点到斜槽末端的水平桌面投影点O点的距离，分别标记为SM、SP、SN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量、应满足关系______ （选填“＞”、“＝”、“＜”或“都可以”）；

（2）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。

（3）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。

A．斜槽的末端必须是水平的                

B．斜槽的轨道必须是光滑的

C．必须测出斜槽末端的高度

D．A、B的质量必须相同

（4）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式                             ，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

四、计算题（共36分）

15．（本小题8分）质量为的木块静止在光滑水平面上，一质量为的子弹以的水平速度击中木块，最后一起运动，则：

（1）一起运动的速度大小是多少？

（2）若子弹在木块中相对运动时间，则木块受到子弹的平均推力多大？

16．（本小题8分）某个质点的简谐运动图像如图所示。求：

（1）振动的振幅和周期；

（2）写出简谐运动的表达式；

（3）内质点经过的路程。

17．（本小题10分）如图所示，平行金属板竖直放置，闭合电建后，一质量为m，带电量为q的小球，用细线拴住能处于静止状态，静止时细线与竖直方向的夹角为θ，两板间的电势差为U，重力加速度为g，请：

（1）判断带电小球的电性；

（2）求出金属板间的电场强度的大小E；

（3）求出金属板间的距离L。

18．（本小题10分）如图所示的电路中，电源电动势E＝220V，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求：

（1）电源总功率；

（2）电源的输出功率；

（3）电动机的效率为多少？

甘谷四中2022—2023学年第一学期期末考试试卷

高二物理 答案

第I卷（选择题，共48分）

一、单选题（每小题4分，共32分）

二、多选题（每小题4分，共16分）

一、单选题（每小题4分，共32分）

1．【答案】D

【详解】A．安培提出了分子电流假说，故A错误；

B．卡文迪许测出万有引力常量，故B错误；

C．密立根最早测得元电荷e的数值，故C错误；

D．奥斯特发现电流周围存在磁场，故D正确。

故选D。

2．【答案】A

【详解】根据F=k得

F′==F

两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的1倍。

故选A。

3．【答案】C

【详解】A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；

B．在匀强电场中，若正电荷初速度方向与电场线方向不在同一直线上，则正电荷不会沿电场线运动，故B错误；

C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故C正确；

D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，故D错误。

故选C。

4．【答案】D

【详解】将导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，横截面积变为原来的，体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻定律可知，电阻变为原来的16倍，则导线原来的电阻值为2Ω。

故选D。

5．【答案】A

【详解】以水平向左为正方向，钢球的动量变化量为

可知钢球的动量变化量的大小为，方向水平向左。

故选A。

6．【答案】A

【详解】根据磁通量表达式

当磁感应强度逐渐增大时，可知线圈的磁通量将逐渐增大。

故选A。

7．【答案】C

【详解】根据安培定则可得导线a、b的电流在c处的磁场方向，作出合磁场如图：

根据几何关系可知合磁场方向向下，大小

故选C。

8．【答案】A

【详解】AB．根据

结合图像可知

，

A正确，B错误；

C．电源短路时电流为

C错误；

D．路端电压为1.2V时，电路中的电流

电路中的外电阻

D错误。

故选A。

二、多选题（每小题4分，共16分）

9．【答案】AD

【详解】AC．电池工作时化学能转化为电能，同时由于用电元件发热，也转化为部分内能，故A正确，C错误；

BD．充电时电能转化为化学能，同时由于用电元件发热，也转化为部分内能，故B错误，D正确。

故选AD。

10．【答案】BD

【详解】A．由图象可知

φb = φe

则正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A错误；

B．由图象可知

φa = 3V，φd = 7V

根据电场力做功与电势能的变化关系有

Wad = Epa - Epd = (φa - φd)( - e) = 4eV

B正确；

C．沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，C错误；

D．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示

由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D正确。

故选BD。

11．【答案】AC

【详解】A．根据图像可知，振动周期为4s，振幅为8cm，A正确；

B．第2秒末，振子到达波谷处，速度为零，加速度最大，回复力指向正向，所以加速度为正向最大，B错误；

C．第3秒末，振子到达平衡位置正在向波峰移动，故速度为正向的最大值，C正确；

D．从第1s末到第2s末振子从平衡位置向波谷移动，速度越来越小，振子在做减速运动，D错误。

故选AC。

12．【答案】CD

【详解】D．当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值R减小，则总电阻减小，总电流变大，由

可知，路端电压减小，即理想电压表V的读数减小，D正确；

A．灯泡L上的电流变大，则灯泡变亮，A错误；

B．由闭合电路欧姆定律可得

则光敏电阻R上的电压减小，B错误；

C．电容器两端电压等于灯泡两端电压，可知电容器两端电压增大，根据Q=CU可知，电容器C的带电荷量增大，C正确。

故选CD。

三、实验题（共16分）

13．（本小题10分)

【给分标准】（1）1分  （2）第一空2分；第二空1分  （3）1分 （4）2分  （5）1分 （6）2分

【答案】（1） 6.0     （2）1.125; (1.124~1.126均算对)     9.75（9.74~9.76均算对）  （3）  R1

（4）

（5）小于    （6）

【详解】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“”，故电阻读数为6.0Ω。

（2）螺旋测微器的读数为

 毫米刻度尺的分度值是1mm，需估读到mm的十分位，因此图中读数为9.75cm。

（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为

要求电流小于0.1A，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选。

（4）  根据实验电路图连接实物电路图，如图所示

（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据测量原理

可知待测电阻测量值小于其真实值。

（6）根据电阻定律有

可得

14．（本小题6分)

【给分标准】（1）1分   （2）2分    （3）1分    （4）2分

【答案】（1） ＞      （2）10.5  （答案唯一，其他答案均不给分！）   （3） A    （4）

【详解】（1）为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量，即m1＞m2；

（2）观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为

（3）首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误；

D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。

故选A。

（4）小球离开轨道后做平抛运动，因为抛出点的高度相等，所以小球做平抛运动的时间t相等，小球做平抛运动的初速度越小，水平位移越小，两球碰撞后入射球的速度变小，小于碰撞前入射球的速度，且小于被碰球的速度，碰撞后入射球的水平位移变小，入射球的水平位移小于被碰球的水平位移，由图示可知，入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的P、M两点，被碰球落地位置是N，设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后入射球速度大小为v1，被碰球速度大小为v2，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t，则有

m1v0t=m1v1t+m2v2t

则

m1SP=m1SM+m2SN

所以只要满足关系式m1SP=m1SM+m2SN，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

四、计算题（共38分）

15．（本小题8分)【答案】（1）20m/s；（2）4500N

【详解】(1)由动量守恒定律，得

（2）对木块分析，由动量定理，得

16．（本小题8分）【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）根据图像可知振动的振幅为

周期为

（2）简谐运动的表达式为

（3）由于

则内质点经过的路程为

17．（本小题10分）【答案】（1）见解析；（2）；（3）

【详解】（1）根据题意，小球带电量为q，且处于静止状态，由电路图可知，M板与电源正极相连带正电，对小球受力分析如图

可知，小球受向左的电场力，则电场力与电场方向相反，则小球带负电。

（2）由电场力公式

小球受力平衡

解得

（3）由电势差与电场强度的关系可得，两板间电压

解得

18．（本小题12分）【答案】（1）2200W；（2）2100W；（3）80%

【详解】（1）电路的总电流

电源总功率

P=IE=2200W

（2）电源的输出功率

（3）电动机两端电压

电动机的效率为