2022-2023学年天津市九十六中学高二上学期1月期末物理试题（解析版）

2022-2023学年度第一学期高二年级物理期末试卷

共100分，考试用时60分钟

第Ⅰ卷（单项选择题共60分）

一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分）

1. 下列物理量中，是矢量的是（      ）

①位移②路程③瞬时速度④平均速度⑤时间⑥加速度⑦速率

A. 只有①③④⑥ B. 只有①③⑤⑥

C. 只有①③⑥⑦ D. 只有①②⑥

【答案】A

【解析】

【详解】位移、瞬时速度、平均速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而路程、时间和速率都是只有大小无方向的物理量，是标量。

故选A。

2. “和谐号”高铁车厢内的电子显示器，某时显示的信息如图所示，其中（　　）

A. “9：00”表示的是时间，“301km/h”表示的是平均速度

B. “9：00”表示的是时间，“301km/h”表示的是瞬时速度

C. “9：00”表示的是时刻，“301km/h”表示的是瞬时速度

D. “9：00”表示的是时刻，“301km/h”表示的是平均速度

【答案】C

【解析】

【详解】时刻指的是某一瞬间，时间指的是两个时刻之间的间隔；平均速度指一段时间内位移与时间的比值，而瞬时速度指的是物体在某一时刻的速度，所以车厢内电子显示屏上显示的分别是时刻及瞬时速度，即“9：00”表示的是时刻，“301km/h”表示的是瞬时速度，故选C。

3. 下列关于惯性的说法中，正确的是（　　）

A. 物体的惯性与物体质量有关 B. 物体的惯性与物体的速度有关

C. 物体的惯性与物体受力情况有关 D. 物体的惯性与物体的加速度有关

【答案】A

【解析】

【详解】物体惯性大小取决于物体的质量，质量大的物体惯性大，质量小得物体惯性小，而与物体的受力、运动状态、速度大小、加速度大小均无关。

故选A。

4. 下列电容器相关知识描述正确的是（     ）

A. 图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压 U等于电源的电动势 E．

B. 图乙为电容器放电示意图，若电容器上极板带电量为+Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，流过的总电量为 2Q

C. 图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容使用时都严格区分正负极

D. 图戊中的电容器上有“5.5V  1.0F”字样，说明该电容器只有两端加上 5.5V的电压时电容才为1.0F

【答案】A

【解析】

【详解】图甲为电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，同时两极板间的电压 U 等于电源的电 动势 E，故A正确；图乙为电容器放电过程，若电容器上极板带电量为+Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，且流过的总电量为 Q，故B错误；图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，前者电容器使用时严格区分正负极，后者没有，故C错误；图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样，说明该电容器两端电压最大值为 5.5V，而电容与电容器的电压及电量均无关，总是为1.0F，故D错误；故选A．

【点睛】考查电容器的充电与放电过程，掌握电容器带电量与极板带电量的关系，理解电容的含义，与极板电量，及两端电压无关，同时区别电解电容器与可变电容器的不同．

5. 一个质点沿半径为r的圆做匀速圆周运动，线速度为v，则它的角速度是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据线速度与角速度的关系可得

故选C。

6. 有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示。其中哪一个小磁针的指向是正确的（　　）

A. a B. b C. c D. d

【答案】D

【解析】

【详解】由图知，电流从右侧流入螺线管，据安培定则可得，螺线管左侧为N极，右侧为S极；螺线管外部的磁感线由N极指向S极，螺线管内部的磁感线由S极指向N极，因此小磁针a、c、d处磁场水平向左，小磁针a、c指向不对，小磁针d指向正确；小磁针b处磁场水平向右，小磁针b指向不对。

故选D。

7. 真空中有两个静止的点电荷，它们所带电荷量分别为和，相距为。它们之间静电力的大小是（   ）

（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据库仑定律，静电力的大小为

故选B。

8. 两个力、的合力为，已知，，那么的大小可能是（　　）

A. 4N B. 6N C. 18N D. 58N

【答案】C

【解析】

【详解】当、方向相同时，有最小值，可得

当、方向相反时，有最大值，可得

故的大小范围为

故选C。

9. 如图所示，物体在位于水平面上的台式弹簧测力计上处于静止状态。物体对弹簧测力计的压力（　　）

A. 就是物体受到的重力

B. 与物体受到的重力大小相等

C. 与物体受到的重力是一对平衡力

D. 与物体受到的重力是一对作用力与反作用力

【答案】B

【解析】

【详解】物体处于静止状态，根据受力平衡可知台式弹簧测力计对物体的支持力与物体受到的重力平衡，是一对平衡力；物体对弹簧测力计的压力与弹簧测力计对物体的支持力是一对作用力与反作用力；物体对弹簧测力计的压力与物体受到的重力大小相等，但压力不是重力。

故选B。

10. 质量为70kg的悬崖跳水者从崖顶开始做自由落体运动，一位观察者测出其在空中下落的时间是4.0s。取，此过程（　　）

A. 跳水者下落高度是40m B. 跳水者到达水面时的速度是

C. 重力对跳水者做的功是 D. 跳水者的重力势能增加了

【答案】C

【解析】

【详解】A．跳水者下落的高度为

故A错误；

B．跳水者到达水面时的速度为

故B错误；

CD．重力对跳水者做的功为

可知跳水者的重力势能减少了，故C正确，D错误。

故选C。

11. 下列关于失重的说法中，正确的是（　　）

A. 失重就是物体所受重力变小

B. 物体加速上升时处于失重状态

C. 物体自由下落时不会产生失重现象

D. 失重现象中地球对物体的实际作用力没有变化

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并没变，只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力变了，A错误；

B．物体加速上升时加速度的方向向上，处于超重状态，B错误；

C．物体自由下落时加速度的方向向下，产生失重现象，C错误；

D．失重现象中地球对物体的实际作用力没有变化，只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力变了，D正确。

故选D。

12. 一个孤立点电荷所激发电场的电场线如图所示，在电场中有M、N两点。关于这两点电场强度的说法正确的是（　　）

A. M点的电场强度大于N点的电场强度

B. M点的电场强度小于N点的电场强度

C. M、N两点的电场强度方向相同

D. M、N两点的电场强度方向相反

【答案】A

【解析】

【详解】AB．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图知M点处电场线密，故M点的电场强度大于N点的电场强度，所以A正确，B错误；

CD．点电荷形成的电场中场强的方向沿电场线的方向，所以M、N两点的电场强度方向不相同，也不反向，所以CD错误。

故选A。

13. 某物体做直线运动的图像如图所示，由此可知该物体（　　）

A. 第2s内处于静止状态 B. 第1s内和第3s内的速度方向相同

C. 第1s内和第3s内的速度方向相反 D. 第1s内和第3s内的加速度方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，第2s内物体做匀速直线运动，故A错误；

BC．由图可知，第1s内和第3s内的速度均为正，则速度方向相同，故C错误，B正确；

D．由图像中图像的斜率表示加速度，由图可知，第1s内和第3s内的加速度方向相反，故D错误。

故选B。

14. 水平路面上以20m/s速度匀速行驶的汽车，受到的阻力为1500N。汽车发动机的功率为（　　）

A. 3kW B. 30kW C. 75kW D. 300kW

【答案】B

【解析】

【详解】汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，则汽车发动机的功率为

故选B。

15. 假设地球是一个球体，其半径为R。某航天器距地面的距离为R时，它们的相互作用力为F，当航天器距地面的距离为2R时，则它们的相互作用力大小为（　　）

A  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设地球质量为，航天器质量为，某航天器距地面的距离为R时，它们的相互作用力为F，则有

当航天器距地面的距离为2R时，则它们的相互作用力大小为

故选D。

16. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是　　

A. 由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

B. 由知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与横截面积S成反比

C. 将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一

D. 将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则电阻丝的电阻变为原来的2倍

【答案】B

【解析】

【详解】导体的电阻由导体本身决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项A错误；由知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与横截面积S成反比，选项B正确；导体的电阻率只与材料有关，与长度无关，选项C错误；将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则截面积变为原来的1/2，则电阻丝的电阻变为原来的4倍，选项D错误.

17. 质量为的物块沿着倾角为的固定粗糙斜面匀速下滑，已知重力加速度为，则（　　）

A. 物块对斜面的压力大小为 B. 物块对斜面的摩擦力大小为

C. 斜面对物块的支持力大小为 D. 斜面与物块间的动摩擦因数为

【答案】D

【解析】

【详解】物块匀速下滑，根据受力平衡可得斜面对物块的支持力大小为

即物块对斜面的压力大小为；斜面对物块的摩擦力大小为

即物块对斜面的摩擦力大小为；根据

解得斜面与物块间的动摩擦因数为

故选D。

18. 如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，在滑行到D点的过程中两次克服摩擦力做的功相等，下列说法正确的是（　　）

A. 物体与两斜面间的动摩擦因数不相等

B. 两次运动过程中物体所受支持力都做正功

C. 物体两次运动过程中，重力都做正功

D. 物体两次下滑的加速度大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．当斜面倾角为时，对斜面上的物体受力分析可知

假设斜面长度在水平面的投影为，则由几何关系可知

木块在斜面上克服摩擦力做功可表示为

由两次克服摩擦力做的功相等且斜面在水平面的投影也相等，故题中两次下滑在滑行过程中物体与两斜面间的动摩擦因数相等，故A错误；

B．两次运动过程中物体所受支持力方向垂直斜面向上，物体位移是沿着斜面方向的，所以物体所受支持力与位移垂直，支持力不做功，故B错误；

C．物体两次沿斜面下滑运动过程中，重力对物体做功，所以重力做正功，故C正确；

D．由牛顿第二定律可得

可得

即物体两次下滑的加速度与斜面角度有关，故D错误。

故选C。

19. 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（　　）

A. 开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电

B. 开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电

C. 开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电

D. 开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电

【答案】A

【解析】

【详解】AB．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电，故A正确，B错误；

CD．开关接2时，平行板电容器放电，电荷中和，电容器不带电，故CD错误。

故选A。

20. 将距离沙坑表面上方1m高处质量为0.2kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止时距离沙坑表面的深度为10cm．若忽略空气阻力，g取10m/s2，则小球克服沙坑的阻力所做的功为（　　）

A 0.4J B. 2J C. 2.2J D. 4J

【答案】C

【解析】

【详解】由动能定理得

解得

小球克服沙坑的阻力所做的功为2.2J，故C正确，ABD错误。

故选C。

二、实验：每空2分共14分

21. 在实验室测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示，回答下列问题：

（1）在闭合开关之前，为防止电表过载，那么滑动变阻器的滑动头应放在___________处。（填“”或“”）

（2）现备有以下器材：

A.干电池个

B.滑动变阻器（）

C.滑动变阻器（）

D.电压表（）

E.电压表（）

F.电流表（）

G.电流表（）

其中滑动变阻器应选_________，电流表应选_______，电压表应选___________。（填器材前的字母代号）

（3）如图是由实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的电动势 ___________ ，内电阻___________。（均保留两位有效数字）

（4）关于该实验，下列分析正确的有___________。

A.内阻的测量值大于真实值

B.内阻的测量值小于真实值

C.该实验的误差来源于电压表的分流

【答案】    ①.     ②. B    ③. F    ④. D    ⑤.     ⑥.     ⑦. BC

【解析】

【详解】（1）[1]为防止电表过载，应将滑动变阻器的电阻全部接入电路，故滑片滑到a处。

（2）[2][3][4]一个干电池电动势约为，所以电压表选D；电路中电流较小，电流表选F；干电池的内阻较小，为了让电压表的示数有明显变化，滑动变阻器的阻值不能太大，同时为了方便调节，滑动变阻器选B。

（3）[5]图像纵轴截距为电源电动势，即；

[6]图像斜率表示电源的内阻，则

（4）[7]当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U−I图像如图所示

由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值；故A错误，BC正确。

故选BC。

三、计算

22. 质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．

(1)求粒子从A点射入磁场时的速度v；

(2)求匀强磁场的磁感应强度B．

【答案】(1) (2)

【解析】

【详解】作粒子经电场和磁场的轨迹图，如图所示：

(1)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：

①

解得：

(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：

②

由几何关系得：

r2＝(r－L)2＋d2 ③

联立①②③式得：磁感应强度

23. 如图所示，长为L的不可伸长绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m的带电小球。将该装置放在水平向右场强为E的匀强电场中，小球在A点静止时细线与竖直方向成37°角。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）重力加速度为g。

（1）画出小球在A点静止时的受力示意图；

（2）计算小球所带电荷量并判断小球所带电荷的电性；

（3）若保持细线处于绷紧状态，将小球向右拉，直至细线与电场线平行。由静止释放，求小球运动到最低点时细线的拉力大小。

【答案】（1）见解析；（2）；正电；（3）

【解析】

【详解】（1）受力如图如图所示；

（2）由图可知

=

电性为正电

（3）由动能定理得

牛顿第二定律

代入数据解得

T=