2024恩施州高中教育联盟高二上学期期末考试物理含解析

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考试满分：100分 考试用时：75分钟
祝考试顺利
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
B. 电动势在数值上等于非静电力在电源内把的电子从正极移送到负极所做的功
C. 由公式可知，若将电荷量为的正电荷，从A点移动到点克服电场力做功，则两点的电势差为
D 由可知，磁场中某点磁感应强度与磁场力成正比，与电流元成反比
2. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（ ）
A. a点的电势高于b点的电势
B. a点的电场强度大于c点的电场强度
C. 电子经过b点时的速度大于经过a点时的速度
D. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
3. 特高压直流输电是国家重点能源工程，图为特高压直流输电塔仰视图，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流和三点连线与两根导线等高并垂直，点位于两根导线间的中点，两点与点距离相等，d点位于点正下方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A. a点处的磁感应强度方向竖直向上B. b点处的磁感应强度大小为零
C. c点处的磁感应强度方向竖直向上D. d点处的磁感应强度大小为零
4. 2023年10月26日，中国自主研发的神舟十七号载人飞船发射成功，并实现与中国空间站的快速对接。假设空间站在地球航天发射基地上方某高度的圆形轨道上运行。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十七号的发射速度小于空间站的运行速度
B. 神舟十七号在对接轨道上的运行周期小于空间站的运行周期
C. 对接时，神舟十七号的加速度小于空间站的加速度
D. 了实现对接，神舟十七号应在对接时点火减速
5. 如图，边长均为a的立方体木块和空心铁块，用长度也为a的细绳连接，悬浮在平静的池中，木块上表面和水面的距离为h。当细绳断裂后，木块与铁块分别竖直向上、向下运动，当木块上表面刚浮出水面时，铁块恰好到达池底。已知木块的质量为m，铁块的质量为M，不计水的阻力，则池深为（ ）
A. B. C. D.
6. 一带正电微粒只在静电力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法不正确的是（ ）

A 段电势逐渐升高
B. 段电场强度为零
C. 段微粒做加速度逐渐减小的加速运动
D. 段的电势沿轴均匀降低
7. 某电路图如图所示，电源的电动势，内阻，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值为，闭合开关，将滑片由端缓慢移至端，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为B. 电源的最大输出功率为
C. 路端电压的最大值为D. 电源的最大效率约为
8. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，闭合后，两板间有一质量为、带电量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）
A. 在仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有的电流
B. 在仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流
C 若将断开，且将A板向左平移一小段位移，点电势降低
D. 若将断开，再将A板向下平移一小段位移，点电势不变
9. 图为由理想变压器、电阻和灯泡组成的电路，电路输入的电压为，电阻的阻值是，小灯泡上标有“”，变压器副线圈回路中接入两个均标有“”的小灯泡，小灯泡均正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A. 理想变压器的原、副线圈匝数比为
B. 电路输入的电压
C. 通过电阻的电流是
D. 电阻的功率为
10. 如图所示，和为间距、水平放置的平行金属导轨，导轨间分布着方向竖直向下、大小为的匀强磁场，之间接有电动势、内阻的电源以及的定值电阻，质量的导体棒跨放在导轨上并与导轨接触良好，在导体棒的中点用轻绳经定滑轮悬挂质量的物块，闭合开关，导体棒恰好保持静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，不计其它电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 流过导体棒的电流为
B. 若磁感应强度的大小不变，方向改为水平向左，导体棒的加速度大小为
C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2
D. 若磁感应强度的大小和方向未知，要使导体棒静止，所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
二、实验题（共18分）
11. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______。
A．速度变化量与高度变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．动能变化量与势能变化量
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，设重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量_______，动能变化量_______。
（3）请提出一条减小实验误差的方法______________。
12. 某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻，实验室提供下列仪器：
A．电池组（电动势约为，内阻约为）
B．电压表V（量程为，内阻约为）
C．电流表A（量程为，内阻）
D．定值电阻
E．电阻箱
F．滑动变阻器
G．导线及开关

（1）同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的（a）、（b）两种测量电路，经讨论后认为_______测量电路更合理。[填“（a）”或“（b）”]
（2）按照电路设计连接好电路后进行实验，调节电阻箱，记录下各仪器的读数。若某次实验时电阻箱旋钮及电流表指针如图乙所示，则此时电阻箱的阻值为_______，通过电阻箱的电流大小为_______。
（3）将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录数据作出如图丙所示的图像，若测得图线纵轴截距为12.9，图线斜率为0.91，则电池组电动势_______，内阻_______。（结果均保留到小数点后一位）
（4）误差分析：（b）测量电路设计方案及上述数据处理方法使电源电动势测量值_______（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
三、计算题（共42分）
13. 如图所示，间距为的水平传送带以的速度顺时针匀速转动，在传送带的左端A点轻放一质量的有颜色小物块，当小物块与传送带共速时因某种原因传送带突然停止运动，最终物块恰好到达传送带的右端点，重力加速度。则：
（1）物块与传送带间的动摩擦因数为多少？
（2）物块在传送带上留下的划痕为多少？
（3）物块与传送带因摩擦产生的热量为多少？
14. 世界首条高温超导高速磁悬浮样车在中国下线，我国技术已达世界领先水平。超导磁悬浮列车可以简化为如图所示模型：在水平面上固定两根相距的平行直导轨，导轨间有大小均为，宽度都为的匀强磁场，相邻磁场区域的磁场方向相反。整个磁场以速度水平向右匀速运动，边长为的单匝正方形线圈悬浮在导轨上方，在磁场力作用下向右运动，并逐渐达到最大速度。匀速运动一段时间后超导磁悬浮列车开始制动，所有磁场立即静止，经位移停下来。设线圈的电阻为，质量为，运动过程中受到的阻力大小恒为。求：
（1）线圈运动的最大速度（提示：动生电动势的切割速度为。）；
（2）制动过程线圈产生的焦耳热；
（3）从开始制动到停下来所用的时间。
15. 如图所示，平面直角坐标系的区域内，在和轴正半轴间，有垂直坐标平面向外的匀强磁场和沿轴正方向的匀强电场，匀强电场的电场强度大小为；在轴正半轴下方有沿轴正方向的匀强电场，其电场强度的大小为。在轴上坐标为的点，沿轴正向抛出一个带正电的小球，小球从坐标为的点进入正交的电磁场中做匀速圆周运动，并以垂直轴的方向进入轴下方的电场中，不计空气阻力，不计球的大小，重力加速度为，求：
（1）小球从点射出的初速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）小球在轴下方运动时，离轴的最大距离及第4次经过轴时的位置到坐标原点的距离。