精品解析：湖南省株洲市炎陵县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

炎陵县2024年上期高二4月素质检测物理卷 时量：90分钟，满分：100分 一、选择题：本题共18小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在科学杂志上刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是（　　） A. 蚂蚁很小，一定可以看做质点 B. 蚂蚁在家里可以看作质点，蚂蚁在路上不能看作质点 C. 研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看做质点 D. 研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看做质点 2. 5G网络使用的无线电波通信频率是以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在间的特高频段的4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，如图所示5G网络的传输速率是4G网络的倍。与4G网络相比（　　） A. 5G信号的频率更小 B. 5G信号的传播速度超过光速 C. 5G信号相同时间内能传递更大的信息量 D. 5G信号不属于无线电波，它的波长小于可见光 3. 电场中P点放一个试探电荷-q，它所受的电场力为F，则关于P点的电场强度E1，正确的说法是（　　） A. ，方向与F相同 B. 若取走-q，P点的电场强度E1 =0 C. 若试探电荷为+2q，E不变 D. 若试探电荷为+2q，则，方向与E1相反 4. 如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内、在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量（　　） A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 5. 如图所示为某物体沿某一直线运动的v­t图像，下列说法正确的是（　　） A. 该物体在t=1s时刻的加速度大小为2m/s2 B. 该物体在5s内的位移为20m C 该物体先沿正方向运动，再沿负方向运动 D. 该物体一直做加速运动 6. 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子却没有推动，这是因为（　　） A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体 B. 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C. 推力小于摩擦力，加速度是负值 D. 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子保持原来的静止状态 7. 如图所示，某人站在水平地面上身子前倾保持姿势不动，则下列说法正确的是（　　） A. 人对地面的压力方向斜向下 B. 地面对人有水平向前的摩擦力 C. 地面对人的支持力和人对地面的压力是一对平衡力 D. 地面对人的支持力和人的重力是一对平衡力 8. 我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的（　　） A. 周期变大 B. 速率变大 C. 向心力变大 D. 向心加速度变大 9. 如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是 A. 将磁铁插入螺线管的过程中 B. 磁铁放螺线管中不动时 C. 将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 D. 磁铁静止而将螺线管向上移动 10. 某同学将标枪以速度v0斜向上投出，v0与水平方向的夹角为θ。则v0沿水平方向的分速度为（　　） A. v0cosθ B. v0sinθ C. v0 D. 无法确定 11. 某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶向上缓慢爬行（如图所示），下列关于他在向上爬的过程中受力分析情况正确的是（　　） A 受重力、支持力 B. 受重力、支持力和沿半球形切线向上的摩擦力 C. 支持力和摩擦力都在逐渐增大 D. 受重力、支持力、摩擦力、上滑力 12. 关于超重和失重，下列说法中正确的是（　　） A. 超重就是物体受的重力增加了 B. 只要物体做减速运动，物体就失重 C. 完全失重就是物体的重力没有了 D. 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变 13. 如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是（　　） A. 老鹰受重力和空气对它的作用力的合力提供向心力 B. 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 C. 老鹰受做匀速圆周运动的向心力方向竖直向上 D. 老鹰处于受力平衡状态 14. 物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则（ ） A. 重力做功为50 J B. 物体重力势能一定增加50 J C. 物体重力势能一定减小50 J D. 物体的重力势能一定是50 J 15. 如图所示的电路中，，，，闭合开关，那么通过电阻、、的电流之比为（　　） A. B. C. D. 16. 如图所示的匀强电场中，a、b、c三条虚线分别与电场线垂直。下列说法正确的是（　　） A. a线上各点的电势小于b线上各点的电势 B. b线上各点的电势等于c线上各点的电势 C. a线上各点的电场强度不相同 D. b线上各点的电场强度等于c线上各点的电场强度 17. 如图所示，汽车以速度通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是（　　） A. 等于汽车所受的重力 B. 小于汽车所受的重力 C. 大于汽车所受的重力 D. 速度越小压力越大 18. 高空坠物往往使落下的物体具有很大的动能，非常危险。假如一个质量为5kg的花盆，从离地面20m高的阳台由静止坠落，忽略空气阻力，g取，在花盆下落过程中重力的平均功率为（　　） A. B. C. D. 二、实验题：本题共3小题，每小题4分，每空2分，共12分。 19. 如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为，遮光条经过光电门的遮光时间为，则遮光条经过光电门的平均速度大小为________。通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越________（填“大”或“小”）。 20. 如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。该同学采用的是电流表的________（填“内接法”或“外接法”），在某次测量中，电压表的示数为，电流表的示数为，根据测量数据可计算出电阻，________。 21. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验： （1）通过比较重物在某两点间动能增加量与重力势能减少量就能验证机械能是否守恒。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A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物减少的重力势能ΔEp=___________。 （2）打点计时器打下A点的速度和打下C点时的速度分别记为，可判断___（填“大于”、“小于”、“等于”） 三、计算题：共3小题，34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，否则不得分。 22. 静止在水平路面上质量为30kg的手推车，在恒定水平推力的作用下，运动4s后速度达到6m/s，水平路面对手推车的摩擦力为15N，求手推车在此4s内： （1）加速度的大小； （2）通过的位移大小； （3）受到的水平推力大小。 23. 在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为，电源的电动势，电源内阻为，闭合开关。求： （1）闭合开关后，通过电阻箱的电流； （2）闭合开关后，电压表示数； （3）闭合开关后，电阻箱R产生的热功率P。 24. 如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接。小明乘雪橇从雪道上离冰面高度的A处由静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C处停止。已知小明与雪橇的总质量，用速度传感器测得雪橇在B处的速度大小，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点。g取，以水平冰面为参考平面，求： （1）小明与雪橇在A处时的总重力势能； （2）在B处时小明与雪橇的总动能； （3）从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能。 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BC．电场中某处的场强是电场的固有性质，不会因取走试探电荷而改变，也不会因试探电荷的性质和带电量大小而改变，B错误，C正确； D．根据前面分析若试探电荷为+2q，则，方向与E1相同，D错误。 故选C。 4. 如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内、在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量（　　） A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】磁通量 ，由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，面积增大，磁通量一直变大。 故选B。 5. 如图所示为某物体沿某一直线运动的v­t图像，下列说法正确的是（　　） A. 该物体在t=1s时刻的加速度大小为2m/s2 B. 该物体在5s内的位移为20m C. 该物体先沿正方向运动，再沿负方向运动 D. 该物体一直做加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．速度—时间图像的斜率表示加速度，则由所给图像知，该物体在t=1s时刻的加速度大小为 故A正确； B．速度—时间图像与坐标轴围成面积代表位移，则该物体在5s内的位移为 故B错误； C．在时间轴上方表示速度方向为正方向，时间轴下方表示速度方向为负方向，则物体一直沿正方向运动，故C错误； D．2~4s内，物体的速度不变，做匀速直线运动，4~5s内，物体做减速运动，故D错误。 故选A。 6. 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子却没有推动，这是因为（　　） A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体 B. 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C. 推力小于摩擦力，加速度是负值 D. 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子保持原来的静止状态 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由牛顿第二定律知，无论怎样小力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，故ABC错误； D．桌子在竖直方向还受重力，地面支持力，竖直方向合力也为零，故推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，某人站在水平地面上身子前倾保持姿势不动，则下列说法正确的是（　　） A. 人对地面的压力方向斜向下 B. 地面对人有水平向前的摩擦力 C. 地面对人的支持力和人对地面的压力是一对平衡力 D. 地面对人的支持力和人的重力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．人对地面的压力方向竖直向下，故A错误； B．人在水平方向不受力，即地面对人没有摩擦力作用，故B错误； C．地面对人的支持力和人对地面的压力是作用在两个物体的力，是一对相互作用力，故C错误； D．地面对人的支持力和人的重力大小相等、方向相反、作用在同一物体，是一对平衡力，故D正确。 故选D。 8. 我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的（　　） A. 周期变大 B. 速率变大 C. 向心力变大 D. 向心加速度变大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据组合体受到的万有引力提供向心力可得 解得 ，， 组合体仍沿原来的轨道运行，即轨道半径r不变，故速率、周期、向心加速度不变，ABD错误； C．向心力可表示为 F＝ma 组合体比天宫二号质量大，故向心力变大，C正确。 故选C。 9. 如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是 A. 将磁铁插入螺线管的过程中 B. 磁铁放在螺线管中不动时 C. 将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 D. 磁铁静止而将螺线管向上移动 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，回路中有感应电流，指针会偏转，因此AC错误； B．磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B正确． D．磁铁静止而将螺线管向上移动，线圈中的磁通量发生变化，会有感应电流产生，故D错误． 10. 某同学将标枪以速度v0斜向上投出，v0与水平方向的夹角为θ。则v0沿水平方向的分速度为（　　） A. v0cosθ B. v0sinθ C. v0 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】速度是矢量遵循平行四边形定则，将速度沿水平方向和竖直方向分解可知 故BCD错误，A正确。 故选A。 11. 某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶向上缓慢爬行（如图所示），下列关于他在向上爬的过程中受力分析情况正确的是（　　） A. 受重力、支持力 B. 受重力、支持力和沿半球形切线向上的摩擦力 C. 支持力和摩擦力都在逐渐增大 D. 受重力、支持力、摩擦力、上滑力 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．对人进行受力分析，结合平衡条件可知，人受到重力、支持力和沿半球形切线向上的摩擦力，故AD错误，B正确； C．令人所处位置的半径与竖直方向夹角为，则有 ， 人在半球形屋顶向上缓慢爬行过程，夹角减小，则支持力增大，摩擦力减小，故C错误。 故选B。 12. 关于超重和失重，下列说法中正确的是（　　） A. 超重就是物体受的重力增加了 B. 只要物体做减速运动，物体就失重 C. 完全失重就是物体的重力没有了 D. 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．超重、失重时，重力没有变化，视重发生变化，跟减速运动无关，故AB错误； C．完全失重并不是重力消失了或没有了，只是由于物体的重力完全用来产生加速度，因此对支持物没有压力或对悬挂物没有拉力，物体的重力并没有改变，故C错误； D．不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是（　　） A. 老鹰受重力和空气对它的作用力的合力提供向心力 B. 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 C. 老鹰受做匀速圆周运动的向心力方向竖直向上 D. 老鹰处于受力平衡状态 【答案】A 【解析】 【详解】AB．老鹰受重力和空气对它的作用力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是老鹰受到的力，故A正确，B错误； C．老鹰做匀速圆周运动的向心力方向指向圆周运动轨迹的圆心，故C错误； D．老鹰速度方向不断改变，处于非平衡状态，故D错误。 故选A。 14. 物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则（ ） A. 重力做功50 J B. 物体的重力势能一定增加50 J C. 物体的重力势能一定减小50 J D. 物体的重力势能一定是50 J 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．物体在运动过程中，克服重力做功50 J，说明重力做了−50 J的功，物体重力势能增加50 J，故AC错误，B正确； D．因零重力势能点不确定，故不能确定物体的重力势能大小，故D错误。 故选B。 【点睛】此题是对重力功及重力势能关系的考查；要知道重力做正功重力势能减小，重力做负功，重力势能增加；重力势能的变化等于重力做的功。 15. 如图所示的电路中，，，，闭合开关，那么通过电阻、、的电流之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，与并联后与串联，则 与并联，根据并联电路电流与电阻关系，可得 以上各式联立，解得 故选C。 16. 如图所示的匀强电场中，a、b、c三条虚线分别与电场线垂直。下列说法正确的是（　　） A. a线上各点的电势小于b线上各点的电势 B. b线上各点的电势等于c线上各点的电势 C. a线上各点的电场强度不相同 D. b线上各点的电场强度等于c线上各点的电场强度 【答案】D 【解析】 【详解】AB．沿电场线方向电势降低，所以a线上各点的电势高于b线上各点的电势，b线上各点电势高于c线上各点电势，故AB错误； CD．匀强电场中各点电场强度均相同，故C错误，D正确； 故选D。 17. 如图所示，汽车以速度通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是（　　） A. 等于汽车所受的重力 B. 小于汽车所受的重力 C. 大于汽车所受的重力 D. 速度越小压力越大 【答案】C 【解析】 【详解】汽车通过最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得支持力大小为 根据牛顿第三定律可知，车对地面的压力大小为 可知车对地面的压力大于汽车所受的重力，速度越小压力越小。 故选C。 18. 高空坠物往往使落下的物体具有很大的动能，非常危险。假如一个质量为5kg的花盆，从离地面20m高的阳台由静止坠落，忽略空气阻力，g取，在花盆下落过程中重力的平均功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】重力全过程中做的功为 下落过程中做自由落体运动，有 解得 则在花盆下落过程中重力的平均功率为 故选B。 二、实验题：本题共3小题，每小题4分，每空2分，共12分。 19. 如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为，遮光条经过光电门的遮光时间为，则遮光条经过光电门的平均速度大小为________。通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越________（填“大”或“小”）。 【答案】 ① 0.2 ②. 大 【解析】 【详解】[1]遮光条经过光电门的平均速度大小为 [2]根据可知，通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越大。 20. 如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。该同学采用的是电流表的________（填“内接法”或“外接法”），在某次测量中，电压表的示数为，电流表的示数为，根据测量数据可计算出电阻，________。 【答案】 ①. 外接法 ②. 20 【解析】 【详解】[1]该同学采用的是电流表的外接法； [2]根据测量数据可计算出电阻 21. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验： （1）通过比较重物在某两点间动能增加量与重力势能减少量就能验证机械能是否守恒。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A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物减少的重力势能ΔEp=___________。 （2）打点计时器打下A点的速度和打下C点时的速度分别记为，可判断___（填“大于”、“小于”、“等于”） 【答案】 ①. ②. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]从打O点到打B点的过程中，重物减少的重力势能为 （2）[2]根据纸带上的点迹距离的变化情况可知，从A到C速度越来越大，所以小于。 三、计算题：共3小题，34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，否则不得分。 22. 静止在水平路面上质量为30kg的手推车，在恒定水平推力的作用下，运动4s后速度达到6m/s，水平路面对手推车的摩擦力为15N，求手推车在此4s内： （1）加速度的大小； （2）通过的位移大小； （3）受到的水平推力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）60N 【解析】 【详解】（1）由速度与时间的关系式 得加速度的大小 （2）由平均速度公式 得通过的位移大小 （3）水平方向，由牛顿第二定律得 受到的水平推力大小 23. 在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为，电源的电动势，电源内阻为，闭合开关。求： （1）闭合开关后，通过电阻箱的电流； （2）闭合开关后，电压表示数； （3）闭合开关后，电阻箱R产生的热功率P。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 （2）根据欧姆定律可得 （3）闭合开关后，电阻箱R产生的热功率为 24. 如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接。小明乘雪橇从雪道上离冰面高度的A处由静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C处停止。已知小明与雪橇的总质量，用速度传感器测得雪橇在B处的速度大小，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点。g取，以水平冰面为参考平面，求： （1）小明与雪橇在A处时的总重力势能； （2）在B处时小明与雪橇的总动能； （3）从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小明与雪橇在A处时的总重力势能 （2）在B处时小明与雪橇的总动能 （3）从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$