内容正文:
独山中学2025-2026学年度第一学期期末考试
高二物理试卷
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
2. 如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P,在下面放一条白纸带,当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带,铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线。若振动曲线如图乙所示,由图像可知下列说法正确的是( )
A. 振子偏离平衡位置的最大距离为20 cm
B. 1 s末到5 s末振子的路程为40 cm
C. 2 s末和4 s末振子的位移相等,运动方向也相同
D. 振子在2 s内完成一次往复性运动
3. “单摆”是一种理想化模型,如图所示,为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球,上端固定放在倾角为的光滑斜面上,这个装置也可以等效为“单摆”,当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A. B.
C. D. 以上答案都不对
4. 某电场中的等势面如图所示,下列关于该电场的描述正确的是( )
A. 负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功
C. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
D. 正电荷由A移动到C,静电力做负功
5. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.00A和24.0V,则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A. 24W B. 32W C. 42W D. 56W
6. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向(B图表示通电环形导线产生的磁场,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中不正确的是( )
A. 电压表V的示数变小 B. 电流表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表A的示数变大
8. 一个电流计的满偏电流Ig=100μA,内阻为600Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,则应在电流计上( )
A. 串联一个5.4kΩ的电阻 B. 串联一个约0.1Ω的电阻
C. 并联一个约0.1Ω的电阻 D. 并联一个5.4kΩ的电阻
二、多选题(每小题6分,共12分)
9. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,两点电势分别为、,两点电场强度分别为、,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。则( )
A. B. C. D.
10. 如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
A. 开关S接通的瞬间
B. 开关S接通后,电路中有稳定电流时
C. 开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中
D. 开关S断开的瞬间
三、实验题(第11题(2)问4分,其它每空3分,共22分)
11. 两位宁夏的同学利用假期分别去参观北京和海南,较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,并绘制了T2-L图象
(1)如图甲所示,去北京的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”).
(2)返回宁夏后,两位同学合作绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比 =________.
(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测得的g值比当地的标准值偏小,可能是因为_____
A.摆球的质量偏大
B.摆动的偏角偏小
C.计算摆长时,把悬线长当作了摆长
D.测量周期时,将n次全振动误记成了(n+1)次全振动
12. 如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组,为了准确测量该电池组的电动势和内阻,进行了以下操作:
(1)该小组先用多用电表直流2.5V挡粗略测量水果电池组的电动势,电表指针如图乙所示;
(2)为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测水果电池组(内阻约为1000Ω)
B.电流表A(0~5mA,内阻为25Ω)
C.电压表V1(0~3V,内阻约为1000Ω)
D.电压表V2(0~15V,内阻约为5000Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~1500Ω)
G.开关、导线各若干
①应该选择的实验电路是图中的________(选填“丙”或“丁”);
②实验中电压表、滑动变阻器分别选( )
A、V1 R1 B、V1 R2 C、V2 R1 D、V2 R2
(3)确定好的电路后,调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据,作出U—I图像如图戊所示,根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势E=______V,内电阻r=______Ω。(结果均保留三位有效数字)
四、解答题(13题10分,14、15题各12分,共34分)
13. 如图所示,已知平行板电容器两极板间距d=4mm,充电后两极板电势差为120V。A板带正电,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm。不计重力,求:
(1)极板所带电荷量;
(2)两板间的电场强度;
(3)P点的电势;
14. 用轻质柔软绝缘细线,拴一质量为0.01kg、电荷量为的小球,细线的上端固定于点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成(取,,),则:
(1)小球带什么电?
(2)匀强电场的场强多大?
(3)若取下小球,并把小球从点水平移到点,距离,求电场力对小球做的功?小球的电势能改变量?(回答增加或减少了多少)
15. 如图,竖直平面内有一固定的光滑圆弧轨道,下端与水平地面相切。质量为m的物体a自轨道最高点由静止释放,与静置于底端质量为3m的物体b发生弹性碰撞。物体a、b与地面间的动摩擦因数分别为和,轨道半径,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰后瞬间b的速度大小;
(2)碰后a沿圆轨道上升的高度;
(3)a、b静止时,两者相隔的距离。
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独山中学2025-2026学年度第一学期期末考试
高二物理试卷
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,,,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】两球碰撞过程中系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得
代入数据解得
如果两球发生完全弹性碰撞,有
由机械能守恒定律得
代入数据解得
则碰撞后A、B的速度
故选C。
2. 如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P,在下面放一条白纸带,当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带,铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线。若振动曲线如图乙所示,由图像可知下列说法正确的是( )
A. 振子偏离平衡位置的最大距离为20 cm
B. 1 s末到5 s末振子的路程为40 cm
C. 2 s末和4 s末振子的位移相等,运动方向也相同
D. 振子在2 s内完成一次往复性运动
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由题图乙可知振子偏离平衡位置的最大距离为10 cm,振子在4 s内完成一次往复性运动。故AD错误;
B.1 s末到5 s末振子恰好振动一个周期,其路程为
故B正确;
C.2 s末和4 s末振子位移均为0,位移相同,2 s末振子向x轴负方向运动,4 s末振子向x轴正方向运动,运动方向相反。故C错误。
故选B。
3. “单摆”是一种理想化模型,如图所示,为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球,上端固定放在倾角为的光滑斜面上,这个装置也可以等效为“单摆”,当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A. B.
C. D. 以上答案都不对
【答案】C
【解析】
【详解】在斜面上,根据牛顿第二定律可知,沿斜面向下的加速度为,所以单摆的周期为,ABD错误C正确.
4. 某电场中的等势面如图所示,下列关于该电场的描述正确的是( )
A. 负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功
C. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
D. 正电荷由A移动到C,静电力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A. A点和B点在同一等势面上,所以负电荷在A点的电势能和在B点的电势能一样大,故A错误;
B.电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功,故B正确;
C.负电荷在电势越低的地方电势能越大,所以负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小,故C错误;
D.根据
>0
所以正电荷由A移动到C,静电力做正功,故D错误。
故选B。
5. 在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.00A和24.0V,则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A. 24W B. 32W C. 42W D. 56W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】电动机的电阻为
电动机的总功率为
电动机的热功率
电动机正常运转时的输出功率是
故选B。
6. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向(B图表示通电环形导线产生的磁场,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据安培定则判断电流周围磁场的方向,直导线大拇指指向为电流方向,而环导线四指指向即为电流方向,从而进行判断.
【详解】A. 根据安培定则,螺线管内部的磁场方向向右.故A错误;
B. 从上往下看,线框的电流方向为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上.故B正确;
C. 直线电流的方向竖直向上,根据安培定则知,直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里.故C错误;
D. 由于电流的方向竖直向上,根据安培定则知,磁场方向应该逆时针.故D错误.
故选B.
7. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中不正确的是( )
A. 电压表V的示数变小 B. 电流表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表A的示数变大
【答案】AD
【解析】
【详解】D.当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则总电阻增大,电路中总电流减小,故电流表A的示数变小,故D错误,符合题意;
A.电压表V的示数满足
可知电压表V的示数增大,故A错误,符合题意;
C.因路端电压增大,电流表的示数满足
可知中电流增大,故C正确,不符合题意;
B.因总电流减小,而中电流增大,则中电流减小,故B正确,不符合题意。
故选AD。
8. 一个电流计的满偏电流Ig=100μA,内阻为600Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,则应在电流计上( )
A. 串联一个5.4kΩ的电阻 B. 串联一个约0.1Ω的电阻
C. 并联一个约0.1Ω的电阻 D. 并联一个5.4kΩ的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】改装成电流表要并联电阻分流,其并联电阻阻值为
故为并联0.1Ω的电阻。
故选C。
二、多选题(每小题6分,共12分)
9. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,两点电势分别为、,两点电场强度分别为、,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题意可知,负电荷受到的电场力方向由A点指向B点,则电场方向由B点指向A点,根据沿电场方向电势降低可知
故A正确,B错误;
CD.由图像的切线斜率表示加速度,可知从A点到B点,负电荷的加速度逐渐增大,则负电荷受到的电场力逐渐增大,场强逐渐增大,所以有
故选C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
A. 开关S接通的瞬间
B. 开关S接通后,电路中有稳定电流时
C. 开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中
D. 开关S断开的瞬间
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.将开关突然接通的瞬间,线圈产生的磁场从无到有,穿过穿过铜环A的磁通量增大,产生感应电流,故A正确;
B.开关S接通后,电路中有稳定电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,故B错误;
C.开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量变化,产生感应电流,故C正确;
D.开关S断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,故D正确。
故选ACD。
三、实验题(第11题(2)问4分,其它每空3分,共22分)
11. 两位宁夏的同学利用假期分别去参观北京和海南,较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,并绘制了T2-L图象
(1)如图甲所示,去北京的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”).
(2)返回宁夏后,两位同学合作绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比 =________.
(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测得的g值比当地的标准值偏小,可能是因为_____
A.摆球的质量偏大
B.摆动的偏角偏小
C.计算摆长时,把悬线长当作了摆长
D.测量周期时,将n次全振动误记成了(n+1)次全振动
【答案】 ①. B ②. 4:9 ③. C
【解析】
【详解】(1)由T=2π得,T2=,知T2~L图象的斜率越大,则重力加速度越小,因为宁夏当地的重力加速度小于北京,去北京的同学所测实验结果对应的图线的斜率小,应该是B图线.
(2)由振动图线知,两单摆的周期比为,由T=2π知,两单摆摆长之比;
(3)由T=2π得,,由此可知改变球的质量和摆角对单摆的周期无影响,故AB错误;计算摆长时,把悬线长当作了摆长 ,则摆长偏小,则由可知,g的测量值偏小,故C正确;测量周期时,将n次全振动误记成了(n+1)次全振动,则周期测量值偏小,g测量值偏大,故D错误。
故选C.
12. 如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组,为了准确测量该电池组的电动势和内阻,进行了以下操作:
(1)该小组先用多用电表直流2.5V挡粗略测量水果电池组的电动势,电表指针如图乙所示;
(2)为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测水果电池组(内阻约为1000Ω)
B.电流表A(0~5mA,内阻为25Ω)
C.电压表V1(0~3V,内阻约为1000Ω)
D.电压表V2(0~15V,内阻约为5000Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~1500Ω)
G.开关、导线各若干
①应该选择的实验电路是图中的________(选填“丙”或“丁”);
②实验中电压表、滑动变阻器分别选( )
A、V1 R1 B、V1 R2 C、V2 R1 D、V2 R2
(3)确定好的电路后,调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据,作出U—I图像如图戊所示,根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势E=______V,内电阻r=______Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. 丁 ②. B ③. 2.26##2.27##2.28##2.29 ④. 1.09×103
【解析】
【详解】(2)[1]因水果电池的内阻远大于电流表内阻,且与电压表内阻相差不大,且电流表内阻已知,则应该选择的实验电路是图中的丁;
[2]实验中电池的电动势约为1.50V,电压表应选量程3V的,滑动变阻器应选阻值与电池内阻相当的;故选B。
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
即
则图像的纵截距即为电动势
图像斜率的绝对值即为内阻和电流表内阻之和
四、解答题(13题10分,14、15题各12分,共34分)
13. 如图所示,已知平行板电容器两极板间距d=4mm,充电后两极板电势差为120V。A板带正电,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm。不计重力,求:
(1)极板所带电荷量;
(2)两板间的电场强度;
(3)P点的电势;
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据电容定义式,可得极板所带电荷量为
(2)两板间的电场强度为
(3)由图可知,B板接地,其电势;A板带正电,其电势;则P点的电势为
14. 用轻质柔软绝缘细线,拴一质量为0.01kg、电荷量为的小球,细线的上端固定于点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成(取,,),则:
(1)小球带什么电?
(2)匀强电场的场强多大?
(3)若取下小球,并把小球从点水平移到点,距离,求电场力对小球做的功?小球的电势能改变量?(回答增加或减少了多少)
【答案】(1)正电 (2)
(3),电势能增加了0.045J
【解析】
【小问1详解】
小球受重力、电场力、拉力而平衡,受力情况如图所示
由于小球受到的电场力方向与场强方向相同,故小球带正电。
【小问2详解】
根据平衡条件可得
解得匀强电场的场强
【小问3详解】
小球带正电,把小球从点水平移到点,电场力向右,可知电场力做负功,有
电势能增大,电势能的改变量为
故电势能增加了。
15. 如图,竖直平面内有一固定的光滑圆弧轨道,下端与水平地面相切。质量为m的物体a自轨道最高点由静止释放,与静置于底端质量为3m的物体b发生弹性碰撞。物体a、b与地面间的动摩擦因数分别为和,轨道半径,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰后瞬间b的速度大小;
(2)碰后a沿圆轨道上升的高度;
(3)a、b静止时,两者相隔的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物体a由静止释放到与物体b发生弹性碰撞前过程,由动能定理可得
解得
设碰后物体a与物体b的速度分别为和,根据弹性碰撞满足系统动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
,
(2)设碰后a沿圆轨道上升的高度为,根据机械能守恒可得
解得
(3)设碰后物体b向右运动到停下通过的位移为,根据动能定理可得
解得
物体a从圆轨道返回向右运动到停下通过的位移为,根据动能定理可得
解得
a、b静止时,两者相隔的距离为
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