2023-2024学年广东省潮州市高二（上）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省潮州市高二（上）期末考试物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了有一个直流电动机，把它接入0，5WB，下列有关电磁波的叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。

A. B.
C. D.
2.如图所示，将一束塑料捆扎绳一端扣结，另一端撕成细条后，用手迅速捋塑料捆扎绳细条，观察到细条散开了。下列关于细条散开现象的说法中，正确的是( )
A. 撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开
B. 由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
C. 撕成细条后所受重力减小，细条自然松散
D. 细条之间相互感应起电，相互排斥散开
3.如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点。再经过N点，可以判定( )
A. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
B. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
C. M点的电势小于N点的电势
D. M点的电场强度大于N点的电场强度
4.将两个灯泡L1和L2按如图所示的方式接入电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时( )
A. L1变亮，L2变亮
B. L1变亮，L2变暗
C. L1变暗，L2变亮
D. L1变暗，L2变暗
5.小红在“探究感应电流产生的条件”实验中，当闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏了一下后回到中间位置，继续实施某一步操作后发现指针向左偏转，则该操作步骤是( )
A. 增大电源电压B. 拔出A中的铁芯
C. 迅速将A插入B中D. 向右滑动变阻器滑片
6.如图所示，在光滑水平面上，质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速度的大小分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生碰撞，则( )
A. 它们碰撞后的总动量是2kg⋅m/s，方向水平向右
B. 它们碰撞前的总动量是18kg⋅m/s，方向水平向左
C. 它们碰撞后如果A球以v A′=−1m/s的速度被反向弹回，则B球的速度大小为2m/s
D. 它们碰撞后如果A球、B球粘在一起，则两球共同运动的速度大小为3m/s
7.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A。若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则
A. P出=2W，P热=0.5WB. P出=1.5W，P热=8W
C. P出=2W，P热=8WD. P出=1.5W，P热=0.5W
8.下列有关电磁波的叙述中正确的是( )
A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次在实验室中证明了电磁波的存在
B. 变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场
C. 一切物体都在辐射紫外线，紫外线具有荧光效应，还可以消毒杀菌
D. X射线可以摧毁病变的细胞，γ射线可以用于诊断病情
9.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A. a、c摆的固有周期相等B. b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大
C. b、c摆振动达到稳定时，b摆振幅较大D. 由图甲，乙可知，此时b摆的周期小于t0
10.如图所示，图(1)中AB是一个点电荷电场中的一条电场线，图(2)是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小之间的函数关系图线，则下列情况中可能正确的是( )
A. 场源是正电荷，位于B点B. 场源是负电荷，位于B点
C. 场源是正电荷，位于A点D. 场源是负电何，位于A点
11.如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。则质点的振幅为__________cm，质点从第2次通过N点到第3次通过N点需时间__________s。
12.图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图
为平衡位置在x=0.5m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x=2m的质点。由此可知波速为__________m/s。当t=9s时，M点的位置在__________(选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。( )
13.如图所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路图。当把开关S拨到1后电容器_________(选填“充电”或“放电”)，再将开关S拨到2后，流经R的电流方向是_________(选填“从左往右”或“从右往左”)。
14.在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度L，直径d。已知小张同学用电压表(0∼3V)、电流表(0∼0.6A)测金属丝的电压、电流时，表盘如下图所示，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A。
15.小李同学发现手电筒不亮了，初步判断是小灯泡出现故障，准备使用多用表检测小灯泡，电路图如图所示。该同学使用多用电表欧姆挡检测如右图所示电路中小灯泡故障时，应先________(填“闭合”或“断开”)开关，然后用多用电表正确操作，测量小灯泡电阻时，若指针不偏转，则小灯泡________(填“短路”或“断路”)。
16.小宇同学要研究小灯泡(2.5V、0.6W)通过的电流与两端电压之间的关系，到实验室进行探究。实验室提供的器材有：
A.电源E(电动势为4V，内阻约1Ω)
B.电流表A1(量程为0.6A，内阻约0.5Ω)
C.电流表A2(量程为3A，内阻约0.1Ω)
D.电压表U1(量程为3V，内阻约3kΩ)
E.电压表U2(量程为15V，内阻的15kΩ)
F.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
G.开关S一个，导线若干
(1)为了能多测几组数据，并能使电表从零开始测量，小宇设计了如下图所示电路图。在该电路中，电流表应选择_______________，电压衣应选择_______________。(选填相应器材前的选项)
(2)结合设计的电路图，请将上侧实物图接线补齐。
( )
17.如图所示，电路中定值电阻R1=3.0Ω、R2=6.0Ω，开关S1、S2均闭合时，电压表的示数为4.0V；开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为4.5V。若电压表为理想电表，求电源的电动势E和内阻r。
18.如图所示，相距为d的两平行金属板间存在匀强电场。一个电子从左极板O点处以速度v0沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知O、A两点相距为hh(1)求O、A两点间的电势差大小UOA；
(2)求两平行金属极间电势差大小U；
(3)设右极板电势为零，求A点电势φA。
19.光滑水平轨道上放置长水板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=4kg、mB=2kg、mC=4kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C发生碰撞。已知A、B之间接触面的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，求∶
(1)A与C碰撞后瞬间A的速度大小vA；
(2)A与C碰撞后，A、B再次达到共同速度时所经过的时间t；
(3)整个过程中，A、B、C组成的系统所损失的机械能E损。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查安培定则。会根据安培定则分析通电直导线和通电螺旋管周围的磁场。
【解答】
A.图A，由安培定则可知，直线电流I的方向向上，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，右侧向里，左侧向外，A错误；
B.图B，由安培定则可知，直线电流I的方向向外，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，应是逆时针方向的同心圆，B错误；
C.图C，由安培定则可知，环形电流I中心产生磁场的磁感应强度B的方向向上，C正确；
D.图D，由安培定则可知，通电螺线管电流I从右向左，在内部产生磁场的磁感应强度B的方向应是向右，D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】B.塑料捆扎绳与手摩擦带电，细条由于带上同种电荷，相互排斥而散开，B正确；
AC.细条的散开与空气浮力、细条重力无关，AC错误；
D.细条之间没有发生感应起电，D错误。
故选B。
3.【答案】B
【解析】过轨迹与电场线的交点做沿电场线方向的切线和沿轨迹方向的切线，如图所示
F 为该点的电场力的方向，由此可知，从M到N，电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度也增大，且正电荷在电势高的地方电势能大，故 M 点的电势大于 N 点的电势，N点的电场线较密集， M 点的电场强度小于 N 点的电场强度。
故选B。
4.【答案】B
【解析】解：滑片右移时，滑动变阻器接入电阻减小，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I=ER+r可知总电流增大；由U=E−Ir可知，路端电压减小，故L ​2两端电压减小，L2变暗；
因总电流增大，L2中电流减小，故L ​1中电流增大，所以L1变亮，故B正确，ACD错误。
故选：B。
由电路图可知，L1与滑动变阻器串联后与L2并联，根据滑动变阻器滑片的移动确定接入电阻的变化，再根据闭合电路欧姆定律确定电流和路端电压的变化，从而由串并联电路的规律确定灯泡亮度变化。
本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析问题，注意掌握“局部−整体−局部”的程序法的应用；本题也可以直接根据“串反并同“的结论进行分析求解。
5.【答案】B
【解析】【分析】
产生感应电流的条件是闭合电路的磁通量发生变化，指针偏转时说明电路中产生了感应电流，将产生感应电流的情况与螺线管中磁场的变化情况联系在一起即可得到答案。
闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化。
【解答】
由题，当合上开关瞬间，发现电流表指针向右偏了一下后回到中间位置，说明电路中的电流增大时，线圈A产生的磁场增大，穿过B的磁通量增大，此时产生的感应电流的方向从右侧的接线柱流入。
A、将电源电压增大，电路中的电流增大，产生的感应电流的方向从右侧的接线柱流入，指针向右偏转，故A错误；
B、拔出A中的铁芯，穿过B的磁通量减小，此时产生的感应电流的方向从左侧的接线柱流入，指针将向左偏转，故B正确；
C、迅速将A插入B中，穿过B的磁通量增大，此时产生的感应电流的方向从右侧的接线柱流入；故C错误；
D、将变阻器滑片向右滑动，由图可知，接入电路中的电阻值减小，电路中的电流增大，产生的感应电流的方向从右侧的接线柱流入，指针向右偏转，故D错误。
6.【答案】A
【解析】AB.以右为正方向，它们碰撞前的总动量是
p=mAvA−mBvB=2kg⋅m/s
方向水平向右，碰撞过程动量守恒，碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向右，故A正确，B错误；
C.如果 A 球以 v A′=−1m/s 的速度被反向弹回，由动量守恒得
p=mAv A′+mBv B′
解得
v B′=1m/s
故C错误；
D.碰撞后如A球B球粘在一起，则由动量守恒得
p=(m1+m2)v
解得
v=13m/s
故D错误。
故选A。
7.【答案】B
【解析】【分析】
当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的内阻；当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，其输出功率P出=P总−P内=UI−I2r，代入求解电动机正常工作时的输出功率；电动机的转子突然被卡住时，电动机的发热功率P热=U2r．
【解答】
当电机不转时，由欧姆定律得电机的内阻为：
r=U1I1=0.20.4Ω=0.5Ω，
电动机正常工作时，线圈的热功率：PQ=I22R=12×0.5Ω=0.5W，
电动机的输入功率为：P=U2I2=2.0×1.0W=2.0W，
电动机正常工作时的输出功率为：P出=P−PQ=2.0W−0.5W=1.5W，
电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为：P热=U2r=220.5W=8W，B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】AB
【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次在实验室中证明了电磁波的存在，故A正确；
B.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场，故B正确；
C.一切物体都在辐射红外线，不是紫外线，而紫外线具有荧光效应，还可以消毒杀菌，故C错误；
D. X 射线可以用于诊断病情， γ 射线可以摧毁病变的细胞，故D错误。
故选AB。
9.【答案】AB
【解析】AD.由单摆周期公式
T=2π Lg
因为
Lb>La=Lc
知固有周期关系为
Tb>Ta=Tc=t0
A正确，D错误；
BC.因为
Ta=Tc
所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅最小，故 C错误，B正确。
故选AB。
10.【答案】CD
【解析】根据 F−q 图像中斜率表示电场强度，由图(2)可知，A点的电场强度大于B点电场强度，由 E=kQr2 可知，场源电荷位于A点，由题意不能确定电场方向，则场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷。
故选CD。
11.【答案】 6 3
【解析】[1]依题意，M、N两点关于O点对称，则从O到N历时0.5s，O到N的距离为M到N的一半。从N到最大位移处历时0.5s，从N到最大位移处的距离为质点通过N点后第2次通过N点路程的一半，即从O到最大位移处的距离为质点两秒内路程的一半6cm。该质点的振幅为6cm。
[2]根据周期的定义，可知从O到最大位移处的时间为四分之一周期，即
0.5s+0.5s=T4
解得
T=4s
则质点从第2次通过N点到第3次通过N点需时间为
t=T−1s=3s
12.【答案】 0.5 平衡位置
【解析】[1]由图(a)可知，波长为2m，由图可知，周期为4s，根据公式( )
v=λT=0.5m/s
[2]从 t=2s 到 t=9s 时，有
Δt=7s=134T
由图(a)可知， t=2s 时M处于波谷，所以当 t=9s 时，M恰好回到平衡位置且向下振动。故其在平衡位置。
13.【答案】 充电 从左往右
【解析】[1]把开关 S 到拨到1后，电容器与电源相连，开始充电，且上极板带正电；
[2]将开关 S 拨到2后，电容器正负极板接通，开始放电，电流方向从左往右流过 R 。
14.【答案】 2.20 0.48
【解析】[1]电压表的精度为0.1V，根据电压表的读数规律，该读数为2.20V；
[2]电流表的精度为0.02A，根据电流表的读数规律，该读数为
0.4+4×0.02A=0.48A
15.【答案】 断开 断路
【解析】[1]使用多用电表欧姆挡检测电路时，使用多用电表内的电源，应断开开关。
[2]使用多用电表正确操作，测量小灯泡时，指针不偏转说明小灯泡的阻值无穷大，可判断小灯泡断路。
16.【答案】 B D 见解析
【解析】(1)[1][2]灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择D；灯泡的额定电流为
I=PU=
若电流表用C量程过大，所以选用B。
(2)[3]根据电路图连接实物图如下
17.【答案】 E=6V ， r=1Ω
【解析】开关 S1、S2 均闭合时，电压表的示数为 4.0V ，根据闭合电路欧姆定律，有
E=Ir+U1
I=I1+I2=U1R1+U1R2
开关 S1 闭合、 S2 断开时，电压表的示数为 4.5V ，根据闭合电路欧姆定律，有
E=I′r+R1
I′=U2R1
联立可得
r=1Ω
E=6V
18.【答案】解：(1)由题意，根据动能定理有−eUOA=0−12mv02，可得UOA=mv022e；
(2)两平行金属极间电势差大小U=Ed=UOAh⋅d=dmv022eh；
(3)设右极板电势为零，则有φA=E(d−h)=Ud(d−h)=(d−h)mv022eh。
【解析】一个电子从左极板O点处以速度v0沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，此时电子速度为0，根据动能定理列式即求出OA两点间的电势差大小。
19.【答案】(1)2m/s；(2)0.5s；(3)66J
【解析】(1)A与C发生碰撞过程，根据动量守恒定律有
mAv0=mAvA+mCv1
经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，对A、B构成的系统，根据动量守恒定律有
mAvA+mBv0=mA+mBv2
由于A、B恰好不再与C发生碰撞，表明
v1=v2
解得
vA=2m/s
(2)根据上述可解得
v1=v2=3m/s
对滑块B进行分析，根据动量定理有
−μmBgt=mBv2−mBv0
解得
t=0.5s
(3)整个过程中，根据能量守恒定律，可知A、B、C组成的系统所损失的机械能
E损=12mA+mBv02−12mA+mBv22−12mCv12
解得
E损=66J