长沙市德成学校2023-2024学年高二上学期期末考试
（理科物理）试卷问卷
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题所给的四个选项中，只有一个答案符合要求）
1. 关于静电场的电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线是闭合曲线
B. 电场线是真实存在的线
C. 在电场中，没有电场线地方，场强为零
D. 两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向
2. 如图所示，通电长直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线框的对称轴线重合。下列情况可在abcd线圈中产生感应电流的是（ ）
A. 当MN中的电流逐渐增大时 B. 当MN中的电流逐渐减小时
C. 当线圈abcd以MN为轴转动时 D. 当线圈abcd左右平动时
3. 如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的均强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）
A. 自由落体运动 B. 曲线运动
C. 匀变速直线运动 D. 变加速直线运动
4. 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20cm，小球经过A点时开始计时，经过2s首次到达B点，则（ ）
A 从O→B→O小球做了一次全振动
B. 振动周期为2s，振幅是10cm
C. 从B开始经过6s，小球通过的路程是60cm
D. 从O开始经过3s，小球处平衡位置
5. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波跟声波一样，只能在介质中传播
B. 电磁波可以传递信息，也可以传播能量
C. 遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大
D. 各种频率的电磁波在真空中传播的速度不同
6. 一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度水平向左运动，钢球的动量变化量为（ ）
A. 0.9kgm/s 水平向左 B. 0.9kgm/s 水平向右
C. 0.3kgm/s 水平向左 D. 0.3kgm/s 水平向右
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错的得0分）
7. 在光滑的水平面上有静止的物体A和B，物体A的质量是B的2倍，两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（ ）
A. B的速率是A的2倍
B. A动量大小大于B的动量大小
C. A受到的合外力等于B受到的合外力
D. A、B组成的系统的总动量为零
8. 下列关于能量转化说法，正确的是（ ）
A. 能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用
B. 在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的
C. 各种形式的能量在转化时，总能量可增可减
D. 各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
9. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，根据振动图像可以判定（ ）
A. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，甲、乙两单摆摆长之比是9:4
B. 甲、乙两单摆振动的频率之比是3:2
C. 甲、乙两单摆振动的周期之比是2:3
D. 若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则甲、乙两单摆所在地点的重力加速度之比为4:9
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则
A. 此波波源的起振方向沿y轴负方向
B. 该简谐横波的波速为10m/s
C. t=0到t=0.5s内，质点M的路程为12cm
D. t=0到t=0.2s内，质点Q沿x轴正方向移动了2m
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、实验题（本题共1小题，共10分）
11. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）
B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程0~0.6A）
C．定值电阻R0=900Ω D。滑动变阻器R（5Ω，额定电流2A）
E．干电池组（6V，0.05Ω）
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为_____mm；
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_____挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为______Ω；
（3）按图4的电路图连接好后进行实验。若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的表达式为Rx=______。（用I1，I2，R0，Rg表示）
四、计算题（本题共3小题，共46分）
12. 如图所示，匀强电场的电场强度E=3.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m。将电荷量q=+2.0×10-8C的点电荷从A点移至B点，求：
（1）电荷所受电场力F的大小 ？
（2）电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功？
13. 如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为l的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重力加速度为g，求：
(1)小球摆到最低点时的速度大小；
(2)小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
14. 如图所示为一列简谐横波沿-x方向传播在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．
①这列波的传播速度多大
②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰
③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少 长沙市德成学校2023-2024学年高二上学期期末考试
（理科物理）试卷问卷
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题所给的四个选项中，只有一个答案符合要求）
1. 关于静电场的电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线是闭合曲线
B. 电场线是真实存在的线
C. 在电场中，没有电场线的地方，场强为零
D. 两条电场线不相交是因为电场中每一点只有一个确定的电场强度方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场线是由正电荷指向负电荷、正电荷指向无穷远和无穷远指向负电荷三种情况，电场线是不闭合的曲线，A错误；
B．电场线是为了描述电场假想的曲线，B错误；
C．电场中，用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，没有电场线的地方也有电场强度的，电场强度不为零，C错误；
D．电场线的切线方向表示电场强度的方向，空间同一位置电场强度只有一个方向，因此两条电场线不相交，即两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向，D正确。
故选D。
2. 如图所示，通电长直导线MN与闭合矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线框的对称轴线重合。下列情况可在abcd线圈中产生感应电流的是（ ）
A. 当MN中的电流逐渐增大时 B. 当MN中的电流逐渐减小时
C. 当线圈abcd以MN为轴转动时 D. 当线圈abcd左右平动时
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．由右手螺旋定制可知，当MN中的电流逐渐增大、减小时或线圈abcd以MN为轴转动时，通过线圈的磁通量始终为零，都不会产生感应电流，ABC错误；
D．当线圈abcd左右平动时，通过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，D正确。
故选D。
3. 如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的均强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）
A. 自由落体运动 B. 曲线运动
C. 匀变速直线运动 D. 变加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向，烧断细线，物体受重力，电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动。
故选C。
4. 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20cm，小球经过A点时开始计时，经过2s首次到达B点，则（ ）
A. 从O→B→O小球做了一次全振动
B. 振动周期为2s，振幅是10cm
C. 从B开始经过6s，小球通过的路程是60cm
D. 从O开始经过3s，小球处在平衡位置
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球从O→B→O只完成半个全振动，A错误；
B．从A→B是半个全振动，用时2s，所以振动周期是4s，B错误；
C．因为
所以小球经过的路程为
4A + 2A = 6A = 60cm
C正确；
D．从O开始经过3s，小球处在最大位移处（A或B），D错误。
故选C。
5. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波跟声波一样，只能在介质中传播
B. 电磁波可以传递信息，也可以传播能量
C. 遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大
D. 各种频率的电磁波在真空中传播的速度不同
【答案】B
【解析】
【详解】A．电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B．电磁波可以传递信息，也可以传播能量，故B正确；
C．根据电磁波谱可知，遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率小，故C错误；
D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度都等于真空中的光速c，故D错误。
故选B。
6. 一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度水平向左运动，钢球的动量变化量为（ ）
A. 0.9kgm/s 水平向左 B. 0.9kgm/s 水平向右
C. 0.3kgm/s 水平向左 D. 0.3kgm/s 水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】以水平向左为正方向，钢球的动量变化量为
可知钢球的动量变化量的大小为，方向水平向左。
故选A。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错的得0分）
7. 在光滑的水平面上有静止的物体A和B，物体A的质量是B的2倍，两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（ ）
A. B速率是A的2倍
B. A的动量大小大于B的动量大小
C. A受到的合外力等于B受到的合外力
D. A、B组成的系统的总动量为零
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD．根据题意可知，弹簧在恢复原长的过程中，两物体与弹簧组成的系统动量守恒，规定水平向左为正方向，则有
所以
即物体A的动量大小与物体B的动量大小相等，方向相反，总动量为零，B的速率是A的速率的2倍，故AD正确，B错误；
C．A、B受到的合外力大小相等，均等于弹簧弹力，而方向相反，故C错误。
故选AD。
8. 下列关于能量转化的说法，正确的是（ ）
A. 能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用
B. 在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的
C. 各种形式的能量在转化时，总能量可增可减
D. 各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
【答案】AB
【解析】
【详解】A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，A正确；
B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B正确；
CD．在自然界的能量仍然是守恒的，CD错误。
故选AB。
9. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，根据振动图像可以判定（ ）
A. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，甲、乙两单摆摆长之比是9:4
B. 甲、乙两单摆振动的频率之比是3:2
C. 甲、乙两单摆振动的周期之比是2:3
D. 若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则甲、乙两单摆所在地点的重力加速度之比为4:9
【答案】BC
【解析】
【详解】BC．根据图像可知
所以甲和乙的周期之比为2:3，频率之比是3:2，故BC正确；
A．根据单摆的周期公式
可知同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4:9，故A错误；
D．若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两单摆所在地的重力加速度之比为9:4，故D错误。
故选BC。
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则
A. 此波波源的起振方向沿y轴负方向
B. 该简谐横波的波速为10m/s
C. t=0到t=0.5s内，质点M的路程为12cm
D. t=0到t=0.2s内，质点Q沿x轴正方向移动了2m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.简谐横波沿轴正方向传播，由“上下坡法”知，质点开始振动时的运动方向沿轴正方向，所以此波波源的起振方向沿轴正方向，故选项A错误；
B.在时刻，质点第一次运动到负方向最大位移处，有，可得，由图知波长 ，所以波速为，故选项B正确；
C.从传播需要的时间为，到内，质点通过的路程为，故选项C正确；
D.简谐横波沿轴正方向传播，质点沿波传播方向并不迁移，故选项D错误．
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、实验题（本题共1小题，共10分）
11. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）
B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程0~0.6A）
C．定值电阻R0=900Ω D。滑动变阻器R（5Ω，额定电流2A）
E．干电池组（6V，0.05Ω）
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为_____mm；
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_____挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为______Ω；
（3）按图4的电路图连接好后进行实验。若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的表达式为Rx=______。（用I1，I2，R0，Rg表示）
【答案】 ①. 6.125（6.124~6.127） ②. 102.30 ③. “×1Ω” ④. 10 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，故图示金属棒的直径为
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，故图中金属棒的长度为
（2）[3][4]指针偏转角度过大，说明电阻值较小，应该换小倍率挡，故应该选择“×1Ω”。欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，且无需估读，故金属棒的阻值约为
（3）[5]Rx两端的电压为
通过Rx的电流大小为
则根据欧姆定律得
四、计算题（本题共3小题，共46分）
12. 如图所示，匀强电场电场强度E=3.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m。将电荷量q=+2.0×10-8C的点电荷从A点移至B点，求：
（1）电荷所受电场力F的大小 ？
（2）电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功？
【答案】(1) 6.0×10-4N ；(2) 6.0×10-5J
【解析】
【分析】
【详解】(1) 电荷所受电场力F大小为：
F=Eq=3.0×104×2.0×10-8 N =6.0×10-4N
(2) 电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为：
W=Fs=6.0×10-4×0.10 J =6.0×10-5J
13. 如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为l的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，小球处于最右端。将小球由静止释放，重力加速度为g，求：
(1)小球摆到最低点时的速度大小；
(2)小球摆到最低点时小车向右移动的距离。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)取水平向右为正方向，设当小球到达最低点时速度大小为v1，此时小车的速度大小为v2，则根据动量守恒与能量守恒可以得到
0=Mv2-mv1
解得
v1=
v2=
(2)当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据动量守恒有
ms1=Ms2
而且
s1＋s2=l
解得
14. 如图所示为一列简谐横波沿-x方向传播在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．
①这列波的传播速度多大
②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰
③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少
【答案】①20m/s
②0.55s
③0.4m
【解析】
【详解】试题分析：①根据图象可知，该波波长 λ=4m
M点与最近波峰的水平距离为6m，距离下一个波峰的水平距离为10m，所以波速为：
②N点与最近波峰的水平距离为 s=11m
当最近的波峰传到N点时N点第一次形成波峰，历时为：
③该波中各质点振动的周期为：
N点第一出现波峰时质点M振动了 t2=0.4s
则 t2=2T
质点M每振动T/4经过的路程为5cm，则当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为：
s′=8×5cm=40cm=0.4m
考点：机械波的传播
【名师点睛】本题考查了机械波的传播及质点的振动问题；解题时要能由波的传播方向来确定质点的振动方向，掌握由质点的振动情况来确定周期，并由周期与波长从而求出波速．
