周至县第四中学2023-2024学年高二上学期期末考试
物理（理科）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。）
1. 以下说法中不正确的是（ ）
A. 电场强度为零的地方，电势也一定为零
B. 电势降低的方向不一定是场强的方向
C. 打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全
D. 避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．电场强度由电场本身决定，而电势确定，需要先规定零电势点。所以这两个物理量没有直接的联系。故电场强度为零的地方，电势不一定为零。故A错误，与题意相符；
B．电势降落最快的方向是场强的方向，所以电势降低的方向不一定是场强的方向。故B正确，与题意不符；
C．打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用。故C正确，与题意不符；
D．避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电。故D正确，与题意不符。
故选A。
2. 如图所示的安全出口指示灯，该灯配备有两个电源——正常电源和紧急备用电源，其中正常亮灯状态下，指示灯功率为3W，紧急指示灯亮起时，指示灯功率为6W。假设在某次消防安全演练中，某商场的200个紧急指示灯全部正常开启，持续时间为60min。在这次演练中，所有指示灯消耗的电能约为（ ）
A. 3.6×105J B. 7.2×105J
C. 2.2×106J D. 4.3×106J
【答案】D
【解析】
【详解】所有指示灯消耗的电能约为
故选D。
3. 如图电路，C为电容器的电容，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想电表．闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为，电压表V2的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为，则下列判断正确的有（ ）
A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变小
B. 滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变
C. 滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少
D. 的值变大，的值不变
【答案】B
【解析】
【分析】由电路图先明确电路的结构，再根据滑动变阻器的移动明确电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，可分析电容器的电压，再分析电容器所带电量的变化．
【详解】由图可知，R1与R串联，V1测R两端的电压，V2测路端的电压．
A项：若滑片P向左端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，由公式可知，路端电压增大，即电压表V2的示数变大，R1的电压减小，所以R两端电压增大，即电压表V1的示数变大，，故A错误；
B、C项：若滑片P向左端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，R1的电压减小，由于理想二极管具有单向导通作用，只能充电，不能放电，所以电容器所带的电荷量不变，故B正确，C错误；
D项：根据闭合电路欧姆定律得：由U2=E-Ir，则不变，根据闭合电路欧姆定律得：U1=E-I（R1+r），则，不变，故D错误．
故选B．
【点睛】对于闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路-内电路-外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．
4. 质量为1kg的小球从高处自由下落，落地时速率为，与地面碰撞反弹离开地面时速率为，设球与地面作用时间为0.2s。则地面对小球的平均冲力为（ ）
A. 10N B. 80N C. 90N D. 100N
【答案】D
【解析】
【详解】依题意，规定竖直向上为正方向，对小球根据动量定理可得
代入数据
得地面对小球的平均冲力为
故选D。
5. 如图所示，在水平放置两平行金属板M、N之间P点，固定有一个带电荷量为－q的点电荷，两金属板通过电阻R接到直流电源上，其中N板接地．( )
A. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，金属板带电荷量将增加
B. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，通过R的电流方向是b指向a
C. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相 比，p处点电荷的电势变小
D. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相 比，p处点电荷的电势能变小
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，d增大，根据可知，电容C减小，因U不变，根据可知，电荷量减小，通过R的电流向右，即a指向b，故AB错误；由于电容器两端的电势差不变，将M板向上移动，d增大，根据可知，电场强度减小，根据，可知pN间的电势差减小，又，且N点电势为零，则p点的电势减小，根据，电荷为负电荷，则在p点的电势能变大．故C正确，D错误．故选C．
【点睛】电容器和电源相连，两端的电势差不变，通过电容的变化，结合Q=CU得出电荷量的变化，通过电容器带电量的变化确定通过R的电流流向．结合电场强度的变化，得出pN间电势差的变化，从而确定p点电势的变化，得出p点电势能的变化．
6. 交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsinωt，若将其线圈的匝数和转速都提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为( )
A. 2Emsin2ωt B. 4Emsinωt C. Emsin2ωt D. 4Emsin2ωt
【答案】D
【解析】
【详解】感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt，当线圈匝数N和转速n提高到原来的两倍，其他条件不变，根据Em=NBSω以及ω=2πn可知，Em为原来的4倍，故最大电动势为4Em；所以其表达式变为：e′=4Emsin2ωt．故选D．
7. 电容器电容表达式为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据电容器的概念，电容器的电容为电容器所带电量与两板间的电压的比值，即。
故选C.
8. 在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1=2Ω. 滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，则当R调为多大时，R消耗的功率最大，最大功率为多少（ ）
A. 1Ω，2. 25W B. 1Ω，0. 75W
C. 2Ω，2. 25W D. 3Ω，0. 75W
【答案】D
【解析】
【详解】把R1视为内电路的一部分，则当：
3Ω
此时R消耗的功率最大，其最大值为：
W
故选D．
二、多选题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。全对得6分，对而不全得3分。）
9. 如图所示，用静电计测量带电的平行板电容器两极板(相互正对)间的电势差时，保持平行板电容器两极板距离不变，若把B极板向上移动少许，则（ ）
A. 电容器的电容不变
B. 两极板间电场强度变大
C. 静电计的张角增大
D. 两极板所带的电荷量增大
【答案】BC
【解析】
【详解】将B板竖直向上平移，两板正对面积减小，由
分析可知电容减小，而电容器的电量不变，根据
可知板间电压增大，则静电计指针张角增大，根据
可知，d不变，故电场强度增大，故BC正确，AD错误。
故选BC。
【点睛】静电计指针的张角反应电容器两端间电势差的变化，抓住电容器带电量不变，根据，通过电容的变化，判断电势差的变化，根据判断电场强度的变化。
10. 如图所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，则有 （ ）
A. 绝缘导体上A点的电势高于B点，且都高于大地的电势
B. 绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小
C. 有电场线终止在绝缘导体表面上，且与导体表面垂直
D. 感应电荷在D点产生的场强方向向右
【答案】BC
【解析】
【详解】A.静电平衡时，绝缘导体上A、B两点的电势相等．电场线从C到导体，再到无穷远，所以导体的电势高于大地的电势．故A错误．
B.静电平衡时，导体内部D点的合场强为零，说明感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小．故B正确．
C.导体左端带负电，右端带正电，导体是个等势体，其表面是等势面，故一定与电场线垂直；故C正确．
D. 静电平衡时，导体内部D点的合场强为零，说明感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小，C在D点产生的场强向右，所以感应电荷在D点产生的场强一定向左，故D错误
11. 某物理兴趣小组为了研究水波的传播“特点”，在“四二一”广场的方形水塘中进行了这样一个实验：如图所示，甲、乙两名同学各执一振源，分别位于水塘两侧的A、B两点，在水塘中央O点放置一浮标。两振源同时开始在竖直方向做简谐运动，振源的振动频率之比为，则（ ）
A. 两列波的波长之比为
B. 两列波的周期之比为
C. 两列波同时到达浮标
D. B振源发出的波先到达浮标
【答案】AC
【解析】
【详解】AB. 根据
则周期之比2：3，因为波速相等，根据
波长之比为2：3，故A正确，B错误；
CD. 因为传播速度一样，距离一样，因此时间相同，同时到达，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
C. 断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
D. 断开S，将A板向下平移，则θ增大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．闭合开关后，两极板间电压U不变，根据
E=
可知将A板向B板靠近时，d减小，则板间的电场强度将增大，小球受到的电场力将增大，故θ增大，A正确，B错误；
C．断开S时，两极板间的电荷量Q是不变的，根据
，，E=
联立解得
E=
当d减小时，E不变，θ也不变，C错误；
D．断开S时，两极板间的电荷量Q是不变的，根据
，，E=
联立解得
E=
将A板向下平移，S减小，E变大，故θ增大，D正确。
故选AD。
三、实验题：（本题共2小题，每空2分，共14分。）
13. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，_______.
（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转，电路稳定后，若向左移动滑动变阻器滑片，则电流表指针向_______偏转；若将线圈A抽出，则电流表指针向________偏转。（均填“左”或“右”）
【答案】 ①. 电流表指针的偏转方向 ②. 右 ③. 左
【解析】
【详解】（1）[1]要探究线圈中感应电流的方向，必须知道感应电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向。
（2）[2][3]闭合开关时，线圈A产生磁场，线圈B中的磁通量增大，产生的感应电流使电流表指针向右偏转。当向左移动滑动变阻器滑片时，回路中电流增大，会使线圈A中的磁场增强，线圈B中的磁通量增大，产生的感应电流使电流表指针将向右偏转；当将线圈A抽出时，线圈B中的磁通量减小，产生的感应电流将使电流表指针向左偏转。
14. 用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是___________mm。
用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数为___________ mm
读出下列电表的测量值。
接0~3V量程时读数为___________V。 接0~0.6A量程时读数为___________A．
【答案】 ①. 11.50 ②. 1.194##1.195##1.196 ③. 2.15##2.16##2.17 ④. 0.15
【解析】
【详解】[1]游标卡尺的主尺读数为：1.1cm=11mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：11mm+0.50mm=11.50mm。
[2]螺旋测微器的固定刻度为1mm，可动刻度为19.5×0.01mm=0.195mm，所以最终读数为1mm+0.195mm=1.195mm。
[3]电压表接0~3V量程时精度为0.1V，则读数为2.16V。
[4]接0~0.6A量程时精度为0.02A，则读数为0.15A。
四、解答题：（本题共3小题，共30分。）
15. 一个稳定的原子核质量为M，处于静止状态，它放出一个质量为m的粒子后，做反冲运动，已知放出的粒子的速度为v0，则反冲核速度为多少？
【答案】
【解析】
【详解】分裂前后动量守恒
mv0-(M-m)v=0
解得
16. 质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？
【答案】20cm/s 向左
【解析】
【详解】规定向右为正方向，碰撞过程满足动量守恒，则有
带入数据可得
负号表示方向与正方向相反，所以碰撞后第一小球的运动方向向左.
17. 如图所示，质量为ma=2kg的木块A静止在光滑水平面上，一质量为mb=1kg的木块B以初速度v0=10m/s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动，木块A与挡板碰撞后立即反弹（设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失），后来木块A与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1m/s、4m/s，求：木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能。
【答案】9J
【解析】
【分析】
【详解】依题意，第二次碰撞后速度大的物体应该在前，由此可知第二次碰后A、B速度方向都向左，第一次碰撞，规定向右为正向
mBv0=mBvB+mAvA
第二次碰撞，规定向左为正向
mAvA-mBvB=mBvB′+mAvA′
可得
vA=4m/s
vB=2m/s周至县第四中学2023-2024学年高二上学期期末考试
物理（理科）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。）
1. 以下说法中不正确的是（ ）
A. 电场强度为零的地方，电势也一定为零
B. 电势降低的方向不一定是场强的方向
C. 打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全
D. 避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电
2. 如图所示的安全出口指示灯，该灯配备有两个电源——正常电源和紧急备用电源，其中正常亮灯状态下，指示灯功率为3W，紧急指示灯亮起时，指示灯功率为6W。假设在某次消防安全演练中，某商场的200个紧急指示灯全部正常开启，持续时间为60min。在这次演练中，所有指示灯消耗的电能约为（ ）
A. 3.6×105J B. 7.2×105J
C. 2.2×106J D. 4.3×106J
3. 如图电路，C为电容器电容，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想电表．闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为，电压表V2的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为，则下列判断正确的有（ ）
A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变小
B. 滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变
C. 滑片向左移动过程中，电容器所带的电荷量要不断减少
D. 的值变大，的值不变
4. 质量为1kg的小球从高处自由下落，落地时速率为，与地面碰撞反弹离开地面时速率为，设球与地面作用时间为0.2s。则地面对小球的平均冲力为（ ）
A. 10N B. 80N C. 90N D. 100N
5. 如图所示，在水平放置两平行金属板M、N之间的P点，固定有一个带电荷量为－q的点电荷，两金属板通过电阻R接到直流电源上，其中N板接地．( )
A. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，金属板带电荷量将增加
B. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动的过程中，通过R的电流方向是b指向a
C. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相 比，p处点电荷的电势变小
D. 当保持其它条件不变，而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相 比，p处点电荷的电势能变小
6. 交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsinωt，若将其线圈的匝数和转速都提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为( )
A. 2Emsin2ωt B. 4Emsinωt C. Emsin2ωt D. 4Emsin2ωt
7. 电容器电容表达式为（ ）
A. B. C. D.
8. 在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1=2Ω. 滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，则当R调为多大时，R消耗的功率最大，最大功率为多少（ ）
A. 1Ω，2. 25W B. 1Ω，0. 75W
C. 2Ω，2. 25W D. 3Ω，0. 75W
二、多选题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。全对得6分，对而不全得3分。）
9. 如图所示，用静电计测量带电平行板电容器两极板(相互正对)间的电势差时，保持平行板电容器两极板距离不变，若把B极板向上移动少许，则（ ）
A. 电容器的电容不变
B. 两极板间电场强度变大
C. 静电计的张角增大
D. 两极板所带的电荷量增大
10. 如图所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，则有 （ ）
A. 绝缘导体上A点的电势高于B点，且都高于大地的电势
B. 绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小
C. 有电场线终止在绝缘导体的表面上，且与导体表面垂直
D. 感应电荷在D点产生的场强方向向右
11. 某物理兴趣小组为了研究水波的传播“特点”，在“四二一”广场的方形水塘中进行了这样一个实验：如图所示，甲、乙两名同学各执一振源，分别位于水塘两侧的A、B两点，在水塘中央O点放置一浮标。两振源同时开始在竖直方向做简谐运动，振源的振动频率之比为，则（ ）
A. 两列波的波长之比为
B. 两列波的周期之比为
C. 两列波同时到达浮标
D. B振源发出的波先到达浮标
12. 如图所示，平行板电容器两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
C. 断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
D. 断开S，将A板向下平移，则θ增大
三、实验题：（本题共2小题，每空2分，共14分。）
13. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，_______.
（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转，电路稳定后，若向左移动滑动变阻器滑片，则电流表指针向_______偏转；若将线圈A抽出，则电流表指针向________偏转。（均填“左”或“右”）
14. 用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是___________mm。
用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数为___________ mm
读出下列电表的测量值。
接0~3V量程时读数为___________V。 接0~0.6A量程时读数为___________A．
四、解答题：（本题共3小题，共30分。）
15. 一个稳定的原子核质量为M，处于静止状态，它放出一个质量为m的粒子后，做反冲运动，已知放出的粒子的速度为v0，则反冲核速度为多少？
16. 质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？
17. 如图所示，质量为ma=2kg的木块A静止在光滑水平面上，一质量为mb=1kg的木块B以初速度v0=10m/s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动，木块A与挡板碰撞后立即反弹（设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失），后来木块A与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1m/s、4m/s，求：木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能。
