西安市鄠邑区2023-2024学年高二上学期期末考试
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。下列说法正确的是（ ）
A. a点的电场强度小于b点的电场强度
B. b点的电场强度大于c点的电场强度
C. d点电势比c点的电势低
D. 将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能增大
2. 关于电源和电动势，下列说法正确的是（ ）
A. 电源内部，电流由电源正极流向电源负极
B. 电动势越大表明电源储存的电能越多
C. 电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量
D. 若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J
3. 如图所示，a、b、c、d分别为通电螺线管附近的和内部的点，将小磁针分别放置在这些点，关于小磁针静止后的指向，下列说法正确的是（ ）
A. 放置在a点的小磁针静止后磁针北极指向为向左
B. 放置在b点的小磁针静止后磁针北极指向为向右
C. 放置在c点的小磁针静止后磁针北极指向为向左
D. 放置在d点的小磁针静止后磁针北极指向为向右
4. 如图所示，固定放置的正点电荷的电荷量为，将不带电的枕形导体放置在正点电荷的右侧，A、B为枕形导体上左右两侧的端点，O点为枕形导体的中点，O点到正点电荷的距离为，静电力常量为，当枕形导体达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 枕形导体整体带负电
B. A点的电势等于B点的电势
C. O点左侧的感应电荷比O点右侧的感应电荷多
D. O点的电场强度大小为
5. 胡兀鹫的主要食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎后食用。某次胡兀鹫将一块0.6kg的食物从距离地面45m的高空由静止丢下，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，则在食物自由下落的过程中，其受到的重力的冲量大小为（ ）
A. 15N·s B. 18N·s C. 30N·s D.
6. 如图所示的电路中，通过R1的电流是4A，已知，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 电路的总电阻是5Ω
B. 通过R2的电流是1.0A
C. a、b两端的电压是20V
D. a、c两端电压是12V
7. 如图所示，平行板电容器的上、下极板间的距离恒定，上极板带有正电荷，下极板带有等量负电荷。粒子1和粒子2分别沿着两极板的中心线先后以相同的初速度射入平行板电容器，已知两粒子均能从电场射出，粒子1和粒子2比荷之比为，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子1和粒子2在电场中运动的时间之比为
B. 粒子1和粒子2在电场中运动加速度大小之比为
C. 粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为
D. 粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两块正对平行金属板与一电压恒定的电源相连，下板接地，下板上叠放有玻璃板，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，当把玻璃板从两板间快速抽出时，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容将减小 B. 带电油滴带正电
C. 电容器两端的电压会变大 D. 会有从a向b的放电电流
9. 表头G其实就是小量程的电流表，我们可以将该表头改装成量程大一些的电流表A，也可以将该表头改装为我们需要的电压表V，若表头、改装后的电流表和改装后的电压表的内阻分别为、和，下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径，它们的夹角为。已知a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的方向与ab平行
B. 圆上任意两点间电势差的最大值为
C. 将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为（为元电荷的值）
D. 将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，则带电粒子将沿直线运动到c点
三、非选择题：共54分。
11. 如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量与B球的质应满足______。（填“”或“”）
（2）实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度H
（3）三个落点位置与O点的距离分别为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
12. 彭同学想要精确测量一量程为2mA的表头G的内阻。
（1）该同学先用多用电表粗测表头G的内阻，正确操作时，应该使多用电表的红表笔接表头G的________（填“正”或“负”）接线柱，黑表笔接另一个接线柱。
（2）该同学用多用电表测得表头G的内阻为130Ω，为了更精确地测量表头G的内阻，其设计的实验电路如图所示，可供选择的器材有电流表A1（量程为0～6mA，内阻约为200Ω），电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω），定值电阻R1（阻值为10Ω）和定值电阻R2（阻值为60Ω。则电流表A应选__________（填“A1”或“A2”），定值电阻应选__________（填“R1”或“R2”）。
（3）正确选择器材进行实验，测得表头G的示数为I1，电流表A的示数为I2，则表头G的内阻=__________。（用I1、I2以及R1或R2表示）
13. 玩具起重机中直流电动机的工作电路如图所示，电源电动势E=15V，当滑动变阻器接入电路的阻值时，标有“12V，1.5W”的灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，此时电流表的示数I=1.0A。求：
（1）电源的内阻r；
（2）电源的输出功率。
14. 如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一正点电荷，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：
（1）B、D两点间的电势差；
（2）物块在B点释放瞬间的加速度大小。
15. 如图所示，轻质弹簧左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连，在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止，小物块B静置于水平轨道上的P点，P点与挡板间的水平轨道光滑，P点右侧的水平轨道粗糙。现由静止释放小物块A，弹簧恢复原长一段时间后，A、B发生弹性碰撞，碰撞前瞬间A的速度大小。A、B均可视为质点，它们的质量分别为、，它们与P点右侧的水平轨道间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内，水平轨道足够长。
（1）求A静止在O点时，弹簧的弹性势能；
（2）求A、B发生碰撞后瞬间，B的速度大小；
（3）若A、B第二次发生碰撞时B已经静止，求A、B第二次发生碰撞前瞬间A的动能。西安市鄠邑区2023-2024学年高二上学期期末考试
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。下列说法正确的是（ ）
A. a点的电场强度小于b点的电场强度
B. b点的电场强度大于c点的电场强度
C. d点的电势比c点的电势低
D. 将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．电场线分布的疏密表示电场的强弱，故a点的电场强度小于b点的电场强度；根据对称性可知b点的电场强度与c点的电场强度大小相等，故A正确，B错误；
C．沿着电场线方向电势降低，根据对称性可知d点的电势比在该电场线上c点关于x轴对处的电势高，故d点的电势比c点的电势高，故C错误；
D．沿着电场线方向电势降低，b点电势比c点高，故将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能减小，故D错误。
故选A。
2. 关于电源和电动势，下列说法正确的是（ ）
A. 在电源内部，电流由电源正极流向电源负极
B. 电动势越大表明电源储存的电能越多
C. 电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量
D. 若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J
【答案】D
【解析】
【详解】A．在电源内部，电流从负极流向正极，故A项错误；
B．由公式
可知，电动势越大，指电源内部非静电力移动单位正定和从负极到正极做的功越多，不是电源储存的电能越多，故B项错误；
C．电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化成电势能的本领大小的物理量，故C项错误；
D．由公式
可知，若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，静电力做的功为5J，故D项正确。
故选D。
3. 如图所示，a、b、c、d分别为通电螺线管附近的和内部的点，将小磁针分别放置在这些点，关于小磁针静止后的指向，下列说法正确的是（ ）
A. 放置在a点的小磁针静止后磁针北极指向为向左
B. 放置在b点的小磁针静止后磁针北极指向为向右
C. 放置在c点的小磁针静止后磁针北极指向为向左
D. 放置在d点的小磁针静止后磁针北极指向为向右
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；在通电螺线管内部，磁感线从S极到N极，在通电螺线管外部，磁感线从N极到S极；又因为小磁针静止时N极所指的方向就是磁场的方向。
A. 放置在a点的小磁针静止后磁针北极指向为向右，A错误；
B. 放置在b点的小磁针静止后磁针北极指向为向右，B正确；
C. 放置在c点的小磁针静止后磁针北极指向为向右，C错误；
D. 放置在d点的小磁针静止后磁针北极指向为向左，D错误。
故选B。
4. 如图所示，固定放置的正点电荷的电荷量为，将不带电的枕形导体放置在正点电荷的右侧，A、B为枕形导体上左右两侧的端点，O点为枕形导体的中点，O点到正点电荷的距离为，静电力常量为，当枕形导体达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 枕形导体整体带负电
B. A点的电势等于B点的电势
C. O点左侧的感应电荷比O点右侧的感应电荷多
D. O点的电场强度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于点电荷带正电，产生静电感应，根据“近异远同”可知导体A端带负电，B端带正电，整体不带电，故A错误；
B．处于静电平衡的导体是一个等势体，所以导体A端的电势等于B端的电势，故B正确；
C．O点左侧的感应电荷与O点右侧的感应电荷一样多，故C错误；
D．处于静电平衡的导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故D错误。
故选B。
5. 胡兀鹫的主要食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎后食用。某次胡兀鹫将一块0.6kg的食物从距离地面45m的高空由静止丢下，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，则在食物自由下落的过程中，其受到的重力的冲量大小为（ ）
A. 15N·s B. 18N·s C. 30N·s D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】依题意，根据
可得骨头下落的时间为
则骨头受到的重力冲量大小为
故选B。
【点睛】
6. 如图所示的电路中，通过R1的电流是4A，已知，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 电路的总电阻是5Ω
B. 通过R2的电流是1.0A
C. a、b两端电压是20V
D. a、c两端的电压是12V
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据题中电路图可知，电路的总电阻
故A正确；
B．根据并联电路特点可知，通过的电流
故B错误；
CD．根据欧姆定律可知，a、b两端的电压是
a、c两端的电压是
故CD错误。
故选A。
7. 如图所示，平行板电容器的上、下极板间的距离恒定，上极板带有正电荷，下极板带有等量负电荷。粒子1和粒子2分别沿着两极板的中心线先后以相同的初速度射入平行板电容器，已知两粒子均能从电场射出，粒子1和粒子2比荷之比为，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子1和粒子2在电场中运动的时间之比为
B. 粒子1和粒子2在电场中运动的加速度大小之比为
C. 粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为
D. 粒子1和粒子2在电场中运动侧位移大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．粒子1和粒子2在电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，设极板长度为L，粒子的初速度为，则运动时间为
则粒子1和粒子2在电场中运动的时间相等，即时间之比为，故A错误；
B．由牛顿第二定律有
由于同一个电场，所以场强相等，粒子1和粒子2比荷之比为，则粒子1和粒子2在电场中运动的加速度大小之比为，故B错误；
CD．粒子在电场中运动的侧位移大小
结合之前的分析可知，粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为，故C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，两块正对平行金属板与一电压恒定的电源相连，下板接地，下板上叠放有玻璃板，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，当把玻璃板从两板间快速抽出时，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容将减小 B. 带电油滴带正电
C. 电容器两端的电压会变大 D. 会有从a向b的放电电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
把玻璃板从两板间快速抽出时，减小，电容器的电容将减小，故A正确；
B．电容器上极板带正电，带电油滴带负电，故B错误；
C．电容器两端的电压不变，故C错误；
D．电容器电容将减小，根据Q=CU，电容器放电，会有从a向b的放电电流，故D正确。
故选AD。
9. 表头G其实就是小量程的电流表，我们可以将该表头改装成量程大一些的电流表A，也可以将该表头改装为我们需要的电压表V，若表头、改装后的电流表和改装后的电压表的内阻分别为、和，下列判断正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．大量程电流表是由灵敏电流计和一个阻值较小的定值电阻并联分流改装而成，可得
故A错误，B正确；
CD．电压表是由灵敏电流计和一个阻值较大的定值电阻串联分压改装而成，可得
故C正确，D错误。
故选BC。
10. 如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径，它们的夹角为。已知a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的方向与ab平行
B. 圆上任意两点间电势差的最大值为
C. 将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为（为元电荷的值）
D. 将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，则带电粒子将沿直线运动到c点
【答案】BC
【解析】
【详解】A．a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，连接bd，过O点作bd线的垂线，交点为D，则OD方向为电场方向，故A错误；
B．设圆半径R，则场强
E、F两点间电势差最大
故B正确；
C．将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为
故C正确；
D．c点电势比b点电势高，将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，带电粒子不可能沿直线运动到c点，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共54分。
11. 如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量与B球的质应满足______。（填“”或“”）
（2）实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度H
（3）三个落点位置与O点的距离分别为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
【答案】 ①. ②. B ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即；
（2）[2]小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC错误，B正确。
故选B。
（3）[3]根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则
，，
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式
即可。
12. 彭同学想要精确测量一量程为2mA的表头G的内阻。
（1）该同学先用多用电表粗测表头G的内阻，正确操作时，应该使多用电表的红表笔接表头G的________（填“正”或“负”）接线柱，黑表笔接另一个接线柱。
（2）该同学用多用电表测得表头G的内阻为130Ω，为了更精确地测量表头G的内阻，其设计的实验电路如图所示，可供选择的器材有电流表A1（量程为0～6mA，内阻约为200Ω），电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω），定值电阻R1（阻值为10Ω）和定值电阻R2（阻值为60Ω。则电流表A应选__________（填“A1”或“A2”），定值电阻应选__________（填“R1”或“R2”）。
（3）正确选择器材进行实验，测得表头G的示数为I1，电流表A的示数为I2，则表头G的内阻=__________。（用I1、I2以及R1或R2表示）
【答案】 ①. 负 ②. A1 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]为保证电流从红表笔流入多用电表，应该使多用电表的红表笔接表头G的负接线柱，黑表笔接另一个接线柱。
（2）[2][3]根据电流关系可得
表头G的量程为2mA，为保证电表读数的精确度，两个电表的指针应在表盘中央附近，电流表A2量程太大，指针偏转不明显，则电流表应选A1，表头G的内阻为130Ω，为使电流表指针偏转明显，定值电阻应选较大的，即。
（3）[4]根据电流关系可得
表头G的内阻为
13. 玩具起重机中直流电动机的工作电路如图所示，电源电动势E=15V，当滑动变阻器接入电路的阻值时，标有“12V，1.5W”的灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，此时电流表的示数I=1.0A。求：
（1）电源的内阻r；
（2）电源的输出功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）灯泡正常工作，并联电路的电压
根据闭合电路欧姆定律有
解得
（2）电源的路端电压
电源输出功率
解得
14. 如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一正点电荷，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：
（1）B、D两点间的电势差；
（2）物块在B点释放瞬间的加速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）物块从B点到D点，根据动能定理有
根据电势差的定义有
解得
（2）设固定在A点的点电荷的电荷量为Q，静电力常量为k，物块在C点时，根据受力平衡有
物块在B点释放瞬间，根据牛顿第二定律有
根据库仑定律有
解得
15. 如图所示，轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连，在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止，小物块B静置于水平轨道上的P点，P点与挡板间的水平轨道光滑，P点右侧的水平轨道粗糙。现由静止释放小物块A，弹簧恢复原长一段时间后，A、B发生弹性碰撞，碰撞前瞬间A的速度大小。A、B均可视为质点，它们的质量分别为、，它们与P点右侧的水平轨道间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内，水平轨道足够长。
（1）求A静止在O点时，弹簧的弹性势能；
（2）求A、B发生碰撞后瞬间，B的速度大小；
（3）若A、B第二次发生碰撞时B已经静止，求A、B第二次发生碰撞前瞬间A的动能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）A由O点到P点的过程中，根据机械能守恒定律有
解得
（2）设A、B发生碰撞后瞬间，A、B的速度分别为、，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
（3）设A、B发生碰撞后，B滑行位移x后静止，根据动能定理有
在（2）中解得
从A、B发生第一次碰撞后瞬间到A、B第二次发生碰撞前瞬间，根据动能定理有
解得
