河南省周口市川汇区周口恒大中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析）

周口恒大中学2023--2024学年高二下期期末考试
物 理 试 题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和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，只有一项是符合题目要求的。
1．某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）
A．粒子带正电荷
B．粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能
C．该静电场是孤立正电荷产生的
D．粒子在M点的电势高于它在N点的电势
2．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是88r/min。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（　　）
A．降低输入电压同时减小筛子质量
B．降低输入电压同时增加筛子质量
C．增大输入电压同时减小筛子质量
D．增大输入电压同时增加筛子质量
3．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是( )
A．a点电势比b点高
B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大
C．带电粒子从a到b再到c电场力一定做功
D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动
4．如图所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω匀速转动，线圈的电阻不计，理想变压器副线圈并联两个一模一样的灯泡A、B，现灯泡B发生断路，下列说法正确的是（电表均为理想电表）（　　）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变大
C．灯泡A亮度变亮 D．灯泡A亮度不变
5．关于以下各物理量的理解正确的是（ ）
A．位移是矢量，-5m比-8m大 B．加速度是矢量，-5m/s2比-8m/s2大
C．电势是矢量，-5V比-8V大 D．电势能是标量，-5J比-8J大
6．如图所示，灯A和灯B原来都是正常发光．当线路上某处发生故障时，灯A比原来暗，而灯B比原来亮，这故障是由于
A．电阻开路 B．电阻开路
C．电阻短路 D．电阻、同时短路
7．飞力士棒是一种物理治疗康复器材，利用该棒能有效锻炼躯干肌肉。标准型飞力士棒的整体结构如图所示，两端的负重头用一根软杆连接，中间有一握柄。锻炼时用双手握住握柄驱动飞力士棒振动，已知该棒的固有频率为，下列关于飞力士棒的认识正确的是（　　）
A．双手驱动飞力士棒振动的频率越大，飞力士棒的振幅一定越大
B．双手驱动飞力士棒振动的频率为时，飞力士棒会产生共振现象
C．双手驱动飞力士棒振动的频率为时，飞力士棒振动的频率为
D．若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率不变
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。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．则（ ）
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常
B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
D．断开开关S时，A灯与B灯同时逐渐熄灭
9．在图中，人眼隔着偏振片B、A去看一只发光的电灯泡S，一点透射光都看不到，那么，下列说法中正确的是（　　）
A．使A和B同时转过，仍然一点光都看不到
B．仅使B转过过程中，看到光先变亮后变暗
C．仅使B转过过程中，看到光逐渐变亮
D．仅使A转动时，始终看不到透射光
10．在水平地面上方存在匀强电场和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大为B=12.5T，电场强度大小为E=125V/m，方向竖直向下偏南θ=53°（电场有向下和向南的分量），t=0时，把一带负电的小球以v0=8m/s的速度水平向东抛出，已知小球质量为m=100g、电荷量q=2×10-2C，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，则小球（ ）
A．小球向下做类平抛运动
B．在t=1.2s时速度大小为10m/s
C．在t=1.2s时竖直位移大小为3.6m
D．在t=1.2s时水平位移大小为9.6m
三、非选择题:共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤,共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．910fen 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g＝ .
(2)从上图可知，摆球直径d的读数为 mm.
(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是( )
A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．单摆所用摆球质量太大
C．把n次全振动时间误当成(n＋1)次全振动时间
D．以摆线长作为摆长来计算
12．(10分）某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L= mm
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D= mm
（3）用电流表测金属丝的电流（量程0~0.6A）时读数如图所示，则电流表的读数为 A。
13．（10分）在精确测量一定值电阻的阻值时，除滑动变阻器、电键、导线若干外，实验室有下列器材可供选择：
a.电源E（电动势为3V，内阻较小）
b.电压表V（量程3V，内阻约）
c.电流表（量程25mA，内阻为）
d.电流表（量程250mA，内阻约）
e.定值电阻（阻值为）
完成下列问题：
(1)用如图所示的电路粗测时，S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 。
A．最左端 B．最右端 C．正中间
(2)图中，当电流表的示数为时，电压表V的示数为，则的真实值最接近 。
A． B． C． D．
(3)为更精确地测量的阻值，下列电路中最佳的选择是 。
A． B． C． D．
14．（12分）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3V，内阻等于3kΩ)
电压表V2(量程0～15V，内阻等于15kΩ)
电流表A1(量程0～200mA，内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0～3A，内阻等于0.1Ω)
滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)
滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1kΩ)
电源E(E＝6V，内阻不计)
(1)为了测量数据尽量精确并绘制曲线完整，需要对电压表和电流表进行合理改装，改装后电压表的量程为 ；改装后电流表的量程为 ．
(2)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁 ．
(3)按要求正确完成实验后，该同学描绘出的I－U图象可能是下列选项中的 ．
A． B． C． D．
15．（12分）为了节能和环保，此公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx），其阻值随光照度的变化是非线性的．某同学研究光敏电阻随照度的变化规律，他采用伏安法测量不同照度的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。经测量光敏电阻在不同照度下的阻值如下表：
照度（Lx） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻 75 40 28 23 20 18
（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线 ．
（2）根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点 ．
（3）如图4所示，当1、2两端所加电压上升至时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图 （不考虑控制开关对所设计电路的影响）。
提供的器材如下：
光敏电阻（阻值见上表）；
直流电源E（电动势，内阻不计）；
定值电阻：，，，（限选其中之一并在图中标出）
开关S及导线若干．
（4）若定值电阻选用电阻，照度降低至 Lx时启动照明系统。
参考答案：
1．B
【详解】A．电场线方向不确定，虽然根据轨迹可以判断受力方向，但是不能确定粒子的电性。故A错误；
B．根据粒子的轨迹弯曲情况，可判断出电场力与速度夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小。即粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能。故B正确；
C．从图中电场线的分布来看，不是孤立电荷产生的。故C错误；
D．粒子的电性不明，故无法判断其电势的高低。故D错误。
故选B。
2．A
【详解】根据题意，在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min，则
由题图乙可知筛子的固有频率为
由于驱动力的频率大于筛子的固有频率，故要使振幅变大，可以减小驱动力的频率，或增大筛子的固有频率，即可以降低输入电压或减小筛子的质量。故A正确。
故选A。
3．B
【详解】a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．带电粒子从a到b再到c电场力一定不做功故，AC错误．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故B正确．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能将在c点两侧往复振动．故D错误．故选B.
4．D
【详解】A．发电机产生正弦交流电，电动势最大值
电动势的有效值
所以电压表示数不变，故A错误；
B．灯泡B发生断路后，电阻变大，电流变小，电流表示数变小，故B错误；
CD．灯泡A电压不变，亮度不变，故C错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】AB、矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的大小是指其绝对值，位移是矢量，的大小为，比的大小大；加速度是矢量，的大小为，比的大小大，故选项A、B错误；
C、电势是标量，只有大小没有方向的物理量，-5V比-8V大，故选项C错误；
D、电势能是标量，只有大小没有方向的物理量，-5J比-8J大，故选项D正确．
6．B
【详解】A．若R3开路，则外电阻变大，路端电压变大，则AB两灯都会变亮，不符合题意，故A错误。
B．R2开路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流IA=I-I3减小，A灯变暗。B灯电压UB=U-IA（RA+R1）增大，B灯变亮，符合题意。故B正确。
C．若R1短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，R3电流I3减小，则通过A的电流IA=I-I3增大，UA增大，A灯变亮；B灯电压UB增大，则B灯变亮，则C错误。
D．R2短路，B灯不亮，不符合题意。故D错误。
故选B。
7．B
【详解】BC．受迫振动的物体，其频率与驱动力的频率相同，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体将产生共振现象，故B正确，C错误；
A．当双手驱动力的频率与飞力士棒的固有频率相同时，飞力士棒将发生共振，而物体发生共振时其振幅最大，故A错误；
D．物体的固有频率与物体的质量、形状、材质等因素有关，当物体的质量发生变化时其固有频率也将发生改变，因此若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率会发生变化，故D错误。
故选B。
8．CD
【详解】开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，A灯立即发光．由于线圈的自感阻碍，B灯后发光，逐渐变亮，由于自感线圈的电阻可忽略，所以最后两灯一样亮，故AB错误，C正确；断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，两灯同时逐渐熄灭，故D正确．
9．AC
【详解】A．使A和B同时转过90°，仍不能看到透射光．原来人眼隔着检偏器B、起偏器A去看一只电灯泡S，无法看到透射光．说明两个偏振片正好相垂直．现在同时转依然看不到，A正确；
BC．原来人眼隔着检偏器B、起偏器A去看一只电灯泡S，无法看到透射光，说明两个偏振片正好相垂直．现在单使B转过90°过程中，看到光逐渐变亮，B错误；C正确；
D．单使A转动时，渐渐看到透射光，D错误。
故选AC。
10．BCD
【详解】对小球受力分析，初位置受重力、电场力和洛伦兹力；
重力大小为
方向竖直向下；
电场力的竖直向上分量为
电场力的水平分量为
洛伦兹力的大小为
方向向南；
由此可知，洛伦兹力与电场力的水平分力平衡，合力向上，大小为
此后竖直方向的分速度增加，但竖直分速度与磁场平行，不影响洛伦兹力的大小和方向，故合力保持不变；故小球向上做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为
t=1.2s时，水平分速度为
竖直分速度为
故合速度为
在t=1.2s时，竖直位移大小为
水平位移大小为
故选BCD。
11． 5.980 C
【分析】单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，由单摆周期公式求出重力加速度的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；对于测量误差可根据实验原理进行分析．
【详解】(1)单摆周期，单摆摆长，由单摆周期公式，联立可得重力加速度为：；
(2)由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5.5mm，可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm，则螺旋测微器的示数为；
(3)A、悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，故L的测量值偏小；根据，重力加速度的测量值偏小，故A错误；
B、根据，重力加速度的测量值与摆球质量无关，故B错误；
C、把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间，周期测量值偏小；根据，重力加速度的测量值偏大，故C正确；
D、以摆线长作为摆长来计算，则L的测量值偏小；根据，重力加速度的测量值偏小，故D错误；
故选C．
12． 102.30 4.950 0.16
【详解】(1)[1]游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数。游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，由图示游标卡尺可知，金属丝的长度
L=102mm+6×0.05mm=102.30mm
(2)[2]螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。由图示螺旋测微器可知，金属丝的直径
D=4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm
(3)[3]由于电流表量程0~0.6A，由图示电流表表盘可知，其分度值为0.02A，示数为0.16A。
13． A B C
【详解】(1)[1]S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端，这样闭合的瞬间，上的电压为零，然后移动滑片，电压逐渐增大。
(2)[2]由欧姆定律可得
代入数据
所以选B。
(3)[3]因为电流表的内阻已知为，同时为了使两个表的指针同时实现较大幅度的偏转，这样才能减小或避免测量阻值的系统误差和偶然误差，能满足要求的只有C。
14． 0-4V(4V) 0-0.4A (0.4A) B
【详解】(1)[1]灯泡额定电压为3.8V，而给出的电压表量程分别为15V和3V，15V量程太大，无法正确测量；故只能选用3V量程，并且与定值电阻串联扩大量程；3V量程的电压表内阻为3kΩ；根据串并联电路规律可知，应选择1kΩ的定值电阻串联，由欧姆定律可知，改装后电压表的量程为4V；
[2]额定电流为0.3A，而给出的量程中3A量程过大，不能使用；只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程；根据改装原理可知，并联10Ω的定值电阻，即可将量程扩大到0.4A；
(2)[3]因本实验中要求多测几组数据，因此应采用滑动变阻器分压接法； 同时因灯泡内阻较小，故采用电流表外接法，电路如图
(3)[4]因灯泡电阻随温度的增加而增大，因此在I-U图象中图线的斜率应越来越小，故B正确．
15．
特点：光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小 0.26
【详解】（1）[1]由电路图1，连接图2实物图，如图所示。
（2）[2]由表中数据，在图3坐标纸上描点画图，如图所示。
特点：由图像可知，光敏电阻的阻值随照度的增大而非线性减小。
（3）[3]当1、2两端所加电压上升至时，控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降低至时启动照明系统。当照度为时，此时光敏电阻的阻值为20kΩ，由欧姆定律，则有电路中的电流为
则有
解得
可知光敏电阻应串联一个阻值为的定值电阻，应选用R2，设计电路如图所示。
（4）[4]若定值电阻选用电阻，由欧姆定律，可得电路中的电流为
解得
由图像可知，对应的照度是0.26Lx。因此则有，若定值电阻选用电阻，照度降低至0.26Lx时启动照明系统。