2023-2024学年安徽省宣城市高二（下）期末考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年安徽省宣城市高二（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在物理学发展的历程中，许多科学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大贡献。下列叙述中不正确的是( )
A. 英国物理学家法拉第于年指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，并称之为法拉第电磁感应定律
B. 牛顿发现了万有引力定律，并进行了“月地检验”，将万有引力定律推广至自然界所有物体之间
C. 美国物理学家密立根最早测定了元电荷的数值
D. 赫兹测出了电磁波在真空中的速度，证实了麦克斯韦电磁场理论
2.年，国铁集团将完成样车制造并开展型式试验，预计到年将投入使用。高速动车的实验运行速度将达到公里小时，商业运行速度将达到公里小时，从而有望一举成为世界上最快的高速列车。若该高速动车从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时、、连续通过三段位移后停下，则这三段位移之比是( )
A. B. C. D.
3.山东招远的黄金博物馆曾发起一项名为“单手抓金砖”的挑战活动。如图甲所示，某参赛者戴着手套，单手将金砖保持底面水平从桌面上抓起，金砖的横截面为等腰梯形，底角为，如图乙所示。若金砖的重量为，手套与金砖间的动摩擦因数为，想要单手抓起金砖，手套与金砖之间的压力至少为( )
A. B.
C. D.
4.学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置先后两次抛出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中所示，两轨迹的交点为，已知铅球两次经过点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是( )
A. 两次投出的初速度相同
B. 两次铅球落地时重力的瞬时功率相同
C. 两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率更加大
D. 两次铅球在最高点机械能更加大
5.我国的火星探测器“天问一号”的发射过程采用了椭圆形转移轨道，如图所示为着陆过程变轨简图。着陆器先在轨道Ⅰ上运动，经过点启动变轨发动机然后切换到圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的、、三点与火星中心位于同一直线上，、两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且。除了变轨瞬间，着陆器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。着陆器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上经过点的速度分别为、、，下列说法正确的是( )
A.
B. 着陆器在轨道Ⅲ上从点运动到点的过程中速率变小
C. 着陆器在轨道Ⅲ上运动时，经过点的加速度为
D. 着陆器在轨道Ⅱ上由点运动到点，与着陆器在轨道Ⅲ上由点运动到点的时间之比为
6.如图所示，在半圆所在平面内有一方向与直径平行的匀强电场，半圆的半径为，、为半圆上的两个点，，且连线与直径平行。将一带电荷量为的正点电荷由电场外无穷远处分别移至、两点，静电力做功分别为、。取无穷远处电势为，下列说法正确的是( )
A. 点的电势为
B. 匀强电场的方向由指向
C. 匀强电场电场强度的大小为
D. C、两点的电势差为
7.今年春晚杂技节目跃龙门为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力时间图像，演员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 从时刻到时刻，演员做匀变速直线运动
B. 从时刻到时刻，演员一直处于失重状态
C. 在时刻，演员的速度最大
D. 从时刻到时刻，蹦床给演员的冲量大小为
8.如图所示，电表均为理想电表，电源内阻的大小为，两灯泡的电阻均为。闭合开关，此时，两灯泡正常发光。将滑动变阻器滑片向上滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别、，电流表示数变化量的绝对值为，则( )
A. 灯泡变亮，灯泡变暗
B. 和的示数都减小
C. 始终保持与的比值是与的比值的倍
D. 电源输出功率变大，效率增大
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大阻值为，为灵敏电流计，两平行金属板、之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，将开关闭合，滑片移动到滑动变阻器中点，一带正电的粒子从电容器左端恰好以速度匀速穿过两板，不计粒子重力。以下说法中不正确的是( )
A. 保持开关闭合，滑片向上移动到顶，并增大磁感应强度为，粒子仍恰好以速度匀速穿过两板
B. 保持开关闭合，滑片的位置不动，将板向上移动，粒子以速度射入，粒子可能从板边缘射出
C. 保持开关闭合，滑片的位置不动，粒子从电容器右端以速度仍匀速穿过两板
D. 开关断开瞬间，灵敏电流计指针将发生短暂偏转，此后粒子将继续沿直线匀速射出
10.如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。不计电源内阻及电感线圈的直流电阻。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合瞬间，流经灯和的电流相等
B. 开关闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C. 开关断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。
实验步骤如下：
用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门固定在立柱上，小铁球底部处于同一竖直位置，光电门固定在立柱上的另一位置，调整它们的位置使铁球、光电门在同一直线上；
切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门和光电门的时间分别为、。
请回答下列问题：
切断电磁铁电源之前，需要调节底座螺丝，使立柱处于______，以确保小铁球能通过两个电光门。
实验中还需要测量的物理量是______填选项前的字母。
A.小铁球的质量
B.小铁球的直径
C.光电门、间的距离
小铁球经过光电门时的速度可表示为______用测量的物理量表示。
在误差允许范围内，若满足关系式______，即可验证机械能守恒用测量的物理量和重力加速度表示。
12.某同学想要测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率，设计了如下的实验。
用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，测得其直径_________。
用多用电表粗测电阻丝的阻值。选择旋钮打在“”挡，进行欧姆调零后测量，指针静止时位置如图乙所示，此测量值为_________。
为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A.电流表量程，内阻
B.电流表量程，内阻约为
C.滑动变阻器，额定电流
D.滑动变阻器，额定电流
E.电阻箱阻值范围为
F.电源电动势，内阻约
G.开关、导线若干
实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱改为量程为的电压表，则电阻箱的阻值_________。滑动变阻器应选择_________选填“”或“”。
正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电流表的示数为，电流表的示数为，测得电阻丝接入电路的长度为，则电阻丝的电阻率__用题中所给或所测得的物理量的符号表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，顶端接阻值为的电阻。质量为、电阻为的金属棒在距磁场上边界高度为处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示。不计导轨的电阻，重力加速度为。
求金属棒刚进入磁场时，所受安培力的大小；
求金属棒以稳定的速度下滑时，电阻的热功率。
14.如图所示，轴上方存在边长为、沿轴正方向、场强大小为的正方形匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度。一个质量为，电荷量为的带正电粒子从中点由静止释放进入电场不计粒子重力。
粒子从点开始运动到第二次进入电场的时间；
粒子第二次离开电场的位置坐标。
15.如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点，半径，空间中存在水平向左的匀强电场，场强，物体甲的质量为，带负电，电荷量为，在点右侧处有一不带电的物体乙，质量为，物体乙右侧处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心等高的点以竖直向下的速度滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。
在圆形轨道最低点，物体甲受到轨道的支持力大小；
甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小；
整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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8.
9.
10.
11.竖直 ；
12.


13.金属棒刚进入磁场时，根据动能定理
产生的感应电动势
产生的感应电流是
金属棒所受的安培力大小
金属棒稳定下滑时，满足
电阻 的热功率
可求得
14.电场力提供加速度
带电粒子在电场中做匀加速直线运动
在电场中运动的时间
在电场中获得的速度
洛伦兹力提供向心力
求得在磁场中的半径
在磁场运动的周期
再次进入电场做类平抛运动
坐标为

15.对物块甲，从点到点，由动能定理得
解得
在点由牛顿第二定律可得
解得物体甲受到轨道的支持力大小为
物块甲在水平面上向右运动，碰乙前，根据动能定理可得
解得碰撞前瞬间甲的速度大小为
甲、乙相碰过程，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得 ，
对物体甲受力分析，由于
则物体甲、乙最终停在挡板处，在整个过程，对甲、乙系统，由能量守恒定律得 令
解得整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和为

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