江西省2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（含答案）

江西省2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1．我國(guó)高鐵技術(shù)全球領(lǐng)先，乘高鐵極大節(jié)省了出行時(shí)間。假設(shè)兩火車站W(wǎng)和G間的鐵路里程為1080km，W和G之間還均勻分布了4個(gè)車站。列車從W站始發(fā)，經(jīng)停4站后到達(dá)終點(diǎn)站G。設(shè)普通列車的最高速度為108km/h，高鐵列車的最高速度為324km/h。若普通列車和高鐵列車在進(jìn)站和出站過程中，加速度大小均為0.5m/s2，其余行駛時(shí)間內(nèi)保持各自的最高速度勻速運(yùn)動(dòng)，兩種列車在每個(gè)車站停車時(shí)間相同，則從W到G乘高鐵列車出行比乘普通列車節(jié)省的時(shí)間為（）A．6小時(shí)25分鐘 B．6小時(shí)30分鐘 C．6小時(shí)35分鐘 D．6小時(shí)40分鐘2．大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上，使物體能沿不同粗糙程度的水平面勻速運(yùn)動(dòng)，則物體與水平面間的摩擦力最大的是（）A． B．C． D．3．某位同學(xué)用筷子將均勻球夾起懸停在空中，如圖所示，已知球心O與兩根筷子在同一豎直面內(nèi)，小球質(zhì)量為m，筷子與豎直方向之間的夾角均為θ，筷子與小球表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度為g。每根筷子對(duì)小球的壓力至少為（）A．mg2(μsinθ?C．mg2(μcosθ+4．如圖所示，O為兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、b、c、d是以O(shè)為圓心的圓周上的四個(gè)點(diǎn)，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．b、O、d三點(diǎn)電勢(shì)相等C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)均為零D．把電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電子的電勢(shì)能增大5．如圖所示，在x軸上放置兩正點(diǎn)電荷Q1、Q2，當(dāng)空間存在沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，y軸上A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于零，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，兩點(diǎn)電荷到A的距離為r1、r2，則在y軸上與A．0 B．EC．2E D．E+k6．如圖所示，水平地面上固定一豎直的光滑絕緣細(xì)桿，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的圓環(huán)a套在豎直桿上，質(zhì)量為M，帶電荷量為+Q的滑塊b靜置于水平地面上，滑塊b與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，a、b均保持靜止，且兩者連線與水平地面的夾角為θ，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．圓環(huán)a帶負(fù)電B．滑塊b受到的庫侖力大小為mgC．滑塊b受到地面的支持力大小為(M+m)gD．滑塊b受到地面的摩擦力大小為μ(M+m)g7．如圖，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木塊M的左端，右端與小物塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng)(整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度A．由于F1、FB．F1、F2分別對(duì)m、C．F1、F2分別對(duì)m、D．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、二、多選題（本大題共4小題，共24.0分）8．2019年9月21日，“多彩貴州”自行車聯(lián)賽在赤水市舉行第五站的賽事一輛做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的賽車，初速度v0=5m/s，它的位置坐標(biāo)A．賽車的加速度大小為2.5m/s2C．賽車在前2s內(nèi)的位移大小為7.5m D．賽車在1s9．如圖所示，水平光滑軌道寬度和輕彈簧自然長(zhǎng)度均為d，m2的左邊有一固定擋板。m1由圖示位置靜止釋放，當(dāng)m1與m2相距最近時(shí)A．m1的最小速度是0 B．m1C．m2的最大速度是v1 D．m10．如圖所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為3kg，在木板的上表面有兩塊質(zhì)量均為1kg的小木塊A和B，它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。最初木板靜止，A、B兩木塊同時(shí)以相向的水平初速度2m/A．若A、B始終未滑離木板也未發(fā)生碰撞，則木板至少長(zhǎng)為4B．木塊B的最小速度是零C．從剛開始運(yùn)動(dòng)到A、B、C速度剛好相等的過程中，木塊A所發(fā)生的位移是1mD．木塊A向左運(yùn)動(dòng)的最大位移為1m11．先后讓一束氘核(?12H)和一束氚核(?A．如果氘核和氚核的初速度相同，則tanαB．如果氘核和氚核的初動(dòng)量相同，則tanαC．如果氘核和氚核的初動(dòng)能相同，則tanαD．如果氘核和氚核由靜止開始從同一位置經(jīng)同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則tanα三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16.0分）12．太陽能路燈以太陽光為能源，白天太陽能電池板給蓄電池充電，晚上蓄電池給路燈供電，某太陽能電池電動(dòng)勢(shì)約為3V，短路電流約為0.A.電流表G：量程為30mA，內(nèi)阻RB.定值電阻：RC.電阻箱：電阻范圍0～999Ω，允許通過最大電流0D.導(dǎo)線若干，開關(guān)一個(gè)（1）在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理圖；（2）多次改變電阻箱的阻值R，記錄下每次電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù)I，利用圖像法處理數(shù)據(jù)，若以1I為縱軸，則應(yīng)以(填“R”“1R”“R2”或“1（3）若圖像縱軸的截距為b，斜率為k，則可求得電動(dòng)勢(shì)E=，內(nèi)阻r=。(均用符號(hào)“b、k、R0、Rg13．實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量一段金屬絲(電阻Rx約為3Ω電流表A：量程1mA，內(nèi)阻RA電池組E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)；電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻約為5KΩ；定值電阻R0：阻值為0滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω，額定電流為2A滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值1000Ω，額定電流為2A開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）小組同學(xué)某次用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度時(shí)，不小心使部分刻度被污跡遮住了，如圖所示，則該次測(cè)量的讀數(shù)為cm。（2）小組同學(xué)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，使電壓表示數(shù)能夠從零開始連續(xù)變化并盡可能減少誤差，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用(選填“R1”、“R2”)，根據(jù)提供的器材在答題紙方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)出所選器材的符號(hào)四、計(jì)算題（本大題共3小題，共32.0分）14．兩個(gè)帶電小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))通過絕緣的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，若將輕繩的某點(diǎn)O固定在天花板上，平衡時(shí)兩個(gè)小球的連線恰好水平，且兩根懸線偏離豎直方向的夾角分別為30°和60°，如圖甲所示。若將輕繩跨接在豎直方向的光滑定滑輪(滑輪大小可不計(jì))（1）兩個(gè)小球的質(zhì)量之比；（2）圖乙狀態(tài)，滑輪兩端的繩長(zhǎng)O'A、15．如圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管A固定在豎直平面內(nèi)。圓環(huán)的圓心為O，D點(diǎn)為圓管的最低點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，AB=2L，圓環(huán)的半徑為r=2L(圓管的直徑忽略不計(jì))，過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點(diǎn)。在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于mgq。圓心O正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為?q(q>0)的絕緣小物體(視為質(zhì)點(diǎn))，PC（1）虛線AB上方勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？（2）小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線AB上的N點(diǎn)(圖中未標(biāo)出N點(diǎn))，則N點(diǎn)距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)？（3）小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間為多少？16．如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道C固定在水平光滑地面上，質(zhì)量M=0.3kg的木板B左端與C的下端等高平滑對(duì)接但未粘連，右端固定一輕彈簧，彈簧原長(zhǎng)遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)，將彈簧在彈簧彈性限度內(nèi)壓縮后鎖定?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A質(zhì)量m=0.1kg，從與圓弧軌道圓心O等高的位置由靜止釋放，滑上木板B后，滑到與彈簧剛接觸時(shí)與木板相對(duì)靜止，接觸瞬間解除彈簧鎖定，在極短時(shí)間內(nèi)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，物塊A被水平彈出，最終運(yùn)動(dòng)到木板左端時(shí)恰與木板相對(duì)靜止。物塊A與本板B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g取10m/s2。求：（1）物塊A在圓弧軌道C的最下端時(shí)受到圓弧軌道支持力的大?。海?）木板B的長(zhǎng)度L；（3）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，物塊A從木板右端運(yùn)動(dòng)到左端的時(shí)間。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】108km/h=30m/s，324km/h=90m/s

相鄰兩站間的距離x=1080×1035m=2·16×105m

普通列車加速時(shí)間t1=va1=300·5s=60s

加速過程的位移x1=122．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)功的定義W=Fxcosα因?yàn)樗姆N情況中的F和x都相同，只有A中的а=00，所以圖A中力F做功最多。故答案為：A

【分析】物體與地面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物體受到來自地面的滑動(dòng)摩擦力，方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力來說，f=μN(yùn)，其中μ是動(dòng)摩擦因數(shù)，N是壓力。3．【答案】B【解析】【解答】對(duì)小球受力分析2ff=μN(yùn)解得N=故答案為：B。

【分析】利用平衡方程可以求出壓力的大小。4．【答案】D【解析】【解答】A.a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故A不符合題意；

B.b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等，O點(diǎn)電勢(shì)高于b、d兩點(diǎn)電勢(shì)，故B不符合題意；

C.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，但電勢(shì)大于零，故C不符合題意；

D.把電子從高電勢(shì)的a點(diǎn)移動(dòng)到低電勢(shì)的b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能變大，故D符合題意。

故答案為：D

【分析】等量同種正電荷的連線中垂線不是一條等勢(shì)線。根據(jù)電場(chǎng)線疏密來確定電場(chǎng)強(qiáng)度，再由電場(chǎng)線的分布情況，判斷電勢(shì)的高低。根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化。5．【答案】C【解析】【解答】ABC.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，說明兩點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，即豎直向上，大小為E，根據(jù)對(duì)稱性，兩點(diǎn)電荷在B處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)豎直向下，大小為E，所以B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2E，方向豎直向下，故AB不符合題意，C符合題意；

D.由于電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不能用代數(shù)和求，故D不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)電場(chǎng)疊加原理以及點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式結(jié)合分析即可判斷。6．【答案】C【解析】【解答】受力分析如圖：

A.圓環(huán)a受到斥力作用，所以圓環(huán)a帶正電，故A不符合題意；

B.對(duì)圓環(huán)a由平衡條件得：Fsinθ=mg，F(xiàn)cosθ=N，解得：F=mgsinθ，N=mgtanθ，故B不符合題意；

CD.對(duì)整體受力分析如圖：

由平衡條件得：N'=（M+m）g7．【答案】D【解析】【解答】ACD.開始時(shí)，彈簧的彈力小于F1、F2，F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做正功，機(jī)械能增加。當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2先大小相等時(shí)，M和m受力平衡，加速度減為零，速度最大，動(dòng)能最大。當(dāng)兩物塊速度減為零后，彈簧的彈力大于F1、F2，F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，機(jī)械能減少。故AC不符合題意，D符合題意；

B.F1、F2大小相等，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故B不符合題意。

故答案為：D

【分析】當(dāng)彈簧的彈力小于F1、F2時(shí)，F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做正功，當(dāng)彈簧的彈力等于F1、F2時(shí)，兩物塊速度達(dá)到最大，當(dāng)彈簧的彈力大于F1、F2，F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功；兩物塊受到合外力為零，動(dòng)量守恒。8．【答案】C,D【解析】【解答】A.根據(jù)v2-v02=2ax得：x=12av2-v022a，其12a=-25，所以a=-1.25m/s2，故A不符合題意；

B.賽車在t=2s9．【答案】B,D【解析】【解答】由題意結(jié)合圖可知，當(dāng)m1與m2相距最近時(shí)，m2的速度為零，此后，m1在前，做減速運(yùn)動(dòng)，m2在后，做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)再次相距最近時(shí)，m1減速結(jié)束，m2加速結(jié)束，因此此時(shí)m1速度最小，m2速度最大，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒得：m1v1=m1v1'+m2v2，1210．【答案】A,D【解析】【解答】AB.根據(jù)動(dòng)量守恒得：mvB-mvA=5mv，解得：v=0.4m/s，即木塊B的最小速度是0.4m/s；根據(jù)能量守恒得：12mvB2+12mvA2=12×5mv2+μmgLA+μmgL11．【答案】B,C【解析】【解答】粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：L=v0t，vy=at，由牛頓第二定律得：a=eUmd，所以速度偏向角的正切tanθ=vyv0=eULmdv02。

A.如果氘核和氚核的初速度相同，則tanαtanβ12．【答案】（1）（2）R（3）R0+【解析】【解答】（1）由于短路電流0.15A=150mA遠(yuǎn)大于電流表的量程，所以要對(duì)電流表進(jìn)行改裝。通過改變電阻箱的阻值，得到多組電阻、電流值，結(jié)合圖像求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)原理圖如下：

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=IRg+（I+IRgR0）（R+r），解得：1I=RgR0+r（Rg13．【答案】（1）4.18（2）R1；【解析】【解答】（1）游標(biāo)尺第8刻度線與主尺第49刻度線對(duì)齊。游標(biāo)尺0刻度到8刻度線的長(zhǎng)度為8×0.9mm=7.2mm，該次測(cè)量的讀數(shù)為49mm-7.2mm=41.8mm=4.18cm；

（2）為使電壓表示數(shù)能夠從零開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值與待測(cè)電阻阻值相差不大的滑動(dòng)變阻器R1。流過電阻的最大電流約為I=URx=33A=1A14．【答案】（1）解：帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對(duì)任意一個(gè)帶點(diǎn)小球受力分析，受到重力、繩子的拉力T和庫侖力F，根據(jù)平衡條件得：Tcosθ?mg=0，Tsinθ?F=0解得：mg=Fcotθ所以：m答：兩個(gè)小球的質(zhì)量之比為3：1；（2）解：小球A受力分析，設(shè)繩子拉力為T，小球到滑輪的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，O'C的距離為h解得：L=所以：L答：圖乙狀態(tài)，滑輪兩端的繩長(zhǎng)O'A、【解析】【分析】（1）分別對(duì)A、B受力分析，根據(jù)平衡條件求兩個(gè)小球的質(zhì)量之比；

（2）分別對(duì)A、B受力分析，根據(jù)相似三角形求滑輪兩端的繩長(zhǎng)O'A、15．【答案】（1）解：小物體釋放后，在重力和電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小物體剛好沿切線進(jìn)入圓管內(nèi)，故小物體剛好沿PA連線運(yùn)動(dòng)，重力與電場(chǎng)力的合力沿PA方向；又PC=AC=L，則qE=mg，解得E=mg（2）解：小物體從P到A的運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理可得mgL+qEL=1解得vA虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于mgq電荷量為?q(q>0)故小物體從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)vB小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線AB上的N點(diǎn)，對(duì)豎直方向t=2解得t=22L水平方向x=(vBcos45解得x=8L，N點(diǎn)距離C點(diǎn)xCN（3）解：小物體從P到A的時(shí)間用t1?表示，則解得t1物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間tt3小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間t總【解析】【分析】（1）小物體釋放后，在重力和電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小物體剛好沿切線進(jìn)入圓管內(nèi)，故小物體剛好