（教研室）陕西省安康市2022-2023学年高二上学期期中物理试题

2022～2023 学年第一学期高二年级期中考试 物理 一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1～8 题只有一项符合 题目 要求，第9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 1．下列四种电场中，a、b 两点的场强、电势均相同的选项是（ ） A． B． C． D． 2．如图所示，在水平放置的金属导体中，3s 内有12C 的负电荷向右通过导体某一横截面．关于导体内电流 的大小和方向，以下判断正确的是（ ） A．0.25A 向左 B．0.25A 向右 C．4.0A 向左 D．4.0A 向右 3．如图所示，图线1 表示的导体的电阻为 ，图线2 表示的导体的电阻为 ，则下列说法正确的是（ ） A． B． C．将 与 串联后接于电源上，则电流之比 D．将 与 并联后接于电源上，则电流之比 4．两个分别带有电荷量－Q 和+7Q 的相同金属小球A、B（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它 们间的库仑力大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B 完全相同的金属球C 与A、B 反复足够多次接 触，最后移去C，则两球间库仑力的大小为（ ） A． B． C． D． 5．某汽车匀减速刹车过程中位移x 与时间t 的比值 与t 之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A．刹车过程的加速度大小为 B．t=20s 时，车刚好停下 C．0～10s 内，平均速度为 D．从计时开始，前4s 内，车的位移为96m 6．“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成．已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距 月球表面高度为2R 的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A．月球质量为 B．月球表面重力加速度 C．月球密度为 D．月球第一宇宙速度为 7．如图所示，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为支架的简化示意图，若空调外机的重心 恰好在支架横梁AO 和斜梁BO 的连接点O 的正上方，重力大小为240N，横梁AO 水平。斜梁BO 与横梁AO 的夹角为37°，sin37°=0.6。假定横梁对O 点的拉力总沿OA 方向，斜梁对O 点的支持力沿BO 方向，下列判 断正确的是（ ） A．横梁对O 点的拉力为400N B．斜梁对O 点的支持力为320N C．若保持O 点的位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度，则横梁对O 点的作用力逐渐增大 D．若保持O 点的位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度，则斜梁对O 点的作用力逐渐减小 8．如图所示，左侧为加速电场，右侧为偏转电场，加速电场的加速电压是偏转电场电压的16 倍。有一初速 度为零的电荷经加速电场加速后从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从极板下边缘穿出电场， 不计电荷的重力。则偏转电场长宽之比 与为（ ） A．4 B． C． D． 9．如图所示，平行板电容器的N 板与静电计的金属球连接，M 板和静电计外壳同时接地，对电容器充电， 使静电计指针张开一个角度，撤去电源后，以下说法正确的是（ ） A．仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小 B．仅将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角变小 C．仅将M 板稍微上移，静电计指针张角变大 D．仅在M、N 之间插入金属板，且不和M、N 接触，静电计指针张角变大 10．用两个相同的小量程电流表G，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 、 ，若 量程大于 ，将 、 接入如图甲、乙所示的电路中，闭合电键后，下列有关说法正确的是（ ） A．G 改装成 、 时要串联电阻， 串联的电阻大 B．图甲中 、 的指针偏角相同 C．G 改装成 、 时要并联电阻， 并联的电阻大 D．图乙中 、 的示数相同 11．如图所示，一质量为m、电荷量为q 的带电液滴以速度v 沿与水平面成 角的方向斜向上进入匀强电场， 在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ） A．电场力不可能小于 B．液滴的动能一定不变 C．液滴的机械能可能不变化 D．液滴的电势能一定不变 12．如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，△ABC 是圆的内接直 角三角形，∠BAC=60°，O 为圆心，半径R=5cm。位于A 处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、 电荷量为+e 的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B 点的粒子动能为12eV，到达C 点的粒子 动能也为12eV，忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A． B．电场方向由A 指向B C．匀强电场的电场强度大小为1V/cm D．经过圆周上的所有粒子，动能最大为14cV 二、非选择题：共52 分． 13．（6 分）某实验小组利用图（a）所示装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，实验过程如下： （1）首先将小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。 （2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸 带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该______（填“往左移“往右移”或“固定不 动”）。 （3）已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，得到的记录纸带如图（c）所示，图中的点为计数点，每相 邻两计数点间还有4 个点没有画出，由此得小车加速度的大小a=______ （结果均保留3 位有效数字）。 （4）若小组同学没有严格控制好小车质量M 与钩码质量m。的大小关系，某次实验过程中有 ，若 其它操作规范合理，不考虑其它因素的影响，则可计算该次实验得到的小车加速度的实验值a 实验（利用纸带 求的值），与理论值（a 理论= ）的比值 =______。 14．（6 分）一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻大约6Ω，截面图如图甲所示。 （1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为______mm。 （2）实验室有如下器材： A．电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程3V，内阻约5kΩ） C．滑动变阻器（15Ω，3A） D．蓄电池（6V，内阻很小） E．开关一个，带夹子的导线若干 （3）为了能精确测量金属管线样品的阻值，请将如图所示的实物电路补充完整。 （4）金属管线样品材料的电阻率为 ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想 求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，又测得金属管线的长度L。则中空 部分截面积的表达式为S=______。 15．（8 分）如图所示，Q 为固定的正点电荷，A、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0.25h，将一带 电小球从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为0。若此带电小球在A 点的加速度大小为 ，g 取 ，静电力常量为k，求： （1）此带电小球在B 点的加速度大小； （2）A、B 两点间的电势差 （用Q 和h 表示）． 16．（10 分）如图所示，长为L 的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为+q、质量为m 的带电 粒子以某一初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时末速度大小 为v 且方向恰与下板的夹角 ，不计粒子重力和空气阻力，求： （1）粒子初速度大小 ； （2）两板间的电压U； （3）两板间的距离d。 17．（10 分）如图所示，光滑的圆弧轨道PMN 竖直放置，在右侧N 点与一倾斜传送带相切。M 为圆弧轨道 最低点，圆弧所在圆的圆心为O，PO 水平，∠PON=127°。一质量m=2kg 的小物块（可视为质点）从圆弧轨 道最左端P 以 的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径R=5m，传送带L=8m，在电机驱动下始终 以速度 顺时针匀速转动（与轮子间无相对滑动），小物块与传送带间的动摩擦因数 ，重 力加速度g 取 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）小物块从滑上传送带减速至与传送带速度相等所需的时间； （2）若把小物块换成同等条件的小煤块，求小煤块在传送带上留下的划痕长度。 18．（12 分）如图所示，竖直平面内有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为 ，其中有一 个半径为R=2m 的竖直光滑绝缘圆环，A 点所在的半径与竖直直径BC 成37°角。现给质量为m=0.8kg、电荷 量为 的带正电小球（可视为质点）一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考 虑小球运动过程中电荷量的变化，（cos37°=0.8，g 取 ）求： （1）小球在A 点时的速度大小； （2）小球做圆周运动过程中对环的压力最大值； （3）当小球再次经过A 点时，空间中突然增加一方向竖直向上、电场强度大小为 的匀强电 场，试说明小球能否继续沿圆环做完整的圆周运动。 高二物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D C A A D B D B BC BD AC BD 1．D 解析：A 选项：a、b 两点的电场强度的大小、方向都不相同，电势也不相同；B 选项：a、b 两点的电 场强度相同，电势不相同；C 选项：a、b 两点的电场强度的大小相同、方向不相同，电势相同； 选项： a、b 两点的电场强度相同，电势相同，故 选项符合题意。 2．C 解析：在水平放置的金属导体中， 内有 的负电荷向右通过导体某一横截面。电流方向规定为正 电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与负电荷定向移动的方向相反，故电流向左，大小为 ，故选 。 3．A 解析： 图像斜率表示电阻的倒数，由图像可知图线1 和图线2 斜率之比为 ，所以 ，A 正确，B 错误；将 与 串联后接于电源上，则电流比 ，C 错误；根据欧姆 定律 ，将 与 并联后接于电源上，则电流比 ，D 错误。 4．A 解析：由库仑定律 ，金属球C 与A、B 反复足够多次接触，由电荷守恒定律，A、 B、C 三球带电量相等，均为 ，由库仑定律 ，联立上式解得 ， A 正确。 5 ．D 解析：由公式 得 ，结合图可知 ， ，解得 ，故A 错误；汽车停下来的时间为 ，故B 错误； 内，平均速度为 ， 故 C 错 误 ； 从 计 时 开 始 ， 前 内 ， 车 的 位 移 为 ，故D 正确。 6．B 解析：对探测器，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律，有 ，解得 ，A 错误；在月球表面，万有引力等于重力 ，解得 ，B 正确；月球 的密度 ， ，C 错误；月球表面的环绕速度即第一宇宙速度 ， ，D 错误。 7．D 解析：以 点为研究对象，受到空调外机的压力F， 支架的作用力 ， 支架的作用力 ，受 力如图所示。根据平衡条件，可知 点对空调外机的支持力 ，由牛顿第三定律，可知空调外机对 点的压力 ，由受力分析结合几何关系可得 ， ，故AB 错误；若保持 点的位置不变，横梁仍然水平，逐渐增大斜梁长度， 则此时 变大， 变大， 变大，由 ， 可知 减小， 也减小，故C 错误，D 正确。 8．B 解析：加速度电场中，由动能定理有 ，在偏转电场中有 ， ，根据题 意有 ，解得 ，ACD 错误，B 正确。 9．BC 解析：静电计的原理是电势差 变大（小）时，指针张角变大（小）。由公式 知，当 变 大时， 变小，再由 得 变大，指针张角变大，A 错误；当插入玻璃板时，相对介电常数 增大， 则 变大， 变小，指针张角变小，B 正确；当 板上移时，极板正对面积 变小，则 变小， 变大， 指针张角变大，C 正确；仅在 之间插入金属板，板间距离减小，则电容 增大，板间电压 减小， 静电计指针张角变小，D 错误。 10．BD 解析：电流表量程扩大需要并联电阻，并联阻值满足 ，量程越大，并联电阻越小，故 AC 错误；图甲中， 、 两个电流表并联，则电流表 电压相同，通过的电流相同，偏转角度相同，故B 正确；图乙两个电流表串联，根据串联电路电流处处相等 可知 、 的示数相同，故 正确。 11．AC 解析：根据做直线运动的条件，则电场力的最小值为 ，即电场力不可能小于 ， 故A 正确；液滴可能做匀加速或者匀减速直线运动，所以液滴的动能可能要变化，故B 错误；如果电场力的 方向垂直于速度 的方向，即液滴做匀减速运动，则电场力做功为零，液滴的机械能守恒，故C 正确；当电 场力做功不为零时，液滴的电势能一定变化，故D 错误。 12．BD 解析：根据题意可知到达 点的粒子动能与到达 点的粒子动能相等，所以B、C 两点电势相等， 连线为匀强电场的等势面，根据电场线与等势面相互垂直，且 的粒子，从 点运动到 点动能增大， 可知电场力做正功，粒子一定沿着电场线方向运动，由此可判断 的方向就是该电场的电场强度方向，如 图所示。 间的电势差为 ，根据几何关系可得 ，电场强度为 ，故C 错误，B 正确；因为 ，可得 ， 故A 错误；易知整个圆周上D 点电势最低，则粒子运动到 点动能最大，根据 ，由几何关系可 得 ，联立可得 ，从A 到 根据动能定理 ，代入数据可得 ，故D 正确。 13．答案：（2）往左移 （3）2.01 （4） （每空2 分） 解析：（2）根据图（b）可知，小车在做减速运动，则平衡摩擦力不足，则垫块应该往左移。 （3）由题意可知，两相邻计数点的时间间隔为 ，把 段分成两段，由逐差法求加速度 为 。 （4）由牛顿第二定律可得 ， ，又 ，联立解得 。 14．答案：（1）1.125（1.123～1.128） （3）见解析 （4） （每空2 分） 解析：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，所以最终读 数为 。 （3）待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；滑动变阻器可以采用限流式接法， 电路连接如图所示。 （4）根据 ，则有 ，则中空部分的横截面积 。 15．解析：（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为 ，由牛顿第二定律，在 点时 在 点时 （2 分） 解得 ，方向竖直向上（1 分） （2）从 到 过程，由动能定理得 （2 分） 解得 （1 分） 16．解析：（1）由几何关系得，粒子初速度 （2 分） （2）粒子进出电场的过程中，由动能定理得 （2 分） 解得 （1 分） （3）粒子运动沿电场方向 （1 分） 粒子末速度沿电场方向分量 （1 分） 粒子运动时间 （1 分） 又 （1 分 联立解得 （1 分 17．解析：（1）小物块从 到 过程，根据动能定理可得 （1 分） 小物块在传送带上减速过程中，由牛顿第二定律得 （1 分） 小物块减速至与传送带运动速度相等过程的时间为 （1 分） 联立解得 （1 分） （2）小煤块减速至与传送带速度相等过程的位移为 （1 分） 此过程传送带的位移为 （1 分） 小物煤块与传送带发生的相对位移为 （1 分） 小煤块与传送带速度相同后，由于 （1 分） 可知共速后小煤块与传送带保持相对静止，一直匀速运动到传送带顶端，故小煤块在传送带上留下的划痕长 度为 （1 分） 18．解析：（1）小球在 点时， ，其合力方向恰好指向圆心，因为重力与电场力均为恒力， 所以二者的合力大小为 （2 分） 小球做圆周运动，则其等效最高点为 点，有 （1 分） 解得 （1 分 （2）小球从等效最高点至等效最低点过程中，由动能定理得 （2 分） 在等效最低点小球对圆环压力最大，速度最大，动能最大，而非经过 点时动能最大。 由牛顿第二定律得 （1 分 代入数据解得 由牛顿第三定律可知小球做圆周运动的过程中对环的最大压力是 （1 分） （3）由题得 ，此时小球做圆周运动等效最高点为圆环最左端，从 点到最左端，由动能定理得 （1 分） 此时小球向心力 （1 分） 联立解得： （1 分） 因为 ，所以小球不能做完整的圆周运动（1 分）