廣東省汕頭市澄海區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測高二級物理科試題第I卷（選擇題）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在下列各題的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子（如圖所示）。在陽光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動，能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽．該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是()A.太陽能→電能→機(jī)械能B.太陽能→機(jī)械能→電能C.電能→太陽能→機(jī)械能D.機(jī)械能→太陽能→電能〖答案〗A〖解析〗帽子上的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，供小電扇工作．小電扇工作時消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為扇葉的機(jī)械能．故選A．2.正電荷在電場力作用下由P向做勻加速運(yùn)動，那么可以斷定，它所在的電場是下圖中的哪一個（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗正電荷在電場力作用下由P到Q做勻加速運(yùn)動，則所受電場力方向由P到Q，且大小不變，則場強(qiáng)不變，電場為勻強(qiáng)電場，方向從P指向Q。故選B。3.奧斯特實驗是科學(xué)歷史上的經(jīng)典實驗，它的價值在于直接證實了（）A.任何導(dǎo)線周圍均存在磁場 B.電流周圍有磁場C.地磁場的存在 D.地磁場的方向〖答案〗B〖解析〗奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)通電直導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，其價值在于直接證實了電流周圍會產(chǎn)生磁場。故選B。4.兩足夠長直導(dǎo)線P和Q按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，P與Q相互垂直，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A.B、0 B.2B、0 C.2B、B D.0、2B〖答案〗B〖解析〗由題意，根據(jù)安培定則，判斷知水平通電直導(dǎo)線在M、N處產(chǎn)生的磁場方向均垂直紙面向外，大小均為B；豎直通電直導(dǎo)線在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，N點(diǎn)的磁場垂直紙面向里，大小均為B。根據(jù)矢量疊加原理，可得M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B，0。故選B。5.如圖所示為某一平行板電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是（）A.是充電過程 B.該電容器兩板間電場強(qiáng)度增大C.該電容器的電容為 D.該電容器的電量變化量為0.20C〖答案〗C〖解析〗AB．由圖像可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，電場強(qiáng)度減小，故AB錯誤；C．根據(jù)圖像，當(dāng)電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為故C正確；D．如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則?Q=C??U=0005F×（40-36）V=0.02C故D錯誤；故選C。6.如圖所示，我國“嫦娥五號”探測器成功著陸在月球表面。在著陸過程中，探測器移動到著陸點(diǎn)正上方之后開始豎直下降，到距離月球表面較近時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，然后利用“著陸腿”的緩沖實現(xiàn)軟著陸。從“著陸腿”觸地到探測器速度減為0的過程中，“著陸腿”有利于減?。ǎ〢.探測器的動能變化量 B.探測器的動量變化量C.月球表面對探測器的沖量 D.月球表面對探測器的平均撞擊力〖答案〗D〖解析〗從“著陸腿”觸地到探測器減速到0的過程中，探測器著陸時的動能變化量、動量變化量、月球表面對探測器的沖量不變，由動量定理可知，“著陸腿”有利于減小月球表面對探測器的平均撞擊力。故選D。7.靜電紡紗利用了高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，其電場分布如圖所示，下列說法正確的是（）A.虛線可能是等勢線B.電場強(qiáng)度C.在C點(diǎn)靜止釋放一電子，它將在電場力作用下沿著虛線CD運(yùn)動D.正電荷在A點(diǎn)的電勢能大于其在C點(diǎn)的電勢能〖答案〗D〖解析〗A．電極是等勢體，其表面是等勢面，根據(jù)電場線與等勢面垂直可知虛線應(yīng)是電場線，故A錯誤；B．由電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小可知故B錯誤；C．CD電場是曲線，在C點(diǎn)靜止釋放一電子，在電場力作用下不會沿著虛線CD運(yùn)動，故C錯誤；D．電場線由高壓電源的正極到負(fù)極，所以A點(diǎn)的電勢高，C點(diǎn)的電勢低，由可知，正電荷在A點(diǎn)的電勢能大于其在C點(diǎn)的電勢能，故D正確；故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，選全對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分）8.如圖所示，小球1從固定光滑斜面上某處由靜止釋放，滑過光滑水平桌面后，落在水平地面上的P點(diǎn)。若在水平桌面的邊緣處放置另一小球2，再將小球1從斜面上同一位置由靜止釋放，使兩小球發(fā)生正碰，兩小球在地面上的落點(diǎn)分別為M、N點(diǎn)。已知小球1的質(zhì)量為，小球2的質(zhì)量為，且，O點(diǎn)為桌面邊緣在地面上的投影，不計轉(zhuǎn)彎處的機(jī)械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.碰撞后小球1的落點(diǎn)為M點(diǎn)B.碰撞后小球1的落點(diǎn)為N點(diǎn)C.圖中點(diǎn)間距離滿足的關(guān)系為3OP=3OM+OND.如果兩小球發(fā)生彈性正碰，則3OP=3OM+ON不成立〖答案〗AC〖解析〗AB．設(shè)小球1碰撞前的速度為，取水平向右為正方向，因為球1質(zhì)量較大，可知小球1與小球2碰撞后，球1不反向，N點(diǎn)為球1碰前的落地點(diǎn)，M點(diǎn)為球1碰后的落地點(diǎn)，P點(diǎn)為球2碰后的落地點(diǎn)，故A正確，B錯誤；CD.若兩球碰撞為彈性碰撞，設(shè)碰撞后球1和球2速度大小分別為、，根據(jù)動量守恒和能量守恒有解得根據(jù)題意，可得得故C正確，D錯誤。故選AC。9.如圖所示是當(dāng)年法拉第實驗裝置示意圖，兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流計，下列情況可能使電流計G產(chǎn)生感應(yīng)電流是（）A.開關(guān)S接通的瞬間B.開關(guān)S斷開的瞬間C.開關(guān)S接通后一段時間D.開關(guān)S接通后，不斷移動滑動變阻器滑片P時〖答案〗ABD〖解析〗AB．將開關(guān)S接通或斷開的瞬間，磁場由無到有，磁場由有到無，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故AB正確；C．開關(guān)S接通一段時間之后，磁場不變，通過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，線圈B中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．開關(guān)S接通后，改變滑動變阻器滑動頭的位置時，A線圈電流發(fā)生變化，磁場變化，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確；10.某同學(xué)準(zhǔn)備用一種金屬絲制作一只電阻溫度計。他先通過實驗描繪出一段金屬絲的曲線，如圖甲所示。再將該金屬絲與某一定值電阻串聯(lián)接在電路中，用電壓表（電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻）與金屬絲并聯(lián)，如圖乙所示，并在電壓表的表盤上標(biāo)注了與電壓對應(yīng)的溫度值，制成電阻溫度計，下列說法中正確的是（）A.從圖甲可知，該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大B.圖乙中電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角越大，溫度值越小C.溫度越高，定值電阻消耗的功率越大D.選用不同阻值的可改變溫度計的量程，越大，量程越大〖答案〗AD〖解析〗A．從題圖甲可知，圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的大小，故該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大，故A正確；B．題圖乙中電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角越大，說明的阻值越大，即溫度越高，故B錯誤；D．若越大，電壓表要偏轉(zhuǎn)同樣的角度，需的阻值更大，即溫度更高，量程越大，故D正確；C．溫度越高，的阻值越大，電路電流越小，根據(jù)，可知定值電阻消耗的功率越小，故C錯誤。第II卷（非選擇題）三、實驗題（每空2分，共16分）11.為了測量電阻，現(xiàn)取一只已經(jīng)完成機(jī)械調(diào)零的多用電表，如圖所示，請根據(jù)下列步驟完成電阻測量。（1）將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。（2）將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動部件______（選填“C”或“D”），使指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻度線。（3）將調(diào)好零的多用電表按正確步驟測量一電學(xué)元件P的電阻，P的兩端分別接a、b，指針指示位置如圖所示。為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)旋到______（選填“×1”“×10”或“×1k”）的倍率擋位上，并重新歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量。（4）測量完成后，將選擇開關(guān)撥向____________________位置?！即鸢浮剑?）D（3）（4）OFF擋或交流電壓最高擋〖解析〗（2）[1]將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動部件歐姆調(diào)零旋鈕D，使指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻度線。（4）[3]測量完成后，將選擇開關(guān)撥向OFF擋或交流電壓最高擋位置。12.電阻率是檢驗純凈水是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。當(dāng)水中含有無機(jī)酸、堿、鹽或有機(jī)帶電膠體越多時，其電阻率越低，因此水質(zhì)與水的電阻率有密切關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)有一同學(xué)欲測量某一純凈水的電阻率來檢查一下其水質(zhì)如何。該同學(xué)制作一圓形直管道，并將待測純凈水裝滿管道。（1）該同學(xué)為了測量圓管的內(nèi)徑，應(yīng)采用________________（填“螺旋測微器”或“游標(biāo)卡尺”），其示數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為d=________mm，然后用刻度尺測量水柱長度l；（2）該同學(xué)先用多用電表粗測出水柱體的電阻約為100kΩ，繼而再用伏安法測量該水柱體的電阻?，F(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：①電流表（300μA，內(nèi)阻約為10Ω）；②電壓表（15V，內(nèi)阻約為50kΩ）；③電池組（15V，內(nèi)阻不計）；④滑動變阻器（100Ω，1A）；⑤開關(guān)若干；⑥導(dǎo)線若干。為了更精確地測量出該水柱體電阻，測量電路中電流表應(yīng)該采用_________（填“內(nèi)接法”或“外接法”），電路的連接方式應(yīng)該采用__________（填“分壓電路”或“限流電路”）；（3）假設(shè)測出水柱的長度為l，圓管的內(nèi)徑為d，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則所測純凈水的電阻率的表達(dá)式___________（用題中所給字母表示）?！即鸢浮剑?）游標(biāo)卡尺23.35（1）內(nèi)接法分壓電路（3）〖解析〗（1）[1][2]該同學(xué)為了測量圓管的內(nèi)徑，應(yīng)該選用游標(biāo)卡尺測量。由題圖知該游標(biāo)卡尺為20分度游尺，主尺上為23毫米，游尺上0刻線后第7刻度線與主尺對齊，所以游尺上的讀數(shù)應(yīng)為（2）[3][4]因為待測水柱體電阻很大，電流表內(nèi)阻約為10Ω，遠(yuǎn)小于水柱體電阻，所以電流表采用內(nèi)接法；又因滑動變阻器R（0~100Ω，允許最大電流1A），滑動變阻器阻值較小，為操作方便，應(yīng)該采用分壓電路。（3）[5]根據(jù)電阻定律得由歐姆定律則所測純凈水的電阻率的表達(dá)式四、計算題（共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不得分。有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.兩個完全相同的質(zhì)量都為m、帶等量電荷的小球A、B分別用等長的絕緣細(xì)線懸掛在同一水平面上相距為的M、N兩點(diǎn)，平衡時小球A、B的位置如圖甲所示，已知小球B帶負(fù)電，此時兩球相距為l，細(xì)線與豎直方向夾角均為θ=45°，若外加水平向左的勻強(qiáng)電場，兩小球平衡時位置如圖乙所示，細(xì)線剛好沿豎直方向，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，求：（1）A球的電性及所帶的電荷量Q；（2）外加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小?！即鸢浮剑?）正電，；（2）〖解析〗（1）已知小球B帶負(fù)電，由甲圖可知，A球帶正電，對A球受力分析，由平衡條件可得解得A球所帶的電荷量為（2）加電場后對A球受力分析，由平衡條件可得解得14.如圖，兩豎直平行極板A和B之間電壓.兩水平平行極板C和D之間間距和板長均為L。某電荷量為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子，從A板小孔無初速進(jìn)入AB板間。經(jīng)過加速從B板小孔射出。正好沿CD板的中心線進(jìn)入CD板間，不計粒子重力、電場間的相互影響和電場邊緣效應(yīng)。已知靜電力常量為k。（1）求粒子剛從B板小孔射出時的速度大??；（2）若CD板上的電壓為，粒子剛好打在D板的中心。若要使得粒子剛好從D板的邊緣M點(diǎn)離開，求此時所加的電壓的大??；（3）若粒子剛好從D板的邊緣M點(diǎn)沿一細(xì)圓弧軌道中心軸線的切線進(jìn)入光滑圓管，圓弧軌道的圓心O正好在CD板的中心線延長線上，如圖所示，若在O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷，粒子剛好在點(diǎn)電荷作用下沿圓弧的中心軸線軌道做勻速圓周運(yùn)動，求O點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量Q的大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子在平行板A和B之間加速，由動能定理得解得粒子剛從B板小孔射出時速度大小（2）由牛頓第二定律可知粒子在CD板間運(yùn)動所的加速度為當(dāng)CD板上的電壓為U1時有當(dāng)CD電壓為U2時解得粒子剛好從D板的邊緣M點(diǎn)離開時所加的電壓的大?。?）粒子剛好在圓弧軌道中做勻速圓周運(yùn)動依題意可知得粒子從A板到M點(diǎn)的過程由動能定理可得解得O點(diǎn)處點(diǎn)電荷電荷量為15.圖甲是U形雪槽，某次滑板表演，在開始階段，表演者在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，可以把該場地簡化為圖乙凹形場地；兩端是的光滑圓弧面，半徑均為L，中間是長為4L的粗糙水平面。表演者M(jìn)的質(zhì)量（含滑板）為m，從光滑圓弧面的A處由初速度為零滑下，進(jìn)入水平面后，與質(zhì)量（含滑板）為2m且靜止在水平面中點(diǎn)O處的表演者N碰撞，碰后M以碰前速度的反彈，M、N在O處發(fā)生碰撞后，恰好不再發(fā)生第二次碰撞，且停在O、C間的某處。假設(shè)M、N在粗糙水平面上運(yùn)動時，所受阻力與壓力的比分別為、（和都是未知量），且已知，表演者的動作不影響自身的速度，滑板的長度忽略不計，重力加速度為g。（1）求M滑至圓弧末端B時受到的支持力大小F；（2）求M