安徽省马鞍山市第二中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题含答案

马鞍山市第二中学2021—2022学年度第一学期期中素质测试

高二物理  试 题

一、选择题（本大题共十四小题，每题4分，共计56分。其中1—9题只有一个选项符合题目要求，10—14题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错不得分。）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率

B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效应

C．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生衍射现象

D．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波

2．在光滑绝缘桌面上，带电小球A固定，带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r，则B球的速率大小应变为(　　)

A．v0 B．v0 C．2v0 D．

3．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则（　　）

A．在O～x2间，场强先减小后增大

B．在O～x1间与x1～x2间电场方向不同

C．若一负电荷从点运动到点，电势能逐渐减小

D．从点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做加速运动

4．如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）

A．点电荷Q位于O点        B．C点的电场强度大小为

C．O点电势比A点电势高

D．将某一正试探电荷从A点移动到C点，电势能增加

5．如图所示，实线AB为一电子在电场中的运动轨迹，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差、距离均相等，电子运动到等势线Ф1上时，具有动能30eV，它运动到等势线Ф3上时，具有动能10eV。令Ф0=0，电子只受电场力作用，则下列说法正确的是（　　）

A．电场方向水平向左

B．电子在运动过程中加速度变小

C．电子在A点的电势能为负值

D．当电子的电势能为24eV时，其动能为16eV

6．如图所示，空间有一在竖直平面内的水平方向的匀强电场，一带电粒子以初速度沿图中虚直线由A运动到B，仅考虑电场力和重力作用，在带电粒子由A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．该带电粒子是带正电荷的粒子

B．动能增加，重力势能增加，电势能减少

C．动能不变，重力势能增加，电势能减少

D．动能减少，重力势能增加，电势能增加

7．如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么（　　）

A．小球到达最右端时，弹簧的形变量为

B．小球做简谐运动的振幅为

C．运动过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒

D．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变

8．在光滑的水平面上固定两个点电荷和B，它们的质量分别为和，所带电荷量分别为和，如图所示。水平外力先作用在上，解除锁定后，B恰能一起相对静止做匀加速直线运动，调整、B间的距离，后用相同大小的水平外力作用在B上，、B又恰能一起相对静止做匀加速直线运动。则以下说法正确的是（　　）

A．两点电荷的电性一定相反

B．外力作用在上时两点电荷的加速度小于作用在B上时两点电荷的加速度

C．点电荷对点电荷B的库仑力大于点电荷B对点电荷的库仑力

D．外力作用在上时、B的间距与作用在B上时、B的间距之比为

9．光滑水平面上有两个相隔一定距离的带正电滑块A、B，电量分别为3q和q，质量分别为3m和m，t=0时刻将二者由静止释放，到t0时刻时，B滑块的速率为v，则（    ）

A．t0时刻二者库仑力大小之比为1:3

B．0~t0过程中，A滑块受到的总冲量大小为3mv

C．0~t0过程中，A、B两滑块的位移之比为3:1

D．0~t0过程中，滑块A、B组成的系统电势能减少了

10．如图所示，是点电荷电场的一条电场线，电场的方向水平向右。线上有a、b、c三点，且ab=bc，则下列说法正确的是（　　）

A．若点电荷是负电荷，则电势差Uab>Ubc

B．若点电荷是正荷，则电势差Uab>Ubc

C．只有点电荷是正电荷时，a>b>c

D．若Ea>Eb>Ec，则点电荷是正电荷

11．如图所示是某电场中的三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势是φA=30V，B点的电势φB=-20V，则下列说法正确的是（　  　）

A．C点的电势

B．C点的电势φC＜5V

C．负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能

12．如图中实线是一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线是经过0.15s时该波的波形图，下列说法中正确的是（　　）

A．波源的振动周期可能是0.4s

B．波源的振动周期可能是0.2s

C．波速可能为10 m/s

D．在任何一个周期内振动质点的路程都为8m

13．图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示，质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是（　　）

A．t=0时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大

B．t=0时入射的粒子，离开电场时的动能最大

C．无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度方向都水平

D．无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度大小都相等

14．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连。a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1.现使a板不动，保持开关S断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2，下列说法正确的是（　　）

A．若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2>v1

B．若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1

C．若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1

D．若开关S闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v1

二、实验题（本大题共5空，每空2分，共计10分）

15．某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。

（1）对该装置理解正确的是______；

A．操作过程中，可认为A、B两板间的电压始终不变

B．操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变

C．操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变

D．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变

（2）当手持绝缘柄将A板向左平移时，静电计指针张角将______；将A板向上平移时，静电计指针张角将______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）若在两板间插入云母片，且保证其它条件不变，则静电计指针的偏角将______；若在两极板间插入一块不与两板接触的的厚金属板P，且保持其它条件不变，则静电计指针偏角将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

三、计算题（本大题共三小题，共计34分）

16．（8分）如图所示，固定在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接，A、B、C三个滑块质量均为m，B、C带有同种电荷且相距足够远，静止在水平轨道上的图示位置，不带电的滑块A从圆弧上的P点由静止滑下（P点处半径与水平面成30°角），与B发生正碰并粘合，然后沿B、C两滑块所在直线向C滑块运动。求：

（1）A、B粘合后的速度大小；

（2）A、B粘合后至与C相距最近时系统电势能的变化。

17．（12分）如图所示，柱形区域内有平行纸面的匀强电场，其横截面是以O为圆心、半径为R的圆，AB为圆的直径。质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子自A点由静止释放，粒子从圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ＝60°。若将该粒子从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直电场线方向射入电场，只考虑电场力的作用。

(1)求电场强度的大小。

(2)为使粒子从B点离开电场，粒子进入电场时的速度应是多大？。

18．（14分）如图所示装置中，AB是两个竖直放置的平行金属板，在两板中心处各开有一个小孔，板间距离为d，板长也为d，在两板间加上电压U后，形成水平向右的匀强电场．在B板下端（紧挨B板下端，但未接触）固定有一个点电荷Q，可以在极板外的空间形成电场．紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD，板间距离和板长也均为d，在两板间加上电压U后可以形成竖直向上的匀强电场．某时刻在O点沿中线OO'由静止释放一个质量为m，带电量为q的正粒子，经过一段时间后，粒子从CD两极板的正中央进入电场，最后由CD两极板之间穿出电场．不计极板厚度及粒子的重力，假设装置产生的三个电场互不影响，静电力常量为k．求：

（1）粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度大小；

（2）在B板下端固定的点电荷Q的电性和电量；

（3）粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离．

马鞍山市第二中学2021—2022学年度第一学期期中素质测试

高二物理  试 题

三、选择题（本大题共十四小题，每题4分，共计56分。其中1—9题只有一个选项符合题目要求，10—14题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错不得分。）

四、实验题（本大题共5空，每空2分，共计10分）

15．（1）        C      ；

（2）         变大      ；        变大        ；

（3）         变小       ；       变小       。

三、计算题（本大题共三小题，共计34分）

16．（8分）

（1）；（2） mgR

【详解】

（1）滑块由P滑下到与B碰撞前，根据动能定理

A、B碰撞过程动量守恒

解得  

（2）当B、C达到共同速度时，B、C相距最近，由动量守恒定律

根据能量守恒定律，系统损失的机械能转化为系统的电势能，则

电势能的增加量为

17．（12分）(1)；(2)

【详解】

(1)由題意知在点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于，故电场线由指向，根据几何关系可知

根据动能定理有

解得

(2)粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有

电场力提供加速度有

解得粒子进入电场时的速度

18．（14分）（1）；（2）；（3）d．

【解析】

解：（1）粒子经过AB两板，由动能定理可知：①

得：；

（2）粒子飞出B板后，在Q的作用下做匀速圆周运动，由受力分析可知Q带负电，由库仑力提供粒子所需要的向心力，则得：

     解得：；

（3）粒子沿CD中线进入CD间的电场，做类平抛运动

水平方向做匀速直线运动，有：d=vt  ②

竖直方向做匀加速直线运动，有：③

且      ④

由①～④可得：y=d

则飞出CD板时的位置与O点之间的距离为：S=d﹣y=d；