2022-2023学年河南省洛阳市第二中学高二上期期末考试物理试题（解析版）

2022-2023学年高二上期期末训练物理试题

一、选择题（共计12小题，每题3分，多选题漏选得1分，错选不得分，共计36分）

1．关于静电学概念和规律的理解，以下说法正确的是(   )
A．质子、电子等电荷量绝对值为的粒子叫元电荷

B．摩擦起电并不是产生了电荷，只是电荷发生了转移

C．电场线是为了形象描述电荷产生的电场而人为引入的，它是客观存在的

D．对于不能看作点电荷的两个带电体，库仑定律不适用，静电力也就不存在了

2．将一束塑料扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示。下列关于细条散开现象的分析中，正确的是(   )
 

A．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开

B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散

C．撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开

D．细条之间相互感应起电，相互排斥散开

3．如图所示，在处各放一个带等电荷量的正点电荷，O点为连线的中点。一带正电的试探电荷从M点由静止出发，沿直线运动到N点，关于O点对称。以O点为坐标原点，沿方向为x轴正方向，下列关于电场强度E，电势φ，试探电荷的加速度a，电势能随x的变化图线可能的是(   )
 

A． B． C． D．

4．如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内的连线为等势线，且与电场线上两点的连线垂直。一带电油滴在O点处于静止状态，则(   )

A．若将油滴置于P处，仍能静止 B．若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处

C．M点的电势一定比N点的高 D．油滴在M点的电势能一定比在N点的小

5．工信部于2019年6月6日正式发布5G牌照，意味着我国正式进入5G商用时代。各家手机厂商陆续发布5G手机，华为官方于7月26日正式发布华为Mate 20 X 5G，该款手机采用5 000 mA·h大容量锂电池和无线快充技术。下列说法正确的是(   )

A．mA·h是一种能量单位            B．锂电池容量越大，电动势越大

C．快充时电能转化为化学能           D．快充技术提高了锂电池的原有容量

6．（多选）如图所示为一个双量程电流表，其小量程为。已知表头的满偏电流，定值电阻，，则下列说法正确的是（   ）

A．公共端与端构成小量程电流表 B．公共端与端构成小量程电流表

C．表头的内阻的值为 D．表头的内阻的值为

7．（多选）下面关于能源的说法中正确的是(    )

A．能源是取之不尽,用之不竭的
B．能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等
C．大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源
D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油 、煤炭大

8．（多选）如图所示，物理图象不仅反映了两个相关量之间的数值关系，图线与坐标轴所围的面积有时也有相应的物理含义。例如对于直线运动，若轴表示物体的速度，轴表示时间，则其图线与轴所围的面积表示物体的位移。下面说法中正确的是（   ）

A．对于做直线运动的物体，若轴表示物体的加速度，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内物体速度的变化量

B．对于做直线运动的物体，若轴表示物体所受的合力，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内物体动量的变化量

C．若轴表示通过小灯泡的电流，轴表示小灯泡两端的电压，则图线与轴所围的面积表示小灯泡的电功率

D．若轴表示通过电器元件的电流，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内通过该电器元件的电荷量

9．地球赤道附近，地磁场的方向近似为水平向北．在赤道上水平架设一根东西方向的直流输电导线，并通有自西向东方向的电流．由于地磁场的作用，该导线受到安培力的方向为(   )

A．向上 B．向下 C．向南 D．向北

10．下列对磁感线的描述正确的是(   )

A．由于可以用铁屑模拟磁场中的磁感线，因此磁感线是真实存在的

B．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交

C．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向

D．磁感线分布越密的地方，同一通电直导线所受的磁场力也越大

11．（多选）如图所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为的小物块从木板最右端以速度滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（   ）

A．木板先加速再减速，最终做匀速运动

B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为

C．整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为

D．弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为

12．（多选）如图所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上。有一质量与A相同的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升。下列说法正确的是(　　)

A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh

B.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为

C.B能达到的最大高度为

D.B能达到的最大高度为

二、实验题（共计2大题，共计19分）

13．（10分）市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现不合格的原因有两个，一个是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但导体横截面积较小。某兴趣小组想应用所学的知来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知，纯铜的电阻率为。现取横截面积约为、长度为（真实长度）的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下：

A．电源(电动势约为，内阻不计)；
B．待测长度为的铜电线，横截面积约；
C．电压表(量程为，内阻约为)；
D．电压表(量程为，内阻约为)；
E．电阻箱(阻值范围)；
F．定值电阻,

开关、导线若干。

(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径，如图甲所示，则______。
(2)小组设计的测量电路如图乙所示，则是______，是______，(填器材代号)通过实验作出的图象如图丙所示。
(3)图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)，原因是________________________。
(4)长度为（真实长度）的铜电线的电阻为______；这捆铜电线的电阻率______(结果保留三位有效数字)；从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是______________________________。

14．（9分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．

（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选_______段来计算A碰前的速度．（填“”“”“”或“”）

（2）已测得小车A的质量，小车B的质量为，则碰前两小车的总动量为__________，碰后两小车的总动量为_______．

三、填空题（共计3大题，共计45分）

15．（14分）如图所示，在倾角为α的足够长的光滑斜面上放置两个质量分别为和m的带电小球A和B（均可视为质点），它们相距L。两球同时由静止开始释放，释放的瞬间，B球的加速度恰好等于零。经过一段时间后，当两球距离为时，的加速度大小之比为。静电力常量为k。
 

（1）若B球带正电荷且电荷量为q，求A球所带电荷量Q及电性。

（2）在（1）的条件下求与L的比值。

16．（15分）如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为L的绝缘轻质细线悬挂一小球，小球质量为m，带电荷量为，将小球拉至竖直方向最低位置A点处无初速度释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度。（重力加速度为）

（1）求电场强度的大小E。

（2）求小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值。

（3）若从A点处释放小球，给小球一个水平向左的初速度，则为保证小球能做完整的圆周运动，的大小应满足什么条件？

17．(16分)如图所示,一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点,且两者固定不动。一长l=0．8 m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1=0．2 kg的球。当绳在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起,当细绳处于水平位置时无初速度释放。当球摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量m2=0．8 kg的小铁球正碰,碰后质量为m1的小球以2 m/s的速度弹回,质量为m2的小球将沿半圆形轨道运动,且恰好能通过最高点D,g取10 m/s2,求:

(1)质量为m2的小球在半圆形轨道最低点C的速度大小;

(2)光滑圆形轨道的半径R。

参考答案

1．答案：B

解析：元电荷是电荷量不是实物粒子；摩擦起电只是电荷发生了转移并没有产生电荷；电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，实际不存在；点电荷是理想模型，不能视作点电荷的带电体如果知道带电体上的电荷分布，运用微元法也可以根据库仑定律求出带电体间的静电力。故选B。

2．答案：A

解析：塑料细条与手摩擦起电，塑料细条上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料细条会向四周散开，故B、C、D错误，A正确。

3．答案：C

解析：根据等量同种点电荷电场分布特点可知，O点场强为零，故试探电荷在O点的加速度为零，故AB错误；两正电荷周围的电势为正，且连线的中点电势最低，故C可能；正试探电荷在电势为正的位置，其电势能为正值，故D错误。

4．答案：D

解析：由题可知，带电油滴在O点处于静止状态，说明其在O点受到的电场力与重力大小相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点的电场强度，即，则油滴在P点受到的电场力大于重力，油滴不会处于静止状态，A错误；将油滴从M处释放时，受到重力和电场力的作用，且在M点两者合力不为0，由于静电场中某点的电场方向为该点电场线的切线方向，可知二者合力的方向不沿电场线，油滴从M点释放后不会沿电场线运动到N处，B错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，由于电场线的方向未知，两点电势的高低也是未知的，C错误；若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知，若油滴带正电，则上极板带负电，则，同理可知，，D正确。

5．答案：C

解析：mA·h是一种电荷量的单位，选项A错误;锂电池的电动势与容量无关，选项B错误;充电时电能 转化为化学能，选项C正确;快充技术提高了锂电池的充电速度，缩短了充电时间，选项D错误。

6．答案：BC

解析：AB．当与表头并联的电阻越大，量程越小，则公共端与端构成小量程电流表，A错误，B正确;

CD．公共端与端构成小量程电流表，量程为，由欧姆定律可知:

解得:

C正确，D错误；

7．答案：BC

解析：尽管能量守恒,但耗散的内能无法重新收集利用,所以能源是有限的,特别是常规能源,A项错,B项对． 常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大,C项对,D项错．

8．答案：ABD

解析：A． 如果轴表示加速度,由知，知面积等于质点在相应时间内的速度变化，故A正确；

B． 对于做直线运动的物体，若轴表示物体所受的合力，轴表示时间，由可知，图线与轴所围的面积表示这段时间内物体动量的变化量，故B正确；

C． 若轴表示通过小灯泡的电流，轴表示小灯泡两端的电压，根据可知，图象上点向横纵坐标做垂线得出的矩形面积表示小灯率的电功率，故C错误；

D． 如果轴表示流过用电器的电流，由知，面积等于在相应时间内流过该用电器的电量，故D正确。

9．答案：A

解析：因为赤道附近地磁场的方向近似水平向北，输电导线中的电流方向自西向东，由左手定则可知，该导线所受安培力的方向竖直向上．故选项A正确，B、C、D错误．

10．答案：C

解析：磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一簇曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的，铁屑的分布曲线不是磁感线，A错误；两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即有两个磁感应强度方向，这是不可能的，磁场中某点的磁感应强度是唯一确定的，磁感应强度的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，B错误；磁感应强度的方向就是磁场的方向，即磁感线的切线方向就是磁场方向，C正确；磁感线越密，表示该处磁场越强，但通电直导线受到的磁场力大小还与通电直导线放置方向有关，故通电直导线受到的磁场力不一定大，D错误。

11．答案：AB

解析：A． 物块接触弹簧之前，物块减速运动，木块加速运动；当弹簧被压缩到最短时，摩擦力反向，直到弹簧再次恢复原长，物块继续减速，木块继续加速；当物块与弹簧分离后，物块水平方向只受向左的摩擦力，所以物块加速，木板加速；最终，当物块滑到木板最右端时，物块与木板共速，一起向左匀速运动。所以木块先加速再减速，最终做匀速运动，所以A正确；

B． 当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块与木板第一次共速，将物块，弹簧和木块看做系统，由动量守恒定律可得，得。从开始运动到弹簧被压缩到最短，由能量守恒可得。从开始运动到物块到达木板最右端，由能量守恒可得，，则最大的弹性势能为，所以B正确；

C． 根据动量定理，整个过程中物块所受合力的冲量大小为，所以是合力的冲量大小，不是木板和弹簧对物块的冲量大小，所以C错误；

D． 由题意可知，物块与木板之间的摩擦力为，又系统克服摩擦力做功为，则，即弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为，所以D错误。

12．答案:BD

解析:对B下滑过程,据机械能守恒定律可得mgh=,B刚到达水平面的速度v0=。碰撞过程,根据动量守恒定律可得mv0=2mv,得A与B碰撞后的共同速度为v=v0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=×2mv2=mgh,故A错误,B正确。当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh'=mv2,B能达到的最大高度为,故C错误,D正确。

13．答案：(1)1．125

(2)电压表；电压表

(3)偏大；电压表的分流

(4)2．6；；可能是再生铜或含过多杂质的次铜

解析：(1)螺旋测微器的读数是固定刻度与可动刻度的示数之和，铜电线的直径；
(2)测量的电压大于测量的电压，故是电压表，是电压表；
(3)由于没考虑电压表的分流，根据欧姆定律可知，测得的铜电线的电阻偏大。
(4)分析电路可知，通过铜电线的电流，整理得，根据题图丙可知斜率，，
故电阻率达不到要求，使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜。

14．答案：（1）（2）0．42;0．417

解析：（1）从分析纸带上打点的情况看，段和段内小车运动稳定，而碰前小车速度大，故应选用段计算A碰前的速度．

（2）小车A在碰撞前速度，

小车A在碰撞前动量

碰撞后的共同速度，

碰撞后的总动量．

15．答案：（1）；正电荷

（2）

解析：（1）由初始时B球的加速度等于零及B球带正电荷，结合受力分析可知A球带正电荷；对B球受力分析，沿斜面方向B球受到的合力为零，即

根据库仑定律有
联立解得
（2）初始时，B球受力平衡，两球相互排斥，运动一段距离后，两球间距增大，库仑力减小，小于，两球距离为时，A球的加速度方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有
B球加速度方向沿斜面向下，
根据牛顿第二定律有
依题意，
联立解得
又，解得

16．答案：（1）

（2）

（3）

解析：解：（1）由于带电小球所受电场力方向向左，分析小球的受力情况，根据对称性，当细线与竖直方向成角时，作出小球受力图如图所示，此时重力与电场力的合力与θ角的角平分线在同一条线上，根据平衡条件得，

解得

（2）小球从A运动到速度最大的位置的过程中，由动能定理得

小球在速度最大的位置时，由重力、电场力和细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律可知细线所受的拉力最大为

（3）设电场力与重力的合力为F，由（2）问易知，若使小球做完整的圆周运动，则小球运动到圆周右上方速度方向与F垂直时，细线拉力为0，F充当向心力，取最小值，即

根据动能定理有

联立解得

为保证小球能做完整的圆周运动，的大小应满足的条件为

17．答案:(1)1．5 m/s　(2)0．045 m

解析:(1)设质量为m1的小球摆至最低点时速度为v0,由机械能守恒定律知

m1gl=m1

得v0=m/s=4m/s

两小球正碰,两者动量守恒,设质量为m1的小球和质量为m2的小球碰后的速度分别为v1、v2

以向右的方向为正方向,则m1v0=-m1v1+m2v2

解得v2=1．5m/s。

(2)质量为m2的小球在CD轨道上运动时,由机械能守恒有

m2=m2g(2R)+m2

由质量为m2的小球恰好能通过最高点D可知,重力提供向心力,有

m2g=

联立并代入数据解得R=0．045m。