安徽省明光市普高2024-2025学年第一学期高二物理期末考试

这是一份安徽省明光市普高2024-2025学年第一学期高二物理期末考试，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在如图所示的四种典型电场中，a、b两点的电场强度相同的是( )
A. 图甲中，平行板电容器带电时，极板间(除边缘附近外)的任意两点a、b
B. 图乙中，两个等量异种点电荷的连线上，与连线中点O不等距的两点a、b
C. 图丙中，与点电荷等距的任意两点a、b
D. 图丁中，两个等量同种点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b
2.在如图所示的电场中，电场线关于GH对称，以O为圆心的圆与竖直电场线GH交于a、c两点，bd是水平直径。下列说法正确的是
A. 沿bd连线从b点到d点，电势先减小后增大
B. 电子在a、c两点所受电场力相同
C. a、O两点的电势差大于O、c两点的电势差
D. 将电子沿bd连线从b点移到d点，电场力做正功，电势能减小
3.如图所示，平行金属板A、B与电源相连，电源电压U=2V，AB板间距d=5cm，B板接地。在两板间有a、b、c三点，其连线组成一直角三角形，ab连线与A板垂直，ab长L1=3cm，a点离A板L2=1cm，一个不计重力的带正电粒子电荷量q=2×10-18C，固定在a点。下列说法正确的是( )
A. ab间电势差为2.0V
B. ac间电势差大于ab间电势差
C. 粒子在a点具有的电势能为3.2×10-18J
D. 若将该粒子沿bc移动，电场力做正功
4.如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长a:b=2:1，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压，下列说法正确的是( )
A. 导体A和B的电阻之比为2:1
B. 导体A和B的电阻之比为1:2
C. 通过导体A和B的电流之比为1:1
D. 相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为2:1
5.2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据图甲人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则( )
A. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小
B. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小
C. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
D. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
6.如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小，电压表读数变大
B. 电容器C上电荷量减小
C. 小灯泡L变暗
D. 电源的总功率变小
7.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关“磁星”的磁场说法正确的是( )
A. 磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
B. 若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零
C. “磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交
D. “磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
8.下列各图所描述的物理情境，有感应电流产生的是( )
A. 图中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，金属框中有感应电流
B. 图中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴OO'匀速转动时，线圈中有感应电流
C. 图中开关S闭合稳定后，线圈N中有感应电流
D. 图中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图甲，竖直平面中有平行于该平面的匀强电场，长为l的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接质量为m、带电量为+q的小球，小球绕O点在竖直面内沿顺时针方向做完整的圆周运动。图中AC为水平直径，BD为竖直直径。从A点开始，小球动能Ek与转过角度θ的关系如图乙所示，已知重力加速度大小为g，且不及空气阻力，则( )
A. 该匀强电场的场强大小为mgqB. BD为电场中的一条等势线
C. 轻绳的最大拉力大小为7mgD. 轻绳在A、C两点拉力的差值为6mg
10.如图所示，两个质量相等的物体沿相同高度、倾角不同的两光滑固定斜面由顶端从静止自由下滑，则两物体( )
A. 到达斜面底端时的动量大小相同
B. 下滑的过程中重力的冲量相同
C. 下滑的过程中斜面对物体的弹力的冲量相同
D. 下滑的过程中合外力的冲量大小相同
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.为探究两钢球碰撞过程中系统动量与机械能是否守恒，设计实验如下，如图所示，一截面为圆弧的长凹槽固定于水平桌面上，凹槽左侧放置质量为m1的铝球A，右侧放置质量为m2的钢球B，球B通过轻绳悬挂于O点，两球直径均为d(d远小于细绳长度)，球心与光电门光源等高。开始时，A、B两球均静止，B球与凹槽接触但无挤压。使A球以某一初速度向右运动，经过光电门后，与B球发生正碰。碰后A球反向弹回，再次经过光电门，从凹槽左端离开，光电门记录的两次挡光时间分别为t1、t2;B球向右摆动，测得细绳长L，最大摆角为α。
(1)若两球碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为 (用题中所给字母表示) ;
(2)若两球碰撞过程中系统动量、机械能都守恒，则应满足的关系式为 (用m1、m2、t1、t2表示);
(3)反复实验发现：碰后的系统机械能比碰前的少一些，原因是 (多选);若发现碰后的系统动量比碰前的多一些，原因是 (多选)。
A.测量钢球B的摆角偏大
B.圆弧凹槽存在摩擦
C.两钢球碰撞过程中发生的形变没能完全恢复
12.某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)(单选)首先考虑用多用电表直接测量干电池的电动势和内阻，但是多用电表
A.可以粗测电动势，不能粗测内阻
B.可以粗测内阻，不能粗测电动势
C.可以粗测电动势和内阻
D.既不可粗测电动势，也不可粗测内阻
(2)然后，某同学从实验室找到以下器材：
A.量程0∼3V∼15V的电压表，内阻约为1000Ω或5000Ω
B.量程0∼0.6A∼3A的电流表，内阻约为5Ω或1Ω
C.滑动变阻器R1(0∼5Ω)
D.滑动变阻器R2(0∼500Ω)
E.开关、导线若干
①连接电路如图(a)所示，P点应连接在 (选填“A”、“B”或“C”)点;
②为了实验操作方便读数准确，滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(3)为更准确测量干电池电动势和内阻，某同学设计了如图(b)所示的电路，闭合开关S1，将开关S2接在a端，调节电阻箱R的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图(c)中图线1所示，图线1与U轴和I轴的截距分别为U1和I1。保持开关S1闭合，再将开关S2接在b端，调节电阻箱R的阻值，记录多组电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图(c)中图线2所示，图线2与U轴和I轴的截距分别为U2和I2。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得，电动势E= ，内阻r= 。(用U1、U2、I1、I2表示)
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上．A的质量为m，现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以18v0 , 34v0的速度向右运动．求：
(1)B的质量；
(2)碰撞过程中A对B的冲量的大小．
14.如图甲所示，炽热金属丝不停地发射电子，一电子经过电压为U的两极板间电场加速后，恰好通过筒壁一小孔P沿竖直圆筒的半径方向进入圆筒，圆筒内存在竖直向上的匀强电场，筒内壁有荧光涂层，可记录电子打到筒壁的位置，已知圆筒半径为R，电子电量为-e，质量为m，不计电子的重力和离开金属丝时的初速度，求：
(1)电子到达圆筒小孔P时的速度v0；
(2)若电子打在圆筒内壁的M点，M点与小孔P的竖直高度差为h，求圆筒内电场强度E的大小；
(3)将圆筒绕其竖直中心轴以恒定的角速度ω转动，将圆筒展开后如图乙所示，荧光点Q恰好与小孔P处于同一竖直线上，则ω应满足什么条件？
15.如图甲所示，M、N为极板，PQ为荧光屏(足够长)，M极板上O1处有一粒子源，t=0时刻开始连续释放初速度为零、比荷为q/m的正粒子．粒子经过M、N间的加速电场后，从N极板上的细缝O2进入N和PQ之间的偏转电场．已知M、N间的电压UMN-t图像如图乙所示，O1O2连线的延长线与PQ交于O3，O2O3间距离为L，不计粒子在M、N间的加速时间，不计粒子重力和粒子间相互作用，求：
(1)粒子到达细缝O2时速度v的大小范围；
(2)若N和PQ间的偏转电场方向平行PQ向上，场强大小E=16U03L，粒子打到PQ上形成的亮线长度Δy；
(3)若N和PQ间的偏转电场为图丙所示的周期性变化电场，取平行PQ向上为正方向．从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3，则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置．
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】AC
10.【答案】AD
11.【答案】m1dt1+m1d t2=m2 2gL(1-csα)
t1t2=m2-m1m2+m1
BC
AB

12.【答案】A
B
R1
U1
U1I2

13.【答案】解：(1)A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，
由动量守恒定律得：mv0=mvA+mBvB
已知 vA=18v0，vB=44v0
解得mB=76m
(2)对B，由动量定理得：I=ΔpB=mBvB-0
解得：I=78mv0。

14.【答案】解：(1)由动能定理eU=12mv02；得v0= 2eUm
(2)电子在圆筒内做类平抛运动
2R=v0th=12at2F=eE=ma
联立解得E=UhR2 ；
(3)由(2)可得t=R 2meU
ωt=(2n-1)π，n=1，2，3⋯
或ωt=(2n+1)π，n=0，1，2，⋯
或tT=2n+12，n=0，1，2⋯
T=2πω
解得ω=(2n-1)πR eU2m，n=1，2，3⋯
或ω=(2n+1)πR eU2m，n=0，1，2，⋯
15.【答案】解：(1)粒子在加速电场中运动时间极短，加速电压为进入加速电场时的瞬时电压，
则在t=0时，进入A时速度最小，当t=T时，进入A的速度最大，
U0q=12mvmin2，
4U0q=12mvmax2，
解得 2qU0m≤v≤ 8qU0m。
(2)粒子在电场中飞行为类平抛运动，依据几何关系可知
E=16U03L，a=Fm=qEm，
x=L=vt，y=12at2，
解得y1=12qm16U03L⋅(Lvmin)2=43L，
y2=12qm16U03L⋅(Lvmax)2=13L，
即粒子打到荧光屏上形成的亮线长度Δy=y1-y2=L。
(3)由题意t=0时刻释放的粒子恰好打到O3，可知以vmin= 2qU0m在偏转电场中运动的时间为4T的整数倍，
即t1=4nT，(n=1,2,3⋯⋯)，
其中4nT=L 2qU0m，
即T=L4n m2qU0，
则可知T时刻释放的粒子以vmax= 8qU0m，
在偏转电场中运动的时间t2=t12=2nT(n=1,2,3⋯⋯)，
当n=1，2，3⋯⋯时，即3T、5T、7T⋯⋯时打在荧光屏上的位置在O3的下方;
距O3的距离为y=n⋅12a(2T)2=n⋅12qm16U03L(2L4n m2qU0)2=L3n。