2022-2023学年安徽省亳州市普通高中高二上学期期末物理试题 （解析版）

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亳州市普通高中2022-2023学年高二年级质量检测物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的。1. 对于下列物理或生活现象的原理，说法正确的是（　　）A. 图1中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣，应用了尖端放电的原理B. 图2中，制作口罩的一种新颖的“静电”绝缘纤维布，应用了电磁感应的原理C. 图3中，该女生的头发和带电的金属球带有同种性质的电荷D. 图4中，静电喷漆时，使被喷的金属件与油漆雾滴带相同电性的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更牢固【答案】C【解析】【详解】A．图1中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣，应用了静电屏蔽的原理，A错误；B．图2中，制作口罩一种新颖的“静电”绝缘纤维布，应用了静电吸附的原理，B错误；C．图3中，该女生接触带电的金属球，该女生的头发和带电的金属球带有同种性质的电荷，C正确；D．图4中，静电喷漆时，使被喷的金属件与油漆雾滴带异种电性的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更牢固，D错误。故选C。2. 如图1所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0；如图2所示，小磁针悬挂在直导线正上方，在直导线AB中通有自A向B方向的电流，下列说法正确的是（　　）A. C处磁场的磁感应强度大小是2B0B. C处磁场的磁感应强度方向垂直于AB连线C. 小磁针N极将会垂直纸面向外转动D. 小磁针会在纸面内顺时针旋转90°【答案】C【解析】【详解】AB．根据安培定则，作出两通电导线A、B在C处产生的磁感应强度，如图所示根据合成法可得方向与AB连线平行，故AB错误；CD．当导线中通有A到B方向的电流时，根据安培定则可得导线在小磁针位置产生垂直纸面向外的磁场，所以小磁针的N极将垂直纸面向外转动，而不是在纸面内转动，故C正确，D错误。故选C。3. 高空坠物极易对行人造成伤害。某小区发现从楼上掉下一个100g的花瓶，监控显示花瓶下落过程中，从二楼地板处到地面的时间为0.2s，已知楼层高为4米，花瓶与地面的撞击时间约为0.01s，撞击后静止。不计空气阻力，重力加速度g取，则该花瓶对地面产生的冲击力大小约为（　　）A. 100N B. 180N C. 200N D. 210N【答案】D【解析】【详解】设花瓶与地面的撞击前瞬间的速度为，根据逆向思维可得解得该花瓶与地面碰撞过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得解得故选D。4. 如图所示为边长为L的正六边形，在A、C、E点上分别放置电荷量为、、的点电荷，已知静电力常量为k，关于三个点电荷形成的电场，下列说法正确的是（　　）A. O点和F点电场强度大小均为，方向相反B. B点和D点的电势相等，且比O点电势低C. 将一个带电小球从O点移到C点，小球的电势能降低D. B点和D点的电场强度方向相同【答案】B【解析】【详解】A．根据点电荷得场强公式以及矢量合成运算法则可知，O点处得场强大小为,方向由F点得场强大小为，方向由故A错误；B．根据对称性可知，B点和D点的电势相等，从O点到D点，C点和E点处的两个电荷产生的电势之和始终为零，而与A点处的正电荷距离越来越远，所有电势一直降低，同理可知从O点到B点也是同样的情况，故B正确；C．将一个带电小球从O点移到C点，带点小球离正电荷越来越远，离负电荷越来越近，若带电小球带正电，则在从O点移到C点的过程中电场力始终做正功，电势能降低，若带电小球带负电，则在从O点移到C点的过程中电场力始终做负功，电势能升高，因此在不知道带电小球电性的情况下无法做出判断，故C错误；D．根据对称性可知，B点和D点的电场强度大小相等方向不同，故D错误。故选B。5. 如图所示，将一质量为m的小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A. 在时间内，小球受到的合力冲量为零B. 在时间内，小球受到的合力做功不为零C. 在T时间内，小球受到弹力的冲量为零D. 在时间内，小球受到弹力的冲量大小为【答案】D【解析】【详解】A．小球的线速度在时间内，小球的速度大小不变，方向改变，小球受到的合力冲量为故A错误；B．小球的速度大小不变，在时间内，小球受到的合力做功为零，故B错误；C．在T时间内，小球动量改变量为零，根据动量定理可得解得故C错误；D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小故D正确。故选D。6. 恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。如图所示，电路中电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时。电压表示数的变化量大小为，电流表示数的变化量大小为，下列说法正确的是（　　）A. 当电源为恒流源时，电压表示数U变小B. 当电源为恒压源时，电流表示数I变大C. 当电源为恒流源时，不变D. 当电源为恒压源时，电源的输出功率增大【答案】C【解析】【详解】AC．当电源为恒流源时，通过R2的干路电流始终不变，当滑动触头向上滑动时，R0增大，总电阻也增大，由可知电压表示数U变大；由欧姆定律整理得所以当滑动触头向上滑动时，不变。故A错误，C正确；BD．当电源为恒压源时，电压表示数U不变，当滑动触头向上滑动时，总电阻增大，由可知干路电流减小，所以由可得电源的输出功率减小；又因为R0增大，并联电路两端电压增大，故流过R1的电流增大，而干路电流减小，所以流过另一支路的电流减小，电流表示数减小，B、D错误。故选C。7. 如图1的直线为某电场中的一条电场线，以该电场线建立x坐标轴，A、B、C是坐标轴上的三点，坐标如图所示，电子在O点由静止释放，只受电场力作用，在沿x方向运动的过程中其速度—坐标关系图像如图2所示。下列说法正确的是（　　）A. A点的电势一定高于C点的电势B. 电子在A点的电势能一定大于在C点的电势能C. 电子在A处的加速度一定小于在B处的加速度D. 该电场线可能是孤立点电荷电场中的一条电场线【答案】B【解析】【详解】A．电子在O点由静止释放，只受电场力作用，沿x方向运动，则电场力沿x轴正方向，电场线沿x轴负方向，沿着电场线的方向电势降低，所以A点的电势一定小于C点的电势，故A错误；B．从A点到C点，电场力做正功，电势能减小，所以电子在A点的电势能一定大于在C点的电势能，故B正确；C．由图像可知，电子经过相同大小的位移，速度变化量越来越小，而电子做加速运动，则所用时间也越来越小，根据无法确定加速度的变化情况，所以电子在A处的加速度不一定小于在B处的加速度，故C错误；D．根据图像可知，电子从到的动能变化为电子从到的动能变化为可知电子从到电场力做的功等于从到电场力做的功，则该电场线不可能是孤立点电荷电场中的一条电场线，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8. 如图所示，通电长直导线PQ右边有一个矩形金属线框，线框平面与直导线共面，下列情况中不能使线框中产生感应电流的是（　　）A 将线框平行移动到图中虚线位置B. 以BC边为轴将线框翻转180°到图中虚线位置C. 将线框绕PQ轴转动D. 将线框沿PQ方向上下移动【答案】CD【解析】【详解】A．根据通电直导线产生的磁场分布特征可知，当将线框平行移动到图中虚线位置过程中，穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流产生，A错误；B．根据通电直导线产生的磁场分布特征可知，当以BC边为轴将线框翻转180°到图中虚线位置时，穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流产生，B错误；C．根据通电直导线产生的磁场分布特征可知，当将线框绕PQ轴转动过程中，穿过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流产生，C正确；D．根据通电直导线产生的磁场分布特征可知，当将线框沿PQ方向上下移动，穿过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流产生，D正确。故选CD9. 如图1所示，倾角为的固定足够长的光滑斜面上，质量为m的物块在沿斜面方向的力F作用下从开始由静止开始沿斜面向上做直线运动，以沿斜面向上为正方向，F随时间t变化的关系图像如图2所示。已知，取。下列说法正确的是（　　）A. 时物块的动能为零B. 时物块回到初始位置C. 若，物块的动量大小为D. 若，物块的动量大小为【答案】AC【解析】【详解】AB．0~1s，物块沿斜面向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律解得由匀变速直线运动规律，时物块的速度和位移1~3s，F方向沿斜面向下，由牛顿第二定律解得物块先沿斜面向上做匀减速直线运动，时的速度所以时物块的动能为零；1~3s物块的位移因为，故时物块不在初始位置，而在初始位置以下3m处。故A正确，B错误；CD．时的速度若，物块的动量大小为故C正确，D错误。故选AC。10. 如图所示，一质量为3m的矩形绝缘板放在光滑的水平面上，另一质量为m、带正电、电荷量为q的物块（可视为质点），以初速度从绝缘板上表面的左端沿水平方向滑入，空间有范围足够大的匀强电场，其场强大小，方向竖直向下。物块与绝缘板间的动摩擦因数，物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止，重力加速度为g，在此过程中，下列说法正确的是（　　）A. 电场力对物块的冲量大小为 B. 绝缘板的长度为C. 系统电势能的增加量为 D. 绝缘板的对地位移为【答案】AD【解析】【详解】ABD．对物块根据牛顿第二定律有解得对绝缘板根据牛顿第二定律有解得经过时间，两物体速度相等，则解得此时物块位移此时绝缘板位移为相对位移即绝缘板的长度为电场力对物块的冲量大小为联立解得故AD正确，B错误；C．电场力方向与运动方向垂直，故电场力不做功，故C错误。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 某实验小组利用气垫导轨探究动量定理。将挡光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M及槽码和挂钩的总质量m。实验步骤如下：（1）如图1所示，将气垫导轨放在水平桌面上，将滑块放在导轨上，在滑块上放一个气泡水平仪，先调节②③号调平螺钉，后调节①号调平螺钉，当气泡水平仪中的气泡居中时，可认为导轨基本水平。
 （2）用游标卡尺测量挡光条的宽度d，示数如图2所示，读得___________mm。（3）如图3所示，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。打开气泵，滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门A和B的遮光时间和，以及这两次遮光时间的间隔，计算出滑块经过两光电门速度的变化量。重力加速度为g。实验过程中多次改变光电门B的位置进行测量，利用测得的和的数据，计算冲量及动量变化量，结果发现I与之间有较大差别，对于这一实验结果的分析与改进你认为正确的是___________。A．选用质量更大的槽码可以减小误差B．选用质量更大的滑块可以减小误差C．用拉力传感器测出细线拉力，用其示数与的乘积作为冲量I可以减小误差D．将槽码和滑块质量之和与的乘积作为动量变化可以减小误差【答案】    ①. 6.60    ②. BCD【解析】【详解】（2）[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图2可知，挡光条的宽度为（3）[2]在实验中，槽码的重力是槽码和滑块总体的合外力，根据牛顿第二定律有当时，，上式才可以近似为此时才可以认为槽码的重力等于细线对滑块的拉力，也就是滑块受到的合外力。A．实验中产生较大误差，即是因为槽码与滑块的质量之比较大，上述近似不成立，所以选用质量更大的槽码，会导致误差更大，故A错误。B．选用质量更大的滑块，则槽码与滑块的质量之比减小，误差减小，故B正确。C．用拉力传感器测出细线拉力，此拉力即是滑块所受合外力，无需经过上述近似处理，用其示数与的乘积作为冲量I可以减小误差，故C正确。D．将槽码和滑块看作整体，槽码的重力是槽码和滑块整体的合外力，将槽码和滑块质量之和与的乘积作为动量变化，即是考察整体的动量变化与整体所受合外力产生的冲量之间的关系，无需做近似处理，误差将减小，故D正确。故选BCD。12. 在测定两节干电池所组成电池组的电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材：A．待测的干电池组B．电流表（内阻较小）C．电流表（内阻较小）D．滑动变阻器E．定值电阻（阻值已知）F．开关和导线若干小华同学设计了如图1所示的电路来完成实验。实验步骤如下：（1）闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录多组电流表和的读数；（2）利用测出的实验数据绘出的两个电流表读数的变化图线（如图2的图像），图线中C点为滑动变阻器滑片在最左端时对应的数据点，D点是滑片向右滑动时的其中一个数据点，则表示电流表___________的示数；（选填“”或者“”）（3）图像在横轴和纵轴上的截距分别为b和a，则由图像可得被测电池的电动势___________，内阻___________；（用图像中的数据和题中的已知条件表示）（4）用上述方法测出的电池电动势E和内阻r与真实值相比___________（填选项序号）A．E偏大，r偏大    B．E偏小，r偏小C．E偏大，r偏小    D．E偏小，r偏大【答案】    ①.     ②.     ③.     ④. B【解析】【详解】[1]D点是滑片向右滑动时的其中一个数据点，此时滑动变阻器接入电路电阻为零，根据并联电路两支路电压相等，电阻越小电流越大，可知又图线中D点满足所以表示电流表的示数；[2][3]根据闭合电路欧姆定律，可知变形得图像在横轴和纵轴上的截距分别为b和a，则联立解得[4]由于本题忽略了电流表内阻，设为，根据闭合电路欧姆定律，准确表示为可知测量值偏小，式子变形可知，图线的斜率的绝对值变小，纵轴截距变小，即图像在纵轴上的截距a变小，横轴截距b变大，结合表达式
 分析可知，偏小，也偏小。故选B。13. 光滑水平面内，一质量为可视为质点的物体初速度，时，在A点对该物体施加一与初速度不在同一直线上的水平恒力，物体在B点恰好达到最小速度。求恒力的冲量大小。【答案】【解析】【详解】根据题意可知，物体做类平抛运动，由于物体在B点恰好达到最小速度，可知恒力方向与最小速度v方向垂直，则物体在A点沿恒力方向的分速度为则加速度则恒力为则恒力的冲量大小为14. 如图所示，质量均为2m、长均为l的木板A、B并排拴接静置于光滑的水平面上，质量为m的小物块C（可视为质点）以水平速度（未知）从左端滑上木板A，已知A、B两木板与小物块间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，求满足什么条件才能使C滑上B但不会从B上掉下。【答案】【解析】【详解】C恰好能滑上B，根据题意满足动量守恒和能量守恒得，解得A滑上B，恰好不会从B上掉下，解得综上所述满足15. 如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，D点是轨道上与圆心O等高的点。过圆心O的水平界面MN的下方（包括MN边界）分布有水平向右的的匀强电场E，质量为m的带正电小滑块（可看做质点）从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电量保持不变，小滑块在AB段运动时所带的电荷量随位移变化长图像如图乙。已知A、B间距离为4R，滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.25，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）若小滑块释放后第一次运动至B点和D点时对半圆轨道的压力大小相等，求滑块在B点的电荷量q1；（2）在满足第（1）问的条件下解答下面的问题：①滑块第一次运动到D点时对半圆轨道的压力；②小滑块再次进入电场时，电场大小保持不变、方向变为向左，求小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距B的距离。【答案】（1）；（2）①5mg，②，B点左侧3R处【解析】【详解】解：（1）滑块在B点和D点对轨道压力大小相等，则B、D关于等效最低点对称，则电场力与重力的合力与竖直成45°斜向下，则解得（2）从A到B过程：电场力做功由乙图得其中从A到D过程在D点解得由牛顿第三定律得滑块对轨道压力为（3）从A到C过程从C点到再次进入电场前做平抛运动设速度与水平成角，则进入电场后受到合力与水平成角由以上各式解得则进入电场后合力与速度共线，做匀加速直线运动从C点到水平轨道由以上各式解得因此滑块再次到达水平轨道的速度为，位置在B点左侧3R处。