南昌县莲塘第一中学2022-2023学年高二上学期期末检测物理试卷(含答案)

这是一份南昌县莲塘第一中学2022-2023学年高二上学期期末检测物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、关于系统动量守恒的说法正确的是( )
①只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
②系统内有摩擦力，系统动量可能守恒
③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒
④如果系统所受合外力远大于内力时，系统可近似认为动量守恒
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
2、如图为电容式话筒的原理图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为电容器两金属极板。人对着P说话，P振动而Q不动。在间距离减小的过程中( )
A.电容器的电容不变B.通过R的电流为零
C.Q极板的带电荷量变大D.R中有从M流向N的电流
3、一带电的球甲与一原来不带电的导体球乙形成的电场的电场线与等势面分布如图所示。如图中A、B、C三点，A、C两点电场强度的大小分别为、，A、B电势分别为、，实线为一个带电粒子沿D到C方向运动的轨迹。以下选项正确的是( )
A.
B.
C.此带电粒子带负电，它的电势能先减小后增加
D.此带电粒子带正电，它的电势能先增加后减小
4、如图所示，质量为的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为的小球以速度为向滑块滚来，小球最后未越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是( )
A.B.C.D.
5、2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。研究得出打喷嚏时气流对人的平均反冲力为0.13N，假设打一次喷嚏大约喷出的空气，用时约0.02s。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏时喷出气体的平均初速度为( )
A.20m/sB.30m/sC.40m/sD.50m/s
6、如图所示，电源电动势，内阻，10个阻值均为的定值电阻通过开关、、、，……连接在电源两端。起始各开关均断开，现依次闭合、、、，……的过程中电源的最大输出功率为( )
7、如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是( )
A.0时刻穿过导体框的磁通量为0
B.导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
C.导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
D.导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为BS
8、如图所示，一个条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ，实验测得与x之间的关系如图乙所示，已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为，下列说法正确的是( )
A.P的右端为S极
B.P的中轴线与地磁场方向垂直
C.P在处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.处合磁场的磁感应强度大小为
二、多选题
9、喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。则微滴在极板间电场中( )
A.向正极板偏转
B.电势能逐渐增大
C.运动轨迹是抛物线
D.运动轨迹与电荷量无关
10、某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是( )
A.开门时发出语音B.关门时不发出语音
C.开门时线圈的磁通量增大D.关门时线圈的磁通量增大
11、如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）( )
A.电阻的阻值增大B.V表示数减小
C.油滴向上运动D.G表中有从a到c的电流
12、如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度为的匀强电场。在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量的带电小球，静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，，g取。下列说法正确的是( )
A.小球的电荷量
B.小球动能的最小值为2J
C.小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值
D.小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为5J
三、计算题
13、如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度大小，该电场中有A、B两点，相距，且A、B连线与电场线的夹角。
（1）求A、B两点间的电势差；
（2）若将一电荷量的带正电粒子从A点移到B点，只考虑带电粒子所受的电场力，求该过程中带电粒子动能的变化。
14、如图所示为一强夯机，其夯锤质量为，夯锤最大提升高度为20m，在一次夯实地面的过程中，夯锤从最大提升高度处开始做自由落体运动，与地面的作用时间是0.01s，则：（g取）
（1）若不考虑夯锤所受重力，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力是多少？
（2）若考虑夯锤所受重力，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力是多少？
15、如图所示，光滑水平面MN左端足够远的地方有一弹性挡板P（碰撞时无能量损失），右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度，传送带逆时针匀速转动，其速度。MN上放置着两个可视为质点的质量为、的小物块A、B，开始时A、B都静止，A、B间压缩一锁定的轻质弹簧，其弹性势能。现解除锁定，弹簧弹开A、B后迅速移走弹簧，。求：
（1）物块A、B被弹开时各自的速度大小；
（2）要使两物块能在水平面MN上发生碰撞，则小物块B与传送带间的动摩擦因数至少为多大；
（3）若物块A、B与传送带间的动摩擦因数都等于第（2）问中的临界值，且两物块碰撞后结合成整体。在此后物块A、B第一次从滑上到离开传送带的运动过程中，两物块与传送带间产生的总热量。
四、实验题
16、如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：
1.把两滑块A和B紧靠在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；
2.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B分别与固定挡板C和D碰撞时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间，B至D的运动时间；
3.重复上述步骤进行多次实验
（1）在调整气垫导轨时应注意________；
（2）应测量的数据还有___________；____________；（写出相应物理量的名称和对应字母）
（3）只要关系式________成立，即可得出碰撞中动量是守恒的。
17、某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V的电压表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻挡“”，再将红表笔和黑表笔短接，调零点；
（2）将图甲中多用电表的红表笔和______（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；
（3）测量电阻时发现多用电表指针指示的数值过小，需要将多用电表挡位调到电阻___________（填“”或“”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点；
（5）测量时，多用电表指针指示的位置如图乙所示，由此可以得到毫安表的内阻为__________Ω；
（6）如果需要改成量程为3V的电压表，需要____________（填“串联”或“并联”）___________Ω的电阻。
参考答案
1、答案：A
解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受合外力为零，所以只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒，①正确；系统内的摩擦力是内力，只要系统不受外力或所受合外力为零，系统动量就守恒，②正确；系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但系统在某一方向不受外力或所受合外力为零，在该方向上系统的动量守恒，③正确；系统所受外力不为零，但内力远大于外力时，外力可以忽略不计，动量近似守恒，如果系统所受合外力远大于内力，系统动量不守恒，④错误。故选A。
2、答案：C
解析：由平行板电容器电容的决定式可知，间距离减小，即板间距离d减小时，电容器的电容C增大，A项错；电容器与电源保持连接，其两端电压不变，由可知，电容器带电荷量变大，C正确；电容器带电荷量变大，故电容器充电，有电流由N经过电阻R到M，B、D项错。
3、答案：D
解析：电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，电场强度越大，可知A点的电场强度比C点的小，A错误；根据沿电场线电势降低，可知A点的电势高于B点的电势，B错误；根据曲线运动条件及电荷受力方向的规律可判定粒子带正电，运动过程电场力先做负功再做正功，故C错误，D正确。
4、答案：A
解析：小球沿滑块上滑的过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力，因而系统在水平方向上动量守恒，小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v（若速度不相同，必然相对运动，此时一定不是最高点），由系统在水平方向上动量守恒得，所以。故选项A正确。
5、答案：C
解析：由题可知
打喷嚏时气流对人的平均反冲力与人对气流的平均反冲力相等，由动量定理可知
故选C。
6、答案：B
解析：当内外电阻相等时，最大，外电阻越接近内电阻，输出功率越大，当3个开关闭合时，外电路的电阻为，此时电源的输出功率最大，最大为，故选B。
7、答案：A
解析：A.0时刻导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，故A正确；
B.导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
故B错误；
C.导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
故C错误；
D.导体框从图示位置转过l80°，导体框和磁场平行，穿过导体框的磁通量为0，故D错误；
故选A。
8、答案：B
解析：由题图可知，当x趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知，x趋向无穷大时，趋向1，则θ趋向90°，即小磁针的方向与x的方向垂直，所以x的方向为向东。当x非常小时，小磁针的N极沿x方向，即向东。
A.由图可知，开始时N背离O点，所以O点处的磁极是N极，即P的右端为N极，故A错误；
B.由以上的分析可知，P的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故B正确；
C.由乙图可知，处
则
P在处产生的磁感应强度大小，则
所以
故C错误；
D.处合磁场的磁感应强度大小为
故D错误。
故选B。
9、答案：AC
解析：A、由于带负电，故向正极板偏转，A正确；
B、由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B错误；
C、由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故C正确；
D、由侧向位移，可知运动轨迹与带电量有关，D错误。
故选AC。
10、答案：AD
解析：AB.开门、关门时，线圈磁通量都发生了改变，都会出现感应电流，语音系统都会发出语音。故A正确，B错误；
CD.由图可知，开门时线圈的磁通量减小，关门时线圈的磁通量增大。故C错误，D正确。
故选AD。
11、答案：AC
解析：A.盐水柱体积V不变，将它竖直均匀拉伸的过程中长度L变长，横截面积S变小，根据电阻定律，得变大。故A正确；
B.与并联后整体与、r串联，串联分压与电阻成正比，与并联的总电阻为，变大，则变大，则到的电压变大，V表示数增大。故B错误；
C.由以上分析可得，平行板电容器两极板电压增大，根据得平行板电容器两极板间电场强度增大，油滴电场力大于重力，则油滴向上运动。故C正确；
D.根据平行板电容器的公式得平行板电容器的电容不变，极板电压增大，则极板电荷量增大，电容器充电，上级板与电源正极相连，则G表中有从c到a的电流。故D错误。
故选AC。
12、答案：AD
解析：A.小球静止时，对小球进行受力分析有
代入数据解得
故A正确；
B.小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则在等最高点，即平衡位置关于O点的对称点，速度最小动能最小。由重力和电场力的合力提供向心力，有
代入数据解得
由动能公式可知
故B错误；
C.由机械能守恒定律可知：机械能的变化等于除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，此处即电场力做的功，所以当小球运动到左侧与圆心O点等高处时机械能最小，故C错误；
D.电势能的变化等于电场力做的负功，机械能的变化等于电场力做的正功，所以电场力做功导致电势能和机械能此消彼长，即电势能和机械能之和保持不变。小球在等效最高点时的能量
代入数据解得
故D正确。
故选AD。
13、答案：（1）10V（2）
解析：（1）A、B两点间沿电场方向的距离为
由电场强度与电势差之间的关系可知
解得。
（2）在将带正电粒子从A点移到B点的过程中，由动能定理有：
解得
为正值，说明该过程中带电粒子的动能增大。
14、答案：（1）（2）
解析：（1）夯锤接触地面前做自由落体运动，末速度为
设在夯锤与地面作用的时间内，地面对夯锤的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，则有：
（1）不考虑夯锤所受重力，由动量定理得
解得
由牛顿第三定律可知，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力大小
方向竖直向下。
（2）考虑夯锤所受重力，由动量定理得
解得
由牛顿第三定律可知，在夯锤与地面作用的时间内，地面受到夯锤的平均作用力大小
方向竖直向下。
15、答案：（1）1m/s；4m/s（2）0.4（3）24J
解析：（1）A、B物块被弹簧弹开的过程中，由动量守恒得
由能量守恒得
联立解得
，
（2）要使两物块能在水平面MN上发生碰撞，小物块B不能在传送带的Q端掉下，则小物块B在传送带上最多减速运动到Q端速度减为零，以B为研究对象，据动能定理有
解得
（3）物块B返回过程先加速后匀速，到达水平面MN上时的速度等于传送带速度，故
若两物块A、B在水平面MN上相向碰撞结合成整体，设共同速度为，根据动量守恒定律可得
解得
方向向右。因为
所以两物块A、B整体滑上传送带后先向右减速，再向左加速回到水平面MN上，且速度与等值，整体与弹性挡板碰撞后再滑上传送带，如此重复运动。两物块A、B整体每次在传送带上运动的过程中，相对传送带运动的距离为
故物块A、B第一次从滑上到离开传送带的运动过程中，两物块与传送带间产生的总热量为
若两物块A、B在水平面MN上同向碰撞结合成整体，设共同速度为，根据动量守恒有
解得
方向向右。因为
所以两物块A、B整体滑上传送带后先向右减速，再向左加速回到水平面MN上，且速度与等值，如此重复运动。此时两物块A、B整体每次在传送带上运动的过程中，相对传送带运动的距离为
故物块A、B第一次从滑上到离开传送带的运动过程中，两物块与传送带间产生的总热量为
16、答案：（1）使气垫导轨水平（2）滑块A的左端到挡板C的距离；滑块B的右端到挡板D的距离（3）
解析：（1）在调整气垫导轨时应注意使气垫导轨水平，这样沿导轨方向滑块组成的系统只受内力，不受外力，满足动量守恒的基本条件。
（2）本实验要验证的关系是，实验中已经测出了A至C的运动时间，B至D的运动时间，只需要再测量出滑块A的左端到挡板C的距离和滑块B的右端到挡板D的距离，就可以根据计算出速度，。
（3）由（2）分析可知，最后实验需要验证的关系是
若等式成立，则可得出碰撞中动量是守恒的。
17、答案：（2）2（3）（5）160（6）串联；1340
解析：（2）电流从多用电表红表笔流入、黑表笔流出，从待测毫安表正接线流入、负接线柱流出，所以应将图甲中多用电表的黑表笔和1端相连，红表笔与2端相连。
（3）测量电阻时发现多用电表指针指示的数值过小，说明所选挡位相对待测毫安表的内阻而言偏大，需要将多用电表挡位调到更高的电阻挡。
（5）由图乙可知毫安表的内阻为
（6）如果需要将毫安表改成量程为3V的电压表，则需要串联分压电阻的阻值为