2024屆江蘇省南通市海安縣高二物理第一學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2024屆江蘇省南通市海安縣高二物理第一學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在粗糙的水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)停止，則從M到N的過程中，下列說法錯誤的是（）A．小物塊所受的電場力逐漸減小B．小物塊具有的電勢能逐漸減小C．M點(diǎn)的電勢一定高于N的電勢D．小物塊電勢能的減小量一定等于克服摩擦力做的功2、某帶電粒子M只在電場力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，在此過程中克服電場力做了2.6×10-6J的功。那么（）A．M在P點(diǎn)的電勢能一定小于它在Q點(diǎn)的電勢能B．P點(diǎn)的場強(qiáng)一定小于Q點(diǎn)的場強(qiáng)C．P點(diǎn)的電勢一定高于Q點(diǎn)的電勢D．M在P點(diǎn)的動能一定小于它在Q點(diǎn)的動能3、如圖所示，運(yùn)動員把質(zhì)量為的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)高度為，在最高點(diǎn)時的速度為，不計空氣阻力，重力加速度為，下列說法正確的是()A．運(yùn)動員踢球時對足球做功B．足球上升過程重力做功C．運(yùn)動員踢球時對足球做功D．足球上升過程克服重力做功4、一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的兩倍，它的直徑是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是它在地球上所受萬有引力的A．0.5倍 B．2倍C．4倍 D．8倍5、如圖所示的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板．先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變．則下列說法正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度大小變大C．電容器兩極板電壓變小D．P點(diǎn)電勢降低6、圖示為一未知電路，現(xiàn)測得兩個端點(diǎn)a、b之間的電阻為R，若在a、b之間加上電壓U，測得通過電路的電流為I，則該未知電路的電功率一定是為（）A．I2R B． C．UI D．UI-I2R二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電源電動勢為3伏，電路接通后發(fā)現(xiàn)電燈L不工作，用一個伏特表分別測得各處電壓值為：Uab=0，Ubc=3伏，Ucd=0，Uad=3伏，又知電路中只有一處出現(xiàn)故障，由此可知（）A．燈L不發(fā)生斷路或短路B．電池組中兩電池間發(fā)生斷路C．電阻R2一定發(fā)生短路D．電阻R1一定發(fā)生斷路8、如圖所示，一個光滑凹槽半徑為R，弧長為L（己知R>>L）。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從凹槽邊緣由靜止釋放，小球以最低點(diǎn)為平衡位置做簡諧運(yùn)動。己知重力加速度大小為g，下列說法正確的是A．小球做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力為重力和支持力的合力B．小球做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力為重力沿凹槽圓弧切線方向的分力C．小球做簡諧運(yùn)動的周期為D．小球做簡諧運(yùn)動的周期為9、為了討論問題的方便，我們規(guī)定電動勢的方向是：在電源內(nèi)部由負(fù)極到正極的方向．則下列說法中正確的是()A．在閉合電路中，電動勢的方向與電路中電流的方向相同B．電動勢的方向跟電源內(nèi)部電勢升高的方向相同C．電動勢的方向跟電源內(nèi)部電荷定向移動的方向相同D．電動勢是矢量10、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電粒子（不計重力）以某一初速度沿圓的直徑方向射入磁場，粒子穿過此區(qū)域的時間為t，粒子飛出此區(qū)域時速度方向偏轉(zhuǎn)60°角，根據(jù)上述條件可求下列物理量中的()A．帶電粒子的初速度B．帶電粒子的比荷C．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑D．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑤先接通打點(diǎn)計時器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動紙帶一起運(yùn)動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運(yùn)動；⑥取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g．(2)已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn)，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________12．（12分）待測電阻Rx的阻值為20Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：A，電流表A1（量程150mA，內(nèi)約為10Ω）B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30Ω）C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻3kΩ）D．定值電阻R0=l00ΩE．滑動變阻器R1，最大阻值約為5Ω，額定電流為2.0AF．滑動變阻器R2，最大阻值約為5Ω，額定電流為0.5AG．電源E，電動勢E=4V（內(nèi)阻不計）H．電鍵S及導(dǎo)線若干為了使電流表調(diào)節(jié)范圍較大，測量準(zhǔn)確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的1/3.（1）滑動變阻器應(yīng)選_____________（選填“R1”或“R2”）；（2）請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號；_________（3）待測電阻的表達(dá)式為Rx=__________．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）容器A中裝有大量的質(zhì)量、電荷量不同但均帶正電的粒子，粒子從容器下方的小孔S1不斷飄入加速電場(初速度可視為零)做直線運(yùn)動，通過小孔S2后從兩平行板中央沿垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場．粒子通過平行板后沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，最后打在感光片上，如圖所示．已知加速電場中S1、S2間的加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)電場極板長為L，兩板間距也為L，板間勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E＝，方向水平向左(忽略板間外的電場)，平行板f的下端與磁場邊界ab相交于點(diǎn)P，在邊界ab上實(shí)線處固定放置感光片．測得從容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之間，且Q距P的長度為3L，不考慮粒子所受重力與粒子間的相互作用，求：(1)粒子射入磁場時，其速度方向與邊界ab間的夾角；(2)射到感光片Q處的粒子的比荷(電荷量q與質(zhì)量m之比)；(3)粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間．14．（16分）如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為υ0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個左右足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向里．粒子第一次離開電場上邊界y=d時，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為（d，d），且最終恰沒有粒子從y=2d的邊界離開磁場，若只考慮每個粒子在電場中和磁場中各運(yùn)動一次，不計粒子重力以及粒子間的相互作用，求：（1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間．15．（12分）如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場，在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏?，F(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，不計重力)無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn)，A點(diǎn)到MN的距離為L2，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O（1）電子射入電場E2時的速度V0大??；（2）電子從釋放到打到屏上所用的時間t；（3）電子在整個過程變化的電勢能是多少？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】小物塊在從M運(yùn)動到N的過程中，一定受到向右的摩擦力，所以庫侖力一定向左.隨著由M運(yùn)動到N，離電荷Q距離越來越大，所以小物塊受到的靜電力即庫侖力一定減小，A正確；由動能定理可得μmgx－WE＝0，即WE＝μmgx，靜電力做正功，小物塊具有的電勢能減小，其減少量等于克服滑動摩擦力做的功值，B、D正確；因點(diǎn)電荷Q的電性未知，不能判斷M、N兩點(diǎn)電勢的高低，C錯誤.此題選擇錯誤的選項(xiàng)，故選C.2、A【解題分析】

A．帶電粒子M在由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)電場力做-2.6×10－6J的功，電勢能增大，M在P點(diǎn)的電勢能一定小于在Q點(diǎn)的電勢能，故A正確；B．因不知道帶電粒子在P、Q兩點(diǎn)電場力的大小，無法確定兩點(diǎn)場強(qiáng)大小，故B錯誤；C．因不知帶電粒子電性，無法確定P、Q兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系，故C錯誤；D．合外力對帶電粒子做負(fù)功，動能減小，所以在P點(diǎn)的動能一定大于它在Q點(diǎn)的動能，故D錯誤。故選A。3、C【解題分析】

AC.足球被踢起后在運(yùn)動過程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的機(jī)械能守恒，足球到達(dá)最高點(diǎn)時，機(jī)械能為：由于足球的機(jī)械能守恒，則足球剛被踢起時的機(jī)械能為：足球獲得的機(jī)械能等于運(yùn)動員對足球所做的功，因此運(yùn)動員對足球做功：故A錯誤，C正確；BD.足球上升過程重力做功：足球上升過程中克服重力做功：克故B、D錯誤．4、D【解題分析】

由題可知該星球的，其中為地球半徑，為地球的質(zhì)量，設(shè)宇航員質(zhì)量，則宇航員在星球上的萬有引力為,在地球上的萬有引力為，可求得，故D正確ABC錯誤．故選D。5、A【解題分析】因斷開開關(guān)，所以電量不變，則由、和，聯(lián)立得：則可知，E與d無關(guān)，所以電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度大小不變，故A錯誤；將B板向下平移一小段距離時，板間距離增大，由，可知，電容C減小，故B正確；因電量不變，C減小，則由Q=UC可知，兩板間的電壓變大，故C正確；因E不變，P點(diǎn)與下極板間的距離增大，故P與下極板間的電勢差增大，故P點(diǎn)電勢升高，故D正確；本題選錯誤的，故選A．【題目點(diǎn)撥】根據(jù)平行板電容器的電容決定式分析電容的變化情況，抓住電容器的電壓不變，由分析板間場強(qiáng)的變化情況，由分析電容器所帶電量的變化，根據(jù)P點(diǎn)與下極板間電勢差的變化，判斷P點(diǎn)電勢的變化．6、C【解題分析】

ABC.無論是黑箱中是一個純電阻元件，還是非純電阻元件，都能用P=UI求電功率，當(dāng)黑箱中是一個純電阻元件時，電功率可以用I2R和求解，若是非純電阻元件，歐姆定律不成立，沒有這兩個公式。故AB錯誤C正確。D.P=UI-I2R可以求其他的功率，不能用來求電功率，故D錯誤。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】因?yàn)閁ab=0，所以燈L不發(fā)生斷路，若斷路，其電壓Uab=3V，若發(fā)生短路，Ubc＜3V，故A正確；若電池組中兩電池間發(fā)生斷路，所測量的外電路各部分電壓應(yīng)都為零，故B錯誤；若電阻R2發(fā)生短路，Uab＞0，3V＞Ubc＞0，與題意不符，故C錯誤；電阻R1一定發(fā)生斷路．因?yàn)閿嗦窌r，R1兩端的電勢分別與電源兩極的電勢相等，其電壓等于電源的電動勢，故D正確．所以AD正確，BC錯誤．8、BD【解題分析】

AB．小球做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力為重力沿凹槽圓弧切線方向的分力，選項(xiàng)B正確，A錯誤；CD．小球做簡諧運(yùn)動時，圓弧的半徑相當(dāng)于擺長，則其周期為，選項(xiàng)C錯誤，D正確。9、AB【解題分析】

A．在閉合電路中，電動勢的方向與電流方向相同，即從電源的負(fù)極到正極。故A正確。B．在閉合電路中電源正極的電勢最高，負(fù)極電勢最低，電動勢的方向從電源的負(fù)極到正極，所以電動勢的方向是電源內(nèi)部電勢升高的方向。故B正確。C．電動勢的方向跟電源內(nèi)部正電荷定向移動的方向相同，故C錯誤；D．電動勢是標(biāo)量，因?yàn)殡妱觿莸倪\(yùn)算遵守代數(shù)法則。故D錯誤。10、BD【解題分析】畫出粒子的運(yùn)動軌跡，如圖實(shí)線所示：B、由幾何知識得到，軌跡的圓心角，則粒子穿過此區(qū)域的時間為，，而，粒子的比荷為，B、t均已知，則比荷、周期可求出，故BD正確；

A、設(shè)磁場圓形邊界的半徑為R，粒子軌跡的半徑為r，則由幾何知識得到，，又，由于R未知，則r，v都無法求出，故AC錯誤．點(diǎn)睛：本題是帶電粒子在有界的磁場中運(yùn)動的問題，關(guān)鍵是畫出粒子運(yùn)動軌跡，運(yùn)用幾何知識研究粒子軌跡的半徑和圓心角．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、接通打點(diǎn)計時器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點(diǎn)計時器限位孔有摩擦；【解題分析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，碰撞前滑塊1的動量為：，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：.(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計時器限位孔有摩擦力的作用．【題目點(diǎn)撥】本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計時器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計算前后的動量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗(yàn)證．12、R1；Rx＝【解題分析】（1）待測電阻Rx的阻值約為20Ω，大于滑動變阻器阻值，故滑動變阻器采用分壓式，電路的電流為，所以滑動變阻器要選R1；（2）電動勢E＝4V，而電壓表V的量程15V，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的1/3，故不選電壓表V，需要電流表改裝，電流表A2內(nèi)阻已知，故用電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表，電路圖為；（3）待測電阻的表達(dá)式為四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1），其速度方向與邊界ad間的夾角為（2）（3）【解題分析】試題分析：（1）設(shè)質(zhì)量為m，電量為q的粒子通過孔的速度為則：粒子在平行板間：，，聯(lián)立可以得到：，則，其速度方向與邊界ad間的夾角為．（2）粒子從e板下端與水平方向成的角射入勻強(qiáng)磁場，設(shè)質(zhì)量為m，電量為q的粒子射入磁場時的速度為v，做圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，則由幾何關(guān)系：，則，則聯(lián)立可以得到：．（2）設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t，則，聯(lián)立可以得到：因?yàn)樗粤Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角，所以粒子打在P處時間最短由幾何可以知道：，則聯(lián)立可以得到：．考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動、牛頓第二定律、向心力【名師點(diǎn)睛】本題考查了粒子在電場中的加速和在磁場中的偏轉(zhuǎn)，知道粒子通過速度選擇器時，所受的洛倫茲力和電場力平衡，掌握粒子在磁場中的半徑公式，并能靈活運(yùn)用．14、（1）；（2）【解題分析】試題分析：（1）沿x軸正方向發(fā)射的粒子能夠到達(dá)最右側(cè)的位置（d，d）．由類平拋運(yùn)動規(guī)律得：，，其中：，