廣東省汕頭市澄海區(qū)2023-2024學年高二上學期期末考試物理試題【含答案解析】

2023-2024學年度第一學期期末質量監(jiān)測高二級物理科試題考生注意：1.本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。第I卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；第II卷請用黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。第I卷（選擇題）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在下列各題的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子(如圖所示)．在陽光的照射下，小電扇快速轉動，能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽．該裝置的能量轉化情況是()A.太陽能→電能→機械能B.太陽能→機械能→電能C.電能→太陽能→機械能D.機械能→太陽能→電能【答案】A【解析】【詳解】帽子上的太陽能電池板將太陽能轉化為電能，供小電扇工作．小電扇工作時消耗電能，將電能轉化為扇葉的機械能．故選A．2.正電荷在電場力作用下由P向做勻加速運動，那么可以斷定，它所在的電場是下圖中的哪一個（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】正電荷在電場力作用下由P到Q做勻加速運動，則所受電場力方向由P到Q，且大小不變，則場強不變，電場為勻強電場，方向從P指向Q。故選B。3.奧斯特實驗是科學歷史上的經典實驗，它的價值在于直接證實了（）A.任何導線周圍均存在磁場 B.電流周圍有磁場C.地磁場的存在 D.地磁場的方向【答案】B【解析】【詳解】奧斯特實驗發(fā)現通電直導線下方的小磁針發(fā)生了偏轉，其價值在于直接證實了電流周圍會產生磁場。故選B。4.兩足夠長直導線P和Q按圖示方式放置在同一平面內，P與Q相互垂直，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產生的磁場在距離導線d處的磁感應強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為（）A.B、0 B.2B、0 C.2B、B D.0、2B【答案】B【解析】【詳解】由題意，根據安培定則，判斷知水平通電直導線在M、N處產生的磁場方向均垂直紙面向外，大小均為B；豎直通電直導線在M點產生的磁場垂直紙面向外，N點的磁場垂直紙面向里，大小均為B。根據矢量疊加原理，可得M、N兩點處的磁感應強度大小分別為2B，0。故選B。5.如圖所示為某一平行板電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是（）A.是充電過程 B.該電容器兩板間電場強度增大C.該電容器的電容為 D.該電容器的電量變化量為0.20C【答案】C【解析】【詳解】AB．由圖象可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，電場強度減小，故AB錯誤；C．根據圖象，當電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為故C正確；D．如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則△Q=C?△U=0005F×（40-36）V=0.02C故D錯誤；故選C。6.如圖所示，我國“嫦娥五號”探測器成功著陸在月球表面。在著陸過程中，探測器移動到著陸點正上方之后開始豎直下降，到距離月球表面較近時關閉發(fā)動機，然后利用“著陸腿”的緩沖實現軟著陸。從“著陸腿”觸地到探測器速度減為0的過程中，“著陸腿”有利于減?。ǎ〢.探測器的動能變化量 B.探測器的動量變化量C.月球表面對探測器的沖量 D.月球表面對探測器的平均撞擊力【答案】D【解析】【詳解】從“著陸腿”觸地到探測器減速到0的過程中，探測器著陸時的動能變化量、動量變化量、月球表面對探測器的沖量不變，由動量定理可知，“著陸腿”有利于減小月球表面對探測器的平均撞擊力。故選D。7.靜電紡紗利用了高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，其電場分布如圖所示，下列說法正確的是（）A.虛線可能是等勢線B.電場強度C.在C點靜止釋放一電子，它將在電場力作用下沿著虛線CD運動D.正電荷在A點的電勢能大于其在C點的電勢能【答案】D【解析】【詳解】A．電極是等勢體，其表面是等勢面，根據電場線與等勢面垂直可知虛線應是電場線，故A錯誤；B．由電場線的疏密表示電場強度的大小可知故B錯誤；C．CD電場是曲線，在C點靜止釋放一電子，在電場力作用下不會沿著虛線CD運動，故C錯誤；D．電場線由高壓電源的正極到負極，所以A點的電勢高，C點的電勢低，由可知，正電荷在A點的電勢能大于其在C點的電勢能，故D正確；故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，選全對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分）8.如圖所示，小球1從固定光滑斜面上某處由靜止釋放，滑過光滑水平桌面后，落在水平地面上的P點。若在水平桌面的邊緣處放置另一小球2，再將小球1從斜面上同一位置由靜止釋放，使兩小球發(fā)生正碰，兩小球在地面上的落點分別為M、N點。已知小球1的質量為，小球2的質量為，且，O點為桌面邊緣在地面上的投影，不計轉彎處的機械能損失，兩小球均可視為質點。下列說法正確的是（）A.碰撞后小球1的落點為M點B.碰撞后小球1的落點為N點C.圖中點間距離滿足的關系為3OP=3OM+OND.如果兩小球發(fā)生彈性正碰，則3OP=3OM+ON不成立【答案】AC【解析】【詳解】AB．設小球1碰撞前的速度為，取水平向右為正方向，因為球1質量較大，可知小球1與小球2碰撞后，球1不反向，N點為球1碰前的落地點，M點為球1碰后的落地點，P點為球2碰后的落地點，故A正確，B錯誤；CD.若兩球碰撞為彈性碰撞，設碰撞后球1和球2速度大小分別為、，根據動量守恒和能量守恒有解得根據題意，可得得故C正確，D錯誤。故選AC。9.如圖所示是當年法拉第實驗裝置示意圖，兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流計，下列情況可能使電流計G產生感應電流是（）A.開關S接通的瞬間B.開關S斷開的瞬間C.開關S接通后一段時間D.開關S接通后，不斷移動滑動變阻器滑片P時【答案】ABD【解析】【詳解】AB．將開關S接通或斷開的瞬間，磁場由無到有，磁場由有到無，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產生感應電流，故AB正確；C．開關S接通一段時間之后，磁場不變，通過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，線圈B中不能產生感應電流，故C錯誤；D．開關S接通后，改變滑動變阻器滑動頭的位置時，A線圈電流發(fā)生變化，磁場變化，通過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產生感應電流，故D正確；故選ABD。10.某同學準備用一種金屬絲制作一只電阻溫度計。他先通過實驗描繪出一段金屬絲的曲線，如圖甲所示。再將該金屬絲與某一定值電阻串聯接在電路中，用電壓表（電壓表的內阻遠大于金屬絲的電阻）與金屬絲并聯，如圖乙所示，并在電壓表的表盤上標注了與電壓對應的溫度值，制成電阻溫度計，下列說法中正確的是（）A.從圖甲可知，該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大B.圖乙中電壓表的指針偏轉角越大，溫度值越小C.溫度越高，定值電阻消耗的功率越大D.選用不同阻值的可改變溫度計的量程，越大，量程越大【答案】AD【解析】【詳解】A．從題圖甲可知，圖線上的點與原點連線的斜率表示電阻的大小，故該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大，故A正確；B．題圖乙中電壓表的指針偏轉角越大，說明的阻值越大，即溫度越高，故B錯誤；D．若越大，電壓表要偏轉同樣的角度，需的阻值更大，即溫度更高，量程越大，故D正確；C．溫度越高，的阻值越大，電路電流越小，根據可知定值電阻消耗的功率越小，故C錯誤。故選AD。第II卷（非選擇題）三、實驗題（每空2分，共16分）11.為了測量電阻，現取一只已經完成機械調零的多用電表，如圖所示，請根據下列步驟完成電阻測量。（1）將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。（2）將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動部件______（選填“C”或“D”），使指針對準電阻的“0”刻度線。（3）將調好零的多用電表按正確步驟測量一電學元件P的電阻，P的兩端分別接a、b，指針指示位置如圖所示。為使測量比較精確，應將選擇開關旋到______（選填“×1”“×10”或“×1k”）的倍率擋位上，并重新歐姆調零，再進行測量。（4）測量完成后，將選擇開關撥向____________________位置。【答案】①.D②.③.OFF擋或交流電壓最高擋【解析】【詳解】（2）[1]將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動部件歐姆調零旋鈕D，使指針對準電阻的“0”刻度線。（3）[2]由題圖可知指針偏角太大，電阻值太小，倍率選擇過大，為使指針回到中間區(qū)域減小誤差，應減小倍率，應將選擇開關旋到“×10”的倍率擋位上，并重新歐姆調零，再進行測量。（4）[3]測量完成后，將選擇開關撥向OFF擋或交流電壓最高擋位置。12.電阻率是檢驗純凈水是否合格的重要標準之一。當水中含有無機酸、堿、鹽或有機帶電膠體越多時，其電阻率越低，因此水質與水的電阻率有密切關聯。現有一同學欲測量某一純凈水的電阻率來檢查一下其水質如何。該同學制作一圓形直管道，并將待測純凈水裝滿管道。（1）該同學為了測量圓管的內徑，應采用_____________________（填“螺旋測微器”或“游標卡尺”），其示數如圖所示，則讀數為d=________mm，然后用刻度尺測量水柱長度l；（2）該同學先用多用電表粗測出水柱體的電阻約為100kΩ，繼而再用伏安法測量該水柱體的電阻。現有的器材及其代號和規(guī)格如下：①電流表（300μA，內阻約為10Ω）；②電壓表（15V，內阻約為50kΩ）；③電池組（15V，內阻不計）；④滑動變阻器（100Ω，1A）；⑤開關若干；⑥導線若干。為了更精確地測量出該水柱體電阻，測量電路中電流表應該采用_________（填“內接法”或“外接法”），電路的連接方式應該采用__________（填“分壓電路”或“限流電路”）；（3）假設測出水柱的長度為l，圓管的內徑為d，電壓表示數為U時，電流表示數為I，則所測純凈水的電阻率的表達式___________（用題中所給字母表示）?！敬鸢浮竣?游標卡尺②.23.35③.內接法④.分壓電路⑤.【解析】【詳解】（1）[1][2]該同學為了測量圓管的內徑，應該選用游標卡尺測量。由題圖知該游標卡尺為20分度游尺，主尺上為23毫米，游尺上0刻線后第7刻度線與主尺對齊，所以游尺上的讀數應為（2）[3][4]因為待測水柱體電阻很大，電流表內阻約為10Ω，遠小于水柱體電阻，所以電流表采用內接法；又因滑動變阻器R（0~100Ω，允許最大電流1A），滑動變阻器阻值較小，為操作方便，應該采用分壓電路。（3）[5]根據電阻定律得由歐姆定律則所測純凈水的電阻率的表達式四、計算題（共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）13.兩個完全相同的質量都為m、帶等量電荷的小球A、B分別用等長的絕緣細線懸掛在同一水平面上相距為的M、N兩點，平衡時小球A、B的位置如圖甲所示，已知小球B帶負電，此時兩球相距為l，細線與豎直方向夾角均為θ=45°，若外加水平向左的勻強電場，兩小球平衡時位置如圖乙所示，細線剛好沿豎直方向，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，求：（1）A球的電性及所帶的電荷量Q；（2）外加勻強電場的場強E的大小?！敬鸢浮浚?）正電，；（2）【解析】【詳解】（1）已知小球B帶負電，由甲圖可知，A球帶正電，對A球受力分析，由平衡條件可得解得A球所帶的電荷量為（2）加電場后對A球受力分析，由平衡條件可得解得14.如圖，兩豎直平行極板A和B之間電壓.兩水平平行極板C和D之間間距和板長均為L。某電荷量為+q，質量為m的帶電粒子，從A板小孔無初速進入AB板間。經過加速從B板小孔射出。正好沿CD板的中心線進入CD板間，不計粒子重力、電場間的相互影響和電場邊緣效應。已知靜電力常量為k。（1）求粒子剛從B板小孔射出時的速度大?。唬?）若CD板上的電壓為，粒子剛好打在D板的中心。若要使得粒子剛好從D板的邊緣M點離開，求此時所加的電壓的大?。唬?）若粒子剛好從D板的邊緣M點沿一細圓弧軌道中心軸線的切線進入光滑圓管，圓弧軌道的圓心O正好在CD板的中心線延長線上，如圖所示，若在O點放一點電荷，粒子剛好在點電荷作用下沿圓弧的中心軸線軌道做勻速圓周運動，求O點處點電荷的電荷量Q的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在平行板A和B之間加速，由動能定理得解得粒子剛從B板小孔射出時速度大?。?）由牛頓第二定律可知粒子在CD板間運動所的加速度為當CD板上的電壓為U1時有 當CD電壓為U2時解得粒子剛好從D板的邊緣M點離開時所加的電壓的大小（3）粒子剛好在圓弧軌道中做勻速圓周運動依題意可知得粒子從A板到M點的過程由動能定理可得解得O點處點電荷電荷量為15.圖甲是U形雪槽，某次滑板表演，在開始階段，表演者