湖南省邵陽市2023-2024學(xué)年高一物理上學(xué)期期中試題含解析

Page13邵陽市2023年下學(xué)期期中考試高二物理試卷一、選擇題（1-8題為單選，每題4分，9-10題為多選，每題5分，選對但不全得3分，錯(cuò)選得0分，共42分）1.下圖中畫出了四種電場的電場線，各圖中M、N兩點(diǎn)場強(qiáng)相同的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由圖知，MN兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，但方向不同，故兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故A錯(cuò)誤；B．由圖知，MN兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同，大小不等，故兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故B錯(cuò)誤；C．此電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小和方向處處相同，則知M、N兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，故C正確；D．根據(jù)電場線疏密表示場強(qiáng)的大小可知，M點(diǎn)的場強(qiáng)小于N點(diǎn)的場強(qiáng)；電場線的切線方向表示場強(qiáng)的方向，則知兩點(diǎn)場強(qiáng)的方向也不同，故兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故D錯(cuò)誤；故選C。2.真空中有兩個(gè)相同的可以看成點(diǎn)電荷的帶電金屬小球A、B，兩小球相距L固定，A小球所帶電荷量為-2Q、B所帶電荷量為+4Q，兩小球間的靜電力大小是F，現(xiàn)在讓A、B兩球接觸后，使其距離變?yōu)?L．此時(shí)，A、B兩球之間的庫侖力的大小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)庫侖定律，兩球間的庫侖力：,將它們接觸后再分開，然后放在距離為2L，則電荷量中和，再進(jìn)行平分，因此電量均為+Q，則庫侖力為：，故B正確．故選B．3.某物體受到一個(gè)－6N·s的沖量作用，則()A.物體的動(dòng)量一定減少B.物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值C.物體動(dòng)量變化量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D.物體原來動(dòng)量的方向一定與這個(gè)沖量方向相反【答案】C【解析】【詳解】C．根據(jù)動(dòng)量定理內(nèi)容合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，動(dòng)量定理為矢量式，合外力沖量的方向與動(dòng)量變化量的方向相同，沖量的方向?yàn)樨?fù)方向說明與規(guī)定的正方向相反，所以C項(xiàng)正確；A．動(dòng)量的增量為負(fù)值，有可能物體的末動(dòng)量方向?yàn)樨?fù)方向，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．有可能物體的末動(dòng)量比初動(dòng)量小，動(dòng)量的變化量就為負(fù)值，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；D．正方向規(guī)定不確定，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。4.甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時(shí)用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1m/s和2m/s.求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比（）A B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由動(dòng)量守恒定律得解得代入數(shù)據(jù)得故選D。5.如圖所示，設(shè)車廂長為L，質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速度向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來回碰撞n次后，最終相對車廂靜止，這時(shí)車廂速度是（）A.，水平向右 B.0C.，水平向右 D.，水平向左【答案】C【解析】【詳解】物塊在車輛內(nèi)和車發(fā)生碰撞滿足動(dòng)量守恒，最后物塊和車共速，由動(dòng)量守恒得解得方向水平向右，故選C。6.一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（）A.時(shí)物塊的速率為2m/sB.時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4kg·m/sC.時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg·m/sD.時(shí)物塊的速度為零【答案】B【解析】【詳解】A．由動(dòng)量定理有解得時(shí)物塊的速率為故A錯(cuò)誤；B．圖線與時(shí)間軸所圍面積表示沖量，根據(jù)動(dòng)量定理可知，時(shí)物塊的動(dòng)量大小為故B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理可知，時(shí)物塊的動(dòng)量大小為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理可知，時(shí)物塊的動(dòng)量大小為則時(shí)物塊的速度為故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向a端移動(dòng)時(shí)（）A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)滑片向a端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，則由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，所以內(nèi)電壓增大；因此路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減??；將R1等效為電源內(nèi)阻，則可知并聯(lián)部分電壓一定減小，故流過R2的電流減小，因總電流增大，所以電流表示數(shù)增大。故選B。8.如圖所示，直線A是電源路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到這個(gè)電源上，則（）A.R1接在電源上時(shí)，電源的效率高 B.R2接在電源上時(shí)，電源的效率高C.R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大 D.電源的輸出功率一樣大【答案】A【解析】【詳解】AB．電源的效率可知效率與路端電壓成正比，R1接在電源上時(shí)路端電壓大，效率高。故A正確；B錯(cuò)誤；CD．R1接在電源上時(shí)，由圖線讀出，此時(shí)的電壓為U，則有解得電源的輸出功率R2接在電源上時(shí)由圖線讀出，此時(shí)的電壓為，則有解得電源的輸出功率則故CD錯(cuò)誤。故選A。9.一帶正電小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，電場方向水平向左，不計(jì)空氣阻力，則小球（）A.做直線運(yùn)動(dòng) B.做曲線運(yùn)動(dòng)C.速率先減小后增大 D.速率先增大后減小【答案】BC【解析】【詳解】小球受重力和電場力兩個(gè)力作用，合力的方向與速度方向不在同一條直線上，小球做曲線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確．小球所受的合力與速度方向先成鈍角，然后成銳角，可知合力先做負(fù)功然后做正功，則速度先減小后增大．故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的條件，關(guān)鍵看合力的方向與速度方向的關(guān)系．10.如圖所示，平行板電容器A、B兩極板水平放置，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，且電動(dòng)勢，二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)，一帶正電粒子沿AB中心水平射入，打在B極板上的N點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，為使粒子能打在N點(diǎn)左側(cè)，則（）A.將單刀雙擲開關(guān)接2 B.將B板下移一段距離C.將A板上移一段距離 D.在A板下面插入一很薄的金屬板【答案】AD【解析】【詳解】A．設(shè)電源的電動(dòng)勢為E，電容器板間距離為d，帶電粒子的質(zhì)量和電量分別為m和q，則有豎直方向水平方向有牛頓第二定律知聯(lián)立解得粒子能打在N點(diǎn)左側(cè)時(shí)，y不變，x減小，其他量不變，則電源的電動(dòng)勢E必須增大，而，所以將單刀雙擲開關(guān)接2時(shí)，粒子能打在N點(diǎn)左側(cè)，故A正確；B．將B板下移一段距離時(shí)，由于二極管的存在，板間場強(qiáng)不變，帶電粒子所受的電場力大小不變，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長，小球?qū)⒋蛟贜點(diǎn)的右側(cè)，故B錯(cuò)誤；C．將A板上移一段距離，電容減小，而電容器所帶電量不變，板間場強(qiáng)不變，帶電粒子所受的電場力大小不變，粒子小球仍然打在N點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．在A板下表面插入一很薄的金屬板，AB間距d減小，電容增大，則電量Q增大，所以場強(qiáng)增大，電場力變大，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度增大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，小球?qū)⒋蛟贜點(diǎn)的左側(cè)，故D正確。故選AD。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證水平方向動(dòng)量守恒定律，所用器材：氣墊導(dǎo)軌、帶四分之一圓弧軌道的滑塊（水平長度L）、光電門、金屬小球、游標(biāo)卡尺、天平等。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照如圖甲所示，將光電門A固定在滑塊左端，用天平測得滑塊和光電門A的總質(zhì)量為M，光電門B固定在氣墊導(dǎo)軌的右側(cè)。②用天平稱得金屬球的質(zhì)量為m，用20分度游標(biāo)卡尺測金屬球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，小球的直徑d=________cm。③開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，讓金屬小球從C點(diǎn)靜止釋放。A、B光電門的遮光時(shí)間分別為△t1、△t2（光電門B開始遮光時(shí)小球已離開滑塊）。（2）驗(yàn)證M、m系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒________（填“需要”或“不需要”）保證滑塊的上表面光滑。（3）如圖驗(yàn)證M、m系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，只需驗(yàn)證________成立即可（用M、m、d、L、△t1、△t2表示）?！敬鸢浮竣?1.300cm②.不需要③.【解析】【詳解】（1）②[1]20分度的游標(biāo)卡尺，每相鄰兩個(gè)格的實(shí)際長度為0.95mm，由此可得小球的直徑為d=32.0mm-20×0.95mm=13.00mm=1.300cm（2）[2]即使上表面不光滑，系統(tǒng)水平方向合外力也為零，所以也滿足動(dòng)量守恒，即不需要保證滑塊的上表面光滑；（3）[3]令小球脫離滑塊時(shí)對地的速度為v1，滑塊對地的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒則有根據(jù)題意可得聯(lián)立可得12.用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，器材如下：A.待測電流表G（量程2mA）；B.電動(dòng)勢E=3V；C.電動(dòng)勢E=15V；D.電阻箱：0~999.99Ω；E.滑動(dòng)變阻器：0~10kΩ；F.滑動(dòng)變阻器：0~500Ω；G.開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干；（1）連接電路時(shí)，圖甲中的電源應(yīng)選擇______（選填“B”或“C”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（選填“E”或“F”）。（2）用畫線代替導(dǎo)線，按圖甲電路在圖乙中把實(shí)物圖連接完整______。（3）操作步驟如下：①斷開S1、S2，將調(diào)到最大，連接好電路；②閉合S1，調(diào)節(jié)，使電流表G滿偏；③保持的滑片不動(dòng)，再閉合S2，調(diào)節(jié)，使電流表G的示數(shù)為1mA，此時(shí)，電阻箱示數(shù)如圖丙，由此可得出電流表G的內(nèi)阻______Ω；測量結(jié)果和真實(shí)值相比______。（填“偏大”或“偏小”）【答案】①.C②.E③.④.422.7⑤.偏小【解析】【詳解】（1）[1][2]本實(shí)驗(yàn)采用的半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中在開關(guān)S閉合前后，始終認(rèn)為電路中的電流不變，即實(shí)驗(yàn)中為了減小系統(tǒng)誤差，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流表G的內(nèi)阻，選用的滑動(dòng)變阻器為E。本實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的分壓盡量大于電流計(jì)的電壓，則要選電動(dòng)勢大一點(diǎn)的電源。故選C。（2）[3]實(shí)物圖連接如圖所示。（3）[4]保持R1滑片不動(dòng)，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表G的示數(shù)為=1mA，則電阻箱的電流為電阻箱的阻值為=422.7Ω，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知電流表G的電阻為[5]當(dāng)S2接通時(shí)，有電流流過，和G并聯(lián)，并聯(lián)后的電阻減小，總電流增加，當(dāng)電流表示數(shù)從滿偏電流調(diào)到半偏時(shí)，中電流大于半偏電流，則測量值小于真實(shí)值。三、計(jì)算題（13題10分，14題16分，15題16分，共42分）13.如圖所示電路，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻是1Ω，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電壓表的示數(shù)是12V，電池組的電動(dòng)勢是22V，內(nèi)電阻是1Ω，電阻器R的阻值為4Ω．求：電動(dòng)機(jī)輸出的功率．【答案】20W【解析】【詳解】由E＝22V，電動(dòng)機(jī)兩端電壓U1＝12V可得R和電源內(nèi)阻上電壓為通過電動(dòng)機(jī)的電流為電動(dòng)機(jī)輸入功率由熱功率公式所以輸出功率答：電動(dòng)機(jī)輸出的功率為20W．14.如圖所示，在場強(qiáng)的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量、電荷量的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，取，則當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，求：（1）速度是多大？（2）繩子張力多大？【答案】（1）0；（2）0.02N【解析】【詳解】（1）從A到B，由動(dòng)能定理得解得(2)在最低點(diǎn)，沿半徑方向的拉力和重力的合力提供向心力，由圓周運(yùn)動(dòng)知識得解得15.如圖所示，質(zhì)量分別為、的長板緊挨在一起靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為的木塊C以初速滑上A板左端，最后C木塊和B板相對靜止時(shí)的共同速度．求：板最后的速度；木塊剛離開A板時(shí)的