陕西省安康中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷

2023级高二第一学期期中考试检测卷 物理等级性考试 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上 的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区城内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非 答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡 上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：必修第一、二册，必修第三册第九~十二章。 一、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，只有一项是符合 题目要求的 1.在我国悠久的历史长河中，古人在认识自然的过程中提出的一些观点与现今的物理学理论相 符合，甚至要比西方早几百年.例如《墨经》中指出：“力，行之所以奋也”，意思是力可以使物体 由静到动.下列关于此句话的理解正确的是 A.有力作用物体一定能运动起来 B.没有力作用物体就一定处于静止状态 C.力是改变物体运动状态的原因 D.物体的运动必须要力来维持 2.已知电子的电荷量为e=一1.60X10-9C,现有A、B两个完全相同的金属小球分别带有电 荷量为Qa=+3.2×10-9C、Qa=+1.6×10C,让两个小球接触，在接触过程中 A.由球B到球A转移了5×10°个电子 B.由球B到球A转移了2.5×10个电子 C.由球A到球B转移了5×10个电子 D.由球A到球B转移了2.5X10°个电子 3.关于导体的电阻，下列说法正确的是 A,导体电阻与导体两端电压有关，加在导体两端电压越大，导体的电阻就越大 B.两根长度相同的镍铬合金导线，若忽略温度的影响，其电阻一定相等 C.导体的电阻大小取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与其他条件无关 D.任何导体都对电流有阻碍作用，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小 【高二物理第1页（共6页）A】 25151B CS扫描全能王 3亿人都在用的扫mAP的 4,如图所示，两对等量异号点电荷固定于正方形的4个顶点上，分别垂直于正方形两边的两条 直线L1、L2均通过正方形中心点O.设无穷远处的电势为零，则下列说法 + 正确的是 A.L1上各点电势从左往右逐渐减小 B.L2上各点电势均为0 C.L,和L2上各点电场强度均为O D.以O为圆心的圆周上各点的电势相等 5.R1、R2、R,三个电阻的阻值均为20，允许通过的最大电流分别为11=2A,I2=1.5A、I,= 1A,按如图所示的四种方式连接，则下列说法正确的是 A.图丙和图丁的等效电阻相等 B.图甲和图丙中干路最大电流相等 C.图乙和图丁干路最大电流之比为3：2 D.四个电路两端最大电压之比为3：1：2：2 6.图中实线为某电场的电场线，其中C、O、D为同一条电场线上不同位置的点，两个带电粒子 A、B先后从S点以相同的速度射人该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨 迹如图中虚线所示.已知A粒子带正电，则下列说法正确的是 A.C点的电势高于D点的电势 B.该电场可能是等量同种点电荷形成的 C.若在O点静止释放B粒子，仅在电场力作用下可能沿该条电场线运动到D点 D.B粒子一定带负电，运动过程中电势能减小，动能增大 7.水平放置的平行板电容器两极板间为匀强电场，不计重力的三个相同的带电粒子M、N、P, 从同一位置O同时垂直于电场方向射入两板间，它们的轨迹如图所示，其中N恰好飞出电 场.不考虑带电粒子间的相互作用，下列说法正确的是 A.三个粒子进入电场中时，M的加速度最大，P的加速度最小 B.N和P两个粒子同时飞离电场 C.从同一位置O进人电场时，P的速度最大，M的速度最小 D.在电场中运动过程中，M的动能增加量最小，P的动能增加量最大 【高二物理第2页（共6页）A】 25151B CS扫描全能王 3亿人都在用的扫量Ap的 二、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.在如图所示的电路中，平行板电容器原来不带电，现将开关先接1，经过一段时后，再将开关 接2，则下列说法正确的是 A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C.开关接2时，平行板电容器放电，且电流沿顺时针方向 D.开关接2时，平行板电容器放电，且电流沿逆时针方向 9.如图所示，三根无弹性的轻质细绳系于O点，A、B端分别固定在竖直与水平墙上，绳OA水 平，绳OB与水平方向间夹角为53°，C端竖直悬挂一质量为m的小球（可视为质点）.现保持 结点O不变动，对小球施加一水平向右的作用力F,使小球缓慢运动至绳OC与水平方向成 37°夹角的位置（绳始终伸直）.已知绳OC长度为L,重力加速度为g,不计空气阻力，si如37°= 号，c0s37=号则此过程 A.力F大小不变 B.绳OB受到的拉力大小不变 C C力F傲功大小为mgL D.小球机械能增加了号mgL 10.如图所示的匀强电场方向竖直向下，一正电粒子由图中的A点垂直电场方向射人电场，经 过一段时间粒子从电场中的B点离开.已知A、B两点沿电场方向的间距为h,沿垂直电场 方向的间距为x.现将A、B两点之间沿电场方向和垂直电场方向的间距均两等分，不计粒 子重力，则下列说法正确的是 A前受和后号，粒子电势能的变化量之比为1：3 B前受和后受，粒子沿电场方向的位移之比为1：1 C,前会和后分，粒子的运动时间之比为1：反 D.前号和后受，粒子垂直电场方向的位移之比为1：6W2-1) 【高二物理第3页（共6页）A】 25151B CS扫描全能王 3亿人都在用的扫量AP时 三、非选择题：本题共5小题，共54分， 11.(6分)现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的 电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和 游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示 0 35 10 20 之 (1)由上图读得圆柱体的直径D= mm,长度L= cm. (2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、 L,则电阻率的关系式可以表示为ρ= 12.(8分)如图所示，为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械 能守恒定律，电源频率为50Hz,打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始 自由下落。 4.88 1.02 单位：cm 甲 丙 (1)按正确实验操作将重锤由静止释放.按实验要求正确地选出纸带，O是打下的第一个点， 用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离，如图乙所示，若重锤的质量m=1.00kg, 查表可知当地的重力加速度g=9.81m/s,则从打下O点到打下计数点B的过程中，重 力势能的减少量大小△E。=J,动能的增加量大小△Ek=J(计算结果 均保留3位有效数字).结果发现△E,略大于△Ek,原因可能是 (2)用h代表重锤下落的距离，重锤的动能Ek与h变化的关系图像如图丙所示，如果重锤所 受阻力恒定，已知图像的斜率为k,那么重锤受到的阻力大小为 (用题中给出相 关物理量的字母表示) 【高二物理第4页（共6页）A】 25151B CS扫描全能王 3亿人都在用的扫mAp的 13.(10分)如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两极板间相距为L,电 容为C.质量为m、电荷量为十g的小球从上板中心小孔的正上方高H处由静止开始下落， 穿过小孔到达下极板处速度恰为零，已知重力加速度大小为g,空气阻力忽略不计，则 (1)带电小球到达小孔处的速度大小和电场强度大小； (2)电容器所带电荷量. m、+ 14.(15分)如图所示，水平放置的正方形光滑木板abcd,边长为2L,距地面的高度为H= 1.8,木板正中间有一个光滑的小孔O,一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个 完全相同的小球A、B,两小球在同一竖直平面内.小球A以角速度w=2.5rad/s在木板上 绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O 点正好是细线的中点，其中L=2m,不计空气阻力，取g=10m/s2. (1)求小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角0的余弦值的大小： (2)当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，求： ①从剪断细线到小球A落地所经历的时间t; ②小球A落地点与圆心O之间的距离（结果可以保留根号）. 地面 【高二物理第5页（共6页）A】 25151B C因扫描全能王 3亿人整在用的扫mAp的 l5.(15分)如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高 400V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-0kg,沿两板中心线R0以初速度 v。=2×10m/s飞人平行金属板，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区 域后，进人固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS左边区域不受点电荷的电场 的影响)，已知两界面MN、PS相距为x。=12cm,D是中心线RO与界面PS的交点，粒子 穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变，又回到界面PS上的E点.(E点未画出，粒子 不计重力，计算结果可带根号) (1)求粒子到达MN界面时速度的大小和方向； (2)确定点电荷Q的电性并求点电荷Q到E点的距离； (3)求粒子从进人平行板电场，一直运动到E点的总时间. -12cm- B 【高二物理第6页（共6页）A】 25151E C因扫描全能王 3亿人整在用的扫mAp的 2023级高二第一学期期中考试检测卷·物理等级性考试 参考答案、提示及评分细则 1.C由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，运动是不需要力来维持的，故C正确，ABD错误. 2.A在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，B球上的电子会转移到A球上，直至两球带上等量的正电 荷，接触后两小球各自的带电荷量Q,'=Q。'=Q十Q=+2.4×10C,共转移的电子电荷量为△Q= 2 QB'-QB=0.8×109C,转移的电子数为n=△Q-5×10(个)，选项A正确. 3.C导体电阻由导体的材料、长度与横截面积决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，选项A错误；因 为不知两导线横截面积的关系，因此忽略温度的影响，两根长度相同的镍铬合金导线电阻不一定相等，选项 B错误：电阻是导体本身的属性，导体的电阻大小取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与其他条件无 关，选项C正确：导体的电阻越大，说明它对电流的阻碍作用越大，选项D错误。 4,B根据点电荷电势表达式9=k号，结合对称性可知两对等量异号点电荷在L、L:上电势叠加后，L、L 上各点电势均为0，故A错误、B正确：由于L,是两对等量异号点电荷的中垂线，根据等量异种电荷中垂线 电场分布特点可知，在L1上各点（除O点和无穷远点）的场强均与L1垂直，不为0，同理可得L2上电场强度 也不为0，故C错误；以O为圆心的圆周上各点从左上角到右下角电势先减小后增大，D错误。 5B图丙的等效电阻为一尽十民=0Q,图T的等效电阻为R:一代款资-号n,是然图丙和 图丁的等效电阻不相等，A错误；图甲中允许的最大电流为1A,图丙中允许的最大电流为1A,B正确：图乙 中电路两端的最大电压为U2=I:R=20V,则流过三个电阻的电流均为1A,干路的最大电流为3A:图丁中 电路两端的最大电压为U=1R=20V,则流过R、R:的电流为山=L,一R,千R=0.5A,图乙和图丁干路 最大电流之比为2：1，C错误；图甲中电路两端的最大电压为U1=1(R1+R2十R)=60V,图丙中电路两端 的最大电压为U=6(尽+R)=30V,四个电路两端最大电压之比6：2：3：2，D结误 6.DA粒子带正电向右下方偏转，可知其受到电场力指向下方，场强指向下方，沿电场线方向电势降低，故C 点的电势低于D点的电势，选项A错误：该电场不可能是等量同种点电荷形成的，选项B错误；B粒子受到 的电场力方向与A粒子受到的电场力方向相反，可知B粒子带负电，若在O点静止释放B粒子，仅在电场力 作用下，B粒子会向上方运动，但不会沿着弯曲的电场线运动到D点，选项C错误：由于粒子运动过程只受 到电场力的作用，只有动能和电势能间的相互转化，故B粒子一定带负电，运动过程中电势能减小，动能增 大，选项D正确. 7C三个粒子相同，故进入电场后，受到的静电力相等，加速度相等，选项A错误：粒子在竖直方向上做初速度 为零的匀加速直线运动，偏移量y=?P,因为ym=y>yp,所以如=4>，选项B错误：粒子在水平方向 上做匀速直线运动，故有=。，因为xN=xp>xM,M=w>p,所以r>>u,选项C正确：根据动能定 理有qU=Eqy=△Ek,知P的动能增加量最小，M、V的动能增加量相同，选项D错误. 8.AD开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A项正确，B项错误：开关接2时，平 行板电容器放电，且电流沿逆时针方向，C项错误、D项正确。 【高二物理参考答案第1页（共4页）A】 25151B .BD对小球进行受力分析，则小球处于动态平衡状态，设OC绳与水平方向的夹角为0，则F=品，Tc一 品。随着0逐渐被小，F逐渐增大，对结点0受力分析，在竖直方向上有Tsm53'=Tesin0=mg,得Tm mg,则绳OB受到的接力大小不变，A错误，B正确：由于小球缓慢运动过程力F大小改变，故做功大小 不为号mL.C错误：由动能定理可得W,一mgL1-sin37)=0解得W,=mgL(1一sn37)=号mg,机 械能增加量等于除重力外的其他外力做功，则小球机械能增加了号mgL,则D正确。 10.AD粒子在沿电场的方向做初速度为零的匀加速直线运动，垂直电场的方向上做匀速直线运动，由公式 x=1可知，前受和后受所需时间之比为1：1，又由公式h=2可知粒子沿电场线方向的位移之比为 1：3,又由W=Eqy可知该过程中电场力做功之比为1：3，由功能关系得该过程中粒子电势能的变化量之 比为1：3，A正确，B错误：由沿电场线方向的分运动可知1=√西，所以前冬和后合所需时间之比为 1：(W2一1)，C错误；由公式x=1可知粒子垂直电场线方向的位移之比为1：(W2一1)，D正确. 11.(1)1.895(1.893~1.897均可)5.240（每空2分） ee分) 解析：(1)根据螺旋测微器，圆柱体的直径为1.5mm十39.5×0.01mm=1.895mm:根据游标卡尺，圆柱体 的长度为52mm+8×0.05mm=52.40mm=5.240cm. (2)根据电阻定律，有R=PS=p 且有R=号联立有p一肥 12.(1)0.479(2分)0.475(2分)阻力的影响(2分，只要写出阻力或明确写出何种阻力或其他合理答案均可得分) (2)mg一(2分，结果正确，化简形式不同的可得分) 解析：(1)从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量△E,=mghw,代入数值计算得△E =1×9.81X4.8×10J=0.479J,由于交流电颜率50Hz,则打点时间间隔T=子=0.028，又因为B点 瞬时速度等于AC段的平均速度=x=登，代入数值计算得m=U=.02,312)X10 2×0.02 -m/s= 0.975m/,从起点O到打下计数点B的过程中，重物动能的增加量B=2m透，代人数值计算得B- 之m话=号×1X0.975J=0,475j,重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因 是由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能. (2)从起点重物下落的过程中，重物动能的增加量E,=2m,从起点重物下落的过程中，对重物受力分析， 由牛顿第二定律有=mg一二，从起点重物下落的过程中，对重物由匀加速直线运动速度位移关系式变形， 得未速度为=V@瓜，联立以上公式可得A=一5，根据图像可知，斜率为质=号 mg一了，计算 得∫=mg一天· 2 【高二物理参考答案第2页（共4页）A】 25151B 13.解：(1)小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式，有 v2=2gH(2分) 解得v=√2gH(1分) 对从释放到到达下极板处过程运用动能定理，有 mg(H+L)-qEL=0(2分) 解得E=mg(H+L) gL (1分) (2)电容器两极板间的电压U=EL=mg(H+L) (2分) 电容器的带电量Q=CU=mg(H+L)C (2分) 14.解析：(1)A和B的圆周运动半径分别为rA=L(1分) rB=Lsin0(1分) 其中0为BO线与竖直方向的夹角，设绳子拉力为T,则对A有 T=mw2rA(1分) 对B有Tsin0=ma品ra(1分) Tcos0=mg(1分) 解得wB=2.5rad/s(1分) c0s0=号 (1分) (2)①当剪断细绳后，A先匀速运动L,剪断细线时小球A的线速度大小为 vu=wL=5m/s(1分) 匀速运动时间为1=上=0.4s（1分) UA Π 此后平抛运动时间为一√g (1分) 得12=0.6s(1分) 则从剪断细线到小球A落地共经历时间为t=4十红=1s(1分) ②做平抛运动过程中A的水平位移为xA=12=3m(1分) 如图为A小球在轨迹的俯视图可知（其中包含A在正方向abd上做的距离为L的 匀速直线运动) A落地点与圆心O水平方向间的间距为x=√L+(L十x)=√29m(1分) L+x 则A落地点与圆心0之间的距离为=√伊+7=6m1分) 5 15.解：(1)带电粒子在平行金属板间做类平抛运动，如图1 则当带电粒子运动到MN界面时， ←12cm- 水平速度，=%=2×10m/s(1分) D 1=上4=兴 B L dm S 竖直速度y,=at4=2×10m/s(1分) 图1 合速度即速度大小为=√+=2√2×105m/s(1分) 3 【高二物理参考答案第3页（共4页）A】 25151B 该带电粒子在穿过界面PS时速度与水平夹角为0，则tan0=-1(1分) 则此时带电粒子速度方向与水平方向成0=45°斜向下。(1分) (2)粒子穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变，则带电粒子做匀速圆周运动，如图2，点电荷Q对带电 粒子的库仑力为引力提供向心力，则点电荷Q为负电荷，(1分) 根据平抛运动y=丝=1，又x=L(1分) 得y=0.04m=4cm(1分) 12cm-= R Di 带电粒子在进入无电场区后做匀速直线运动，设其轨迹与PS线交于 d,设d到D的距离为Y.由相似三角形得 S 2 (1分) 图2 解得Y=4y=16cm(1分) 由几何关系可得粒子圆周运动的半径 r=g162cm,即O点到E点的距离为162cm(1分) (3)粒子在匀强电场区水平方向做匀速直线运动，则 t1=4×10-88(1分) 无电场区运动时间做匀速直线运动，分析水平方向运动情况，则 2==6×10-8s(1分) 在点电荷电场内做匀速圆周运动的时间 3πr 6=2=12x×108s(1分) 总时间1=4+2+a=(10+12x)×10-"s(1分) 【高二物理参考答案第4页（共4页）A】 25151B