内容正文:
江淮名校2024-2025年度高二期中考试
物理
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 电场看不见摸不着,我们用电场线来描述,而电场线是假想出来的,实际并不存在
B. 只要带电体所带电荷量少,就可以将其看成点电荷
C. 元电荷指的是电子或质子
D. 用验电器检测物体是否带电,被测物体与验电器的金属球必须接触
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场看不见摸不着,我们用电场线来描述,而电场线是假想出来的,实际并不存在,故A正确;
B.带电体的形状、大小及电荷分布状况对带电体间的作用力影响可以忽略时,带电体可看成点电荷,不是只要带电体所带电荷量少,就可以将其看成点电荷,故B错误;
C.元电荷是最小的电荷量,不是电子或质子,故C错误;
D.被检验物体靠近验电器接触球时,由于感应带电,验电器的箔片也可张开,检验出物体带电,则被测物体与验电器的金属球不必接触,故D错误。
故选 A。
2. 质量为的金属小球竖直下落,与地面撞击前瞬间,速度大小为,方向竖直向下,撞击后瞬间,速度大小为,方向竖直向上,小球与地面的接触时间为。不计小球受到的空气浮力及阻力,取。小球与地面相互作用的时间内,对地面压力的平均值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】选取竖直向下的方向为正方向,由动量定理知
其中
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知,小球对地面的压力与地面对小球的作用力是一对作用力与反作用力,故小球对地面平均压力的大小为50N。
故选D。
3. 巴黎奥运会网球比赛中,中国选手郑钦文夺得了女单金牌,创造了中国网球的历史。网球选手发球时,将球竖直向上的抛起,考虑空气阻力的影响,视空气阻力大小不变,网球到达最高点前和到达最高点后的相同时间内,重力势能变化量的大小分别为和,动量变化量的大小分别为和,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】上升阶段,有
下降阶段,有
由位移公式
重力势能变化量的大小
由动量定理可知动量变化量的大小为
可知网球到达最高点前和到达最高点后的相同时间内,由逆向思维可知上升阶段位移大于下降阶段的位移,上升阶段重力势能变量的大小大于下降阶段的,即
上升阶段动量变化量的大小大于下降阶段的,即
故选B 。
4. 如图所示,电荷量为的点电荷与均匀带负电的薄板相距,点电荷处在带电薄板过几何中心的垂线上。垂线上、两点分别位于薄板两侧,与薄板距离均为。已知点的电场强度为,方向从指向,已知静电力常量为,则图中点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于薄板带负电,根据对称性可知,该薄板在A点形成的场强方向由A指向B,该场强大小为,根据场强的叠加原理可知,A点的合场强为
解得
根据对称性可知,薄板在B点产生的场强和在A点产生的场强大小相等,方向相反,故B点的电场强度大小为
故选D。
5. 如图所示为双量程安培表的内部结构,已知表头内阻,满偏电流,使用A、C两个端点时,量程为,当使用A、B两个端点时,量程为,则、分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】C
【解析】
【详解】由
解得
故选C。
6. 空间中存在一对等量异种点电荷,其电场线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电子在D处的电势能比在B处小
B. B处的电场强度比A处大
C. A处和C处的电场强度可能相同
D. 电子在C处由静止释放,若仅受电场力,电子将沿电场线运动到D处
【答案】A
【解析】
【详解】A.D处电势高于B处,电子带负电,在电势越低的地方电势能越大,所以电子在D处的电势能比在B处小,故A正确;
BC.电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密的地方越大,所以B处的电场强度比A处小,A处的电场强度比C处的电场强度大,故BC错误;
D.电子在C处由静止释放,若仅受电场力,电子不可能沿电场线运动到D处,故D错误。
故选 A。
7. 如图所示,一平行板电容器,两极板水平放置,b板接地,P点在两板之间,与两板距离相等。开关S闭合后,一带电油滴在P点处于静止状态,现在断开开关,而后将b板缓慢向上平移一小段距离,下列说法中正确的是( )
A. 滴将将向下运动
B. 油滴将向上运动
C. P点电势降低
D. P点电势升高
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将b板缓慢向上平移一小段距离,根据
可得
由于开关断开,则电荷量Q不变,两极板间电场强度不变,所以油滴仍处于静止状态,故AB错误;
CD.由于两极板间电场强度不变,b板上移,则P和下极板间的电势差减小,下极板始终接地,电势为零,则P点电势降低,故C正确,D错误。
故选C。
8. 一电子只在电场力作用下沿轴正方向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,该曲线为抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度不等于零
B. 0、、、处电势、、、的关系为
C. 在段电场力做负功,在段电场力做正功
D. 电子在段加速度随位移均匀增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据功能关系
可知,在Ep-x图像中,曲线的切线斜率与场强成正比,可知粒子处的电场强度等于零,故A错误;
B.根据电势能公式
从0~x3的过程中电子电势能先减小后增大,x1处电子电势能最小,此处电势高;0和x2处电子电势能相等,则电势也相等;x3处电子电势能最大,此处电势低,即
故B错误;
C.0~x1段电势能减小,说明电场力做正功;x1~x3段电势能增大,说明电场力做负功,故C错误;
D.电势能随位移变化的关系如图所示,该曲线为抛物线,取极短的一小段研究,则
即
可知电子在段加速度随位移均匀增加,故D正确。
故选 D。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为,微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器,平行板电容器板长为,间距为。忽略边缘效应,不计重力。则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.粒子做类斜抛运动,微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器,则有
,
解得
故A正确,B错误;
CD.微粒从静止开始经电压加速过程,根据动能定理有
微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器,根据动能定理有
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,电路中、、均为定值电阻,为滑动变阻器,电源电动势为,内阻为,将滑动变阻器滑片向左滑动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表的示数变化量的绝对值为,则( )
A. 电源的效率减小 B. 电流表示数变大
C. D. 经过的电流变大
【答案】ABD
【解析】
【详解】电路的等效电路图如图所示
由电路图可知电压表测路端电压,电流表测流过、两个电阻的电流
A.将滑动变阻器滑片向左滑动,滑动变阻器的阻值变小,总电阻减小,干路电流增大,路端电压减小,电源的效率为
可知将滑动变阻器滑片向左滑动,电源的效率减小,故A正确;
BD.将滑动变阻器滑片向左滑动,滑动变阻器的阻值变小,由“串反并同”可知,干路总电流增大,流过电阻的电流减小,经过的电流变大,根据
可知电流表示I数变大,故BD正确;
C.根据闭合电路欧姆定律
可知
根据
干路总电流I总增大,流过电阻的电流减小,电流表示I数变大,可知
>
可知
<
故C错误。
故选ABD。
三、非选择题(共5题,共58分)
11. 在测定金属的电阻率的实验中,某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径,如图甲、乙所示。
已知金属丝的电阻约为,现准备用实验进一步测定,供选择的器材如下:
直流电源:电动势,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径为___________;从乙中读出金属丝的直径为___________;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是___________,应选的滑动变阻器是___________;(填写仪器的字母代号)
(3)设计电路,在下面完成实物图连线,要求电压从零开始调节。
(4)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。
【答案】(1) ①. 0.830或0.831或0.829 ②. 0.8
(2) ①. ②. R1
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器读数为
读数0.830或0.831或0.829均算正确;
[2]游标卡尺读数为
【小问2详解】
[1][2]电源电动势为,待测电阻为,所以电路中最大电流为,考虑到还有其它电阻,电流表选择即可,要求电压从0开始调节,滑动变阻器应该用分压接法,且选择阻值较小的更加容易调节,误差较小。
【小问3详解】
因,故电流表应外接,要求电压从0开始调节,故滑动变阻器采用分压接法,实物图为
【小问4详解】
根据电阻定律有
又
可得
12. 某同学研究碰撞规律,采用如下装置进行实验。先取下球2,将球1置于某一位置,由静止释放,经过平滑的轨道,最后水平抛出(不计空气阻力)落在地上的点。然后将球2静置于水平轨道上的位置,球心在水平轨道末端正上方,球心在地面上的投影点为点。将球1置于原位置,再次由静止释放,经过碰撞,球1、球2最终的落地点分别对应为、两点。球1质量,球2质量,质量关系为
(1)如果两球的碰撞为弹性碰撞,则,,之间的等量关系为___________(用,,表示)
(2)如果不确定两球是否为弹性碰撞,则记录下来的落点图(俯视,所有格子均等宽),下列哪一个可能是正确的( )
A.
B.
C.
【答案】(1)
(2)C
【解析】
【小问1详解】
由动量守恒定律得
两小球在碰撞前后,水平方向的系统机械能守恒,即
又由于下落高度相同,所以两小球做平抛运动的时间相等,均设为t,则可得
,,
可得
【小问2详解】
不确定两球是否为弹性碰撞,水平方向的系统机械能满足不增加原则,即
因,则可得
且
将四个选项中OP、OM、ON的数据分别带入以上两式可知,AB不符合要求,C符合要求。
故选C。
四、计算题(共42分)
13. 如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,有一小球套在光滑、绝缘细杆上,细杆一端固定在地面上,与水平面的夹角为,已知小球的质量为,带电量为,重力加速度为。为使小球静止在杆上,求:
(1)若电场方向为竖直向上,匀强电场的场强为多大?
(2)若使所加匀强电场的场强最小,此时场强的大小和方向?
【答案】(1)
(2),方向沿杆向上
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由平衡条件知
解得
【小问2详解】
当电场强度沿杆向上时,电场强度最小,有
解得
【点睛】
14. 如图所示,光滑绝缘轨道固定在竖直面内,为水平直轨道,是半径为的四分之一圆弧轨道,整个空间中均有水平向右的匀强电场。质量为、电荷量为的小球从点由静止释放,的距离也为,小球飞出轨道后所能到达的最高点为点(图中未画出)。已知匀强电场的场强,重力加速度大小为,,。求:
(1)小球运动到点时(点属于圆弧轨道),小球的速度多大?此时轨道对小球的支持力多大?
(2)运动过程中小球对轨道的最大压力为多大?
(3)的距离为多大?
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从到的过程,根据动能定理
解得点时,小球的速度
根据牛顿第二定律
解得轨道对小球的支持力
【小问2详解】
根据题意可知
重力与电场力的合力为
根据数学知识知,此时合力与水平方向的夹角为,则轨道上等效物理最低点位于bc圆弧上,与圆心连线与水平方向的夹角为处,该点轨道所受压力最大,根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知,小球对轨道的最大压力为
【小问3详解】
从c到Q的过程中,竖直方向上有
从P到c的过程,根据动能定理可得
联立解得c到Q的竖直距离为
从c到Q的过程中,竖直方向上逆向分析,有
水平方向有
联立解得cQ间的水平距离为
则Q点与c点之间距离为
15. 用轻绳连着小球A,系与O点,在O点正下方有一滑块B,滑块B、C用轻质弹簧栓接,初始时弹簧处于原长,原长为L,如图所示,已知OB的距离为h,现保持轻绳伸直将小球A拉至O点等高处,由静止释放,小球A到达最低点时刚好与滑块B发生正碰,之后小球A反弹到达最高点时离最低点高度为,已知A、B、C的质量分别为m,5m,3m,均可视为质点,重力加速度为g,地面光滑。求:
(1)A、B碰撞前瞬间,A球速度多大?A、B碰撞后瞬间,A球速度多大?B球速度多大?
(2)弹簧最大弹性势能为多大?
(3)滑块C的最大速度为多大?
(4)当滑块C第一次达到最大速度时,滑块C运动的时间为t,此时滑块B的位移为多大?
【答案】(1),,
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
(1)设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点时的重力势能为零,根据机械能守恒定律有
解得
设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′,同理有
解得
AB碰撞后过程,由动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
碰撞后当B物块与C物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大,据动量守恒定律有
据机械能守恒定律得
解得
【小问3详解】
弹簧再次恢复原长时,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒有
解得
【小问4详解】
由动量守恒有
即
由于滑块C第一次达到最大速度时,弹簧恢复到原长,则
解得
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物理
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 电场看不见摸不着,我们用电场线来描述,而电场线是假想出来的,实际并不存在
B. 只要带电体所带电荷量少,就可以将其看成点电荷
C. 元电荷指的是电子或质子
D. 用验电器检测物体是否带电,被测物体与验电器的金属球必须接触
2. 质量为的金属小球竖直下落,与地面撞击前瞬间,速度大小为,方向竖直向下,撞击后瞬间,速度大小为,方向竖直向上,小球与地面的接触时间为。不计小球受到的空气浮力及阻力,取。小球与地面相互作用的时间内,对地面压力的平均值为( )
A. B. C. D.
3. 巴黎奥运会网球比赛中,中国选手郑钦文夺得了女单金牌,创造了中国网球的历史。网球选手发球时,将球竖直向上的抛起,考虑空气阻力的影响,视空气阻力大小不变,网球到达最高点前和到达最高点后的相同时间内,重力势能变化量的大小分别为和,动量变化量的大小分别为和,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 如图所示,电荷量为的点电荷与均匀带负电的薄板相距,点电荷处在带电薄板过几何中心的垂线上。垂线上、两点分别位于薄板两侧,与薄板距离均为。已知点的电场强度为,方向从指向,已知静电力常量为,则图中点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示为双量程安培表的内部结构,已知表头内阻,满偏电流,使用A、C两个端点时,量程为,当使用A、B两个端点时,量程为,则、分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
6. 空间中存在一对等量异种点电荷,其电场线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电子在D处的电势能比在B处小
B. B处的电场强度比A处大
C. A处和C处的电场强度可能相同
D. 电子在C处由静止释放,若仅受电场力,电子将沿电场线运动到D处
7. 如图所示,一平行板电容器,两极板水平放置,b板接地,P点在两板之间,与两板距离相等。开关S闭合后,一带电油滴在P点处于静止状态,现在断开开关,而后将b板缓慢向上平移一小段距离,下列说法中正确的是( )
A. 滴将将向下运动
B. 油滴将向上运动
C. P点电势降低
D. P点电势升高
8. 一电子只在电场力作用下沿轴正方向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,该曲线为抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度不等于零
B. 0、、、处电势、、、的关系为
C. 在段电场力做负功,在段电场力做正功
D. 电子在段加速度随位移均匀增加
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为,微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器,平行板电容器板长为,间距为。忽略边缘效应,不计重力。则( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,电路中、、均为定值电阻,为滑动变阻器,电源电动势为,内阻为,将滑动变阻器滑片向左滑动,理想电压表的示数变化量的绝对值为,理想电流表的示数变化量的绝对值为,则( )
A. 电源的效率减小 B. 电流表示数变大
C. D. 经过的电流变大
三、非选择题(共5题,共58分)
11. 在测定金属的电阻率的实验中,某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径,如图甲、乙所示。
已知金属丝的电阻约为,现准备用实验进一步测定,供选择的器材如下:
直流电源:电动势,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径为___________;从乙中读出金属丝的直径为___________;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是___________,应选的滑动变阻器是___________;(填写仪器的字母代号)
(3)设计电路,在下面完成实物图连线,要求电压从零开始调节。
(4)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。
12. 某同学研究碰撞规律,采用如下装置进行实验。先取下球2,将球1置于某一位置,由静止释放,经过平滑的轨道,最后水平抛出(不计空气阻力)落在地上的点。然后将球2静置于水平轨道上的位置,球心在水平轨道末端正上方,球心在地面上的投影点为点。将球1置于原位置,再次由静止释放,经过碰撞,球1、球2最终的落地点分别对应为、两点。球1质量,球2质量,质量关系为
(1)如果两球的碰撞为弹性碰撞,则,,之间的等量关系为___________(用,,表示)
(2)如果不确定两球是否为弹性碰撞,则记录下来的落点图(俯视,所有格子均等宽),下列哪一个可能是正确的( )
A.
B.
C.
四、计算题(共42分)
13. 如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,有一小球套在光滑、绝缘细杆上,细杆一端固定在地面上,与水平面的夹角为,已知小球的质量为,带电量为,重力加速度为。为使小球静止在杆上,求:
(1)若电场方向为竖直向上,匀强电场的场强为多大?
(2)若使所加匀强电场的场强最小,此时场强的大小和方向?
14. 如图所示,光滑绝缘轨道固定在竖直面内,为水平直轨道,是半径为的四分之一圆弧轨道,整个空间中均有水平向右的匀强电场。质量为、电荷量为的小球从点由静止释放,的距离也为,小球飞出轨道后所能到达的最高点为点(图中未画出)。已知匀强电场的场强,重力加速度大小为,,。求:
(1)小球运动到点时(点属于圆弧轨道),小球的速度多大?此时轨道对小球的支持力多大?
(2)运动过程中小球对轨道的最大压力为多大?
(3)的距离为多大?
15. 用轻绳连着小球A,系与O点,在O点正下方有一滑块B,滑块B、C用轻质弹簧栓接,初始时弹簧处于原长,原长为L,如图所示,已知OB的距离为h,现保持轻绳伸直将小球A拉至O点等高处,由静止释放,小球A到达最低点时刚好与滑块B发生正碰,之后小球A反弹到达最高点时离最低点高度为,已知A、B、C的质量分别为m,5m,3m,均可视为质点,重力加速度为g,地面光滑。求:
(1)A、B碰撞前瞬间,A球速度多大?A、B碰撞后瞬间,A球速度多大?B球速度多大?
(2)弹簧最大弹性势能为多大?
(3)滑块C的最大速度为多大?
(4)当滑块C第一次达到最大速度时,滑块C运动的时间为t,此时滑块B的位移为多大?
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