内容正文:
南京市2024-2025学年度第一学期五校联盟期末学情调研高二物理
本卷:共100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项正确)
1. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式
B. 电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向
C. 根据电场强度的定义式可知,与成正比,与成反比
D. 由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同
2. 在匀强磁场中某处点放一根长度,通电电流的直导线,调整直导线放置的方向,测得它受到的最大磁场力,现将该通电导线从磁场中撤走,则处的磁感应强度大小为( )
A. 零 B. C. D.
3. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图(a)所示,和是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速 B. 该波的频率为
C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内,质点通过的路程为
4. 关于教材中出现的以下四张图片,下列说法中正确的是( )
A. 图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹,是由于光的衍射产生的
B. 图乙所示水中的气泡看上去特别明亮,是由于光的折射引起的
C. 图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的
D. 图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波
5. 某同学用单摆测重力加速度大小,在实验过程中有如下说法,其中正确的是( )
A. 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球到最低点时开始计时
B. 实验中选用密度较大的小钢球作为摆球,测得的重力加速度值误差较小
C. 测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
D. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
6. 下列关于电容器充电时,电流与时间的关系、电容器的电容和所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是( )
A B.
C. D.
7. 如图为一玩具小车内部工作的电路图,电源电动势,内阻,指示灯L的规格为“,”,电动机M内阻,现把该玩具车放在水平路面上,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是( )
A. 指示灯L中的电流为 B. 电动机M中的电流为
C. 电源的输出功率为 D. 电动机M的输出功率为
8. 如图,是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大 D. 光敏电阻的电功率增大
9. 如图所示,实线为电场中某区域内的电场线,虚线为带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大于点的电场强度
B. 带电粒子带正电
C. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 点的电势低于点的电势
10. 如图所示,在离地面高为处将质量为的小球以初速度水平抛出,重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 落地前瞬间,小球动量大小为
B. 从抛出到落地,小球所受重力的冲量大小为
C. 从抛出到落地,小球动量的变化量方向竖直向上
D. 从抛出到落地,小球动量的变化量大小为
11. 如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为和,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为,接着A球进入与水平面相切,半径为的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,为半圆形轨道竖直的直径,,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹开过程,弹力对A冲量与弹力对B的冲量相同
B. 刚开始弹簧的弹性势能大小为
C. A球从点运动到点过程中所受合外力的冲量大小为
D. 若使A球不能到达点,则半圆轨道半径的最小值为
二、非选择题(共5题,共56分)
12. 在“测定导体的电阻率”实验中,待测导体为粗细均匀,横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下:
A.电池组(电动势为,内阻约为);
B.电流表(内阻约为);
C.电压表(内阻约为);
D.滑动变阻器,允许通过的最大电流为);
E.毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用多用电表粗略测量导体的电阻,挡位选用“×1”挡,如图甲所示,则其阻值___________;
(2)用毫米刻度尺测得导体的长度为,用螺旋测微器测量导体横截面的直径,测量结果如图乙所示,其读数应为___________mm(该值接近多次测量的平均值)。
(3)用伏安法测量导体的阻值,应采用的电路图为( )
A. B.
C. D.
(4)上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是___________(选填“电压表分流”或者“电流表分压”)
(5)实验测量记录的3组数据如下:
次数
1
2
3
2.0
3.0
4.0
0.088
0.131
0.172
根据以上数据可知,该导体的电阻率___________(结果保留一位有效数字)。
13. 如图,位于原点的质点从时刻开始振动,产生的简谐横波沿着轴正方向传播,时刻传至点,若,求:
(1)这列波的波速和波源的起振方向;
(2)这列波的周期。
14. 如图所示,点光源到水面的距离为,其发出的光照射到水面上点刚好发生全发射,到的距离为,真空中的光速为。求
(1)水的折射率;
(2)光从到传播的时间。(结果可用根式表示)
15. 如图所示,已知AB间加速电压为,偏转电场是由两个平行的相同金属极板C、D组成,CD间加偏转电压,CD板间距为,板长为,极板C的右端到直线的水平距离为。电子从A极板附近由静止经电压加速,从B板的小孔射出,沿平行于金属板C、D的中轴线进入偏转电场后恰好从D板的右端飞出偏转电场,并打到靶台上中心点。电子质量为,电量大小为,忽略极板边缘的电场与电子间的相互作用,不计空气阻力。求:
(1)电子射入偏转极板CD间时的速度大小;
(2)CD间偏转电压的大小;
(3)图中的高度。
16. 如图所示,半径光滑圆弧轨道AB固定于竖直平面内,一长方形木板静止在水平光滑地面上,左端紧靠点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点、长木板的右端有一固定在木板上的轻质挡板(厚度不计),挡板上涂有粘性较强的胶水,可以粘住跟它相撞的物体。一可视为质点的质量为的物块从圆弧圆心的等高点A由静止释放,经B点滑上木板。已知物块与长木板上表面间的动摩擦因数为,长木板的质量为,重力加速度为,求:
(1)物块刚滑到木板上时,物块的加速度和长木板的加速度的大小和方向;
(2)若要保证物块不和挡板碰撞,长木板的最小长度;
(3)若长木板长度为,物块和挡板碰撞过程中损失机械能。
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南京市2024-2025学年度第一学期五校联盟期末学情调研高二物理
本卷:共100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项正确)
1. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式
B. 电场中某点电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向
C. 根据电场强度的定义式可知,与成正比,与成反比
D. 由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场看不见,摸不着,但是电场也是物质存在的一种形式,故A正确;
B.电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同,与负试探电荷在该点的受力方向相反,故B错误;
C.电场强度只由电场自身决定,与、均无关,故C错误;
D.由点电荷的场强公式可知,以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度大小相等,但方向不同,故D错误。
故选A。
2. 在匀强磁场中某处点放一根长度,通电电流的直导线,调整直导线放置的方向,测得它受到的最大磁场力,现将该通电导线从磁场中撤走,则处的磁感应强度大小为( )
A. 零 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当电流方向与磁场方向垂直时,受到的安培力最大,则有
解得
由于磁感应强度只由磁场自身决定,所以将该通电导线从磁场中撤走,处的磁感应强度大小仍为。
故选D。
3. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图(a)所示,和是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速 B. 该波的频率为
C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内,质点通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图(a)可知,该波的波长为2m;由图(b)可知,该波的周期为2s,则该波的波速为
故A错误;
B.该波的频率为
故B错误;
C.由图(b)可知,时,质点向y轴负方向振动,根据图(a),由同侧法可知,该波沿x轴正向传播,故C正确;
D.内,点振动了半个周期,则点通过的路程为
故D错误。
故选C。
4. 关于教材中出现的以下四张图片,下列说法中正确的是( )
A. 图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹,是由于光的衍射产生的
B. 图乙所示水中的气泡看上去特别明亮,是由于光的折射引起的
C. 图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的
D. 图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的,故A错误;
B.图乙所示水中的气泡看上去特别明亮,是由于光的全反射引起的,故B错误;
C.图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的,故C正确;
D.图丁中P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是横波,故D错误。
故选C。
5. 某同学用单摆测重力加速度大小,在实验过程中有如下说法,其中正确的是( )
A. 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球到最低点时开始计时
B. 实验中选用密度较大的小钢球作为摆球,测得的重力加速度值误差较小
C. 测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
D. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
【答案】B
【解析】
【详解】A.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,则单摆偏离平衡位置的角度不能太大,一般不超过5°,故A错误;
B.单摆在运动过程中要受到空气阻力作用,为减小实验误差实验中选用密度较大的小钢球作为摆球,测得的重力加速度值误差较小,故B正确;
C.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
故C错误;
D.根据单摆周期公式
若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,则单摆摆长偏大,所测重力加速度偏大,故D错误。
故选B。
6. 下列关于电容器充电时,电流与时间的关系、电容器的电容和所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电容器充电时随着电容器带电量逐渐增大,电流逐渐减小,当充电完毕时,电流为0,故A正确,B错误;
C.电容只由电容器自身决定,与电压无关,则图像为一条与横轴平行的直线,故C错误;
D.根据,可知电容器所带电荷量与电压成正比,则图像为一条过原点的倾斜直线,故D错误。
故选A。
7. 如图为一玩具小车内部工作的电路图,电源电动势,内阻,指示灯L的规格为“,”,电动机M内阻,现把该玩具车放在水平路面上,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是( )
A. 指示灯L中的电流为 B. 电动机M中的电流为
C. 电源的输出功率为 D. 电动机M的输出功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关S,指示灯和电动机均正常工作,说明电源的输出电压为,对于指示灯,有
解得指示灯L中的电流为
故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,有
解得电路总电流为
则电动机M中的电流为
故B错误;
C.电源的输出功率为
故C错误;
D.电动机的输出功率为
故D正确
故选D。
8. 如图,是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大 D. 光敏电阻的电功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当外界的光照强度减弱时,则光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大;则电流表的示数减小,由于定值电阻两端电压减小,则光敏电阻两端电压增大,即电压表的示数增大,故A错误,B正确;
C.电源的总功率为
由于电路总电流减小,则电源的总功率减小,故C错误;
D.光敏电阻的电功率为
可知当时,光敏电阻的电功率最大;由于从题干不清楚光敏电阻阻值与的大小关系,所以无法判断光敏电阻的电功率变化情况,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,实线为电场中某区域内的电场线,虚线为带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大于点的电场强度
B. 带电粒子带正电
C. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 点的电势低于点的电势
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图中电场线的疏密程度可知,点的电场强度小于点的电场强度,故A错误;
B.虚线为带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,由于电场力位于轨迹的凹侧,可知电场力与场强方向相反,则带电粒子带负电,故B错误;
CD.根据沿电场方向电势逐渐降低,结合等势面与电场方向垂直,可知点的电势高于点的电势;根据,由于带电粒子带负电,则带电粒子在点的电势能大于在点的电势能,故C正确,D错误。
故选C。
10. 如图所示,在离地面高为处将质量为的小球以初速度水平抛出,重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 落地前瞬间,小球的动量大小为
B. 从抛出到落地,小球所受重力的冲量大小为
C. 从抛出到落地,小球动量的变化量方向竖直向上
D. 从抛出到落地,小球动量的变化量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.落地前瞬间,小球的动量大小为
选项A错误;
B.从抛出到落地,小球所受重力的冲量大小为
选项B正确;
C.从抛出到落地,小球受合外力方向竖直向下,可知小球动量的变化量方向竖直向下,选项C错误;
D.从抛出到落地,小球动量的变化量大小等于重力的冲量,即为
选项D错误。
故选B。
11. 如图所示,在光滑水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为和,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为,接着A球进入与水平面相切,半径为的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,为半圆形轨道竖直的直径,,下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量与弹力对B的冲量相同
B. 刚开始弹簧的弹性势能大小为
C. A球从点运动到点过程中所受合外力的冲量大小为
D. 若使A球不能到达点,则半圆轨道半径的最小值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧弹开过程,弹力对A的冲量与弹力对B的冲量大小相等,方向相反,故A错误;
B.弹簧弹开过程,由动量守恒定律可得
解得A球脱离弹簧时,B球获得的速度大小为
根据能量守恒可知,刚开始弹簧的弹性势能大小为
故B错误;
C.设A球运动到Q点时速率为,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒可得
解得
根据动量定理可得
即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s,故C错误;
D.设A球刚好能到达点,则有
对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒可得
联立解得
则要使A球不能到达点,则半圆轨道半径的最小值为,故D正确。
故选D。
二、非选择题(共5题,共56分)
12. 在“测定导体的电阻率”实验中,待测导体为粗细均匀,横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下:
A.电池组(电动势为,内阻约为);
B.电流表(内阻约为);
C.电压表(内阻约为);
D.滑动变阻器,允许通过的最大电流为);
E.毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用多用电表粗略测量导体的电阻,挡位选用“×1”挡,如图甲所示,则其阻值___________;
(2)用毫米刻度尺测得导体的长度为,用螺旋测微器测量导体横截面的直径,测量结果如图乙所示,其读数应为___________mm(该值接近多次测量的平均值)。
(3)用伏安法测量导体的阻值,应采用的电路图为( )
A. B.
C. D.
(4)上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是___________(选填“电压表分流”或者“电流表分压”)
(5)实验测量记录的3组数据如下:
次数
1
2
3
2.0
3.0
4.0
0.088
0.131
0.172
根据以上数据可知,该导体电阻率___________(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)22 (2)0.898##0.899##0.900
(3)A (4)电流表分压
(5)
【解析】
【小问1详解】
用多用电表粗略测量导体的电阻22×1Ω=22Ω
【小问2详解】
螺旋测微器测量导体横截面的直径0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm
【小问3详解】
因
可知应该采用电流表内接;滑动变阻器最大阻值较小,采用分压电路。故选A。
【小问4详解】
实验电路图中造成系统误差的主要原因是电流表分压,使得电压测量值偏大。
【小问5详解】
根据
测得三组数据秋季的电阻值分别为22.73Ω、22.90Ω和23.26Ω,平均值为22.96Ω,根据
解得
13. 如图,位于原点的质点从时刻开始振动,产生的简谐横波沿着轴正方向传播,时刻传至点,若,求:
(1)这列波的波速和波源的起振方向;
(2)这列波的周期。
【答案】(1),起振方向沿轴正向
(2)
【解析】
【小问1详解】
时刻传至点,则这列波的波速为
根据波源平移法可知,此时点沿轴正向振动,则波源的起振方向为沿轴正向。
【小问2详解】
由图像可知
又
联立解得周期为
14. 如图所示,点光源到水面的距离为,其发出的光照射到水面上点刚好发生全发射,到的距离为,真空中的光速为。求
(1)水的折射率;
(2)光从到传播的时间。(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
发出的光照射到水面上点刚好发生全发射,则在点入射角等于发生全反射的临界角,根据几何关系可得
解得
根据全反射临界角公式
解得水的折射率
【小问2详解】
光线在水中的传播速度为
从到传播所需时间
解得
15. 如图所示,已知AB间加速电压为,偏转电场是由两个平行的相同金属极板C、D组成,CD间加偏转电压,CD板间距为,板长为,极板C的右端到直线的水平距离为。电子从A极板附近由静止经电压加速,从B板的小孔射出,沿平行于金属板C、D的中轴线进入偏转电场后恰好从D板的右端飞出偏转电场,并打到靶台上中心点。电子质量为,电量大小为,忽略极板边缘的电场与电子间的相互作用,不计空气阻力。求:
(1)电子射入偏转极板CD间时的速度大小;
(2)CD间偏转电压的大小;
(3)图中的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在AB间加速,由动能定理得
解得
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动,则有,,
联立解得
【小问3详解】
电子离开偏转电场时,有
电子离开偏转电场后,有,
联立解得
则的高度为
16. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道AB固定于竖直平面内,一长方形木板静止在水平光滑地面上,左端紧靠点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点、长木板的右端有一固定在木板上的轻质挡板(厚度不计),挡板上涂有粘性较强的胶水,可以粘住跟它相撞的物体。一可视为质点的质量为的物块从圆弧圆心的等高点A由静止释放,经B点滑上木板。已知物块与长木板上表面间的动摩擦因数为,长木板的质量为,重力加速度为,求:
(1)物块刚滑到木板上时,物块的加速度和长木板的加速度的大小和方向;
(2)若要保证物块不和挡板碰撞,长木板的最小长度;
(3)若长木板长度为,物块和挡板碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1),方向向左;,方向向右
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
刚滑上木板时,长木板和物块之间的滑动摩擦力大小为
对物块根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向向左;
对木板根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向向右。
【小问2详解】
物块从A到B的过程中,根据动能定理可得
解得
物块和挡板恰好不相撞时,长木板的长度最小,根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得
【小问3详解】
物块和挡板碰撞后,物块和木板速度相等,根据动量守恒和能量守恒可得
,
代入数据解得
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