安徽省合肥市众兴中学2023-2024学年高二物理第一学期期末质量跟踪监视试题含解析

安徽省合肥市众兴中学2023-2024学年高二物理第一学期期末质量跟踪监视试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示是由电源、灵敏电流计、滑动变阻器和平行板电容器组成的电路，闭合开关，在下列四个过程中，为使灵敏电流计中有到电流，下列做法可行的是A.在平行板电容器中插入一块塑料板B.增大平行板电容器两极板间的距离C.滑动变阻器的滑片向右滑动D.减小平行板电容器两极板的正对面积2、如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC与竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时速度v=，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则（）A.电场中B点的电势为B.电场中A点的电势为C.小球运动到B点时的动能为2mgRD.小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.3mgR3、一辆汽车在4s内做匀加速直线运动，初速为2m/s，末速为10m/s，在这段时间内（）A.汽车的加速度为4m/s2B.汽车的加速度为8m/s2C.汽车的平均速度为6m/sD.汽车的平均速度为10m/s4、3N和4N两个力的合力的最小值是（）A.0 B.1NC.5N D.7N5、关于电流，下列说法正确的是（）A.金属导体中自由电子定向移动速率增大时，电流变大B.电流既有大小又有方向，所以是矢量C.通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流就越大D.电流的方向就是电荷定向移动的方向6、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势(V)，则关于交流电流的说法中，正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.交流电动势的有效值为220VC.交流电的最大值为220VD.t=0时线圈平面与磁感线平行二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现用该装置加速氘核(带电量为e、质量为2m)和氦核(带电量为2e、质量为4m)．若不考虑粒子重力及在电场中的运动时间，则下列说法中正确的有（电源频率可保证电荷到达Ｄ型盒间隙时能改变电压方向）A.氘核和氦核运动的周期相同B.氘核和氦核的最大动能相同C.要使氘核的最大动能变成原来的4倍，可仅将磁感应强度增大为原来的2倍D.要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/28、如图所示，轻质弹簧左端固定，置于场强为E水平向左的匀强电场中，一质量为m，电荷量为+q的绝缘物块（可视为质点，从距弹簧右端L1处由静止释放，物块与水平面间动摩擦因数为μ，物块向左运动经A点（图中未画出）时速度最大为v，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2，重力加速度为g整个过程中弹簧始终在弹性限度内．则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中（）A.物块与弹簧组成的系统机械能的增加量为B.物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和C.物块的速度最大时，弹簧的弹性势能为D.若物块能弹回，则在向右运动的过程中速度最大的位置在A点左侧9、两个相同的小球在同一高度处，以大小相等的初速度分别做竖直上抛和竖直下抛运动。忽略阻力，下列表述正确的有（）A.落地时，两球的动能相等 B.从抛出到落地两球经过的路程相等C.落地时，两球的机械能相等 D.从抛出到落地两球的位移相同10、2012年6月24日，航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接，形成组合体绕地球做匀速圆周运动，轨道高度为340km。测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成。根据以上信息和你对航天相关知识的理解，下列描述正确的是A.组合体匀速圆周运动的周期一定大于地球的自转周期B.组合体匀速圆周运动的线速度一定大于第一宇宙速度C.组合体匀速圆周运动的角速度大于“天链一号”中继卫星的角速度D.“神舟九号”从低轨道必须加速才能与“天宫一号”交会对接三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为________cm12．（12分）在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为3V，内阻约为2.5）；电压表（量程0～3.0V，内阻）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2.0A）滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流01A）（1）实验中滑动变阻器应选用___________；（选填R1或R2）（2）为了减小误差，应选择如图所示电路中的__________；（选填甲或乙）（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的电压与电流关系图线，根据U-I图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A【解析】根据题图可知，考查了含容电路；电路稳定时，该电路中没有电流，滑动变阻器R上没有电压．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电容器所带电量如何变化，就能判断电路中电流的方向【详解】A、在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计．故A正确；B、增大平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，，有a到b方向的电流通过电流计．故B错误；C、电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流．故C错误；D、减小平行板电容器两极板的正对面积，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，有a到b方向的电流通过电流计．故D错误【点睛】当电容器保持与电源相连时，电压不变．只有电容器充电或放电时，电路中才有电路2、D【解析】图中过O点的虚线是一条等势线，一直延伸到无穷远，O点的电势为零．小球从A运动到最低点的过程，由动能定理求出AO两点间的电势差，从而得到A点的电势．由对称性求B点的电势．小球从最低点到B的过程，由能量守恒定律求小球运动到B点时的动能，并求得总能量【详解】取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0．小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得：mgR+qUAO＝mv2；解得；而UAO=φA-0；解得：φA＝，故A错误；由对称性可知：UAO=UOB，即为：φA-0=0-φB；故有：φB＝−，故A错误；小球从A点运动到B点过程中，由动能定理得：Ek=qUAB=mgR，故C错误；小球在最低点处动能和电势能的总和为：E1＝mv2+0＝mgR；由最低点运动到C点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，而重力势能增加量为：△Ep=mgR（1-cos37°）=0.2mgR；故动能、电势能的综合减少了0.2mgR，所以小球在C点的动能和电势能的总和为：E2=E1-0.2mgR=1.3mgR，故D正确；故选D【点睛】解决本题的关键是要知道等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其电势与无穷远处相同．在知道运用动能定理是求电势差常用的方法3、C【解析】AB.汽车的加速度a=故AB错误;CD.根据平均速度的公式故C正确，D错误。故选C。4、B【解析】当两个力共线反向时，合力最小，所以3N和4N两个力的合力最小为1N。故选B。5、A【解析】由I=nevs可知，金属导体中自由电子的定向移动的速率增加时，电流变大，故A正确．电流虽然既有大小又有方向，但是电流是标量，选项B错误；根据I=q/t可知，通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流不一定越大，选项C错误；电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项D错误；故选A.6、B【解析】A.根据交流电动势(V)可知交流电的角速度，所以交流电的频率为，选项A错误；B.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值，所以交流电动势的有效值为，选项B正确；C.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值为，选项C错误；D.根据交流电动势(V)可知t=0时，此时磁通量最大，线圈平面与磁感线垂直，选项D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】A项：带电粒子大磁场中运动周期，两粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正确；B项：根据得，最大动能，所以氦核的最大动能较大，故B错误；C、D项：由可知，要使氘核最大动能变成原来的4倍，磁场变为原来的2倍，同理可知，要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/2故CD正确故选ACD8、ABD【解析】滑块在从释放到弹簧压缩至最短的过程中，有电场力、摩擦力和弹簧弹力做功，根据功能关系、动能定理、电场力做功与电势能的关系等进行判断；【详解】A、物块和弹簧组成的系统机械能的增量等于外力做的功，弹簧弹力是内力，不改变机械能，外力只有电场力和摩擦力，所以从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中机械能的增量为，故A正确；B、根据能量守恒，电势能的减少量等于机械能的增加量加上系统产生的内能，动能没有变，机械能的增加量等于弹性势能的增加量，所以物块电势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和，故B正确；C、物块速度最大时，加速度为0，则物块距释放点的距离大于，设弹簧弹力为F，则，释放点到速度最大的位置距离，速度最大时的弹性势能等于机械能的增加量减去动能的增加量，即，其中，故C错误；D、向左经过A点时速度最大，加速度为零，若物块能弹回，向右运动经过A点时摩擦力方向改变，所以反弹经过A点加速度方向向左，不为0，速度最大位置在A点的左侧，故D正确【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，知道合力做功等于动能的变化量，除重力以外其它力做功等于机械能的增量，电场力做功等于电势能的减小量，重力做功等于重力势能的减小量等9、ACD【解析】A．设两球原来离地高度为h，两球质量均为m，初速度大小为v0。两个球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，则可得落地时的动能为因m、h、v0均相等，则两球落地时动能相等，故A正确；B．根据路程是物体运动轨迹的长度，可知从抛出到落地两球经过的路程不等，竖直上抛的物体路程较长，故B错误；C．初始时两球的机械能相等，在运动过程中两球的机械能均保持不变，所以落地时，两球的机械能相等，故C正确；D．两个小球的初位置和末位置都相同，故两个球的落地时位移相同，故D正确。故选ACD。10、CD【解析】设飞船的质量为m，轨道为r，地球的质量为M．根据牛顿第二定律得：则得A．由于同步卫星的轨道高度约3.6×104km，远大于组合体的高度，则根据可知，组合体匀速圆周运动的周期一定小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，故A错误B．第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度，等于近地卫星的速度，由知，组合体匀速圆周运动的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误C．由知，组合体的轨道半径较小，角速度较大，故C正确D．“神州九号”在低轨道通过加速做离心运动，可以到“天宫一号”的轨道上去，从而实现和“天宫一号”对接，故D正确。故选CD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.6.124-6.126②.10.230【解析】[1]．用螺旋测微器测金属棒直径为：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游标卡尺测金属棒长度为：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm12、①.②.甲③.2.90V④.2.6Ω【解析】（1）[1]由题意可知，电源的内阻约为2.5，故为了易于调节，准确测量，滑动电阻器采用限流式接法，阻值与电阻内阻相差不大，故选用R1；(2)[2]由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减