陕西省西安市长安区2023-2024学年高二上学期期末质量监测物理试题【含答案解析】

高二年级教学质量监测物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。1.电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。下列说法正确的是（）A.a点的电场强度小于b点的电场强度B.b点的电场强度大于c点的电场强度C.d点的电势比c点的电势低D.将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能增大【答案】A【解析】【详解】AB．电场线分布的疏密表示电场的强弱，故a点的电场强度小于b点的电场强度；根据对称性可知b点的电场强度与c点的电场强度大小相等，故A正确，B错误；C．沿着电场线方向电势降低，根据对称性可知d点的电势比在该电场线上c点关于x轴对处的电势高，故d点的电势比c点的电势高，故C错误；D．沿着电场线方向电势降低，b点电势比c点高，故将带正电的试探电荷由b点移动到c点，试探电荷的电势能减小，故D错误。故选A。2.关于电源和电动势，下列说法正确的是（）A.在电源内部，电流由电源正极流向电源负极B.电动势越大表明电源储存的电能越多C.电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量D.若电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，非静电力做的功为5J【答案】D【解析】【详解】A．在电源内部，电流由电源负极流向电源正极。故A错误；B．电动势大小与储存的电能多少无关。故B错误；CD．电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电动势在数值上等于非静电力在电源内把1C的电子从正极移送到负极所做的功，，所以如果电源电动势是5V，则意味着如果电源把1C的电子从正极移送到负极，非静电力做的功为5J。故C错误；D正确。故选D。3.如图所示，a、b、c、d分别为通电螺线管附近的和内部的点，将小磁针分别放置在这些点，关于小磁针静止后的指向，下列说法正确的是（）A.放置在a点的小磁针静止后磁针北极指向为向左B.放置在b点的小磁针静止后磁针北极指向为向右C.放置在c点的小磁针静止后磁针北极指向为向左D.放置在d点的小磁针静止后磁针北极指向为向右【答案】B【解析】【详解】根据安培定则，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；在通电螺线管内部，磁感线从S极到N极，在通电螺线管外部，磁感线从N极到S极；又因为小磁针静止时N极所指的方向就是磁场的方向。A.放置在a点的小磁针静止后磁针北极指向为向右，A错误；B.放置在b点小磁针静止后磁针北极指向为向右，B正确；C.放置在c点的小磁针静止后磁针北极指向为向右，C错误；D.放置在d点的小磁针静止后磁针北极指向为向左，D错误。故选B。4.如图所示，固定放置的正点电荷的电荷量为，将不带电的枕形导体放置在正点电荷的右侧，A、B为枕形导体上左右两侧的端点，O点为枕形导体的中点，O点到正点电荷的距离为，静电力常量为，当枕形导体达到静电平衡后，下列说法正确的是（）A.枕形导体整体带负电B.A点的电势等于B点的电势C.O点左侧感应电荷比O点右侧的感应电荷多D.O点的电场强度大小为【答案】B【解析】【详解】A．由于点电荷带正电，产生静电感应，根据“近异远同”可知导体A端带负电，B端带正电，整体不带电，故A错误；B．处于静电平衡的导体是一个等势体，所以导体A端的电势等于B端的电势，故B正确；C．O点左侧的感应电荷与O点右侧的感应电荷一样多，故C错误；D．处于静电平衡的导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故D错误。故选B。5.胡兀鹫的主要食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎后食用。某次胡兀鹫将一块0.6kg的食物从距离地面45m的高空由静止丢下，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，则在食物自由下落的过程中，其受到的重力的冲量大小为（）A.15N·s B.18N·s C.30N·s D.【答案】B【解析】【分析】【详解】依题意，根据可得骨头下落的时间为则骨头受到的重力冲量大小为故选B。【点睛】6.如图所示的电路中，通过R1的电流是4A，已知，，，则下列说法正确的是（）A.电路的总电阻是5ΩB.通过R2的电流是1.0AC.a、b两端的电压是20VD.a、c两端的电压是12V【答案】A【解析】【详解】A．根据题中电路图可知，电路的总电阻故A正确；B．根据并联电路特点可知，通过的电流故B错误；CD．根据欧姆定律可知，a、b两端的电压是a、c两端的电压是故CD错误。故选A。7.如图所示，平行饭电容器的上、下极板间的距离恒定，上板板带有正电荷、下极板带有等量负电荷。粒子1和粒子2分别沿着两板板的中心线先后以相同的初速度射入平行板电容器，已知两粒于均能从电场射出，粒子1和粒子2比荷之比为1:3，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（）A.粒子1和粒子2在电场中运动的时间之比为1:3B.粒子1和粒于2在电场中运动的加速度大小之比为1:3C.粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为1:3D.粒于1和粒于2在电场中运动的侧位移大小之比为1:9【答案】BC【解析】【详解】A．粒子1和粒子2在电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，设极板长度为L，粒子的初速度为v0，则运动时间为则粒子1和粒子2在电场中运动的时间相等，故A错误；B．根据牛顿第二定律有粒子1和粒子2比荷之比为1:3，则粒子1和粒子2在电场中运动的加速度大小之比为1:3，故B正确；CD．粒子在电场中运动的侧位移大小结合上述可知，粒子1和粒子2在电场中运动的侧位移大小之比为1:3，故C正确，D错误。故选BC。二、多项选择题：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.如图所示，两块正对平行金属板与一电压恒定的电源相连，下板接地，下板上叠放有玻璃板，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，当把玻璃板从两板间快速抽出时，下列说法正确的是（）A.电容器的电容将减小 B.带电油滴带正电C.电容器两端的电压会变大 D.会有从a向b的放电电流【答案】AD【解析】【详解】A．根据把玻璃板从两板间快速抽出时，减小，电容器的电容将减小，故A正确；B．电容器上极板带正电，带电油滴带负电，故B错误；C．电容器两端的电压不变，故C错误；D．电容器的电容将减小，根据Q=CU，电容器放电，会有从a向b的放电电流，故D正确。故选AD。9.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）A.该波的波速为1.5m/sB.该波沿x轴正方向传播C.若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率大于105HzD.若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率小于105Hz【答案】BC【解析】【详解】A．根据题图可知，该波的波长为周期为则该波的波速为故A错误；B．t=0时刻质点P沿y轴正方向运动，根据同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故B正确；CD．鱼群反射超声波的频率若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率应大于105Hz，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径，它们的夹角为。已知a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，下列说法正确的是（）A.该匀强电场的方向与ab平行B.圆上任意两点间电势差的最大值为C.将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为（为元电荷的值）D.将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，则带电粒子将沿直线运动到c点【答案】BC【解析】【详解】A．a、b两点间的电势差与c、d两点间的电势差均为，连接bd，过O点作bd线的垂线，交点为D，则OD方向为电场方向，故A错误；B．设圆半径R，则场强E、F两点间电势差最大故B正确；C．将一个电子从d点移动到a点，电场力做的功为故C正确；D．c点电势比b点电势高，将带正电的粒子从b点由静止释放，若粒子只受电场力，带电粒子不可能沿直线运动到c点，故D错误。故选BC。三、非选择题：共54分。11.某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验，实验装置如图甲所示。（1）用游标卡尺测量摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为__________mm.（2）关于本实验，下列说法正确的是__________。A.需要用天平称出小球的质量B.摆球应选用体积较小、质量较大的小球C.为了方便测量，摆球摆动的幅度越大越好D.测量周期时，应从摆球到达最高点时开始计时（3）实验测出单摆完成n次全振动的时间为t，摆长为L，则计算重力加速度的表达式为g=__________。【答案】①.9.7②.B③.【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为（2）[2]A．用单摆测重力加速度的原理是单摆的周期公式，单摆周期与小球质量无关，实验不需要用天平称出小球的质量，故A错误；B．为减小空气阻力对实验的影响，应选质量大而体积小的球作为摆球，故B正确；C．单摆在摆角小于的情况下的运动是简谐运动，摆球摆动的幅度不能太大，不是越大越好，故C错误；D．为减小测量周期时的误差，测量周期时，应取摆球通过最低点时做为计时的起终点位置，故D错误。（3）[3]单摆的周期根据单摆的周期公式可得重力加速度12.实验室有一灵敏电流计的量程为，内阻未知，现要精确测量的内阻。实验室中可供选择的器材有：待测灵敏电流计多用电表电流表（量程为，内阻约为）电流表（量程为，内阻约为）定值电阻（阻值）定值电阻（阻值为）滑动变阻器（最大电阻，额定电流）直流电源（电动势，内阻）开关、导线若干（1）先用多用电表粗测的内阻。正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计的________（填“正”或“负”）接线柱，黑表笔接另一个接线柱。（2）步骤（1）中粗测的内阻为，为了精确测量的内阻，实验小组的同学选择了如图所示的电路，电表应选择________（填“”或“”），定值电阻应选择________（填“”或“”）。（3）按照上述设计电路进行实验，测得电表的示数为，电表的示数为，则电流计的内阻的表达式为________（用“、、”等符号表达）。【答案】①.负②.A1③.④.【解析】【详解】（1）[1]先用多用电表粗测的内阻，因红表笔内部接电源的负极，则正确操作时，应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计的负接线柱，黑表笔接另一个接线柱。（2）[2][3]由于电流计允许流过的电流为，若电表选择0.6A的量程则不匹配，所以选用量程为的电流表A1来测电流，为了保证电表能偏到以上，同时保证电流计满偏时不会超过其最大量程，根据并联电路电流与电阻成反比可知应该在电流计G上并联一个阻值为的电阻。（3）[4]按照上述设计的电路进行实验，测得电表的示数为，电表的示数为，则电流计的内阻的表达式为13.一列简谐横波在某介质中传播，时刻的波形图如图甲所示。是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，质点的振动图像如图乙所示。求：（1）该波的波速大小和波的传播方向；（2）在时间内，质点通过的路程。【答案】（1），沿x轴正方向传播；（2）2m【解析】【详解】（1）由图乙可得，在时刻，质点Q在平衡位置且在向y轴正反向振动，根据“同侧法”，波的传播方向为：沿x轴正方向；由题图甲知该波的波长由题图乙知周期该波的波速大小为解得（2）在时间内质点在任意时间内的路程为则质点在时间内通过的路程14.如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一正点电荷，将质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到D点时停止运动。已知A、B和B、C间的距离均为L，C、D间的距离为2L，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：（1）B、D两点间的电势差；（2）物块在B点释放瞬间的加速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）物块从B点到D点，根据动能定理有根据电势差的定义有解得（2）设固定在A点的点电荷的电荷量为Q，静电力常量为k，物块在C点时，根据受力平衡有物块在B点释放瞬间，根据牛顿第二定律有根据库仑定律有解得15.如图所示，轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连，在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止，小物块B静置于水平轨道上的P点，P点与挡板间的水平轨道光滑，P点右侧的水平轨道粗糙。现由静止释放小物块A，弹簧恢复原长一段时间后，A、B发生弹性碰撞，碰撞前瞬间A的速度大小。A、B均可视为质点，它们的质量分别为、，它们与P点右侧的水