河南省部分重点高中2023-2024学年高二下学期4月质量检测物理试卷

2023~2024学年度下学期第一次质量检测高二物理注意事项：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域内作答，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。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.如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球。若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持续时间为0.1s，下列说法正确的是（）A.这一过程中足球的动量改变量大小为B.这一过程中足球的动量改变量大小为C.门柱对足球的平均作用力大小为80ND.门柱对足球的平均作用力大小为16N2.在某次演练中，一颗炮弹在斜向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹分成两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能的是（）A. B.C. D.3.某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中R为输电线的总电阻。在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是（）A.电流表A1示数不变 B.电流表A2示数减小C.电压表V2示数增大 D.电压表V3示数减小4.一对平行金属板间存在如图所示的匀强电场和匀强磁场，一比荷为k的正离子以速度从左侧水平射入板间，恰好在板间做直线运动。下列粒子也能够在板间做直线运动的是（所有粒子均不考虑重力的影响）（）A.以速度从左侧水平射入板间的比荷为2k的正离子B.以速度从左侧水平射入板间的比荷为2k的负离子C.以速度从右侧水平射入板间的比荷为2k的正离子D.以速度从右侧水平射入板间的比荷为k的正离子5.中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置近日正式启动，静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场，该静电场中任意一点电场方向均沿半径方向指向圆心，大小均满足（k为与装置有关的常数，r为该点到圆心O的距离）。某次实验中质量之比为2∶1，电荷量之比为1∶2的甲、乙两粒子由入射口P进入静电分析器，分别沿轨迹Ⅰ、Ⅱ仅在电场力作用下做圆心为O的匀速圆周运动，最后从Q射出，下列说法正确的是（）A.甲、乙两粒子运动时的速率之比为2∶1B.甲、乙两粒子运动时的角速度之比2∶1C.甲、乙两粒子运动时的动量大小之比为1∶1D.甲、乙两粒子运动时的动能之比为2∶16.为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源为固定在后轮的交流发电机，如图甲所示。交流发电机的原理图如图乙所示，线圈在车轮的带动下绕轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈ABCD的面积为，共有100匝，线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为10T的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为3Ω，当线圈转动角速度为8rad/s时，下列说法正确的是（）A.线圈从图乙所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为B.线圈每转一圈，尾灯产生的焦耳热为C.线圈从图乙所示位置转过过程中产生的电动势的平均值为D.线圈从图乙所示位置转过过程中流过尾灯电流的平均值为7.如图所示，等腰梯形金属框的一个边与有界磁场边界平行，金属框在外力F作用下以垂直于边界的速度匀速进入磁场，则线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P、通过导体某横截面的电荷量q与时间t的关系可能正确的是（）A. B.C. D.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.如图所示，图甲为LC振荡电路，通过A点的电流如图乙所示，规定通过A点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（）A.在第1s末，线圈中的磁场能最小 B.在第1.5s末，电容器的电场能最小C.0~1s电容器正在充电，上极板带正电 D.1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电9.中国象棋的棋盘呈长方形，由九条竖线和十条横线相交组成，共有九十个交叉点，开局时红方和黑方各棋子的位置如图所示，现将电荷量为和的两个点电荷分别固定在黑方的“將”位置和红方的“帥”位置，两点电荷在棋盘网格线所在的平面内，下列说法正确的是（）A.棋盘左侧红方“炮”所在位置与右侧黑方“砲”所在位置电场强度相同B.棋盘红方棋子所在位置的电势可能高于黑方棋子所在位置的电势C.质子从红方正中间“兵”所位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，静电力不做功D.电子在棋盘红方棋子所在位置的电势能一定大于在黑方棋子所在位置的电势能10.如图所示，长为0.2m的轻质细杆两端固定两个质量均为1kg的小球a、b，开始时细杆直立在水平地面上，某时刻给小球b一微小扰动，使其开始下落，经过0.3s后小球b落地，已知重力加速度，两小球均可视为质点，不计一切阻力，下列关于小球b下落过程中的说法正确的是（）A.两小球组成的系统动量不守恒 B.b球落地前瞬间的速度大小为1m/sC.a球移动的距离为0.1m D.轻杆对b球的冲量大小为三、非选择题：本题共5小题，共54分．11.某同学估测玩具枪子弹从枪口射出的速度，设计了如下实验：取一个乒乓球。在球上挖一个小圆孔，向球内填一些橡皮泥，把乒乓球放在桌面的边缘处，再将玩具枪装弹上弦，支在桌面上水平瞄准球的圆孔，扣动扳机后子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出。在地面上铺上白纸和复写纸记录乒乓球的落点，多次重复实验确定平抛的水平距离。（1）下列是本实验必要操作的是______。A.桌面必须光滑B.保持枪管水平C.检查桌面末端切线是否水平，将乒乓球放置在末端，使球心与末端在同一竖直线上D.实验过程中必须用到重垂线，以便确定乒乓球平抛的水平位移E.复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸和白纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动（2）下列提供的器材中，本实验必需的有______。A.打点计时器 B.刻度尺 C.天平 D.秒表（3）测得子弹的质量为，乒乓球（含橡皮泥）的总质量为，乒乓球平抛的竖直距离为h．水平距离为l，当地重力加速度大小为g，则玩具枪子弹从枪口射出的速度大小为______。12.某兴趣小组利用实验室的器材自制了一台电子秤，其原理如图甲所示。由电压表的读数可计算物体的质量。电阻不计的弹簧与托盘相连，当盘中无重物时，电压表的读数恰好为0。重力加速度，摩擦阻力、空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。实验时提供的器材有：A.电源E：电动势，内阻为；B.电压表：量程为0~15V，内阻约为30kΩ；C.电压表：量程为0~3V，内阻约为30kΩ；D.滑动变阻器R：总电阻为，总长度为；E.定值电阻：阻值为0.9Ω；F.弹簧：劲度系数；G.开关S，导线若干。（1）电压表应选择___________（填“”或“”）（2）该台秤所能称量的最大质量为___________kg。（3）当电压表指针如图乙所示时，读数为___________V，此时重物的质量为___________kg。（4）若将电压表的电压刻度改写为质量刻度，下列表盘刻度可能正确的是___________（填字母）。A.B.C.（5）若使用一段时间后，电池电动势降低，则质量的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“相等”或“偏小”）。13.如图所示，两根互相平行、间距为2m的粗糙金属导轨与水平方向的夹角为，导轨上端与阻值为的定值电阻相接、下端开口，导轨置于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的关系为。一长度为、质量为的导体棒垂直导轨静止在导轨上，且与导轨保持良好接触，此时与导轨上端的距离为，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，导轨与导体棒的电阻忽略不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加。求：（1）时导体棒受到的安培力；（2）导体棒开始运动的时刻。14.如图所示，左侧圆弧光滑导轨与右侧足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中虚线de右侧存在方向竖直向上、范围足够大的匀强磁场。绝缘棒a垂直于圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为，之后与静止在虚线de处的金属棒b发生弹性碰撞，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，已知金属棒b和绝缘棒a的质量均为，金属棒c质量为，重力加速度取，求：（1）绝缘棒a与金属棒b碰撞后瞬间金属棒b的速度大小；（2）整个过程两金属棒b、c上产生的总焦耳热；（3）若右侧磁场的磁感应强度大小，导轨间距，则整个过程通过回路横截面的电荷量。15.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确地注入离子，需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控。如图所示，在空间直角坐标系内的长方体区域，，粒子源在y轴上区域内沿x轴正方向连续均匀