内蒙古呼和浩特市2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1呼和浩特市2023-2024学年第一学期高二年级学业质量监测物理一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是()A.太阳能→电能→机械能B.太阳能→机械能→电能C.电能→太阳能→机械能D.机械能→太阳能→电能【答案】A【解析】帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作．小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能．故选A．2.两个平行放置的异名永磁体磁极间有匀强磁场，其间放置一个闭合矩形导线圈，线圈在始终未超出磁场的范围内做下列运动时，能产生感应电流的是（）A.导线圈竖直上下运动 B.导线圈水平左右运动C.导线圈绕竖直轴转动 D.导线圈绕水平轴转动【答案】D【解析】A．导线圈竖直上下运动，线圈的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故A错误；B．导线圈水平左右运动，线圈的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故B错误；C．导线圈绕竖直轴转动，线圈的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故C错误；D．导线圈绕水平轴转动，线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确。故选D。3.某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.M、N点的电场强度C.粒子在M、N点的速度D.粒子在M、N点的加速度【答案】C【解析】A．由轨迹可知，粒子受电场力大致向上，可知粒子带正电，选项A错误；BD．因N点电场线较M点密集，可知M、N点的电场强度在N点受电场力较大，则粒子在M、N点的加速度选项BD错误；C．粒子从M点到N点，电场力做正功，则动能增加，则在M、N点速度选项C正确。故选C。4.如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是（）A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小灯泡L变亮C.电源的输出功率一定变大D.电容器C所带的电荷量增加【答案】B【解析】A．当滑动变阻器滑片P向右移动，其接入电路的电阻减小，电路总电阻R总减小，电流I增大，电流表读数变大，根据电压表测量路端电压U，读数减小，A错误；B．灯泡的功率不变，则灯泡变亮，B正确；C．当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻和电源的内阻大小关系，故不能确定电源输出功率的变化，C错误；D．根据变阻器两端电压减小，电容器与变阻器并联，电容器上电压也减小，则其电荷量减少，D错误。故选B。5.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为两球分开后各自带电量为+Q，距离又变为原来的，库仑力为所以两球间库仑力的大小为。故选C。6.如图所示，直角三角形ABC中∠A=60°，AD=DC，置于B、C两点垂直纸面的长直导线中通有大小相等、方向向里的恒定电流，D点的磁感应强度大小为。若把置于C点的直导线移至A点，电流大小和方向都不变，则D点的磁感应强度大小和方向分别为（）A.方向竖直向下 B.方向水平向右C.方向水平向右 D.方向竖直向下【答案】D【解析】设BC两点的导线在D点产生的磁场的磁感应强度均为B，则两磁场方向夹角为120°，则由平行四边形定则可知B=B0若把置于C点的直导线移至A点，电流大小和方向都不变，则在AB两处的导线在D点的磁感应强度大小仍均为B0，两磁场的夹角为60°，则合磁场为方向竖直向下。故选D。7.如图所示，光滑地面上静置着一个质量为M的光滑斜面体，斜面长度为L，倾角为θ，质量为m的滑块（滑块大小不计）从斜面体顶端由静止释放，经时间t滑到了斜面底端，下列说法正确的是（）A.运动过程中，斜面体和滑块组成的系统机械能守恒、动量守恒B.当滑块滑到斜面底端时，滑块与斜面体的速度大小之比为M:mC.当滑块滑到斜面底端时，斜面体的位移为D.运动过程中，滑块重力的冲量是【答案】C【解析】A．滑块滑下后做加速运动，滑块有竖直向下的分加速度，滑块处于失重状态，斜面体和滑块构成的系统所受外力的合力不为0，系统动量不守恒，但系统的机械能守恒，故A错误；B．当滑块滑到斜面底端时，令滑块与斜面体的速度分别为，，系统水平方向上动量守恒，则有解得故B错误；C．滑块与斜面体构成的系统在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律的位移表达式有两者水平方向的相对位移关系有结合上述解得故C正确；D．根据冲量定义式可知，运动过程中，滑块重力的冲量是故D错误。故选C。8.两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，取无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（）A.、均为正电荷B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向C.将一正点电荷从N点移到D点，电场力先减小后增大D.将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功，后做正功【答案】AC【解析】A．由图可知，靠近两点电荷时，电势正向升高，且图中电势均为正值，则、均为正电荷，故A正确；B．由图可知从N到C电势逐渐降低，可知N、C两点间场强方向沿x轴正方向，故B错误；C．根据图像切线斜率绝对值表示电场强度的大小，由图可知从N点到D点间的电场强度大小先减小后增大，则将一正点电荷从N点移到D点，电场力先减小后增大，故C正确；D．由图可知从N点移到D点，电势先降低后升高，根据可知，将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，故D错误。故选AC。9.如图所示，匀强电场中有一个半径的圆，该圆平面与电场方向平行，A、B、C、D四点将圆周等分为四段圆弧，已知A、B、O三点的电势分别为2V、10V、6V，则下列说法正确的是（）A.电场的场强大小为B.电子在A点的电势能比在C点的电势能高8eVC.自A点以不同的速度进入电场的电子，从B点射出的电子与从D点射出的电子的动能变化相同D.若将一个电子从O点移动至圆周上，则在此过程中，克服电场力做功的最大值为【答案】BD【解析】A．由题中条件可知，场强沿OA方向的分量沿OD方向的分量则场强方向与OA夹角为45°斜向左上方，选项A错误；B．因为可得则A点电势比C点低8V，则电子在A点的电势能比在C点的电势能高8eV，选项B正确；C．因为可得则B点电势比D点高8V，则自A点以不同的速度进入电场的电子，从B点射出的电子与从D点射出的电子电场力做功不同，则电子的动能变化不相同，选项C错误；D．沿电场线电势逐渐降低，可知在圆周上电势最高的点是在BC弧的中点，其与O点的电势差为若将一个电子从O点移动至圆周上，则在此过程中，克服电场力做功的最大值为选项D正确。10.如图甲所示的电路中，是滑动变阻器，是定值电阻。将的滑动触头调节至最左端，闭合开关S，调节的阻值，得到电压表、和相应的电流表A的多组数据，用这些数据在同一U-I坐标系中描点、拟合作出图像如图乙所示。当的滑片向右移动时，电压表和的示数的变化大小为和，电流表A的示数的变化大小为，已知电压表、电流表均为理想电表，则下列说法正确的是（）A.电源电动势E=2V，内阻r=1Ω B.定值电阻C. D.当时，的功率最大【答案】BC【解析】B．因过原点的直线为定值电阻的U-I图线，则由图像可知选项B正确；A．由电路可知将坐标（0.1A，2V）（0.3A，1V）带入可得电源电动势和内阻E=2.5Vr=1Ω选项A错误；C．由可知选项C正确；D．将R2等效为电源内阻，则r等效=r+R2=5Ω当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，则当时，的功率最大，选项D错误。故选BC。二、非选择题（本题共5小题，共54分）11.小浩同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题：（1）为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________。A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．入射球和被碰球的质量必须相等C．入射球和被碰球半径必须相同D．斜槽轨道必须光滑E．必须测出桌面离地的高度H（2）小浩同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，其中P点为入射小球未发生碰撞时的落点，则入射小球质量和被碰小球质量之比为___________。A．1：1B．1：2C．3：2D．5：4【答案】（1）AC##CA（2）C【解析】（1）[1]A．斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证小球抛出做平抛运动，故A正确；B．入射球的质量要大于被碰球的质量，以防止入射球反弹，故B错误；C．入射球和被碰球半径必须相同，以保证两小球产生正碰，故C正确；D．斜槽轨道没必要光滑，只需要小球m1从同一高度静止释放即可，故D错误；E．两小球均做平抛运动，下落的高度相同，则有下落的时间相同，不必测出桌面离地的高度H，故E错误。故选AC。（2）[2]设小球下落时间为t，由图甲可得小球m1碰撞前的初速度碰后小球m1的速度碰后小球m2的速度则有动量守恒的表达式整理可得代入数据解得故选C。12.某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。（1）正确使用螺旋测微器，测量金属丝直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为___________mm。（2）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为2.5mA、内阻为376Ω的灵敏电流计与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为6V的电压表，则___________。（3）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为L，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为ρ=___________（用题中所给物理量的字母表示）。（4）本实验中测得待测金属丝电阻的阻值为77.4Ω，此测量值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”），有同学提出利用改装后的电压表内阻进行误差修正可得到待测金属丝电阻的真实值为___________（结果保留到个位）。【答案】（1）5.664##5.665##5.666（2）2024（3）（4）偏小80【解析】（1）[1]测得的金属丝的直径为5.5mm+0.01mm×16.5=5.665mm（2）[2]要串联的电阻为（3）[3]根据解得被测金属丝的电阻率为（4）[4]本实验中因电路中电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻测量值比真实值偏小；[5]设电压表和电流表读数分别为U和I，则考虑电压表内阻影响，则其中则电阻的真实值13.光滑的水平地面上，质量为的滑块A以的速度向右运动，与质量为的静止物块B发生碰撞，并粘在一起，求：（1）碰撞后两物体的速度v；（2）碰撞过程中损失的机械能E。【答案】（1）3m/s；（2）15J【解析】（1）滑块A与物块B碰撞后共速，根据系统动量守恒可得解得碰撞后两物体的速度为（2）根据能量守恒可得，碰撞过程中损失的机械能解得14.如图所示，A为粒子源，在A和极板B之间的加速电压为，两相同极板C与D的长度为L=0.2m，相距d=0.1m，极板间的电压为，现有一带正电的粒子初速度为零，自A处被加速电压加速后，沿平行于板面的方向，从中间位置射入匀强电场，粒子电荷量为，质量为，不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在射出B板时的速度；（2）带电粒子在C、D极板间的加速度的大小a；（3）带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y。【答案】（1）200m/s；（2）；（3）2.5cm【解析】（1）带电粒子经过加速电场，根据动能定理可得解得（2）带电粒子在偏转电场中的加速度大小为（3）带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有竖直方向有15.如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程