河南省信阳市2024-2025学年第一学期高二期末物理检测卷（A）【含答案】

河南省信阳市2024-2025学年第一学期高二期末检测卷（A）物理试题一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．如图所示，边长为L的等边三角形ABC三个顶点处分别放有电荷量为+q、-q、-q的点电荷，静电力常量为k，则三角形中心O处的电场强度大小为（）A． B． C． D．【答案】B【解析】三个点电荷在O点产生的电场强度大小为其中可得方向分别如下图所示，据矢量合成法则可得O点的合场强大小故选B。图12．直角三角形ABC中，，，BC边长约2cm，匀强电场平行于平面ABC，将电荷量为的点电荷从A点移至B点，克服静电力做功，再将此点电荷从B点移至C点，静电力做功，则（）A．A、C间的电势差为8V B．若则C．电场强度的方向与AC边平行 D．电场强度的大小为400V/m【答案】D【解析】B．根据可得又，可得故B错误；A．根据可得故A错误；C．A、C两点的电势差为0，则直线AC为等势线，电场线与等势线垂直，故C错误；D．如图所示由几何关系，线段BD长度为则电场强度的大小为故D正确。故选D。3．如图所示，半径为R的虚线圆位于竖直面内，AC和BD为相互垂直的两条直径，其中BD位于水平方向。竖直平面内有足够大的匀强电场，场强大小为，方向与圆周平面平行。在圆周平面内将质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点），从A点以相同的速率在圆周平面向各个方向抛出，小球会经过圆周上不同的点。在这些点中，到达B点时小球的动能最大。若将小球从A点垂直电场方向抛出，小球恰好能经过C点，则小球初速度为（重力加速度为g）（）A． B． C． D．【答案】D【解析】小球受到电场力和重力的合力，当到达等效最低点时动能最大，故B点为等效最低点，则小球受到的合力沿方向。受力如图由平行四边形定则可知：电场方向与方向成则小球垂直电场抛出，做类斜上抛运动，如图，运动到点过程得故选D。4．如图所示的电路中，电源内阻，，开关断开时，理想电压表的示数为。现将闭合，则（

）A．电压表示数增大 B．通过的电流增大C．电源的效率增大 D．电源的输出功率增大【答案】D【解析】AB．闭合电键，电阻R1与R2并联，外电路总电阻减小，路端电压降低，电压表的示数减小，流过电阻R1的电流减小，故AB错误；C．电源的效率可知，外电阻R越大，电源的效率越大，因此闭合电键后，外电阻减小，电源的效率减小，故C错误；D．当外电阻越接近内电阻时，电源的输出功率越大，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大。闭合电键后，外电路的总电阻等于内电阻，因此电源的输出功率增大，故D正确。故选D。5．如图，一根通电直导线垂直放在方向水平向右、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中，以导线为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点，ac为竖直直径，bd为水平直径，直导线垂直于纸面，已知c点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（）A．直导线中电流方向垂直于纸面向里B．a点的磁感应强度大小为0C．b点的磁感应强度方向与B的方向成45°斜向右下方D．b点的磁感应强度大小为2T【答案】C【解析】A．c点的磁感应强度大小为0，说明通电直导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即通电直导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据右手螺旋定则判断可知，直导线中的电流方向垂直于纸面向外，故A错误；B．根据右手螺旋定则可知，通电直导线在a点产生的磁感应强度方向水平向右，与匀强磁场进行合成可知，a点的磁感应强度大小为2T，故B错误；CD．根据右手螺旋定则可知，通电直导线在b点产生的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形定则与匀强磁场进行合成可知，b点的磁感应强度大小为T，方向与B的方向成45°斜向右下方，故C正确，D错误。故选C。6．如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球由静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为C．足球与头部作用过程中动量变化量大小为D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为【答案】C【解析】A．设足球自由下落到人头顶前瞬时速度为，根据自由落体运动公式有代入数据解得对足球，在与人头部作用过程中，规定竖直向上为正，由动量定理代入数据解得足球的重力故头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍，故A错误；B．足球下落到与头部刚接触时动量大小故B错误；C．足球与头部作用过程中动量变化大小为故C正确；D．根据自由落体运动公式有代入数据解得下落时间因上升时间与下落时间相等，则足球从最高点下落至重新回到最高点过程中重力的冲量大小为故D错误。故选C。7．如图所示，光滑圆弧面上有一小球做简谐运动，B点为运动中的最低位置，A、C点均为运动过程中的最高位置。下列说法正确的是（）A．B点是平衡位置，此处小球受到的回复力就是重力B．小球在B点时，重力势能最小，机械能最小C．小球在A点、C点时，速度最小，对圆弧面的压力最小，回复力最大D．若增大小球做简谐运动的幅度，则其运动周期变大【答案】C【解析】A．B点是平衡位置，此处小球受到的回复力是重力在切线方向的分力，此时恢复力为零，故A错误；B．小球在B点时，重力势能最小，整个运动过程机械能守恒，故B错误；C．小球在A点、C点时，速度最小，对圆弧面的压力最小，回复力最大，故C正确；D．简谐运动的周期与振幅无关，若增大小球做简谐运动的幅度，则其运动周期不变，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）A．电压表读数减小B．带电质点P的电势能减小C．电源的效率变高D．若电压表、电流表的示数变化量的绝对值分别为ΔU和ΔI，则【答案】AD【解析】A．滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，接入电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，根据可知，电压表的示数减小，故A正确；B．电压表示数减小，即平行金属板之间的电压减小，根据金属板之间的电场强度减小，由于带电质点P先前处于静止状态，重力与电场力平衡，电场力方向向上，当电场强度减小时，电场力减小，质点向下运动，电场力做负功，电势能增大，故B错误；C．由于滑片向b端移动时，接入电阻减小，外电路总电阻减小，可知，电源的效率变低，故C错误；D．根据上述有解得故D正确。故选AD。9．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量也为m的小物块从槽上高h处开始下滑，下列说法不正确的是（）A．在下滑过程中，物块和槽组成的系统机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒C．在压缩弹簧的过程中，物块和弹簧组成的系统动量守恒D．被弹簧反弹后，物块能回到槽上高h处【答案】BCD【解析】A．在下滑过程中，对于物块和槽组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，故A正确；B．在下滑的过程中，物块和槽在水平方向上的合外力为零，竖直方向上的合外力不为零，故系统的合外力不为零，不符合动量守恒的条件，故系统的动量不守恒，故B错误；C．在压缩弹簧的过程中，物块和弹簧组成的系统，水平方向受到竖直墙壁水平向左的作用力，合外力不为零，故物块和弹簧组成的系统动量不守恒，故C错误；D．因为物块与槽在水平方向上动量守恒，由于质量相等，根据动量守恒定律知物块离开槽时物块与槽的速度大小相等，方向相反，物块被弹簧反弹后，与槽的速度相同，做匀速直线运动，所以物块不会再滑上弧形槽，故D错误。本题选不正确的，故选BCD。10．两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．根据图像切线的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。三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）11．碰撞的恢复系数为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若则为弹性碰撞；则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的装置测量两球碰撞的恢复系数，使用半径相等的小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。安装装置，做测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。I．不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用圆把小球的所有落点圈在里面，圆尽量小，其圆心就是小球落点的平均位置。II．把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。III．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，依次用、、表示。（1）三个落地点距O点的距离、、中与所用的小球质量无关的是；（2）若测量量与的长度之比等于小球1与小球2的质量之比，则当满足下列表达式时，可说明碰撞过程动量守恒；A．B．C．（3）本实验也可用测量量、、来表示恢复系数，则此时，当越接近1时，碰撞越接近弹性碰撞。【答案】OPB【解析】本实验是通过平抛运动的规律求解小球碰撞前后的速度，在平抛运动中，初速度，下落高度h一定，则下落时间t一定，设小球1碰撞前瞬时速度为，碰撞后瞬间小球1、2的速度分别为、。则有，，（1）[1]位置P是小球1在无碰撞情况下的落点，其水平位移初速度与小球质量无关，故的长度与小球质量无关。、分别是小球1与小球2碰撞后的平抛运动的水平位移，因小球1与小球2碰撞后速度与小球质量有关，故、的长度就与小球质量有关。（2）[2]ON与OM的长度之比等于小球1与小球2的质量之比，若两球碰撞过程动量守恒，则有化简得可知当满足此式，说明碰撞过程动量守恒，故选B。（3）[3]由本题介绍的恢复系数定义可知，恢复系数的表达式为12．某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表（量程，内阻），电流表（量程），电阻箱，滑动变阻器，开关和单刀双掷开关、，导线若干。(1)实验时，先将接1，接3，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节、，使电流表、的指针偏转均较大，若这时示数为、电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为；若这时电阻箱接入电路的电阻为，则电流表的内阻用、、表示。(2)将开关接2，开关接4，将电流表改装成量程为3V的电压表，则电阻箱接入电路的电阻多次调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则得到电源的电动势，内阻后两空用b、k、、、中的符号表示。【答案】(1)0.26(2)4.9【解析】（1）[1]电流表最小刻度为，故电流表读数为；[2]根据串并联知识可得解得（2）[1]根据串并联知识可得解得[2][3]由闭合电路的欧姆定律得整理得由图示图像可知，图像的斜率纵轴截距解得电源电动势13．如图所示的电路中，电源的电动势未知，电源的内阻与定值电阻的关系为，电路的左侧接有水平方向的极板M、N，已知水平极板的长度为、两板之间的距离为。质量为、电荷量为的小球从极板左侧正中央沿水平方向以速度射入两极板，重力加速度为。(1)欲使小球沿水平方向穿过极板，则电源的电动势应为多少？(2)欲使小球刚好从上极板边缘离开，则电源的电动势应为多少？【答案】(1)(2)【解析】（1）若使小球沿方向射出电场，则小球在电场中做匀速直线运动，处于平衡状态，即由闭合电路欧姆定律得其中其中联立解得电源的电动势应为（2）由于小球刚好从上极板离开，则小球在电场中做类平抛运动，有由牛顿第二定律有由欧姆定律得联立以上各式解得电源的电动势应为14．如图所示，左、右两平台等高，在两平台中间有一个顺时针匀速转动的水平传送带，传送带的速度恒为、长度。时刻将一质量的物体A无初速地放在传送带左端，时与静止在传送带右端的质量的物体B发生弹性碰撞，一段时间后B又与质量的物体C发生弹性碰撞。已知开始时C与传送带右端相距，距离台边，A与传送带的动摩擦因数和C与平台的动摩擦因数均为，B与传送带和平台均无摩擦，所有碰撞时间均很短，物体均可视为质点，重力加速度g取。求：（1）动摩擦因数。（2）B与C第1次碰撞后C的速度大小；（3）A与B第1次碰撞后至A与B第3次碰撞前的过程中，A与传送带间因摩擦产生的热量Q；【答案】（1）0.2；（2）3m/s；（3）36J【解析】（1）A在传送带上的加速度假设A一直匀加速运动，则求得则到达传送带右端速度假设不成立，故A先加速后匀速解得（2）A与B第1次碰撞后解得之后B与C发生碰撞解得=3m/s（3）A与B发生第二次碰撞交换速度，A和B的速度大小为B静止，之后A滑上传送带再返回，与B发生第三次碰撞，第二次碰后到第三次碰前，A与传送带发生相对位移A与传送带间因摩擦产生的热量15．如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图。接在电压大小