2022-2023学年河南省洛阳市栾川县第一中学高二上学期期末达标考试物理试题含解析

这是一份2022-2023学年河南省洛阳市栾川县第一中学高二上学期期末达标考试物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，实验题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1. 一根放在水平面内的绝缘光滑玻璃管，内部有两个完全相同的弹性金属小球A和B，带电荷量分别为＋9Q和－Q。两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图示位置时，A球的瞬时加速度为释放时的（ ）
A. B. C. 1D.
【答案】A
【解析】
【详解】设位于图示位置时两小球之间的距离为，则释放时两小球之间的静电力大小为
由牛顿第二定律可得释放时小球A的瞬时加速度为
释放后在静电引力作用下，两小球接触后再分开，电量先中和再平分，二者带了等量同种电荷，当再次经过图示位置时，两小球之间的静电力大小为
小球A的瞬时加速度为
所以有
故A正确，B、C、D错误；
故选A。
2. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. 正电荷在C点受到的静电力水平向右D. 正电荷在A点受到的静电力为0
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．等量异种电荷的电场线如图所示
根据电场线的疏密可知
A错误，B正确；
C．C点的电场线沿切线方向水平向右，正电荷在C点受到的静电力水平向右，C正确；
D．A点的电场强度不为零，正电荷在A点受到的静电力不为0，D错误。
故选BC。
3. 电场中电场线、电势能及电势的判断，下列说法正确的是（ ）
A. 电场中电势降低的方向即电场线方向
B. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
C. 若在E点的电势能为负值，则E点电势为负值
D. 若在A点的电势能比在B点的大，则A点电势高于B点电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场中电势降低最快的方向即为电场线方向，A错误；
B．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增加，电场力做负功，B错误；
C．若在E点的电势能为负值，根据
则在E点电势为正值，C错误；
D．根据电势能公式
可得，若在A点的电势能比在B点的大，则A点电势高于B点电势，D正确。
故选D。
4. 如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为，电势分别为。下列大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电场线疏密判断电场强度的大小，电场线越密电场强度越大，则；故AB均错误。
CD．顺着电场线，电势逐渐降低，则；故C错误，D正确。
故选C。
5. 如图所示a、b分别表示由相同材料制成的两根长度相同、粗细均匀、横截面积不同的金属丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（ ）
A. a金属丝的阻值小于b金属丝的阻值
B. b金属丝较粗
C. 由图线可知，金属丝阻值与流过的电流成正比
D. 由图线可知，金属丝阻值与两端的电压成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A．图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，故a金属丝的阻值大于b金属丝的阻值，故A错误；
B．a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大，故B正确；
C．电阻只与电阻本身有关，与流过的电流无关，故C错误；
D．电阻只与电阻本身有关，与所加的电压无关无关，故D错误；
故选B。
6. 欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律
可知，横截面积越大，长度越短，则阻值越小。则选择ab面为电流的横切面，故ACD错误，B正确。
故选B。
7. 电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，则下列说法正确的是（ ）
A. 连接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
B. 连接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮
C 连接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
D. 连接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
【答案】A
【解析】
【详解】A．连接A、B，使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律，电位器接入电路的电阻增大，电流减小，灯泡变暗，故A正确；
BC．连接A、C，电位器接入电路电阻不变，电流不变，灯光亮度不变，故BC错误；
D．连接B、C，使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮。故D错误。
故选A。
8. 如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）
A. 电热丝的电阻为55Ω
B. 当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出热风
C. 当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000J
D. 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J
【答案】A
【解析】
【详解】A．当吹热风时，电机动M和电阻丝R并联，电阻丝消耗的功率为
由可得
故A正确；
B．当开关S2闭合、S1断开时，电阻丝不工作，不产生热量，所以此时电吹风吹出冷风，故B错误；
C．当电吹风吹冷风时，S1断开，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；
D．当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能为
故D错误。
故选A。
9. 以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是（ ）
A. 变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
B. 电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在
D. 电磁波是纵波
【答案】B
【解析】
【详解】A．均匀变化的电场产生恒定的磁场，只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场，故A错误；
B．电磁波由真空进入介质传播时，波速变小，结合可知，波长将变短，故B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C错误；
D．电磁波是横波，即电磁振动方向与波速垂直，可以在真空中传播，故D错误。
故选B。
10. 下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因，正确的是（ ）
A. 经过调制后的电磁波向外界辐射能量的本领更强
B. 经过调制后的电磁波波长不变
C. 经过调制后的电磁波在空间才能传播得快
D. 经过调制后的电磁波才能把我们要告知对方的信息传递出去
【答案】AD
【解析】
【详解】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，传播速度不变；调制后波的频率改变，波长改变，经过调制后的高频电磁波带有低频信号，能把我们要告知对方的信息传递出去，故AD正确，BC错误。
故选AD。
11. 如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为（ ）
A. ，B. ，
C ，D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD．子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
子弹射入木块后，子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先向右做减速运动，后向左做加速运动，回到A位置时速度大小不变，即当木块回到A位置时的速度大小为
子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即墙对弹簧的作用力，根据动量定理得
所以墙对弹簧的冲量I的大小为
ABC错误D正确。
故选D。
12. 如图所示，物块固定在水平面上，子弹以某一速率从左向右水平穿透物块时速率为v1，穿透时间为t1，若子弹以相同的速率从右向左水平穿透物块时速率为v2，穿透时间为t2．子弹在物块中受到的阻力大小与其到物块左端的距离成正比．则
A. t1＞t2B. t1＜t2C. v1＞v2D. v1＜v2
【答案】B
【解析】
【详解】C、D、阻力对子弹做功时：W=Fx，描述力的空间的积累效果，根据受力的特点与做功的特点可知两种情况下阻力对子弹做的功大小是相等的，根据动能定理可知二者的末速度大小是相等的，即v1=v2．故C错误，D错误；A、B、设子弹的初速度是v0，子弹在物块中受到的阻力大小与其到物块左端的距离成正比，可知若子弹以某一速率从左向右水平穿透物块时，子弹受到的阻力越来越大，木块做加速度增大的减速运动，所以平均速度：;若子弹以相同的速率从右向左水平穿透物块时，子弹受到的阻力越来越小，则子弹做加速度减小的减速运动，所以平均速度：．子弹穿过物块的时间，所以可知t1＜t2．故A错误，B正确.故选B.
【点睛】该题解答的关键是需要先根据阻力做功的特点判断出两种情况下的末速度的大小是相等的．
二、实验题（共计2大题，共计22分）
13. 下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：
（1）本实验采用的科学方法是______
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法
（2）在该实验中，静电计的作用是______
A．测定该电容器两极的电势差 B．测定该电容器的电容
C．测定该电容器的电荷量 D．测定A、B两板之间的电场强度
（3）在实验中可观察到的现象（选填“变大”“变小”或“不变”）
①甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角______
②乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，静电计指针的张角______
（4）通过以上实验可归纳得到的结论是：________。
【答案】 ①. B ②. A ③. 变大 ④. 变大 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]探究多种因素电容大小的关系，采用的是控制变量法，故选B。
（2）[2]该实验中静电计是为了测定该电容器两极的电势差，从而反映出电容器电容大小的变化，故选A。
（3）①[3]甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，由可知，电容器电容C减小，又由于Q不变，则由可知，U变大。
②[4]乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，由可知，电容器电容C减小，又由于Q不变，则由可知，U变大。
（4）[5]由实验现象归纳总结可得：平行板电容器板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小。
14. 在“练习使用多用电表”的实验中。
（1）先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于×10挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图甲所示，为了使测量值更准确，“选择开关”应置于_____（填“×1”、“×100”或“”），并两表笔短接，调节图乙中_____（“”或“”）重新调零后进行测量。
（2）若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针偏转角度很大，则与二极管正极相连的是多用电表的_______（选填“红表笔”或“黑表笔”）。
（3）如图丙是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流、内阻；电池电动势内阻；变阻器阻值。
①该欧姆表的刻度值是按电池电动势为刻度的，当电池的电动势下降到、内阻增大到时仍可调零。调零后阻值将变______（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为，则这个电阻的真实值是______。
②该欧姆表换了一个电动势为、内阻为的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果______（选填“偏大”‘偏小”或“准确”）。
【答案】 ①. ×1 ②. B ③. 黑表笔 ④. 小 ⑤. 290 ⑥. 准确
【解析】
【详解】（1）[1][2]将多用表选择开关置于×10挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，由图甲所示可知，指针偏角太大，所选挡位太大，为了使测量值更准确，“选择开关”应置于×1，并两表笔短接，调节图乙中欧姆调零旋钮B重新调零后进行测量。
（2）[3] 若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管，某次探测时，表头指针偏转角度很大，说明二极管电阻很小，此时二极管正向偏压，欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，则与二极管正极相连的是多用电表的黑表笔。
（3）①[4][5]由闭合电路欧姆定律得
则
因为式中E变小，r变大，故将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为
E=1.5V
刻度的。测得某电阻阻值为300Ω时，电流表中的电流
其中
当电池电动势下降到
E'=145V
时，此时欧姆表的内阻
由闭合电路欧姆定律得
解得真实值
R'=290Ω
②[6]该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。其测量结果准确。
三、填空题（共计5大题，共计42分）
15. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，，求
（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球的质量m。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由
得
（2）对小球进行受力分析，如下图。因为小球静止，处于平衡状态，所以，由共点力的平衡条件得
即
（3）由动能定理得
解得
16. 如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电小球A（可看作点电荷）的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中．
（1）试求A、B两球间的距离r．
（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度大小和方向．
（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，B球的质量变为原来的一半，则θ=？
【答案】(1) (2) 方向水平向右(3)
【解析】
【详解】（1）根据平衡条件可知：
解得：
根据点电荷的电场强度公式有：
联立解得：
（2）取B为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用．根据平衡条有：
解得：
（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，则AB间的库仑力为：
根据平衡条有：
代入得：
解得：
17. 如图所示，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m．P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L．物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点．P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）．P与P2之间的动摩擦因数为μ，求：
（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；
（2）此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep．
【答案】（1），；（2），
【解析】
【详解】（1）P1、P2碰撞过程，由动能守恒定律
Mv0=2mv1
解得：v1=，方向水平向右
对P1、P2、P系统，由动能守恒定律
Mv0+2mv0=4mv2
解得v2=，方向水平向右
（2）当弹簧压缩最大时，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由动能守恒定律
Mv0+2mv0=4mv2
对系统由能量守恒定律
4μmg（L+x）=
解得x=-L
最大弹性势能
EP=
解得EP=