2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）期末达标测试卷A卷

这是一份2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）期末达标测试卷A卷，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题5分，共50分）
1.小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片（用包装巧克力的锡箔纸制作）几乎闭合了。关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是( )
A.小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中，正电荷从金属球转移到金属箔中，中和了负电荷
C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是由于电子的转移引起的，不再遵循电荷守恒定律
2.如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有( )
A.电场E中A点电势低于B点B.转动中两小球的电势能始终相等
C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加
3.一装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，圆筒内的电场线如图所示，，且三点和电极P在一条直线上，下列说法正确的是( )
A.B点的电场强度大于A点的电场强度
B.
C.C点的电势比B点的电势高
D.负试探电荷在A点的电势能比在B点大
4.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )
A.A点电势大于B点电势
B.A、B两点的电场强度相等
C.的电荷量小于的电荷量
D.在A点的电势能小于在B点的电势能
5.如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取，，则( )
A.DC两点间电势差B.D点电势
C.该电场的电场强度D.该电场的方向为沿BC方向
6.用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中是待测电阻，是定值电阻，阻值是100Ω，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝.闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得，则的阻值为( )
A.80ΩB.100ΩC.150ΩD.180Ω
7.在图甲所示的电路中，电源的图象对应图乙中的图线a，定值电阻的图象如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为
B.当时，消耗的功率为
C.当时，电源效率最高
D.在时，电源输出的功率最大
8.高速列车进站做匀减速运动的位置随时间的关系式为，已知高速列车的质量为，重力加速度g取，则下列说法正确的是( )
A.前1s内重力的冲量为零
B.前1s内合外力做的功为
C.前1s内合外力的冲量为
D.前2s内列车动量变化量大小为
9.甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法不正确的是( )
A.甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是
B.甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是
C.甲、乙两弹簧振子最大回复力之比是
D.甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1:2
10.在“用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率”实验中，其光路图如图所示，人的眼睛位于B点附近，下列说法正确的是( )

A.大头针的位置需在眼睛的观察下确定
B.大头针的位置需在眼睛的观察下确定
C.和的距离应适当大一些
D.和的距离应适当小一些
二、实验题（共20分）
11.（10分）金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下实验器材供选择：
直流电源：电源电压4V，内阻可不计；
电流表：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；
电流表：量程0~3.0A，内阻约0.025Ω；
电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；
滑动变阻器：最大阻值20Ω；
滑动变阻器：最大阻值100Ω；
开关、导线等。
（1）从甲中读出金属丝的直径__________mm，从乙中读出金属丝的直径__________mm；
（2）在所给的器材中，应选的电流表是__________，应选的滑动变阻器是__________；（填仪器前的字母代号）
（3）根据题目要求，将下面实验电路图补充完整。
（4）用待测金属丝的电阻、长度L以及直径D表示金属丝的电阻率__________。
12.（10分）如图甲所示，在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为，摆球的直径为D，用毫米刻度尺测得摆线长度为l。回答下列问题：
（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的________。
A.最高点B.最低点C.任意位置
（2）该单摆的周期为________。
（3）若用l表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为________。
（4）如果测得的g值偏小，可能的原因是________。
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
（5）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图象是图乙中的________（选填“①”“②”或“③”）。
三、计算题（共30分）
13.（10分）如图所示，已知电子质量为m、电荷量为e，有一电子初速度为零，经电压加速后，进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，飞出时速度的偏转角为θ，电子重力不计。求：
（1）电子刚进入板间电场时的速度大小。
（2）电子离开电场时的速度大小v。
（3）平行金属板间的电场强度大小E。
14.（10分）如图所示，用一象棋棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处，小亮同学用较大的力将纸条抽出，棋子掉落在水平地面上的P点。已知棋子的质量为m，桌子边缘到地面的高度为h，与P的水平距离为s，设重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）棋子在空中运动的时间；
（2）纸条给棋子的冲量大小；
（3）要想使棋子的水平射程比P点更远一点，抽纸条的力应该稍微大一点还是稍微小一点？说明理由。（抽出纸条过程中可忽略棋子的位移）
15.（10分）一列横波上相距6 m的两个质点a和b的振动图象如图所示，且质点a比质点b先振动，已知波长，求：
（1）波的速度v；
（2）若以0.2 s末为计时起点，写出b点的振动方程；
（3）设P点距离b点2 m，且在之间，则从时刻开始，P点经过2 s通过的路程是多少？
答案以及解析
1.答案：C
解析：带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷（电子）被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故C正确，ABD错误。
故选C。
2.答案：AB
解析：A.沿着电场线方向，电势降低，所以A点电势低于B点，A正确；B.由于O点的电势为0，根据匀强电场的对称性，电势，又，，所以电势能，B正确；CD.位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆顺时针旋转，两小球受到的静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD错误。故选AB。
3.答案：C
解析：A.根据电场线的疏密程度与电场强度的关系，结合题图可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故A错误：
B.由电场线的疏密程度可看出，BP间的平均场强大于CB间的平均场强电场，根据可得
故B错误；
C.沿着电场线方向电势降低，可知C点的电势比B点的电势高，故C正确；
D.由电场线的疏密程度可看出，BP间的平均场强小于AP间的平均场强电场，根据可得
结合电场线方向知，
根据可得，负试探电荷在A点电势能小于B点的电势能，故D错误。
故选C。
4.答案：C
解析：由题意知点电荷Q带负电，所以有，A错误。将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功相等，有，所以，D错误，C正确。因为，A点比B点离点电荷Q近，所以，B错误。
5.答案：C
解析：AB.将AB二等分，由于
则每等分两端的电势差为4V，所以
可知
则
故AB错误；
CD.由于
B、C两点位于同一等势面上，根据沿电场线方向，电势降低，故电场线即沿AC方向，场强
故C正确，D错误。
故选C。
6.答案：C
解析：电阻丝MP段与PN段电压之比等于和的电压比，即为：；通过电流表的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，故有：；根据电阻定律公式有：有：，解得：，故选C.
7.答案：D
解析：A.根据题意，由图乙可得，定值电阻的电阻为
由闭合回路欧姆定律有
结合图乙可得
，
故A错误；
B.当时，由闭合回路欧姆定律有
消耗的功率为
故B错误；
C.电源效率为
可知，电流越小效率越高，则当时，电源效率最高，故C错误；
D.电源输出的功率为
由数学知识可知，当时，电源输出的功率最大，由闭合回路欧姆定律有
则有
解得
即在时，电源输出的功率最大，故D正确。
故选D。
8.答案：C
解析：A.根据冲量定义知，重力产生冲量，故A错误；
BC.根据位置时间关系式知，列车初速度为50m/s，加速度大小为，做匀减速直线运动，则
前1s内的位移为49m，则合力做功为
合力的冲量为
故B错误，C正确；
D.根据动量定理知，动量变化量大小等于合力的冲量，前2s动量变化量为
故D错误。
故选C。
9.答案：A
解析：从图中直接可以看出甲的振幅为，乙的振幅，甲的周期，乙的周期。
A.甲、乙两弹簧振子的振动周期之比为，根据，两者的频率之比为，故A错误；
B.甲振动了5个周期，路程为
乙振动了10个周期，路程为
故路程之比为，故B正确；
CD.根据胡克定律可知，甲、乙的最大回复力之比为2：1，又因为两球质量之比是4：1，根据牛顿第二定律可知，甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是1：2，故CD正确。
本题选择不正确的，故选A。
10.答案：C
解析：AB.大头针、的位置都不需要在眼睛的观察下确定，只有大头针、的位置需在眼睛的观察下确定，故AB错误；
CD.为了减小作图误差，和的距离应适当大一些，和的距离应适当大一些，故C正确，D错误。
故选C。
11.答案：（1）0.830；0.8
（2）；
（3）
（4）
解析：（1）螺旋测微器读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，由图甲可知读数为
10分度的游标卡尺精度值为0.1mm，游标卡尺读数等于主尺读数与游标尺读数之和，则
（2）根据题给器材参数可知通过金属丝的电流不可能超过1A，为了读数精确，应选择。
伏安法测金属丝电阻率时，为了使其两端电压能有较大范围的调节从而获取充足的数据，滑动变阻器应采用分压式接法，而为了便于控制分压，应选择。
（3）因为
所以电流表应采用外接法以减小系统误差。电路如图所示。
（4）根据电阻定律有
解得
12.答案：（1）B（2）（3）（4）B（5）①
解析：（1）为了减小测量周期的误差，应该将小球经过最低点时作为计时开始和终止的位置更好些，实际摆动中最高点的位置会发生变化，且靠近最高点时速度较小，计时误差较大。故B正确，ACD错误。
故选：B。
（2）因为摆球经过n次全振动的总时间为，则该单摆的周期为
（3）由单摆周期公式
可得，重力加速度的表达式为
（4）因为重力加速度的表达式为
A.测摆长时摆线拉得过紧，所测摆长l偏大，则所测重力加速度偏大，故A错误；
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故所测重力加速度偏小，故B正确；
C.开始计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故C错误；
D.实验中误将49次全振动次数记为50次，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故D错误。
故选：B。
（5）由题意可得，单摆的实际摆长为
由单摆周期表达式得
化简可得
由此得到的图象是图乙中的①。
13、
（1）答案：
解析：电子在电场中加速，有
解得
（2）答案：
解析：电子离开电场时的速度
（3）答案：
解析：电子飞过偏转电场过程中，有
又由于，则解得
14.答案：(1)
(2)
(3)见解析
解析：(1)棋子在空中做平抛运动，有
解得
(2)棋子做平抛运动的初速度
纸条给棋子的冲量大小为
(3)用稍微小的力，这样纸条抽出的时间更长，棋子受到滑动摩擦力作用的时间也更长，滑动摩擦力对棋子的冲量更大，棋子获得的速度也更大，水平射程更远。
15.答案：（1）20 m/s
（2）
（3）26 cm
解析：（1）质点a比质点b先振动，波从a向b传播，则有，因，则，由，得
(2)若从开始计时，b点的振动方程为
从0.2 s末开始计时，其振动方程为
因，代入方程得
(3)a点的振动方程为
设P比a晩振动的时间为
则
当时
当时