云南省玉溪市2023-2024学年高二(上)期末教学质量检测物理试卷（解析版）

这是一份云南省玉溪市2023-2024学年高二(上)期末教学质量检测物理试卷（解析版），共15页。
第Ⅰ卷（选择题，共43分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题（本大题共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，水平悬挂的直导体棒中通有从到的恒定电流，在该空间加上下列哪种磁场时，可能使悬挂棒的细线弹力为零（ ）
A. 水平向右的匀强磁场
B. 水平向左的匀强磁场
C. 垂直纸面向里匀强磁场
D. 垂直纸面向外的匀强磁场
【答案】C
【解析】若使悬挂棒的细线弹力为零，则只需细线受向上的安培力，因电流方向从到，据左手定则可得匀强磁场方向垂直纸面向里。
故选C。
2. 为一点电荷电场中的两点，两点的电场强度的方向分别如图所示，图中，下列说法正确的是（ ）
A. 场源电荷带负电B. 点场强一定大于点场强
C. 点场强一定小于点场强D. 点电势一定低于点电势
【答案】B
【解析】将和反向延长，找到交点即为点电荷所在位置，可以看出该点电荷带正电，因可知点到点电荷距离更近，因此点场强一定大于点场强，点电势一定高于点电势，故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 在某次花式摩托车比赛中，运动员骑摩托车（可视为质点）从平台边缘的点水平飞出（如图所示），一段时间后从倾角为的斜面的顶端点平行于斜面方向进入斜面，若两点间的高度差为，重力加速度为，则摩托车离开点时的速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】据平抛运动的规律可得
解得
故选D。
4. 如图所示，质量为的物块受一水平力作用静止在倾角为的斜面上，若斜面对物块的摩擦力恰好为零，重力加速度为，则力的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】物块受力分析如图所示，由平衡知识可得
故选C。
5. 一质量为的物体从空中由静止开始竖直下落，运动过程中受恒定阻力作用，其动能随下落高度变化的图像如图所示，图中坐标值均已知，则该物体下落过程中受到的阻力大小为（重力加速度为）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据动能定理
随下落高度变化图像的斜率表示物体所受的合外力，可得
解得
故选A。
6. 如图所示，一质量为的球置于立方体盒子中，当盒子竖直向上以加速度匀加速运动时，盒子对球的作用力大小为，当盒子竖直向下以加速度匀加速运动时，盒子对球的作用力大小为，当盒子水平向右以加速度匀加速运动时，盒子对球的作用力大小为，下列关系式正确的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当盒子竖直向上以加速度匀加速运动时，据牛顿第二定律可得
解得
当盒子竖直向下以加速度匀加速运动时，可得
解得
当盒子水平向右以加速度匀加速运动时，可得与重力的合力大小为，方向沿水平方向，可得
由以上分析可得
故B正确。
7. 如图所示，长度为的轻杆两端固定有质量为的小球和质量为的小球，杆可绕固定的转动轴在竖直平面内转动，两小球到转动轴的距离均为，且两小球均可视为质点。杆位于竖直位置时使小球受到轻微扰动后，在竖直平面内运动，为重力加速度，不计空气阻力和一切摩擦，则小球运动到最低点时对杆的拉力大小为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当到达最低点时，据机械能守恒定律可得
对球a在最低点据牛顿第二定律可得
解得
故选B。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8. a、b两质点从同一地点向同一方向运动，它们的速度随时间变化的图像分别如图中a、b所示，下列说法正确的是（ ）
A. a、b运动的加速度相同
B. 时刻a、b相遇
C. 时刻a、b相遇
D. 时间内a、b之间的最大距离为
【答案】CD
【解析】A．图像中，图线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，根据图像可知，a、b运动的加速度方向不同，可知a、b运动的加速度不相同，故A错误；
B．a、b两质点从同一地点向同一方向运动，时刻以前，的速度一直大于的速度，因此时刻在的前面，两者没有相遇，故B错误；
C．图像中，图像与时间轴 几何图形的面积表示位移，从图像可以看出，时间内a、b通过的位移相同，因此时刻a、b相遇，故C正确；
D．结合上述可知，时刻a、b相距最远，令该时刻共同速度为，由图像可得时刻它们的距离为
故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，卫星和卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们的绕行方向相同，的轨道半径小于的轨道半径，的周期为，此时刻两卫星之间的距离最近，下列说法正确的是（ ）
A. 的速率小于的速率
B. 的周期小于的周期
C. 相邻两次相距最近的时间间隔大于
D. 相邻两次相距最近的时间间隔小于
【答案】BC
【解析】AB．根据
得
因的轨道半径小于的轨道半径，可知的速率大于的速率，的周期小于的周期。A错误，B正确。
CD．当转一圈回到原位置时，还没有转完一圈，可知相邻两次相隔最近经历的时间大于，D错误，C正确。
10. 如图所示，矩形区域位于竖直平面内，边水平，该区域内有方向平行于平面、与水平方向成角斜向左上方的匀强电场，还有方向垂直于平面的匀强磁场（图中未画出），磁场的磁感应强度为。质量为、带电量为的小球从边上方某处由静止释放，并沿竖直线通过该区域，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场方向垂直于平面向里
B. 小球通过电磁场区域过程中机械能守恒
C. 匀强电场的电场强度大小为
D. 小球开始下落时离边的高度为
【答案】ACD
【解析】A．小球沿直线通过该电磁场区域，对小球受力分析可知小球所受洛伦兹力方向水平向右，据左手定则可知磁场垂直平面向里，故A正确；
B．小球通过电磁场区域时电场力对小球做负功，因此其机械能不守恒，故B错误。
C．由受力分析可得
解得
故C正确。
D．小球进入电磁场前
电磁场中运动过程，据受力分析可得
解得
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（非选择题，共57分）
三、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
11. 有一圈使用了一部分的导线，某同学想测量其长度，进行了如下实验：
（1）在说明书上查到该导线用合金材料制成，所用合金材料的电阻率，该导线的横截面积为。
（2）该同学用多用电表粗测该导线的电阻，当用“”倍率时，多用电表指针如图甲所示，则该导线电阻的测量值为________（结果保留两位有效数字）。
（3）为了较精确地测量该导线的电阻，某同学设计了如图乙所示的电路，图中滑动变阻器有下面两种规格可以选择：
A.
B.
该实验中，应选择________（填“A”或“B”）更合理。
（4）若实验中测得电压表示数为时，电流表示数为，可得待测导线的电阻为________。
（5）结合相关数据，可得待测导线的长度为_______（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】（2）86##87##88##89 （3）A （4）90 （5）90
【解析】（2）[1]该导线电阻的测量值为8.7×10Ω=87Ω。
（3）[2]滑动变阻器采用分压接法，应选较小的滑动变阻器更合理，故A更合理。
（4）[3]待测导线的电阻为
（5）[4]根据
代入数据可得
12. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证重物B和滑块A所组成的系统机械能守恒。实验前先将气垫导轨固定在水平桌面上，调成水平，右端固定一轻质定滑轮，滑块A和重物B分别系在一根跨过定滑轮的细绳两端，将一遮光条固定在滑块A上，一光电门固定在气垫导轨上方，使滑块运动过程中遮光条能穿过光电门。
（1）实验时，用螺旋测微器测量遮光条宽度（如图乙所示），则遮光条宽度_______。
（2）若测得滑块A（包括遮光条）的质量、重物B的质量，释放滑块时遮光条到光电门中心的距离为，遮光条通过光电门时光电计时器记录的时间为，取。则遮光条通过光电门时滑块A的速度大小为________，从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，滑块A和重物B组成的系统重力势能减少量为________、动能的增加量为________。（计算结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 2.800##2.799##2.801 ②. 2.80 ③. 1.23 ④. 1.18
【解析】（1）[1]用螺旋测微器测量遮光条宽度d=2.5mm+0.01mm×30.0=2.800mm。
（2）[2]遮光条通过光电门时滑块A的速度大小为
[3]滑块和重物组成的系统重力势能减少量
[4]动能增加量
四、计算题（本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，质量为、带电量为的滑块P（可视为质点）在外力（图中未画出）作用下静止在粗糙水平地面上，该空间以为界，左侧有水平向右的匀强电场，某时刻撤去外力后，P在电场中运动距离d后离开电场，再运动距离d后停止运动。滑块P与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）P运动过程中的最大速率；
（3）P运动的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）滑块P运动过程，据动能定理可得
解得
（2）滑块P离开电场时速度最大，在电场中运动过程，据动能定理可得
解得
（3）全过程，据运动学规律可得
解得
14. 某人驾驶汽车沿平直公路以速度行驶，看到前方旁边车道有故障车，为规避危险，驾驶员立即控制汽车开始做匀减速直线运动（忽略司机的反应时间），汽车速度减为时开始保持匀速行驶，匀速行驶后通过了故障车，确认没有危险后又开始控制汽车做匀加速直线运动，直到汽车速度恢复到。若汽车在减速阶段发动机不提供动力，加速阶段汽车产生的牵引力恒为车重的0.6倍，在整个运动过程中，汽车所受阻力恒为车重的0.35倍，取。求汽车因减速规避危险相对不减速匀速通过该路段延误的时间（结果保留整数）。
【答案】15s
【解析】减速阶段，对汽车有

匀速阶段，汽车前进的距离
加速阶段

汽车从开始减速到恢复原来速度通过的总位移和总时间
若汽车不减速，通过这段位移所需时间

延误的时间
解得
15. 如图所示，平面直角坐标系的第一象限内有沿轴负方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的粒子从轴上的点以初速度沿轴正方向射入电场，在电场中偏转后从点射出电场进入磁场，经磁场偏转后从点射出磁场，粒子重力不计。求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2）粒子在磁场中运动的速率；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，可得
其中
解得
（2）据类平抛运动的规律可得
解得
（3）作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。设粒子进入磁场时速度与轴正向成角，则
设粒子射出磁场时速度与轴正向成角，据几何关系可得
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力
解得