行知中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试卷
参考答案
一、单项选择题（本题共6个小题，每个小题4分，共24分，每个小题的四个选项中只有一个正确选项）
1.【答案】D
【解析】
【详解】A．紫外线具有杀菌消毒的功能，红外线不具有该功能，故A错误；
B．X射线具有辐射性，不能用来通信和广播，故B错误；
C．能量量子化是指微观粒子的能量值只能是一个最小能量单位的整数倍，是不连续性，故C错误；
D．普朗克提出了能量子假说，不但解决了黑体辐射的理论困难，而且更重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学史上崭新的一页，故D正确。
故选D。
2.【答案】D
【解析】
【详解】A．当物体的形状大小对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可以看成质点；研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小、形状不可忽略，不可以看成质点，故A错误；
B．研究体操运动员的动作时，运动员的形状、大小不可忽略，不可以看成质点，故B错误；
C．研究蜜蜂翅膀的振动情况时，蜜蜂的形状、大小不可忽略，不可以看成质点，故C错误；
D．研究地球的公转时，地球的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故D正确。
故选D
3 B
4【答案】A
【详解】A.根据题意可知，带电粒子受到水平向右的电场力从而做匀加速直线运动，故A正确；
B.正电荷受到的电场力向上，与速度方向相互垂直，所以带电粒子做类平抛运动，故B错误；
C.带电粒子在匀强磁场中受到洛伦兹力的作用做匀速圆周运动，故C错误；
D.根据左手定则可知，正电荷受到垂直于平面向外的洛伦兹力做匀速圆周运动，故D错误。故选A
5、【答案】B
【详解】小球处于静止状态，对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上，故小球受两个弹力：一个水平向右；一个垂直斜面向上。故选B。
6.【答案】C
【解析】
【详解】在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，由于惯性，脱离赛车后的后轮沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。
故选C。
二、多选题（每题5分，共20分，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。）
7.【答案】BC
【解析】
【详解】AD．牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，自然界的任何两个物体之间都存在万有引力，无论宏观世界还是微观世界都符合万有引力定律的作用规律，故AD错误；
B．两物体各自受到对方引力是一对相互作用力，大小一定相等，故B正确；
C．卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值，故C正确。
故选BC。
8.【答案】BC
【解析】
【详解】AB．光照强度变大，光敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，总电流变大，通过内电阻和R0两端电压增大，灯泡两端的电压变小，灯泡变暗，电阻R1两端的电压变小，则通过电阻R1的电流变小，故A错误，B正确；
C．光照强度不变，滑动变阻器R2的滑片上滑，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，总电流变小，根据P=EI可知电源的总功率变小，故C正确；
D．由于不清楚电源内阻和外电路电阻关系，电源的输出功率不能确定，故D错误。
故选BC。
9【答案】AC
【详解】A．同步空间站和缆绳相对地面静止，角速度等于地球自转角速度，货物沿绳索上升，离地面高度增大时，其角速度始终等于地球自转角速度，故A正确；
B．货物的向心力始终由“太空电梯”对货物的作用力以及地球对货物的万有引力共同提供，故B错误；
C．由向心加速度公式可知，随着离地面高度的增大，圆周运动半径r增大，货物向心加速度增大，故C正确；
D．由线速度与角速度的关系 可知，随着离地面高度的增大，货物线速度增大，故D错误。故选AC。
10【答案】CD
【详解】A、由v-t图像可知，0-4s，物块向右运动，4s以后，物块向左运动，所以，物块经过4 s时间离出发点最远，A正确；
B、第3秒内，物块速度从2m/s均匀增加到3m/s，位移为 ，B正确；C、物块在3s 4s内的加速度：a1=△v1/△t1=-3m/s2，由牛顿第二定律得，F1-μmg=ma1，解得：F1=4N；物块在4s 5s内的加速度：a2=△v2/△t2= 3m/s2，由牛顿第二定律得：F2+μmg=ma2，
解得：F2=-16N，DC错误,本题选择错误答案，故选CD．
三、实验题（每空2分，共18分）
11 (1)大于 （2）B（3）ACD（4） .Op＝.OM+.ON
12、【答案】 1.5 1.0 < <
【详解】(1)[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，所以滑动变阻器滑片应滑至处。
(3)[2]根据图乙可知U-I图像与纵轴的交点为1.5V，则电动势为1.5V。
[3] U-I图像与横轴的交点0.7A，则
代入数据得
(3)[4]设电压表内阻为RV，由闭合电路欧姆定律得
则
当I=0时
从而得出
[5]由[4]得 从而得出
13.【答案】（1）0.6kg；（2）为弹性碰撞
【解析】
【详解】（1）根据图像可知，碰撞前a、b的速度分别为
，
碰撞后a、b的速度分别为
，
根据动量守恒可得
解得b小球的质量为
（2）碰撞前a、b系统的动能为
碰撞后a、b系统的动能为
由于
可知碰撞为弹性碰撞。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动，在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动，所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为，则在y方向上有
d= v1t
在x方向上有
又
联立，可得
速度方向沿y轴的负方向。
（2）两微粒在破裂瞬间满足动量守恒，因此有
微粒2在竖直方向向上匀速运动，运动的距离
水平方向运动的距离为
两微粒间的距离为
15【答案】（1）1m，；（2）300V/m
【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得r=1m
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
（2）设粒子运动到C点时，沿x轴负向的分速度大小为v1，则有
由牛顿第二定律得
qE=ma
由匀变速直线运动的速度位移公式得
v12=2a xOB
因粒子是垂直于磁场边界进入的，所以从该边界射出时，仍垂直于边界，所以有
xOB=r
代入数据得
E=300V/m行知中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试卷
满分：100分 时间：75分钟
一、单项选择题（本题共6个小题，每个小题4分，共24分，每个小题的四个选项中只有一个正确选项）
1. 关于电磁波的发现及应用、能量量子化，下列说法正确的是（ ）
A. 利用红外线的热效应能杀菌消毒，夜视仪利用了红外成像技术
B. X射线具有辐射性，可用来通信和广播
C. 能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值
D. 普朗克提出了能量子假说，解决了黑体辐射的理论困难，提出了“量子”概念
2. 下列情况中，可以将研究对象看成质点的是（ ）
A. 研究兵乓球的旋转情况 B. 研究体操运动员的动作
C. 研究蜜蜂翅膀的振动情况 D. 研究地球的公转情况
3 两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（）. 下列结论中正确的是（ ）
A. .光束a的频率比光束b的频率大
B. 在水中的传播速度，光束a比光束b大
C. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D. 光束从水中射向空气发生全反射时，光束a比光束b的临界角小
4. 在如图所示的匀强电场或匀强磁场B区域中，带电粒子（不计重力）做直线运动的是（ ）
A. B.
C. D.
5． 如图所示，球A在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是（ ）
A. 球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B. 球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
C. 球A受两个弹力作用，一个由挡板的向右的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的
D. 球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下
6. 在弯道上高速行驶的汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（ ）
A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B. 沿着与弯道切线垂直的方向飞出
C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D. 上述情况都有可能
二、多选题（每题5分，共20分，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。）
7.关于万有引力定律，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间
B. 两物体各自受到对方引力的大小一定相等
C. 卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值
D. 万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用
8.如图甲所示为一款节能路灯，电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示，其中电源的电动势为E、内阻为r，R0是定值电阻，R1是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），R2是滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A 光照强度变大，灯泡变亮
B. 光照强度变大，通过电阻R1的电流变小
C. 光照强度不变，滑动变阻器R2的滑片上滑，电源的总功率变小
D. 光照强度不变，滑动变阻器R2的滑片上滑，电源的输出功率一定变大
9.某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ）
A．粒子一定带正电
B．粒子一定是从a点运动到b点
C．粒子在c点的加速度一定小于在b点的加速度
D．粒子在c点的速度一定小于在a点的速度
10. 质量为m＝2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，在水平拉力F作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，如图a所示，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图b所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法不正确的是 ( )
A. 物块经过4 s时间离出发点最远
B. 第3s内物体的位移为2.5m
C. 在3.5 s 至4.5 s的过程，物块受到的水平拉力不变
D. 4.5 s时刻水平力F大小为4 N
三、实验题（每空2分，共18分）
11. （8分）如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
为了减少实验误差，入射球的质量应该 被撞球的质量 （填“大于”或“小于”）
（2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量__________（填选项前的序号），间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 小球做平抛运动的射程
C. 小球抛出点距地面的高度H
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是__________。（填选项前的符号）
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放的高度h
C. 分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N
D. 测量平抛射程OM、ON
（4）如果满足表达式 则说明两小球满足动量守恒。
12．（10分）用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至__________（选填“a”或“b”）端。
（2）根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示，则该电池的电动E=__________V，内阻r__________Ω（结果保留两位有效数字）
（3）利用该方案测出的电动势和内阻与真实值和相比___________（均选填“ >”“ <”或“ =”）
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰，碰撞时间不计，小球a、b质量分别为m1和m2，且。两小球碰撞前后位移随时间变化的图像如图乙所示。
（1）求解b小球质量m2；
（2）通过计算判断改碰撞为弹性还是非弹性碰撞。
14. （12分）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E，在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个带电微粒（分裂时的内力很大），其中微粒1的质量为m，电荷量为－q，微粒2的质量为2m，电荷量为＋q。微粒1的初始速度沿y轴负方向，经过一段时间到达（0，－d）点。不计重力和分裂后两微粒间的作用，试求：
（1）分裂后，微粒1的初始速度的大小：
（2）当微粒1到达（0，－d）点时，两微粒间的距离。
15.（14分） 如图，在xOy直角坐标系中，有一质量m＝1.0×10－12kg，带电量q＝2.0×10－10C的带正电的粒子（不计重力），垂直x轴从A点以v=200m/s的初速度进入x轴上方的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B＝1T。粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限，第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E，粒子随后经过y轴负半轴上的C点，此时速度方向与y轴负半轴成60°。已知OB＝OA。求：
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r和周期T；
（2）第四象限中场强E的大小。
