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

2023-2024学年云南省玉溪市高二（上）期末教学质量检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
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. 垂直纸面向里的匀强磁场 D. 垂直纸面向外的匀强磁场
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
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.
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.
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.
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.
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.
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.、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、所示，下列说法正确的是( )
A. 、运动的加速度相同
B. 时刻、相遇
C. 时刻、相遇
D. 时间内、之间的最大距离为
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
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
三、实验题：本大题共2小题，共18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：
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。
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。
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. ．
该实验中，应选择_______填“”或“”更合理。
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_______。
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。
12.某同学用如图甲所示的实验装置来验证重物和滑块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，滑块和重物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。
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______。
若测得滑块包括遮光条的质量、重物的质量，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，滑块和重物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
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，质量为、带电量为的滑块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，在电场中运动距离后离开电场，再运动距离后停止运动。滑块与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。求：
匀强电场的电场强度大小；
运动过程中的最大速率；
运动的时间。
14.某人驾驶汽车沿平直公路以的速度行驶，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倍，在整个运动过程中，汽车所受阻力恒为车重的倍，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。
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：
匀强电场的电场强度；
粒子在磁场中运动的速率；
匀强磁场的磁感应强度大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】细线弹力为零，说明安培力向上与重力平衡，据左手定则可得磁场垂直纸面向里，C正确。
2.【答案】
【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.【答案】
【解析】【分析】
解决本题的关键是掌握平抛运动的基本规律，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
【解答】
据平抛运动的规律可得，，解得，故D正确。
4.【答案】
【解析】【分析】本题考查共点力平衡问题。做出物块受力的矢量三角形图，由三角形知识即可求解。
【解答】物块受力分析如图所示，可得，故C正确。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题考查功与能的图像问题，由于图像是一条过原点的直线，结合动能定理可知图像的斜率表示合外力，明确这一点是解题关键。
【解答】随下落高度变化的图像的斜率表示物体所受的合外力，可得，解得，故A正确。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查牛顿第二定律的应用，应用牛顿第二定律分析物体受力情况，是物理常用方法，特别要抓住牛顿第二定律的矢量性，即加速度方向与合力方向相同，对分析受力很有好处。
【解答】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，盒子左边对球有水平向右的大小为推力提供加速度，同时盒子在竖直方向还受到大小等于，方向竖直向上的支持力作用，可得盒子对球的作用力大小。由以上分析可得，故B正确。
7.【答案】
【解析】【分析】
、组成的杆连接体机械能守恒，由此求出到达最低点时两者的速度，再根据牛顿第二定律结合向心力公式可求出杆的拉力。
【解答】根据机械能守恒定律可得，当到达最低点时，根据牛顿第二定律可得，解得，由牛顿第三定律可知，杆受到的拉力为，B正确。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查图像以及追及相遇问题，图像的斜率等于加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移。
【解答】、运动的加速度方向不同，因此不能说它们的加速度相同，故A错误。
时刻以前，的速度一直大于的速度，因此时刻在的前面，故B错误。
从图像可以看出，时间内、通过的位移相同，因此时刻、相遇，故C正确。
时刻、速度相等，相距最远，由图像可得时刻它们的距离为，故D正确。
9.【答案】
【解析】【分析】本题考查万有引力定律的应用，对于绕地做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力分析圆周运动的物理量。
【解答】根据 ，可得 ， ，
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，故A错误， B正确。
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，故 D错误， C正确。
10.【答案】
【解析】【分析】
小球如果能沿直线通过电场、磁场的叠加场，那么必定是匀速直线运动，小球受到重力、电场力以及洛伦兹力而平衡，重力与电场力做功，洛伦兹力不做功。
【解答】、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，在电磁场中运动过程，据受力分析可得，解得，故D正确。
故选 ACD。
11.【答案】填，，也可以； ； ； 。
【解析】通过估读，该导线电阻的测量值约为。
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。
待测导线的电阻为。
根据，代入数据可得。
12.【答案】 ； ， ，。
【解析】用螺旋测微器测量遮光条宽度。
遮光条通过光电门时滑块的速度大小为。
滑块 和重物 组成的系统重力势能减少量。
动能增加量。
13.【答案】滑块运动过程，据动能定理可得，解得；
滑块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；
全过程，据运动学规律可得，解得。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：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的速度通过的总位移为，
总时间为，
若汽车不减速，通过这段位移所需时间，
延误的时间，
解得。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】粒子在电场中做类平抛运动，可得，，其中，解得；
据类平抛运动的规律可得，，，解得；
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。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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