2024-2025学年江西省八校协作体高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年江西省八校协作体高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列关于物理量的描述正确的是
A. 功是状态量，是标量，但有正负
B. 电势是标量，有正负，正负代表大小
C. 动量是矢量，冲量是标量
D. 速度变化量、加速度均为矢量，物体速度变化量大则加速度也一定大
2.如图所示，某同学质量为，在军事训练中要求他从岸上以的速度水平向右跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是，速度是，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，不计水和空气的阻力，以向右为正方向，人停在船上时，小船的速度为
A. B. C. D.
3.学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所示，关于该装置，下列说法可能正确的是
A. 该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场内信号的作用
B. 该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘埃提高空气质量
C. 在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除
D. 在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击
4.如图所示，假设有一太空电梯的轨道连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，空间站相对地球静止，某时刻电梯停靠在轨道中间某位置，卫星在同步空间站外侧并与同步空间站的运行方向相同，则下列说法正确的是( )
A. 太空电梯受到地球的万有引力一定大于卫星受到地球的万有引力
B. 太空电梯的速度一定大于卫星的速度
C. 电梯上的某物体脱落后将做离心运动
D. 电梯对电梯轨道的作用力方向指向地心
5.某品牌型号的充电宝的铭牌如图所示，下列说法正确的是( )
A. 若的电池容量为，为能量单位
B. 该充电宝的额定输出功率为
C. 若的电池容量为，则能提供的电能为
D. 若的电池容量为，则从没电至充满电需要约小时
6.电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中为阴极，为阳极，两极之间的距离为，在同一电场线上有、、三点，为两极的中点，且。在两极之间加上电压为的高压电。现有一电子在极附近由静止被加速运动到极。不考虑电子的重力，已知电子电荷量为，下列说法中正确的是( )
A. A、之间的电场强度为，且为匀强电场
B. 电子沿电场线由极到极时电场力做功为
C. 若将电子从点由静止释放，到达极时，动能增加为
D. 电子从点运动到点的时间大于其从点运动到点的时间
7.为测试某新车的性能，试验员驾驶该车在某实验路面上匀速行驶，运动过程中，前方空气初速度近似为与车作用后迅速与车共速，产生空气阻力。已知该车的迎风面积为，空气密度为，在某次实验时，该车匀速运动时功率为，若忽略地面的阻力，则实验条件下空气阻力的表达式为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如下图甲为多级直线加速器的原理图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如下图乙所示．不计粒子在电场中加速的时间．下列说法正确的是
A. 粒子在金属圆筒内做匀速直线运动
B. 粒子到达间隙处时，该处的电场强度都必须向右
C. 比荷相同的粒子均能被加速
D. 图中序号为的金属圆筒的长度为序号为的金属圆筒长度的倍
9.某同学玩电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗．玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，内阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻，灯泡电阻保持不变下列说法正确的是
A. 玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为
B. 玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为
C. 玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流为
D. 玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为
10.如图所示，在光滑绝缘水平面上的区域内存在水平向右的电场，电场强度随时间的变化关系如图所示．不带电的绝缘小球静止在点，时，带正电的小球以速度从点进入区域，随后与发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，的质量为，带电量为，的质量，、间距为，、间距已知，，带电量不变．下列说法正确的是
A. 第一次碰撞后小球的速度为
B. 第一次碰撞后向左运动的最大距离为
C. 第一次碰撞后向左运动的时间为
D. 两球会在区间内再次发生碰撞
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某学生要测量圆柱形导体的电阻率，经过粗测该导体阻值约为，现在需要更加精确地测量该电阻，实验中提供了如下的实验器材：
电压表量程，内阻约 电压表量程，内阻约
电流表量程，内阻 电流表量程，内阻
滑动变阻器最大阻值 电源电动势，开关和导线
电压表应选择 ，电流表应选择 填器材编号．
图甲中已连接了部分实验器材，最优的连线应选 填选项．
A.连接，连接 连接，连接
C.连接，连接 连接，连接
正确接线测得实验数据，作出图像如图乙，并求得图像的斜率为，圆柱体的直径和长度分别用和表示，则该圆柱体电阻率的测量值为 用题中给的字母表示．
12.某同学利用现有的电流表和电压表测定电源的电动势和内阻约为。实验器材有：待测电源约、电流表量程为、内阻，、电压表量程为、内阻、电阻箱、电阻箱、滑动变阻器、开关和若干导线。该同学在设计实验电路时发现电流表和电压表的量程较小。
该同学利用现有的电流表、电压表和电阻箱改装成一量程为的电流表和量程为的电压表，则电阻箱的阻值应调整到_________保留一位小数，并在图甲的虚线框内画出改装后的电路图________需标出对应的电表。
该同学正确操作，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表的示数和电流表的示数表盘刻度值并未修改，根据实验数据所绘出的图像如图乙所示。根据该图像可得，被测电源的电动势_________，内阻_________结果均保留到小数点后两位。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向成角，若小球获得与细线垂直的某一初速度后恰能绕点在竖直平面内做完整圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，，，取。求：
小球的带电荷量；
小球运动过程中动能的最小值；
小球绕点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和。
14.如图所示，质量均为的木块、并排放在光滑水平面上，木块上固定一竖直轻杆质量不计，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球现将球拉起使细线水平伸直，并由静止释放球，重力加速度为，小球和木块均可视为质点．求：
球从释放到最低点过程中，木块移动的距离；
、两木块分离时，的速度大小；
小球第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度相对小球的最低点．
15.某固定装置的竖直截面如图甲所示，高度可调的斜轨道，其水平投影，水平直轨道的长度，半径的圆轨道进出口、微错开，一侧进入，另一侧离开。长度，倾角的倾斜直轨道和半径也为、圆心角也为的圆弧管道相连，各轨道间平滑连接。在管道末端的右侧光滑水平面上紧靠着质量，右端固定有挡板的长木板，其上表面与管道末端所在的水平面平齐。质量为的滑块与、、长木板间的动摩擦因数均为，轨道由特殊材料制成，滑块与其动摩擦因数从到随距离变化如图乙所示。其它轨道均光滑，滑块视为质点，不计空气阻力，重力加速度取，，
若滑块恰能过圆轨道最高点，求到点的速度大小和释放点的高度；
若要保证滑块能到达竖直圆轨道且不脱离轨道不考虑从轨道返回的情况，求斜轨道的调节范围；
长木板的长度，滑块与长木板右侧的竖直挡板能发生弹性碰撞。若想滑块最终能停在长木板上，求斜轨道高度的调节范围。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

12.


13.小球静止时悬线与竖直方向成角，根据平衡条件可得
解得小球的带电荷量
小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点速度最小，根据牛顿第二定律，有
小球运动过程中动能的最小值
小球在运动过程中只有重力与电场力做功，电势能和机械能之和保持不变，点的动能、重力势能、电势能之和就是小球绕点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和，有

14.球从水平位置到最低点过程中，、、组成的系统水平方向动量守恒，且、速度相同，则有
即
又因为
联立可得
当球第一次摆到最低点时，、两木块分离，此刻、速度相等，设、速度大小为、球速度大小为，、、系统水平方向动量守恒有
A、、系统机械能守恒有
联立可得
即、两木块分离时，、、三者的速度大小均为。
球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，、共速设为，最大高度为，、系统水平方向上动量守恒有
A、系统机械能守恒有
得此时球与点的竖直距离。

15.滑块恰能过圆轨道最高点，在点有牛顿第二定律
解得
从释放到点，由动能定理得
解得
由上问知，若要保证滑块能到达竖直圆轨道且通过最高点
不脱离轨道另一临界条件是恰好到达圆心等高处减速为零，即
解得
所以
滑块从斜面下滑到达点
解得
故滑块不脱离轨道的条件是
或
滑块能在长木板上停留有两种情况
到点速度恰好为，在段时，摩擦力做负功，大小为
点的高度为
对到过程由动能定理
解得
滑块与木板的右端发生弹性碰撞后回到 点时恰好和木板共速，对整个过程分析由动量守恒定律
由能量守恒定律
解得
滑块由点到点过程，由动能定理
解得
即高度的范围为

第1页，共1页