安徽省定远重点中学2024-2025学年第一学期高二物理期末考试（含答案）

2024-2025学年第一学期高二物理期末考试
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在真空中静止的两个等量正点电荷，点为两电荷连线的中点，点在连线的中垂线上，若在点由静止释放一个电子，如图所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是( )
A. 电子在从点到点运动的过程中，加速度可能先增大后减小，速度一定越来越大
B. 电子在从点到点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 电子运动到点时，加速度为零，速度也为零
D. 电子通过点后，速度越来越大
2.如图所示，水平面上固定一个绝缘支杆，支杆上固定一带电小球，小球位于光滑小定滑轮的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连，在拉力的作用下，小球静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使球移动一小段距离。在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 球运动轨迹是一段圆弧 B. 球受到的库仑力先减小后增大
C. 球所受的拉力做正功，库仑力做正功 D. 细线中的拉力一直增大
3.一电场中电势在轴上的分布如图所示，一点电荷由点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷( )
A. 在处的加速度为零 B. 在处的速度为零
C. 在到间往复运动 D. 在到间匀加速运动
4.通过相关仪器测得一人从地面起跳的过程中，所受地面的竖直方向支持力随时间的变化关系图像如图所示。图中至时间内，曲线和横轴围成的面积与矩形阴影部分的面积相等。已知此人质量为，重力加速度为，、为已知量，空气阻力不计。则此人离地瞬间的速度大小为( )
A. B. C. D.
5.某科研设备中的电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构原理图如图所示。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑。如果电子枪中正负接线柱之间电压为，板间加恒定电压，电极的长度为、间距为，板间不加电压。已知电子质量为，电荷量大小为，电子从灯丝逸出的初速度不计。则电子( )
A. 在极板间的加速度大小为
B. 打在荧光屏时，动能大小为
C. 打在荧光屏时，其速度方向与中轴线连线夹角的正切
D. 若，电子将打在荧光屏的下半区域
6.在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、为滑动变阻器，为定值电阻，为电容器。开始时开关、闭合。下列操作能使电容器所带电荷量增加的是( )
A. 断开开关 B. 断开开关
C. 向左移动滑动变阻器的滑片 D. 向左移动滑动变阻器的滑片
7.如图所示，质量为的人，站在质量为的车的一端。车长为，开始时人、车相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可忽略不计。当人由车的一端走到另一端的过程中，下列说法正确的是( )
A. 人的速率最大时，车的速率最小
B. 人的动量变化量和车的动量变化量相同
C. 人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
D. 当人走到车的另一端时，车运动的位移大小为
8.空间存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，两根长直导线、垂直于纸面水平放置，两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流，点为、连线的中点，、两点关于对称，若、两点的磁感应强度大小分别为、，方向均竖直向上，则撤去匀强磁场和长直导线以后，、两点的磁感应强度大小分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图甲所示，电动势为、内阻为的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势，内阻
B. 图乙中
C. 滑动变阻器的滑片向左移动时，上消耗的功率一直减小
D. 调整滑动变阻器的阻值，可以得到该电源的最大输出功率为
10.质量为的光滑半圆弧槽静止在光滑的水平面上，、为半圆弧槽两侧端点，第一次将质量为的小球可视为质点从圆弧槽左侧边缘点正上方某一点由静止释放，如图甲所示；第二次将质量为的小球在点由静止释放，如图乙所示，则下列判断正确的是( )
A. 甲图中，小球第一次离开圆弧槽时，将做竖直上抛运动
B. 乙图中，小球不可能到达点
C. 两图中，小球的机械能均守恒
D. 两图中，圆弧槽向左运动的最大距离相同
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.实验小组找到一刻度清晰的微安表，但其内阻标识模糊不清。该小组同学决定测量该微安表的内阻并确定其量程，可供选择的器材如下：
A.滑动变阻器
B.滑动变阻器
C.一节干电池电动势约为
D.电阻箱最大阻值为
E.开关两个，导线若干。
按图甲所示电路图将乙图中的实物连线 。
滑动变阻器应选择 填“”或“”。
实验过程：将滑动变阻器的滑片移至 填“左”或“右”端，合上开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使微安表指针满偏后，保持滑动变阻器的滑片不动，断开开关，调节电阻箱的阻值，使微安表指针半偏，此时电阻箱的示数如图丙所示，则待测微安表的内阻为 。
12.用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块和相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。
实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块，轻推一下滑块，其通过光电门和光电门的时间分别为、，当 填“”“”或“”，则说明气垫导轨水平。
滑块置于光电门的左侧，滑块静置于两光电门间的某一适当位置，给一个向右的初速度，通过光电门的时间为，与碰撞后通过光电门的时间为，通过光电门的时间为，为完成该实验，还必需测量的物理量有 。
A.遮光片的宽度 滑块的总质量
C.滑块的总质量 D.光电门到光电门的间距
若实验测得遮光片的宽度，滑块的质量，滑块的质量，，，。
计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为 ，两滑块相互作用以后系统的总动量算得。计算结果保留两位有效数字
若实验相对误差绝对值，即可认为系统动量守恒，则本实验中 。在误差范围内 填“能”或“不能”验证动量守恒定律。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为的电压加速后以一定速度沿轴线连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为，间距为，极板右侧到荧光屏的距离为已知电子电荷量为，质量为，重力不计．
求电子进入偏转电极时的速度
若偏转电极所加电压为，求电子离开偏转电场时竖直方向的偏移量及偏转角正切值
若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为、电场变化周期为，且远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过时的速度大小．
14.甲小孩乘一辆小车在光滑的水平冰面上以速度匀速行驶，发现正前方有一静止的乙车，甲小孩迅速拿起车上小球，均以相对地面为的水平速度抛向乙，且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为，每个小球质量，乙和他的小车的总质量为，不计空气阻力。求：
甲第一次抛球时对小球的冲量大小
甲抛出个小球后，甲的速度是多少
为保证两车不相撞，甲至少抛出多少个小球。
15.如图所示，空间存在水平向右、电场强度大小为的匀强电场。一个半径为的竖直光滑圆弧轨道与水平面相切于点。现将一质量为、带电荷量为的小球从点由静止释放，已知、间距离，小球与水平面间的动摩擦因数为，取重力加速度。求：
小球运动到点时的速度大小
小球对圆弧轨道压力的最大值
小球在竖直平面内上升的最大高度。
1.【答案】
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8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
左

12.【答案】
能

13.【答案】解：电子在加速场中加速，由动能定理得
解得；
电子在偏转场中做类平抛运动，设竖直方向的偏移量为，偏转角为，
水平方向匀速运动
竖直方向加速运动
其中
解得
偏转角正切值为
其中
解得
设电子打到荧光屏上的竖直位移为，由几何关系可得
解法：
结合图像可知，在一个周期内
将其代入，整理得
可知亮点的位置随时间均匀变化，即做匀速运动
则经过时的速度大小；
解法：
光点移动的速度
由图像可知
则经过时的速度大小
14.【答案】解：对第一个小球分析，根据动量定理有
，
解得甲第一次抛球时对小球的冲量大小；
设甲抛出第个小球后的速度为，根据动量守恒定律：系统初动量等于甲和剩余小球的动量与抛出小球动量之和，即，
解得：，方向水平向右。
以水平向右为正方向，当甲、乙两车最终速度相等时，两车刚好不相撞，设此时速度为，对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有，
对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有，联立解得，可知为保证两车不相撞，甲至少抛出个小球。
15.【答案】段对小球运用动能定理
设小球运动到轨道上的点时对轨道的压力最大，
小球在轨道上的等效重力
设等效重力与竖直方向的夹角为，
则
所以
段对小球运用动能定理
设小球运动到点时，轨道对小球的支持力为，则
解得
由牛顿第三定律，小球对圆弧轨道压力的最大值为；
设小球在竖直平面内上升的最大高度为，
段对小球运用动能定理
设小球离开点后上升的距离为

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