江苏省南京市九中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

江苏省南京市九中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、两颗人造地球卫星，都绕地球作匀速圆周运动，它们的质量相等，轨道半径之比，则它们的速度大小之比等于（）A.2：1 B.：1C.1：2 D.4：12、随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中．其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔元件电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示．下列说法正确的是（）A.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷C.在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高D.若转速表显示1800r/min，转子上齿数150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号3、电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨()A.a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹B.b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹C.c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹D.d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹4、如图所示，一个内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，L1和L2是小灯泡，R为滑动变阻器，P为滑片．若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，灯泡L2的亮度及R1消耗的电功率分别（）A.变亮，一直减小 B.变亮，先增大后减小C.变暗，无法确定 D.变暗，一直增大5、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段()A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.甲、乙向左运动的加速度不变D.乙物体对地面的压力不变6、一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是7v。该未知粒子（速度不变）跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是v。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是A.碰撞前后未知粒子的机械能不变B.未知粒子在两次碰撞前后方向均相反C.未知粒子的质量为D.未知粒子可能是α粒子二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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，有选错的得0分。7、在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离，下列结论正确的是A.电流表读数变小B.灯泡L变亮C.电容器C上的电荷量增多D.电压表读数变小8、如图所示，为理想变压器，电流表、电压表均为理想交流电表，为定值电阻，为滑动变阻器，为电容器，两点间接正弦交流电，则A.只将滑片下移时，电流表示数变小B.只将滑片下移时，电压表示数变大C.只增大输入交流电的电压时，电流表示数变大D.只增大输入交流电的频率时，电压表示数变大9、如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是A.小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒10、一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入电场中，由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h时速度为零，取重力加速度为g，下列判断正确的是A.液滴重力势能减少量为mghB.液滴的机械能减少量等于液滴的电势能增加量C.液滴的电势能增加量为mghD.电场力对液滴做的功为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图所示，平行金属导轨与水平面成倾角θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上，当磁感应强度减小为B1时，导体棒恰好不下滑。求:（1）试说明导体棒ab中电流的方向；（2）当磁感应强度多少时，导体棒恰好不上滑？12．（12分）在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽部分与水平槽部分平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．图中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下）．先不放被碰小球，让入射小球从挡板C处由静止滚下，重复若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重复若干次．在白纸上记录下挂于槽口的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，两小球直径相等，并用刻度尺测出OM、OP、ON的长度．入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2．则（1）入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应该满足m2_____m1（填“>”或“<”）（2）用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=___________mm（3）当所测的物理量满足表达式_____________________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球的碰撞遵守动量守恒定律（4）某次实验得到入射小球的落点M、P到O距离如图丙所示，假设两球的碰撞是弹性正碰，则被碰小球的落点N到O的距离ON=_________cm．（保留2位小数）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，设卫星质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则有：Gm得：v，轨道半径之比为：；则它们的速度大小之比为：．故ACD错误，B正确；2、B【解析】元件内载流子受到洛伦兹力和电场力的作用，故A错误；根据左手定则，电子向前端偏转，前端带负电，后端带正电，所以前端的电势低，符合要求，则元件中的载流子为负电荷，故B正确；当电场力和洛伦兹力平衡，有：，，解得：，故当c增大时，U减小，故C错误；转速，则霍尔传感器每分钟输出的脉冲信号个数为个，故D错误，故选B.3、C【解析】由题意可知，电子与质子有相同的速度，且电子质量小于质子，则电子的半径小于质子，由于电子带负电，质子带正电，由根据左手定则可知，电子偏右，质子偏左，故C正确；A、B、D错误4、D【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻变小，根据并联电阻关系得，R和L2的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则干路电流变大，，路端电压变小，则灯L1两端电压变小，变小；根据电路图及串联电路和并联电路的知识可知：，由上面分析知变小，而干路电流变大，所以变大，则变大，变大，而，路端电压变小，所以变小，则变小，亮度变暗，故ABC错误，D正确5、C【解析】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向．根据竖直方向受力平衡，可知甲对乙的压力的变化；根据牛顿第二定律，F=ma，可以判断整体的加速度的变化，和摩擦力的变化【详解】ABC.甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的没有摩擦力，根据牛顿第二定律，F=ma，整体的加速度不变，所以对于甲，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，所以A错误，B错误，C正确；D.甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以甲对乙的压力变大，故D错误；故选C.6、C【解析】A．碰撞过程中末知粒子将一部分能量转移到与其相碰的粒子上，所以机械能减小，故A错误；BCD．碰撞过程中由动量守恒和能量守恒得解得同理可知，联立解得碰撞后未知粒子的速度说明未知粒子没有反向，故BD错误，C正确；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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，有选错的得0分。7、AC【解析】AB．将滑动变阻器滑片P向a端移动后，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中电流I变小，则电流表读数变小，灯泡L变暗，故A正确，B错误；C．电容器C两端的电压：UC=E-I（RL+r），I变小，其他量不变，则UC增大，电容器C上的电荷量增多，故C正确；D．变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则路端电压增大，电压表读数变大，故D错误。故选AC。8、AC【解析】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R2的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况；【详解】A、只将滑片P

1下移，副线圈两端电压变小，输出功率变小，输入功率也变小，原线圈电流变小，电流表A示数变小，故A正确；B、只将滑片P

2下移，副线圈回路电阻变小，副线圈电流变大，电阻R

1分压变大，电压表示数变小，故B错误；C、只增大交流电的电压时，副线圈电压增大，输出电流增大，输入电流也增大，电流表示数变大，故C正确；D、只增大交变电流的频率，电容器的容抗减小，副线圈电流增大，R

1分压增大，电压表示数变小，故D错误；故选AC9、CD【解析】A．小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；B．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。故B错误；C．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零。所以小球与槽组成的系统机械能守恒。故C正确；D．小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确；故选CD。10、AB【解析】带电液滴在电场力和重力的作用，以竖直向下的初速度沿竖直方向下落，根据功能关系可得出电场力做的功；根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，即可求解【详解】带电液滴下落h高度，液滴重力势能减少量为mgh，选项A正确；由于只有重力和电场力做功，重力做正功，电场力做负功，电势能增加，而液滴的电势能与机械能之和不变，可知液滴的机械能减少量等于液滴的电势能增加量，由功能关系：W电=-mgh-，即液滴的电势能增加量大于mgh；电场力对液滴做的功大于选项B正确，CD错误；故选AB.【点睛】考查功能关系与机械能是否守恒，并知道除重力以外力做功，导致机械能变化：若此力做正功，则机械能增加；若做负功，则机械能减小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）从a到b；（2）。【解析】（1）当磁场增大时，导体棒会上滑，即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上，所以导体棒中电流方向为从a到b；（2）设棒中电流为I，导轨间距为L当磁感应强度为B1时，导体棒恰好不下滑，有：B1IL=mg(sinθ-μcosθ)当磁感应强度为B2时，导体棒恰好不上滑，有：B2IL=mg(sinθ+μcosθ)解得：12、①.<②.12.803（12.802-12.804）③.m1OP=m1OM+m2（ON-d）④.36.28【解析】（1）为防止入射球反弹，入射小球的质量要大于被碰小球的质量；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（3）根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题；（4）根据动量守恒定律以及机械能守恒定律列式，联立即可求得速度关系，从而求出OM、ON以及OP之间的关系【详解】（1）为防止入射球反弹，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应该满足m2<m1；（2）螺旋测微器的固定刻度读数为12.5mm，可动刻度读数为0.01×30.3mm=0.303mm，所以最终读数为：d=12.5mm+0.303mm=12.803mm（3）由动量守恒定律可知，如果动量守恒，则应保证：m1v=m1v1+m2v2；因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，（ON-d）是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1•OP=m1•OM+m2•（ON-d），说明两球碰撞遵守动量守恒定律；（4）设入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2．碰撞前入射球速度为v0，碰撞后两球速度分别为v1、v2．根据动量守恒得和机械守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2m1v02=m1v12+m2v22联立解得：v0+v1=v2三球平抛运动时间相同，则得到：OP+OM=ON′=ON-d故：ON=OP+OM+d=25cm+10cm+1.28c