广东省广州市广东实验中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题.pdf

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1、试卷第 1 页，共 8 页 广东省广州市广东实验中学 2022-2023 学年高二上学期期中考试物理试题 一、单选题 1如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（）A第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 B第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 C第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些 D第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些 2 为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。如图，已知积雨云底层带负电，避雷针的顶端带正电，虚线为避雷针周围的等势线，a、b两点的场强大小分别为aE、bE，

2、电势大小分别为a、b，设雨滴下落过程中空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）Aab BabEE C一带负电的雨滴从 a 直线下落至 b 的过程中，加速度不变 D一带负电的雨滴从 a直线下落至 b 的过程中，电势能减少 3平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）试卷第 2 页，共 8 页 A B C D 4如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关 S 可以与不同接点连接。下列说法正确的是（）A当 S 接 1 或 2 时为直流电压挡，接 1 时量程较大 B当 S 接

3、1 或 2 时为直流电流挡，接 2 时量程较小 C当 S 接 3 或 4 时为直流电流挡，接 3 时量程较大 D当 S 接 5 或 6 时为直流电压挡，接 6 时量程较小 5用轻绳拴着一质量为 m、带正电的小球在竖直面内绕 O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为 E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能 Ek与绳中张力 F 间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为 g，则（）试卷第 3 页，共 8 页 A小球所带电荷量为bmgE B轻绳的长度为ab C小球在最高点的最小速度为2am D小球在最高点的最小速度为5am 6 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板

4、 O和金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E 组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。位于和圆筒 B、D 相连的金属圆板中央的一个质子在圆板 O和圆筒 A 之间的电场中由 O 点静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为 e，质量为 m，加速时电压 U大小相同。电源频率为 f，漂移管间缝隙很小，不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法不正确的是（）AMN所接电源的极性应周期性变化 B质子每经过一次狭缝速度的增加量为2eUm C质子从圆筒 E 射出时的速度大小为10eUm D圆筒 A、B、C、D、E 的长

5、度之比为1:2:3:4:5 7如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车 AB段是半径为 R的四分之一光滑圆弧，BC 段是长为 L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于 B点。一质量为 m的滑块（视为质点）在小车上从 A 点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入 BC 轨道，最后恰好停在 C点，已知小车的质量为 2m，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是（）试卷第 4 页，共 8 页 A滑块运动过程中的最大速度为2gR B整个运动过程中，小车和滑块组成的系统动量守恒 C整个运动过程中，小车的位移大小为3RL D滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数RL 二、多选题 8如图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池

6、两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是（）A保持 S 闭合，将 A 板向 B 板靠近，则 增大 B保持 S 闭合，将 A 板向 B 板靠近，则 不变 C断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 增大 D断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 不变 9某同学将一直流电源的总功率EP、输出功率RP和电源内部的发热功率rP随电流 I变化的图线画在同一坐标上，如图中的 a、b、c 所示，下面说法正确的是（）试卷第 5 页，共 8 页 A反映rP变化的图线是 b B电源电动势为 4V C电源内阻为2 D当电流为 0.5A 时，外电路的电

7、阻为4 10如图，已知某匀强电场方向平行于正六边形 ABCDEF 所在平面。已知 A、B、C、D点的电势分别为 4V、3V、1V、0V。现有一电荷量大小为 2e 的带电粒子（不计重力）从 A 点以初动能 6eV 沿 AC方向射入电场，恰好经过 AB的中点 G。下列说法中正确的是（）A该粒子一定带负电 B该匀强电场的场强方向是从 A沿直线指向 D C该粒子达到 G 点时的动能为 1eV D若只改变该粒子在 A点时的初速度方向，该粒子可能经过 C 点 三、实验题 11 碰撞的恢复系数的定义式为211020vvvev，其中10v和20v分别是碰撞前两物体的速度，1v和2v分别是碰撞后两物体的速度。若

8、1e，则为弹性碰撞；1e 则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）测量两钢球碰撞的恢复系数，实验中使用半径相等的钢质小球 1 和 2，且小球 1 的质量大于小球 2 的质量。实验步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置 O。第一步：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。试卷第 6 页，共 8 页 第二步：把小球 2 放在斜槽前端边缘处的 C 点，让小球 1 从 A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后

9、两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离 O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。上述实验中，（1）N点是_的平均位置；A小球 1 与小球 2 碰撞后小球 1 落点 B小球 2 落点 C不放小球 2，小球 1 落点（2）恢复系数的表达式为 e=_（用 OM、OP、ON表示）；（3）三个落地点距 O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量无关的是_；（4）若测得小球 1 与小球 2 的质量分别为1m、2m，则当_说明碰撞过程动量守恒（用 m1、m2、OM、OP、ON表示）。12图 a 为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图。（1）虚线框内是用毫安表改装成电

10、流表的电路。已知毫安表表头的内阻为 10，满偏电流为 100 mA，电阻 R12.5，由此可知，改装后电流表的量程为_ A。（2）实验步骤如下，请完成相应的填空：将滑动变阻器 R 的滑片移到_端（选填“A”或“B”），闭合开关 S；多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数 U和毫安表的示数 I；某次测量时毫安表的示数如图 b 所示，其读数为_ mA；试卷第 7 页，共 8 页 以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 UI 图线，如图 c 所示；根据图线求得电源的电动势 E_ V，内阻 r_。（结果均保留到小数点后两位）四、解答题 13如图所示，在 A点固定一正电荷，电荷量为 Q，在离 A 高度为

11、 H的 C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度 g.已知静电力常量为 k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力 （1）求液珠的比荷；（2）求液珠速度最大时离 A 点的距离 h；试卷第 8 页，共 8 页（3）若已知在点电荷 Q的电场中，某点的电势可表示成 kQr，其中 r为该点到 Q的距离(选无限远的电势为零)求液珠能到达的最高点 B 离 A点的高度 rB.14如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块、B、C，B 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计)。设 A 以速度 v0朝 B 运动，压缩弹簧；当 A、B 速度相等时，B 与 C 恰好相碰并粘接

12、在一起，然后继续运动。假设 B 和 C 碰撞过程时间极短。求从开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中（）整个系统损失的机械能；（）弹簧被压缩到最短时的弹性势能 15 如图，光滑绝缘水平地面上，静止并紧靠着的带正电小球 a 和不带电的绝缘小球 b，用长为2.5m的不可伸长且不会拉断的绝缘细绳相连。a的质量为0.1kg、电量为1.010-6C，b 的质量为 a 的 k(k0)倍。a 右侧有水平向右的匀强电场域，场强大小为 1.0105N/C、场区宽度为 2m。现同时给 a、b 以 1m/s 的速度开始运动，使 a 水平向右进入电场区域、b 水平向左运动，细绳绷紧瞬间两球具有共同速度 v，重力加速度取

13、10m/s2。求：(1)细绳绷紧瞬间 a 到电场左边界的距离；(2)v 与 k 的关系式；(3)a 离开电场区域时的速度大小。答案第 1 页，共 10 页 参考答案：1C【详解】AB两次拉动中，茶杯和纸之间均发生相对滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由 f=FN可知，两次拉动时纸给茶杯的摩擦力相同，故 AB 错误；C 第二次慢拉动白纸过程中，摩擦力作用时间长，则产生的冲量较大，根据动量定理可知，茶杯获得的动量大一些，故 C 正确；D 第一次迅速拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，故纸给茶杯的冲量小一些，故 D 错误。故选 C。2D【详解】A由题意可知，电场线的方向由下向上，沿着电场线

14、的方向电势降低，则有 ab 故 A 错误；B根据等势面画出电场线，可知 abEE 故 B 错误；CD一带负电的雨滴从a下落至b的过程中，受到向下的电场力逐渐变大，则加速度变大；电场力做正功，则电势能减小，故 C 错误、D 正确。故选 D。3A【详解】由于电压在一段时间内是常数，所以电场强度也是常数，带电粒子受到的电场力也是常数，根据牛顿第二定律 F=ma 可知带电粒子的加速度也是常数；带电粒子匀加速后，电压反向了，电场力也反向，该粒子做匀减速直线运动。由于加、减速时间相同，该粒子的速度恰好减为零，没有反向运动的机会；下一周期又开始匀加速。故选 A。4B【详解】AB当开关 S 旋到位置 1、2

15、位置，电阻与表头并联，则多用电表就成了电流表，接 1 时分流电阻小，其分流大，则量程大；接 2 时分流电阻大，其分流小，则量程小，故 A答案第 2 页，共 10 页 错误，B 正确；C当开关 S 旋到位置 3 或 4，电路中有电源，则多用电表就成了欧姆表，故 C 错误；D当开关 S 旋转到 5、6 位置，表头与电阻串联，则多用电表就成了电压表，串联电阻越大，则量程越大，所以接 5 时量程较小，接 6 时量程较大，故 D 错误。故选 B。5C【详解】A当0F 时，由 2vmgEqmL 212mva 联立解得 bmgqE 故 A 错误；B在最高点，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则有

16、 2vFmgEqmL 即 2122mvFmgEqL 由 2k12Emv 可得 k()22LLEFmgEq 由图像可组织，图像斜率 2aLkb 即 2aLb 故 B 错误；CD当0F 时，重力和电场力的合力提供向心力，此时为最小速度，由 答案第 3 页，共 10 页 212mva 解得 2avm 故 C 正确，D 错误。故选 C。6B【详解】A根据题意，直线加速器加速质子，其运动方向不变，由图可知，圆筒 A 电势高时，B 的电势低，质子才能在 AB 间的狭缝向右加速，则在下一个狭缝加速时需要圆筒 B 电势高，C 电势低，所以 MN所接电源的极性应周期变化，故 A 正确，不符合题意；B质子每加速一

17、次，由动能定理得 22211122eUmvmv 整理得 22212eUvvm 由上述式子可知2eUm并不是速度的增加量，故 B 错误，符合题意；C若质子从 O点进入，则共经历 5 次完整加速，有 2152eUmv 解得 10eUvm 故 C 正确，不符合题意；D质子到达 A 的左侧速度为Av，到达 B 的左侧速度为Bv，则有 2A12eUmv 2B122eUmv AALv T BBLv T 所以 答案第 4 页，共 10 页 AB12LL 同理可得圆筒 A、B、C、D、E 的长度之比为1:2:3:4:5，故D 正确，不符合题意。故选 B。7C【详解】A当滑块到达 B 点时速度最大，由水平方向动

18、量守恒定律有 120=2mvmv 此过程由机械能守恒定律有 221211222mgRmvmv 解得 143gRv A 错误；B滑块由 A 运动到 B过程中，系统所受外力的合力不为 0，系统在水平方向所受外力的合力为 0，则小车和滑块组成的系统动量不守恒，但是小车和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，B 错误；C由水平方向动量守恒的位移表达式有 120=2mxmx 又由于 12xxRL 解得 23RLx C 正确；D根据能量守恒定律可得 mgRmgL 解得=RL D 错误。故选 C。答案第 5 页，共 10 页 8AD【详解】AB保持 S 闭合，电容器的电势差不变，将 A 板向 B 板靠近，由U

19、Ed可知，电场强度变大，则小球受到水平向右的电场力变大，则 增大，故 A 正确，B 错误；CD断开 S，则电容器的电量不变，有 4rsCkd，4rQkdUQCs 则 44rrkdQsUkQEdds 由上式可知断开 S，将 A 板向 B 板靠近，电场强度不变，受到水平向右的电场力不变，则 不变，故 C 错误，D 正确。故选 AD。9BC【详解】A由电源的总功率的表达式为 EPEI 电源内部的发热功率表达式 2rPI r 可知，a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，c是抛物线且单调递增，表示的是电源内部的发热功率，选项 A 错误；B由图可知，当短路时，电流为 2A，总功率 8W，则由PEI可知 4

20、VE 选项 B 正确；C由图可知，当电路中的电流是 2A 时，电源内部的发热功率等于电源的总功率，则有 2rPI r 代入数据得 2r 选项 C 正确；D当电路中的电流值为 0.5A 时，由闭合电路的欧姆定律 答案第 6 页，共 10 页 EIRr 可得外电路上的电阻为 6R 选项 D 错误。故选 BC。10AB【详解】ABA、B、C、D点的电势分别为 4V、3V、1V、0V，可知 AD的中点电势等于BC 中点的电势，均为 2V，则 EC 和 FB 都是等势面，则场强方向沿 A 到 D方向；粒子仅在电场力作用下运动，根据物体做曲线运动时受到的合力指向轨迹内侧，所以可知粒子受到的电场力方向和电场

21、方向相反，电场强度方向如图 E 所示，电场力方向如图 F 所示，这样才有可能经过 G点，所以粒子应为负电，AB 正确；C到达 G点过程中，电场力做功为 0.5 2eV1eVAGWqU 所以 G点的动能为 5eV，C 错误；D若只改变该粒子在 A点时的初速度方向，若粒子能经 C 点，根据 WqU 可知，从 A到 C 点电场力做功为 22(4 1)6ACACWeUeVeV 由动能定理 kkACCAWEE 可得粒子到达 C点时的动能k0CE，速度是 0，但这种情况必须是电场力与速度方向反向即电场力由 C 到 A才符合，所以粒子不可能经过 C点，D 错误。答案第 7 页，共 10 页 故选 AB。11

22、 B ONOMOP OP 112mOPmOMm ON【详解】（1）1N 点是小球 2 落点的平均位置，AC 错误，B 正确。故选 B。（2）2小球做平抛运动，下落的高度相同，运动的时间相同，水平方向是匀速直线运动，则有水平方向速度可用水平位移来代替，则图中小球 1 碰前的速度用 OP 表示，小球 1 碰后的速度用 OM表示，小球 2 碰后的速度用 ON表示，则用测量的长度表示的恢复系数的表达式为 ONOMeOP（3）3三个落地点距 O点的距离OM、OP、ON中，OP是小球 1 碰撞前的水平位移，因此与实验所用的小球质量无关的是 OP。（4）4若测得小球 1 与小球 2 的质量分别为1m、2m，

23、则根据要验证的关系为 1 101 122m vm vm v 则当 112mOPmOMm ON 说明碰撞过程动量守恒。12 0.5 B 68 1.48（1.471.49 之间均可）0.45（0.430.48 之间均可）【详解】(1)1根据电流表改装原理，改装后的量程 11ggggI RI IIIR=+=+代入数据得 0.5 AI (2)2为保护电路，滑动变阻器为限流式接法时，闭合开关前，电阻应调至最大，故滑片应移到 B 端；3毫安表的最小刻度为 2 mA，故读数为 68 mA；4 UI图像纵轴的截距表示电源电动势，故由图c可知E1.48 V（1.471.49 V之间均可）；5由于横轴与纵轴的交点

24、纵坐标不为 0，故不能用纵轴截距与横轴截距之比求内阻。电流表的电阻 答案第 8 页，共 10 页 112gAgR RRRR=由 5AE UI r R=+(+)得 12.455AUrRI 则 0.45r=（0.430.48 均可）13（1）22gHkQ （2）2H （3）2H【详解】试题分析：（1）设液珠的电量为q，质量为m，由题意知，当液珠在 C 点时2QqkmgmgH，比荷为22 qgHmkQ（2）当液珠速度最大时2Qqkmgh，得2hH（3）设 BC 间的电势差大小CBU，由题意得CBCBBkQkQUHr，对由释放至液珠到达最高点（速度为零）的全过程应用动能定理得(0CBBqUmg rH）

25、，即()(0BBkQkQqmg rHHr），将第（1）问的结果代入化简22 320BBrHrH，解得2BrH 考点：动能定理的应用、带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键知道液珠的加速度为零时，速度最大，以及能够熟练运用动能定理和电场力做功公式WqU 14()116m20v；()1348m20v【详解】()从 A 压缩弹簧到 A 与 B 具有相同速度 v1时，对 A、B 与弹簧组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 mv0=2mv1 此时 B 与 C 发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为 v2，损失的机械能为 E，对 B、C 组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得

26、mv1=2mv2 12m21v=E+12(2m)22v 答案第 9 页，共 10 页 联立式得 E=116m20v()由式可知 v2v1，A 将继续压缩弹簧，直至 A、B、C 三者速度相同，设此速度为 v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为 Ep由动量守恒和能量守恒定律得 mv0=3mv3 12m20vE=12(3m)23v+Ep 联立式得 Ep=1348m20v 15（1）1.5m；（2）21kk；（3）见解析【详解】（1）设绳子长为 L，电场宽度为 d，小球、a、b 的初速度为0v，经时间 t细绳子绷紧，a 到电场左边界的距离为as，b 通过的距离为bs，设电场强度为 E，a 的质量为

27、m，在电场中的加速度为 a，以水平向右为正方向，根据 2012asv tat 0bsv t abssL qEam 联立解得 1.5mas （2）设绷紧前瞬间 a 的速度为tv，绷紧瞬间两球的共同速度为 v，以水平向右为正方向，根据题意 0tvvat 0()tmvkmvmkm v 解得 21kvk 当02k 时，小球向右运动 答案第 10 页，共 10 页 当2k 时，小球短暂速度为零 当2k 时，小球向左运动（3）设小球 a 离开电场时速度为1v，当02k时，a、b 两小球一起向右匀加速运动，由动能定理 22111()(1)(1)22aqE dsmk vmk v 解得 21351kkvk 当当2k 时，a、b 两小球一起向左匀加速运动，若 21(1)2aqEsmk v 即73 522k 小球仍然从电场右侧出来，速度大小为 21351kkvk 若 21(1)2aqEsmk v 即73 52k，小球仍然从电场左侧出来，根据动能定理 22111(1)(1)22aqEsmk vmk v 解得 21711kkvk