2024-2025學(xué)年江蘇省南京市某校高二（上）段考物理試卷（9月份）（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年江蘇省南京市某校高二（上）段考物理試卷（9月份）一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.下列不屬于比值定義的是(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度E=Fq B.真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQr2

C.電容2.圖(a)為觀察電容器充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來(lái)采集電流隨時(shí)間的變化情況。如果不改變電路其他參數(shù)，只增大電阻箱的阻值R，實(shí)線和虛線分別表示改變前后放電過(guò)程電流隨時(shí)間變化的曲線，最符合實(shí)際情況的圖像為(

)A.B.C.D.3.污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電，可利用電泳技術(shù)對(duì)其進(jìn)行沉淀去污，基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負(fù)極，金屬圓盤置于底部，金屬棒插入污水中，形成如圖所示的電場(chǎng)分布，其中實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上，M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上。則(

)A.N點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的低

B.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P點(diǎn)的大

C.污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功

D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢(shì)能比其在P點(diǎn)的小4.如圖所示，彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，振子依次從a到b歷時(shí)0.2s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從b回到a的為1.2s，則該振子的振動(dòng)頻率可能為(

)A.1Hz B.1.25Hz C.2Hz D.2.5Hz5.某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，左圖為t=0.25s時(shí)的波形圖，右圖為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則(

)

A.該波向右傳播，波速為0.5m/s B.任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的位移相同

C.質(zhì)點(diǎn)P平衡位置坐標(biāo)x=1.5m D.t=1.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K向右運(yùn)動(dòng)了2.5m6.如圖所示，有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(

)A.mv22eL B.nv2Sm7.如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，內(nèi)阻為r，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A；R1=13r，R2=2r。若用電流表AA.將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.06A

B.將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02A

C.將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.08A

D.將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A8.某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)εr與濃度Cm的關(guān)系曲線如圖(a)所示，將平行板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構(gòu)成如圖(b)所示的電路，閉合開關(guān)S后，若增加溶液濃度，則(

)A.電容器的電容增大 B.電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變

C.電容器兩極板之間的電勢(shì)差增大 D.溶液濃度增加過(guò)程中電流方向?yàn)镹→M9.某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0=15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A，不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則(

)A.每秒水泵對(duì)水做功為75J

B.每秒水泵對(duì)水做功為225J

C.水泵輸入功率為400W

D.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5Ω10.圖為清洗汽車的高壓水槍，設(shè)水槍水平噴出水柱，水柱截面為圓形，直徑為D，水流速度為v，水柱垂直汽車表面，水柱沖擊汽車后速度為零。手持高壓水槍操作，水流剛進(jìn)入水槍時(shí)的速度可忽略不計(jì)，已知水的密度為ρ。下列說(shuō)法正確的是(

)A.高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為ρπvD2

B.水柱對(duì)汽車的壓強(qiáng)ρv2

C.水柱對(duì)汽車的平均沖力為11.如圖甲所示，某裝置由直線加速器和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成。直線加速器序號(hào)為奇數(shù)和偶數(shù)的圓筒分別和交變電源的兩極相連，交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示；在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，位于金屬圓板(序號(hào)為0)中央的電子由靜止開始加速，通過(guò)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)的圓筒間隙的時(shí)間忽略不計(jì)，偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)的A、B板水平放置，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，相距為d，極板間電壓為U，電子從直線加速器水平射出后，自M點(diǎn)射入電場(chǎng)，從N點(diǎn)射出電場(chǎng)。若電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力和相對(duì)論效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.電子在第3個(gè)與第6個(gè)金屬筒中的速度之比12

B.第2個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度為T2eU0m

C.電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共15分。12.某同學(xué)要做“測(cè)金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲長(zhǎng)度示數(shù)如圖甲所示，其值為l=______cm。

(2)先用多用電表歐姆擋的“×1”倍率粗測(cè)金屬絲的電阻，示數(shù)如圖乙所示，其阻值為R=______Ω。

(3)實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示，根據(jù)電路圖完成圖丁中的實(shí)物連線______。

(4)從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測(cè)電阻測(cè)量值______(填“大于”“小于”或“等于”)其真實(shí)值。如果測(cè)得的金屬絲長(zhǎng)度為l，直徑為d，電阻為R，都采用國(guó)際單位制單位，則它的電阻率ρ=______(用l、d、R字母表示)。三、計(jì)算題：本大題共4小題，共41分。13.質(zhì)子從靜止開始經(jīng)電壓U1加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為U2。微粒射入時(shí)緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為30°，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到兩極板距離相等，如圖所示。忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力。

(1)求電壓之比U1：U2。

(2)若將質(zhì)子和二價(jià)氦離子混合物從靜止開始經(jīng)電壓14.如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s。在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4m，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1cm的位置。

(1)求此波的可能周期；

(2)若波長(zhǎng)λ>0.4m，并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，寫成質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)方程。15.如圖所示，空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫出)，一固定光滑絕緣輕桿與水平方向夾角為θ。帶電量為+q的A環(huán)套在輕桿上，距離桿底端距離為6916l，保持靜止，已知A環(huán)的質(zhì)量為3m。距離A環(huán)l的位置有光滑絕緣環(huán)B，B環(huán)的質(zhì)量為m，不帶電，在外力作用下靜止。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中環(huán)的帶電量不變。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值；

(2)在(1)問(wèn)的基礎(chǔ)上，不改變電場(chǎng)方向，釋放B環(huán)，當(dāng)B環(huán)與環(huán)A發(fā)生碰撞時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的43倍，A環(huán)與B環(huán)的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。A環(huán)與B環(huán)第一次碰撞結(jié)束到第二次碰撞前相距最遠(yuǎn)的距離；

(3)從A環(huán)與B環(huán)的發(fā)生第一次碰撞開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間A環(huán)滑離桿。16.如圖，質(zhì)量為2m的勻質(zhì)凹槽放在光滑水平地面上，凹槽內(nèi)有一個(gè)半圓形的光滑軌道，半徑為R。質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)刻從半圓軌道的右端點(diǎn)由靜止開始下滑。整個(gè)過(guò)程凹槽不翻轉(zhuǎn)，重力加速度為g。求：

(1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，凹槽相對(duì)于初始時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的距離；

(2)小球第一次運(yùn)動(dòng)到凹槽最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)Π疾鄣膲毫Γ?/p>

(3)請(qǐng)借助此題情景從力學(xué)規(guī)律證明橢圓在長(zhǎng)軸頂點(diǎn)處的曲率半徑公式ρ=b2a(a表示半長(zhǎng)軸，b表示半短軸)。參考答案1.B

2.A

3.D

4.B

5.C

6.C

7.C

8.B

9.C

10.B

11.D

12.13.750

8

見解析

小于

πRd13.解：(1)質(zhì)子在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理可知：qU1=12mv2；

質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，豎直方向的分速度為：vy=vsin30°，由圖可知豎直方向的最大分位移為極板間距的一半，即d2=vy22a，豎直加速度為：a=qU2md；

聯(lián)立解得：U1：U2=2：1；

(2)粒子在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理可知：q2U1=12m2v22；

粒子在加速電場(chǎng)中，沿加速電場(chǎng)的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向不變；

粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，若板長(zhǎng)為L(zhǎng)，L=v2cos30°t，

14.解：(1)根據(jù)題意，有兩種情況：

第1種情況：波的圖像可能如圖1所示，

從圖像與余弦函數(shù)的規(guī)律，考慮周期性，可得：14λ+112λ+nλ=0.4m

解得波長(zhǎng)：λ=615n+5m，(n=0、1、2……)

可得周期：T=λv=615n+52s=315n+5s，(n=0、1、2……)

第2種情況：波的圖像可能如圖2所示，

同理可得：34λ′?112λ′+nλ′=0.4m

解得波長(zhǎng)：λ′=615n+10m，(n=0、1、2……)

可得周期：T′=λ′v=615n+102s=315n+10s，(n=0、1、2……)

(2)對(duì)應(yīng)第1種情況，若波長(zhǎng)λ>0.4m，則n只能取0，解得波長(zhǎng)只能為λ1=1.2m

可得周期為T1=λ1v=1.22s=0.6s

圓頻率為：ω1=2πT1=2π0.6rad/s=10π3

可得：y=2sin(10π3t+φ1)cm

對(duì)于質(zhì)點(diǎn)b，當(dāng)t=0時(shí)，y=?1cm，且向+y方向運(yùn)動(dòng)

解得：φ1=11π6

可得質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)方程為：y=2sin(10π3t+11π615.解(1)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與桿方向平行且沿桿向上時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，根據(jù)平衡條件

3mgsinθ=qEmin

解得電場(chǎng)的最小值

Emin=3mgsinθq

(2)質(zhì)量為m的光滑B環(huán)從靜止釋放，由牛頓第二定律

mgsinθ=ma

加速度為

a=gsinθ

設(shè)A與B碰前速度為v0，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

v02=2al

解得

v0=2glsinθ

由于A與B的碰撞為彈性碰撞，以A與B碰前速度為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律

mv0=mv1+3mv2

12mv02=12mv12+12×3mv22

聯(lián)立解得

v1=?2glsinθ2

v2=2glsinθ2

碰撞后，B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A由牛頓第二定律

q?43Emin?3mgsinθ=3ma′

可得

a′=gsinθ3

以沿桿向下為正方向，當(dāng)A與B速度相等時(shí)，相距最遠(yuǎn)，則有

v2?a′t1=v1+at1

解得

t1=32glsinθ4gsinθ

此時(shí)速度

v=gsinθ4

A環(huán)與B環(huán)第一次碰撞結(jié)束到第二次碰撞前相距最遠(yuǎn)的距離

Δxmax=v2+v2t1+v1+v2t1

解得

Δxmax=32l

(3)16.解：(1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，小球與凹槽在水平方向動(dòng)量守恒，規(guī)定向左為正方向，則有

mv1=2mv2

兩邊同乘t有

mv1t=2mv2t

根據(jù)水平方向的位移

x=vt

有

mx1=2mx2

得

x1=2x2

又根據(jù)幾何關(guān)系有

x1+x2=R

解得x2=13R

(2)小球第一次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒

mgR=12mv12+12×2mv22

小球與凹槽在水平方向動(dòng)量守恒，則有

mv1=2mv2

小球在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

FN?mg=m(v1+v2)2R

解得

FN=4mg

根