资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩5页未读，
继续阅读
黑龙江大庆市省肇源县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（原卷版+解析版）
展开
这是一份黑龙江大庆市省肇源县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（原卷版+解析版），文件包含精品解析黑龙江大庆市省肇源县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷原卷版docx、精品解析黑龙江大庆市省肇源县第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
一、单项选择（每题4分，共28分，每题只有一个正确选项，错选不给分）
1. 下列情境中，A、B组成的系统满足动量守恒定律的是（ ）
A. 图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B
B. 图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后
C. 图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，在A落地前的运动过程中
D. 图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B，系统合外力不为零，动量不守恒，A错误；
B．图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后，水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，但是竖直方向合外力不为零，故系统动量不守恒，B错误；
C．图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，A在抛出前A、B系统合外力为零，故在A落地前的运动过程中A、B整体受到的空气浮力与整体重力仍然平衡，故系统动量守恒，C正确；
D．图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升，加速上升过程中系统合外力不为零，动量不守恒，D错误。
故选C。
2. 如图所示为一等腰直角三角形，为边的中点，三点处分别有一根垂直于所在平面的长直导线。当三根导线中通有大小相等，方向如图所示的电流时，D点处的磁感应强度大小为。仅将点处的导线中的电流反向，点处的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由右手定则可知，三根导线中的电流在D点产生的磁感应强度如图所示，由几何关系可知，三点到D点的距离相等，三根导线中电流大小相等，因此导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小相等，则有
因、大小相等，方向相反，合磁感应强度是零，因此则有
则有
将点处的导线中的电流反向，可知点处的导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小不变，方向与磁感应强度相同，即为，由磁感应强度的叠加原理，可得此时点处的磁感应强度大小为
ACD错误，B正确。
故选B。
3. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线A是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象，图线B是某电阻R的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ）
A. R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω
B. 电源的效率为33.3%
C. 若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，电源的输出功率增大
D. 此时闭合回路中电源两端的电压是为3V
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电阻R的图象可知，过坐标原点的割线的斜率表示电阻逐渐增大，即R的阻值随电压升高而增大，两图像的交点对应的阻值为
故A错误；
BD．光敏电阻和电源构成回路对应交点处的电压和电流，有
，，，
则电源的效率为
而此时闭合回路中电源两端的电压即为路端电压为1V，故B正确，D错误；
C．电源的输出功率与外电阻的变化关系图像为
若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，外电路的电阻变小，均小于电源内阻，可知输出功率变小，故C错误。
故选B。
4. 一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 爆炸后乙落地的时间最长
B. 爆炸后甲落地的时间最长
C. 甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D. 爆炸过程释放的化学能为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．爆炸后甲、乙和丙三块弹片在竖直方向上都做自由落体运动，所以落地的时间相等，AB错误；
C．丙沿原路径回到原射出点，所以丙的速度为，取向右为正，根据动量守恒
解得甲的速度为
根据水平位移
x=vt
由于两者下落的时间相同，故甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为，C错误；
D．爆炸过程释放的化学能为
D正确。
故选D。
5. 如图所示，ABCD为一边长为a的正方形的四个顶点，O为正方形的中心，E点是O点关于AD的对称点，F点是O点关于BC的对称点。在A点、B点分别放置电荷量为+Q的点电荷，在C点放置电荷量为+2Q的点电荷，在D点放置电荷量为-Q的点电荷。以无穷远为电势零点，下列说法中正确的是（ ）
A. O点的电场强度大小为E0=B. O点的电场强度大小为E0=
C. O点电势小于零D. 将试探电荷-q从E点移到F点电势能减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．点电荷和点电荷在点的电场强度大小为
方向由到，在点电荷和点电荷量在点的电场强度大小为
方向由到，所以四个电荷在点产生的电场强度的大小
故AB错误；
C．点在A、电荷的中垂线上，所以点在A、电荷的电场中的电势为零，而点在、电荷的电场中电势都大于零，所以点的电势一定大于零，故C错误；
D．点在A、电荷中垂线上，所以、点在A、电荷的电场中的电势均为零，而点离、电荷的距离大于离、电荷的距离，所以在、电荷的电场中点的电势小于点的电势，所以点的电势小于点的电势，即
所以试探电荷的电势能，故D正确。
故选D。
6. 某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B. 吹热风时通过电热丝的电流为4 A
C. 吹热风时电热丝的功率为990 W
D. 该电吹风中电动机的内电阻为440Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，开关S1、S2都闭合时电动机M和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，故A错误；
BC．开关S1、S2都闭合时电动机M和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，此时电热丝的功率为
电流为
故B正确，C错误；
D．只有开关S2闭合时，仅电动机接入电路，若电动机为纯电阻，其电阻为
由于电动机正常工作时为非纯电阻，则电阻不为440Ω，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC与竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时速度v=，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则（ ）
A. 电场中B点的电势为
B. 电场中A点的电势为
C. 小球运动到B点时的动能为2mgR
D. 小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.3mgR
【答案】D
【解析】
【分析】图中过O点的虚线是一条等势线，一直延伸到无穷远，O点的电势为零．小球从A运动到最低点的过程，由动能定理求出AO两点间的电势差，从而得到A点的电势．由对称性求B点的电势．小球从最低点到B的过程，由能量守恒定律求小球运动到B点时的动能，并求得总能量．
【详解】取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0．小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得：mgR+qUAO＝mv2；解得 ；而UAO=φA-0；解得：φA＝，故A错误；由对称性可知：UAO=UOB，即为：φA-0=0-φB；故有：φB＝−，故A错误；小球从A点运动到B点过程中，由动能定理得：Ek=qUAB=mgR，故C错误；小球在最低点处的动能和电势能的总和为：E1＝mv2+0＝mgR；由最低点运动到C点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，而重力势能增加量为：△Ep=mgR（1-cs37°）=0.2mgR；故动能、电势能的综合减少了0.2mgR，所以小球在C点的动能和电势能的总和为：E2=E1-0.2mgR=1.3mgR，故D正确；故选D．
【点睛】解决本题的关键是要知道等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其电势与无穷远处相同．在知道运用动能定理是求电势差常用的方法．
二、多项选择（每题6分，共18分，每题至少有一个正确选项，错选不给分，漏选给3分）
8. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则（ ）
A. 点电荷在x2和x4处电势能相等
B. 点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功
C. x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
D. 点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先沿方向后沿方向
【答案】BC
【解析】
【详解】A．x2−x4处场强方向沿x轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，x2处电势高于x4处电势﹐带负电的点电荷在x2处电势能比在x4处的小，故A错误；
B．x1-x3处场强为x轴正方向，则从x1到x3处顺着电场线方向移动负点电荷，电场力做负功，故B正确；
C．由U=Ed知E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，则知x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差，故C正确；
D．点电荷由x1运动到x4的过程中，场强方向不变，电场力方向不变，沿x轴正方向，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，电源电动势，内电阻，滑动变阻器的最大电阻，定值电阻，C为平行板电容器，其电容为。将开关S与a接触，则（ ）
A. 当的阻值增大时，两端的电压增大
B. 稳定消耗的最大功率为0.225W
C. 将开关从a接向b，流过的电流流向为
D. 将滑动变阻器的接入最大电阻，则开关的从a接向b，待电路稳定，流过的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当的阻值增大时，接入电路的总电阻增大，由闭合回路欧姆定律可得，总电流减小，则两端电压
减小，故A错误；
B．稳定后，消耗的功率为
由数学知识可知，当
时，消耗的功率最大，最大值为
故B正确；
CD．由图可知，当开关接a，稳定后，电容器右极板带正电，左极板带负电，当开关接b，稳定后，电容器右极板带负电，左极板带正电，可知，将开关从a接向b，电容器先放电，在反向充电，流过的电流流向为，将滑动变阻器接入最大电阻，由闭合回路欧姆定律可得，两端电压为
两端电压为
则开关的从a接向b，待电路稳定，流过的电荷量为
故D正确。
故选BD
10. 如图，一宽度为0.2m的绝缘导轨与水平面成37°角固定放置，导轨区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T。将一根质量为0.3kg的导体棒垂直放在导轨上，导体棒与外接电源相连，已知电源为5.0A时导体棒的处于静止状态，棒与导轨之间的最大静摩擦力为1.5N，，下列说法正确的是（ ）
A. 此时导体棒受到导轨的支持力大小为3.6N
B. 若增大电流，导轨对金属棒支持力减小
C. 此时导轨对金属棒的摩擦力大小为0.2N，方向平行导轨向上
D. 若减小磁感应强度，导轨对金属棒的摩擦力先变小再变大
【答案】AC
【解析】
【详解】根据题意，对导体棒受力分析，由左手定则可知，安培力水平向右，大小为
由于
可知，此时导轨对金属棒的摩擦力方向平行导轨向上，如图所示
AB．由平衡条件有
若增大电流，变大，则导轨对金属棒的支持力也增大，故A正确，B错误；
CD．由平衡条件有
解得此时导轨对金属棒的摩擦力大小为
方向平行导轨向上；若减小磁感应强度，减小，则增大，故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题（共21分，11题6分，12题7分，13题8分）
11. 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：由相同材料制成的A、B两个小车，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）。O为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来试算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“01”“12”“23”或“34”）。
（2）已测得小车A的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为____________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________________kg·m/s。（结果均保留3位有效数字）
【答案】（1） ①. 12 ②. 34
（2） ①. 0.606 ②. 0.603
【解析】
【小问1详解】
[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故12段为匀速运动的阶段，故选12计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，由于动摩擦因数相同，故A和B碰后的共同运动为匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，故应选34段来计算碰后共同的速度。
【小问2详解】
[1]碰前小车A的速度为
碰前两小车的总动量为
[2]碰后两小车的共同速度为
碰后两小车的动量为
12. 用如图所示的多用电表测量定值电阻。
（1）如图为一正在测量中的多用电表表盘；
①如果是用直流250mA挡测量电流，则读数为________mA；
②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为________V。
（2）若待测电阻的阻值约为20Ω，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准________（选填“直流电流电压”或“电阻”）的“0”刻线；
②将选择开关转到电阻挡的________（选填“1”、“10”或“100”）的位置；
③将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“刻线”）；
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
（3）测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量；
A．调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线
B．将红黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“1k”位置
D．把选择开关旋转到“100”位置
E．调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线
（4）某同学通过测量找到发光二极管的负极，第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是_______（选填“长管脚”或“短管脚”）所连接的一极。
【答案】 ①. 180 ②. 3.60 ③. 直流电流电压 ④. 1 ⑤. 0刻线 ⑥. DBE ⑦. 短管脚
【解析】
【详解】（1）[1]若是直流250mA挡测量电流，则最小分度值为，则读数为。
[2]如果是用直流5V挡测量电压，则最小分度值为0.1V，则读数为3.60V。
（2）[3][4][5]若待测电阻的阻值约为20Ω，则先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准直流电流电压的“0”刻线。再根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则，将选择开关转到电阻挡“1”的位置。然后将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0刻线”。最后将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
（3）[6]测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻，则不需要重新机械调零。根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则，所以应先把选择开关旋转到“100”位置，然后将红黑表笔接触，最后调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线。
故选DBE。
（4）[7]将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光，则说明此时二极管通入了正向电流，即红表笔接在二极管的负极，黑表笔接在二极管的正极。故二极管的负极是短管脚所连接的一极。
13. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材：电池组（两节干电池）
定值电阻
毫安表（量程为50mA，内阻）
电压表（量程为3V，内阻很大）
滑动变阻器R
电阻箱
开关
导线若干
（1）将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为_______mA。
（2）实验步骤如下：
①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到______端（选填“左”或“右”）；
②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出U-I图线。
（3）每节干电池的电动势E=______V，内阻=______（结果均保留两位有效数字）。
（4）从实验原理上分析，通过本实验测量的电动势_____实际电动势，测量的内阻_____实际内阻（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 500 ②. 左 ③. 1.5 ④. 1.0 ⑤. 等于 ⑥. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为
代入数据，解得
（2）[2]为了保护电路，应使电路的电流最小，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到左端。
（3）[3][4]根据毫安表改装原理，当毫安表示数为I时，此时电路中的电流为10I，毫安表和电阻箱并联后的电阻为
根据甲所示电路图，由欧姆定律可知，路端电压为
由图乙所示图象可知，纵轴截距为
解得
又图像斜率的绝对值为
解得
（4）[5][6]由电路图可知，当毫安表示数为零时，通过电池组的电流为零，图象的纵截距比电池阻的实际电动势，当电压表示数为零时，此时电池组与组成的等效电源的路端电压实际值就是零，即所测的短路电流为真实值，故通过本实验测量的电动势等于实际电动势，测量的内阻等于实际内阻。
四、解答题（共33分，14题7分，15题10分，16题16分）
14. 如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为的安全带，若工人不慎跌落，在安全带拉伸过程中给工人的缓冲时间，g取10。求：
（1）人从跌落到安全带最长时，重力对人的冲量；
（2）人从跌落到安全带最长的过程中，安全带对人的平均冲力是多大？
【答案】（1）1200N·s，方向竖直向下；（2）1200N
【解析】
【详解】（1）根据题意，工人由静止下落L的过程中，由可得，工人下落L的过程中的时间为
人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量大小为
方向竖直向下。
（2）取向下为正方向，在整个下落过程中，设人从跌落到安全带最长的过程中，安全带的平均冲力为F，对工人由动量定理得
解得
15. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求：
（1）电子经加速电场加速后的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值；
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
，
联立解得
电子射出时竖直方向速度为
电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值为
联立解得
（3）得电子打在荧光屏上的点到点的距离为
16. 如图，带电量为q=+2×10-3C、质量为m=1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场。与B球形状相同、质量为3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0=10m/s向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在电场中两球又发生多次弹性碰撞，已知每次碰撞时间极短，小球B的电量始终不变，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小；
（2）第一次碰撞后又经过多少时间两小球第二次相碰；
（3）第二次碰撞前和碰撞后瞬间小球B的动能。
【答案】（1）5m/s，15m/s；（2）10s；（3）5050J
【解析】
【详解】（1）第一次碰撞时，取水平向右为正方向，设碰后A、B的速度分别为v1、v2，根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
联立解得第一次碰撞后瞬间AB两小球的速度大小为
，
（2）碰后两球均进入电场，竖直方向二者相对静止，均做自由落体运动，水平方向上A做匀速运动，B做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，B的水平加速度为
代入数据得
设经时间t两球再次相碰，则有
解得第一次碰撞后到两小球第二次相碰所用时间为
（3）B的水平速度为
代入数据得
负号表示方向向左；
竖直速度为
代入数据得
故第二次碰撞前瞬间小球B的动能为
联立解得
代入数据得
第二次碰撞时，AB两球水平方向动量守恒，则有
根据机械能守恒得
解得第二次碰后水平方向A的速度为
B的速度为
故第二次碰撞后A竖直下落，（B在竖直方向上的运动与A相同），水平方向上，B做匀减速直线运动，则第二次碰撞后瞬间小球B的动能
代入数据得
额定电压
220V
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
一、单项选择（每题4分，共28分，每题只有一个正确选项，错选不给分）
1. 下列情境中，A、B组成的系统满足动量守恒定律的是（ ）
A. 图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B
B. 图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后
C. 图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，在A落地前的运动过程中
D. 图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中，物块A以初速度冲上静止在粗糙水平地面上的斜劈B，系统合外力不为零，动量不守恒，A错误；
B．图乙中，圆弧轨道B静止在光滑水平面上，将小球A沿轨道顶端自由释放后，水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，但是竖直方向合外力不为零，故系统动量不守恒，B错误；
C．图丙中，从悬浮的热气球B上水平抛出物体A，A在抛出前A、B系统合外力为零，故在A落地前的运动过程中A、B整体受到的空气浮力与整体重力仍然平衡，故系统动量守恒，C正确；
D．图丁中，水下打捞作业时，将浮筒B与重物A用轻绳相连接，正在加速上升，加速上升过程中系统合外力不为零，动量不守恒，D错误。
故选C。
2. 如图所示为一等腰直角三角形，为边的中点，三点处分别有一根垂直于所在平面的长直导线。当三根导线中通有大小相等，方向如图所示的电流时，D点处的磁感应强度大小为。仅将点处的导线中的电流反向，点处的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由右手定则可知，三根导线中的电流在D点产生的磁感应强度如图所示，由几何关系可知，三点到D点的距离相等，三根导线中电流大小相等，因此导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小相等，则有
因、大小相等，方向相反，合磁感应强度是零，因此则有
则有
将点处的导线中的电流反向，可知点处的导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小不变，方向与磁感应强度相同，即为，由磁感应强度的叠加原理，可得此时点处的磁感应强度大小为
ACD错误，B正确。
故选B。
3. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线A是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象，图线B是某电阻R的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ）
A. R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω
B. 电源的效率为33.3%
C. 若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，电源的输出功率增大
D. 此时闭合回路中电源两端的电压是为3V
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电阻R的图象可知，过坐标原点的割线的斜率表示电阻逐渐增大，即R的阻值随电压升高而增大，两图像的交点对应的阻值为
故A错误；
BD．光敏电阻和电源构成回路对应交点处的电压和电流，有
，，，
则电源的效率为
而此时闭合回路中电源两端的电压即为路端电压为1V，故B正确，D错误；
C．电源的输出功率与外电阻的变化关系图像为
若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，外电路的电阻变小，均小于电源内阻，可知输出功率变小，故C错误。
故选B。
4. 一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 爆炸后乙落地的时间最长
B. 爆炸后甲落地的时间最长
C. 甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D. 爆炸过程释放的化学能为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．爆炸后甲、乙和丙三块弹片在竖直方向上都做自由落体运动，所以落地的时间相等，AB错误；
C．丙沿原路径回到原射出点，所以丙的速度为，取向右为正，根据动量守恒
解得甲的速度为
根据水平位移
x=vt
由于两者下落的时间相同，故甲、丙落地点到乙落地点O的距离比为，C错误；
D．爆炸过程释放的化学能为
D正确。
故选D。
5. 如图所示，ABCD为一边长为a的正方形的四个顶点，O为正方形的中心，E点是O点关于AD的对称点，F点是O点关于BC的对称点。在A点、B点分别放置电荷量为+Q的点电荷，在C点放置电荷量为+2Q的点电荷，在D点放置电荷量为-Q的点电荷。以无穷远为电势零点，下列说法中正确的是（ ）
A. O点的电场强度大小为E0=B. O点的电场强度大小为E0=
C. O点电势小于零D. 将试探电荷-q从E点移到F点电势能减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．点电荷和点电荷在点的电场强度大小为
方向由到，在点电荷和点电荷量在点的电场强度大小为
方向由到，所以四个电荷在点产生的电场强度的大小
故AB错误；
C．点在A、电荷的中垂线上，所以点在A、电荷的电场中的电势为零，而点在、电荷的电场中电势都大于零，所以点的电势一定大于零，故C错误；
D．点在A、电荷中垂线上，所以、点在A、电荷的电场中的电势均为零，而点离、电荷的距离大于离、电荷的距离，所以在、电荷的电场中点的电势小于点的电势，所以点的电势小于点的电势，即
所以试探电荷的电势能，故D正确。
故选D。
6. 某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220 V电压下工作。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风
B. 吹热风时通过电热丝的电流为4 A
C. 吹热风时电热丝的功率为990 W
D. 该电吹风中电动机的内电阻为440Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，开关S1、S2都闭合时电动机M和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，故A错误；
BC．开关S1、S2都闭合时电动机M和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风，此时电热丝的功率为
电流为
故B正确，C错误；
D．只有开关S2闭合时，仅电动机接入电路，若电动机为纯电阻，其电阻为
由于电动机正常工作时为非纯电阻，则电阻不为440Ω，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC与竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时速度v=，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则（ ）
A. 电场中B点的电势为
B. 电场中A点的电势为
C. 小球运动到B点时的动能为2mgR
D. 小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.3mgR
【答案】D
【解析】
【分析】图中过O点的虚线是一条等势线，一直延伸到无穷远，O点的电势为零．小球从A运动到最低点的过程，由动能定理求出AO两点间的电势差，从而得到A点的电势．由对称性求B点的电势．小球从最低点到B的过程，由能量守恒定律求小球运动到B点时的动能，并求得总能量．
【详解】取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0．小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得：mgR+qUAO＝mv2；解得 ；而UAO=φA-0；解得：φA＝，故A错误；由对称性可知：UAO=UOB，即为：φA-0=0-φB；故有：φB＝−，故A错误；小球从A点运动到B点过程中，由动能定理得：Ek=qUAB=mgR，故C错误；小球在最低点处的动能和电势能的总和为：E1＝mv2+0＝mgR；由最低点运动到C点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，而重力势能增加量为：△Ep=mgR（1-cs37°）=0.2mgR；故动能、电势能的综合减少了0.2mgR，所以小球在C点的动能和电势能的总和为：E2=E1-0.2mgR=1.3mgR，故D正确；故选D．
【点睛】解决本题的关键是要知道等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其电势与无穷远处相同．在知道运用动能定理是求电势差常用的方法．
二、多项选择（每题6分，共18分，每题至少有一个正确选项，错选不给分，漏选给3分）
8. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则（ ）
A. 点电荷在x2和x4处电势能相等
B. 点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功
C. x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
D. 点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先沿方向后沿方向
【答案】BC
【解析】
【详解】A．x2−x4处场强方向沿x轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，x2处电势高于x4处电势﹐带负电的点电荷在x2处电势能比在x4处的小，故A错误；
B．x1-x3处场强为x轴正方向，则从x1到x3处顺着电场线方向移动负点电荷，电场力做负功，故B正确；
C．由U=Ed知E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，则知x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差，故C正确；
D．点电荷由x1运动到x4的过程中，场强方向不变，电场力方向不变，沿x轴正方向，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，电源电动势，内电阻，滑动变阻器的最大电阻，定值电阻，C为平行板电容器，其电容为。将开关S与a接触，则（ ）
A. 当的阻值增大时，两端的电压增大
B. 稳定消耗的最大功率为0.225W
C. 将开关从a接向b，流过的电流流向为
D. 将滑动变阻器的接入最大电阻，则开关的从a接向b，待电路稳定，流过的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当的阻值增大时，接入电路的总电阻增大，由闭合回路欧姆定律可得，总电流减小，则两端电压
减小，故A错误；
B．稳定后，消耗的功率为
由数学知识可知，当
时，消耗的功率最大，最大值为
故B正确；
CD．由图可知，当开关接a，稳定后，电容器右极板带正电，左极板带负电，当开关接b，稳定后，电容器右极板带负电，左极板带正电，可知，将开关从a接向b，电容器先放电，在反向充电，流过的电流流向为，将滑动变阻器接入最大电阻，由闭合回路欧姆定律可得，两端电压为
两端电压为
则开关的从a接向b，待电路稳定，流过的电荷量为
故D正确。
故选BD
10. 如图，一宽度为0.2m的绝缘导轨与水平面成37°角固定放置，导轨区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T。将一根质量为0.3kg的导体棒垂直放在导轨上，导体棒与外接电源相连，已知电源为5.0A时导体棒的处于静止状态，棒与导轨之间的最大静摩擦力为1.5N，，下列说法正确的是（ ）
A. 此时导体棒受到导轨的支持力大小为3.6N
B. 若增大电流，导轨对金属棒支持力减小
C. 此时导轨对金属棒的摩擦力大小为0.2N，方向平行导轨向上
D. 若减小磁感应强度，导轨对金属棒的摩擦力先变小再变大
【答案】AC
【解析】
【详解】根据题意，对导体棒受力分析，由左手定则可知，安培力水平向右，大小为
由于
可知，此时导轨对金属棒的摩擦力方向平行导轨向上，如图所示
AB．由平衡条件有
若增大电流，变大，则导轨对金属棒的支持力也增大，故A正确，B错误；
CD．由平衡条件有
解得此时导轨对金属棒的摩擦力大小为
方向平行导轨向上；若减小磁感应强度，减小，则增大，故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题（共21分，11题6分，12题7分，13题8分）
11. 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：由相同材料制成的A、B两个小车，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）。O为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来试算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“01”“12”“23”或“34”）。
（2）已测得小车A的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为____________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________________kg·m/s。（结果均保留3位有效数字）
【答案】（1） ①. 12 ②. 34
（2） ①. 0.606 ②. 0.603
【解析】
【小问1详解】
[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故12段为匀速运动的阶段，故选12计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，由于动摩擦因数相同，故A和B碰后的共同运动为匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，故应选34段来计算碰后共同的速度。
【小问2详解】
[1]碰前小车A的速度为
碰前两小车的总动量为
[2]碰后两小车的共同速度为
碰后两小车的动量为
12. 用如图所示的多用电表测量定值电阻。
（1）如图为一正在测量中的多用电表表盘；
①如果是用直流250mA挡测量电流，则读数为________mA；
②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为________V。
（2）若待测电阻的阻值约为20Ω，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准________（选填“直流电流电压”或“电阻”）的“0”刻线；
②将选择开关转到电阻挡的________（选填“1”、“10”或“100”）的位置；
③将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“刻线”）；
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
（3）测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量；
A．调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线
B．将红黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“1k”位置
D．把选择开关旋转到“100”位置
E．调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线
（4）某同学通过测量找到发光二极管的负极，第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是_______（选填“长管脚”或“短管脚”）所连接的一极。
【答案】 ①. 180 ②. 3.60 ③. 直流电流电压 ④. 1 ⑤. 0刻线 ⑥. DBE ⑦. 短管脚
【解析】
【详解】（1）[1]若是直流250mA挡测量电流，则最小分度值为，则读数为。
[2]如果是用直流5V挡测量电压，则最小分度值为0.1V，则读数为3.60V。
（2）[3][4][5]若待测电阻的阻值约为20Ω，则先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准直流电流电压的“0”刻线。再根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则，将选择开关转到电阻挡“1”的位置。然后将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0刻线”。最后将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
（3）[6]测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻，则不需要重新机械调零。根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则，所以应先把选择开关旋转到“100”位置，然后将红黑表笔接触，最后调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线。
故选DBE。
（4）[7]将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光，则说明此时二极管通入了正向电流，即红表笔接在二极管的负极，黑表笔接在二极管的正极。故二极管的负极是短管脚所连接的一极。
13. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材：电池组（两节干电池）
定值电阻
毫安表（量程为50mA，内阻）
电压表（量程为3V，内阻很大）
滑动变阻器R
电阻箱
开关
导线若干
（1）将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为_______mA。
（2）实验步骤如下：
①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到______端（选填“左”或“右”）；
②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出U-I图线。
（3）每节干电池的电动势E=______V，内阻=______（结果均保留两位有效数字）。
（4）从实验原理上分析，通过本实验测量的电动势_____实际电动势，测量的内阻_____实际内阻（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 500 ②. 左 ③. 1.5 ④. 1.0 ⑤. 等于 ⑥. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为
代入数据，解得
（2）[2]为了保护电路，应使电路的电流最小，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到左端。
（3）[3][4]根据毫安表改装原理，当毫安表示数为I时，此时电路中的电流为10I，毫安表和电阻箱并联后的电阻为
根据甲所示电路图，由欧姆定律可知，路端电压为
由图乙所示图象可知，纵轴截距为
解得
又图像斜率的绝对值为
解得
（4）[5][6]由电路图可知，当毫安表示数为零时，通过电池组的电流为零，图象的纵截距比电池阻的实际电动势，当电压表示数为零时，此时电池组与组成的等效电源的路端电压实际值就是零，即所测的短路电流为真实值，故通过本实验测量的电动势等于实际电动势，测量的内阻等于实际内阻。
四、解答题（共33分，14题7分，15题10分，16题16分）
14. 如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为的安全带，若工人不慎跌落，在安全带拉伸过程中给工人的缓冲时间，g取10。求：
（1）人从跌落到安全带最长时，重力对人的冲量；
（2）人从跌落到安全带最长的过程中，安全带对人的平均冲力是多大？
【答案】（1）1200N·s，方向竖直向下；（2）1200N
【解析】
【详解】（1）根据题意，工人由静止下落L的过程中，由可得，工人下落L的过程中的时间为
人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量大小为
方向竖直向下。
（2）取向下为正方向，在整个下落过程中，设人从跌落到安全带最长的过程中，安全带的平均冲力为F，对工人由动量定理得
解得
15. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求：
（1）电子经加速电场加速后的速度大小；
（2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值；
（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
，
联立解得
电子射出时竖直方向速度为
电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值为
联立解得
（3）得电子打在荧光屏上的点到点的距离为
16. 如图，带电量为q=+2×10-3C、质量为m=1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场。与B球形状相同、质量为3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0=10m/s向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在电场中两球又发生多次弹性碰撞，已知每次碰撞时间极短，小球B的电量始终不变，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小；
（2）第一次碰撞后又经过多少时间两小球第二次相碰；
（3）第二次碰撞前和碰撞后瞬间小球B的动能。
【答案】（1）5m/s，15m/s；（2）10s；（3）5050J
【解析】
【详解】（1）第一次碰撞时，取水平向右为正方向，设碰后A、B的速度分别为v1、v2，根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
联立解得第一次碰撞后瞬间AB两小球的速度大小为
，
（2）碰后两球均进入电场，竖直方向二者相对静止，均做自由落体运动，水平方向上A做匀速运动，B做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，B的水平加速度为
代入数据得
设经时间t两球再次相碰，则有
解得第一次碰撞后到两小球第二次相碰所用时间为
（3）B的水平速度为
代入数据得
负号表示方向向左；
竖直速度为
代入数据得
故第二次碰撞前瞬间小球B的动能为
联立解得
代入数据得
第二次碰撞时，AB两球水平方向动量守恒，则有
根据机械能守恒得
解得第二次碰后水平方向A的速度为
B的速度为
故第二次碰撞后A竖直下落，（B在竖直方向上的运动与A相同），水平方向上，B做匀减速直线运动，则第二次碰撞后瞬间小球B的动能
代入数据得
额定电压
220V
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
相关试卷
黑龙江省双鸭山市第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷（Word版附解析）： 这是一份黑龙江省双鸭山市第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试卷（Word版附解析），共24页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
黑龙江省哈尔滨市第九中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷： 这是一份黑龙江省哈尔滨市第九中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷，共7页。
黑龙江省伊春市铁力市马永顺中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份黑龙江省伊春市铁力市马永顺中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析黑龙江省伊春市铁力市马永顺中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题原卷版docx、精品解析黑龙江省伊春市铁力市马永顺中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共13页， 欢迎下载使用。
