甘肃省白银市2022-2023学年高二下学期开学考物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省白银市2022-2023学年高二下学期开学考物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．随着智能手机的发展电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为( )
A.爱因斯坦B.法拉第C.洛伦兹D.密立根
2．使用电热水器时，需要在热水器底部安装防漏电装置——“隔电墙”，该装置可以在电热水器发生漏电时减少电流对人体的伤害，其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，该装置工作的原理是利用该装置将水道变得细且长。下列说法正确的是( )
A.“隔电墙”极大地增大了管道中水的电阻
B.“隔电墙”极大地增大了管道中水的电阻率
C.电热水器发生漏电时，由于有了“隔电墙”，因此通过使用者的电流为零
D.电热水器发生漏电时，通过人体的电流远远小于通过“隔电墙”的电流
3．天上的一片雷云聚集了大量的负电荷，电荷量为Q。假设这片云与大地构成了一个大电容器，并且该大电容器可以视为平行板电容器，电容为C，下列说法正确的是( )
A.这片云与大地之间的电压为
B.雷云与大地之间的电场线由雷云指向地面
C.若这片云与大地之间的距离减小，则C增大
D.若这片云与大地之间的距离减小，则这片云与大地之间的电压增大
4．如图所示，两个点电荷分别固定在A、B两处，A处点电荷带正电、电荷量为，处点电荷带负电、电荷量为，A、B两点连线上C点到A、B两点的距离关系为，则下列说法正确的是( )
A.在直线AB上A点左侧的某处有一点电场强度为零
B.在直线AB上B点右侧的某处有一点电场强度为零
C.C点的电场强度为零
D.A、B两点连线的中点为连线上电场强度最大的点
5．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻两端的电压与电流的关系图线，若将分别接到该电源上，则的电功率之比为( )
A.B.C.D.
6．如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在水平地面上，从时刻开始物体受到竖直向上的拉力F作用，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示，取重力加速度大小，则物体5s末的速度大小为( )
A.0
7．如图所示，光滑绝缘细杆与水平面的夹角为θ，杆上套有一质量为m、带电荷量为的小球，小球处在匀强电场（电场线未画出）中，匀强电场的方向与纸面平行，小球静止在杆上，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A.当匀强电场的方向竖直向上时，电场强度大小为
B.当匀强电场的方向平行于杆斜向上时，电场强度大小为
C.当匀强电场的方向水平向右时，电场强度大小为
D.当匀强电场的方向斜向右上方且与竖直方向的夹角为θ时，电场强度大小为
二、多选题
8．有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电场强度相同
B.c点的电势大于d点的电势
C.将带正电的试探电荷从b点移到d点，其电势能增加
D.负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能
9．如图所示，一带正电的点电荷固定在绝缘斜面上方D点，A、B、C是斜面上间距相等的三个点，D、B连线垂直于斜面，在A点由静止释放一带电小物块（可视为质点），小物块运动到C点时停下。下列说法正确的是( )
A.小物块可能带正电
B.小物块运动过程中，电势能先减小后增大
C.小物块运动过程中，经过B点时所受的滑动摩擦力最大
D.小物块从A点运动到C点的过程中，摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量
10．如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为m的小球以水平速度从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为4m，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A.小球上升的最大高度为
B.小球从小车的左端飞出的速度大小为
C.小球飞出后小车的速度大小为
D.整个过程中小球对小车做的功为
三、实验题
11．利用如图所示的装置验证动量守恒定律。正常工作的气垫导轨上有A，B两个滑块，滑块A和滑块B上都固定有完全相同、长度为d的遮光片。气垫导轨上装有光电门传感器1和2，与之连接的光电计时器（图中未画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将滑块A置于气垫导轨光电门1左侧某位置，滑块B置于光电门1和光电门2之间靠近光电门2的位置处。测得滑块A的质量为，滑块B的质量为。
（1）现给滑块A向的初速度，使它与静止的滑块B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是，则碰前滑块A的动量为_______（用题中给出的物理量符号表示）
（2）碰后滑块B向右运动，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是，滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是。要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为________。（用题中给出的物理量符号表示）
（3）若某同学在测量遮光片的宽度时，由于人为的错误致使测得的长度偏大，请问该错误对于该实验的结论_______（填“有”或“没有”）影响。
12．“秋实”实验小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（E约为1.5V，r小于1Ω），采用的电路图如图甲所示，电路中a、b两点间的实验器件未画出。
（1）为了完成该实验，在电路中a、b两点间可接入的器件是______。
A.阻值未知的定值电阻（阻值处于2Ω~5Ω间）
B.阻值为3Ω的定值电阻
C.滑动变阻器（0~10Ω）
D.电阻箱（0~99.9Ω）
（2）为了使实验结果更精确，实验小组的同学先用多用电表测量电压表的内阻，选择欧姆挡“”挡，正确操作后多用电表的示数如图乙所示，则电压表的内阻为_______Ω。
（3）经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图丙中画出了图象。由图象可知，此干电池的电动势_______V、内阻_______Ω。（结果均保留至小数点后两位）
（4）实验中测得的电池内阻_________（填“大于”、“小于”或“等于”）电池内阻的真实值。
四、计算题
13．如图所示，O点正下方2l处固定一电荷量为的点电荷，质量为m、电荷量为的小球（视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O点。现将小球拉至细线水平，将它由A点静止释放，测得小球经过最低点B时的速度大小为v。重力加速度大小为g，静电力常量为k，忽略空气阻力及小球所带电荷对空间电场的影响，求：
（1）点电荷在A点产生的电场的电场强度大小；
（2）A、B两点间的电势差。
14．如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为e，偏转电场的电压为U，极板的长度为L，板间距离为d，电子在偏转电场中运动时间t后射出，忽略电子受到的重力。求：
（1）加速电场的电压；
（2）电子射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角的正切值。
15．如图所示，水平面上有一凹槽，一辆长、质量的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量小物块（视为质点）接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推小物块，当力F做功时突然撤去该力，一段时间后，小物块刚滑上平板车，且平板车第一次与凹槽右端碰撞前平板车与小物块已共速，平板车第一次与凹槽左端碰撞前平板车与小物块也已共速。小物块与平板车之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，其他摩擦不计，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短。求：
（1）小物块刚滑上平板车时的速度的大小；
（2）平板车第一次与凹槽右端碰撞前瞬间，平板车与小物块的共同速度的大小；
（3）上述过程中，小物块到凹槽右端的最近距离。
参考答案
1．答案：B
解析：电磁感应的首次发现者是法拉第，故选B。
2．答案：A
解析：ABC.根据电阻定律可知
水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，所以漏电时“隔电墙”不能完全隔断电流。故A正确BC错误；
D.电热水器发生漏电时，因为串联关系，通过人体的电流等于通过“隔电墙”的电流，故D错误。
故选A。
3．答案：C
解析：A.根据电容的定义式有
解得
故A错误；
B.根据题意，雷云聚集了大量的负电荷，电场线终止于负电荷，这片云与大地构成了一个大电容器，可知雷云与大地之间的电场线由地面指向雷云，故B错误；
C.根据平行板电容器的电容表达式有
可知，这片云与大地之间的距离减小，则C增大，故C正确；
D.根据
，
解得
可知，若这片云与大地之间的距离减小，则这片云与大地之间的电压减小，故D错误。
故选C。
4．答案：A
解析：AB.因B带负电，A带正电，且B的电荷量大于A的电荷量，则根据场强叠加可知，场强为零的点必在A点左侧，选项A正确，B错误；
C.因为AB两电荷在C点的场强方向均向右，可知C点的电场强度不为零，选项C错误；
D.根据电场线分布可知，越靠近两点电荷的位置场强越大，可知A、B两点连线的中点不是连线上电场强度最大的点，选项D错误。
故选A。
5．答案：D
解析：由两图线的交点读出，接在电源上时电压，通过的电流，则电功率
接在电源上时，，则电功率
则的电功率之比为
故选D。
6．答案：B
解析：从图中可以看出，物体从2s开始才离开地面，此前拉力小于重力，物体处于静止状态，根据图象与时间轴所围的面积表示F的冲量，可得F在2~5s内的冲量为
取竖直向上为正方向，设物体5s末的速度为v，由动量定理得
解得
故B正确，故选B。
7．答案：D
解析：A.匀强电场的方向竖直向上，则小球所受电场力竖直向上，小球静止在杆上，小球合力为0，则杆对小球没有弹力作用，即
解得
故A错误；
B.当匀强电场的方向平行于杆斜向上时，对小球进行分析有
解得
故B错误；
C.当匀强电场的方向水平向右时，对小球进行分析有
解得
故C错误；
D.当匀强电场的方向斜向右上方且与竖直方向的夹角为时，对小球进行分析有
解得
故D正确。
故选D。
8．答案：AC
解析：A.该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，故A正确；
B.c、d两点在等量异种电荷连线的中垂线上，该中垂线为一等势线，则c点的电势等于d点的电势，故B错误；
C.正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从b点移到d点，其电势能增加，故C正确；
D.负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在c点的电势能大于在a点的电势能，故D错误。
故选AC。
9．答案：BD
解析：A.小物块能在C点停下，说明小物块受到引力，所以小物块带负电，故A错误；
B.由A分析可知，点电荷和小物块之间为引力，小物块运动过程中，小物块先靠近点电荷，再远离点电荷，则电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故B正确；
C.由于点电荷和小物块之间为引力，经过B点时距离最近，引力最大，斜面对小物块的支持力最小，则经过B点时所受的滑动摩擦力最小，故C错误；
D.小物块从A点运动到C点的过程中，电场力做功为零，由能量守恒定律可知，摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量，故D正确。
故选BD。
10．答案：BC
解析：A.当小球与小车速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度v，取向右为正方向，根据动量守恒
根据能量守恒
联立解得，小球上升的最大高度为
故A错误；
BC.设小球从小车的左端飞出的速度，小球飞出后小车的速度，根据动量守恒
根据能量守恒
解得
故BC正确；
D.根据动能定理，整个过程中小球对小车做的功为
故D错误。
故选BC。
11．答案：（1）（2）（3）没有
解析：（1）碰前滑块A的速度大小为
故碰前滑块A的动量为
（2）碰后滑块B向右运动，通过光电门2时的速度大小为
若规定向右为正方向，则碰后滑块B的动量为
滑块A向左运动，与光电门1相连的光电计时器显示的时间是，同理可求得碰后滑块A的动量为
若要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为
即
两边消掉d，所以需要验证的表达式为
（3）由于碰撞过程中，验证动量守恒的表达式为
显然与遮光片宽度无关，故对于该实验的结论没有影响。
12．答案：（1）CD（2）15000（3）1.48；0.77（4）小于
解析：（1）根据欧姆定律，待测电源得电动势约为1.5V，在a、b两点间接入滑动变阻器，当电阻取10Ω时，由
滑动变阻器阻值范围在0~10Ω，电流范围可取到0.15A~6A，可以满足实验要求，同理，使用电阻箱（0~99.9Ω）时，只要在阻值较小时取值即可，故可选CD。
（2）所选挡位为电阻挡，则示数为。
（3）由图象丙可知，已知在电源的特性图线中，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故，此时，当时，，已知在电源的特性图线中斜率的绝对值表示内阻，即
（4）在本实验中，测量误差主要来自于电压表的分流，实验中电流表所测到的电流比流过电源的电流要小，在图线中，真实值对应着图线②，测量值对应着图线①，差值表示电压表分得的电流，即
由图线可知，图线②斜率绝对值比图线①斜率绝对值小，可知，测量值比真实值小。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）根据点电荷产生的电场强度的公式有
（2）根据动能定理有
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）设电子从O点射入偏转电场的速度大小为，电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向有
电子由静止开始在加速电场中加速，根据动能定理有
解得
（2）设电子在偏转电场中的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
电子射出偏转电场时，竖直方向的分速度
设电子射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为θ，根据几何关系有
解得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）从力F向左推物块到小物块刚滑上平板车过程，根据动能定理有
可得
（2）对平板车和小物块组成的系统分析，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
解得
（3）设小物块从刚滑上平板车到与平板车共速的过程中，小物块相对于平板车滑行的距离为，由功能关系得
平板车第一次与凹槽右端碰撞后，小物块继续向右做匀减速直线运动，其加速度大小为a，根据牛顿第二定律得
小物块继续向右运动的位移
上述过程中，小物块到凹槽右端的最近距离
解得