甘肃省白银市靖远县第四中学2023-2024学年高二下学期开学测评物理试题（原卷版+解析版）

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1. 如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是，由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为（ ）
A. 水平向左，
B. 水平向左，
C. 水平向右，
D. 水平向右，
【答案】C
【解析】
【详解】根据电场线从高电势处指向低电势处，可知此电场的电场强度方向为水平向右。由匀强电场中电场强度与电势差的关系可得
故选C。
2. 一个质量为0.1kg的小球从20m高处落下，与地面碰撞后反弹，上升的最大高度为12.8m，小球从开始下落到上升到最高点所用时间为4s，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为
A. 8NB. 10NC. 12ND. 15N
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查动量定理的应用。
【详解】ABCD.小球下落的时间
小球反弹后上升的时间
因此小球与地面作用时间为
从小球下落到上升到最高点，设向上为正方向，根据动量定理
解得：
FN=10N
故B正确ACD错误。
故选B。
3. 下列各图所示的情况中，线圈中能产生感应电流的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈在转动的过程中，线圈始终与磁场平行，磁通量始终为零，故线圈中不能产生感应电流，故A错误；
B．线圈没有闭合，不能产生感应电流，故B错误；
C．根据安培定则，线圈处在向里的磁场中，但线圈在运动的过程中，磁通量不变，故故线圈中不能产生感应电流，故C错误；
D．线圈回路闭合，且穿过闭合回路的面积增大，磁通量不断增大，则能产生感应电流，故D正确。
故选D。
4. 如图甲是静电喷涂原理的示意图．一带正电荷的涂料微粒从发射极由静止释放，仅在电场力的作用下，加速飞向吸板，其运动图像如图乙所示，是其路径上的两点．下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势比点的低
B. 点的电场强度比点的大
C. 涂料微粒在点的电势能比在点的大
D. 涂料微粒在点加速度比在点的大
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据带正电荷的涂料微粒的运动图像可知电场线由指向，则点的电势比点的高， A错误；
BD．由图像可知点加速度比点加速度大，电场线密集，场强大，电荷所受电场力大，加速度大，BD错误；
C．电场力向右对正电荷做正功，电势能减小，故正电荷在点的电势能比在点的电势能大，故选项C正确。
故选C。
5. 手机和平板电脑的触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板、分别接在一恒压直流电源的两端，上极板为可动电极，下极板为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极会向下移动，从而改变电容器的电容。当压力增大时（ ）
A. 电容器的电容减小B. 电容器所带电荷量减小
C. 极板间的电场强度减小D. 电阻上有从流向的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A．当压力增大时，两板间距减小，根据
可知，电容器的电容增大，选项A错误；
B．根据
Q=CU
因两板电压一定，则C增加时电容器所带电荷量增加，选项B错误；
C．根据
可知，极板间电场强度变大，选项C错误；
D．电容器所带电荷量增加，电容器充电，则电阻上有从流向的电流，选项D正确。
故选D。
6. 如图所示是常见永磁体的磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 磁感线总是从极到极，两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B. 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，磁感线有可能相交
C. 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质
D. 磁感线是客观存在于磁极或电流周围的一种物质
【答案】C
【解析】
【详解】A．磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，在磁体外部磁感线从极到极，内部从极到极，故A错误；
B．磁感线上每一点的切线方向表示磁场的方向，磁感线不相交，故B错误；
C．磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，故C正确；
D．磁感线是人们为了方便描述磁场人为规定的，并不是客观真实存在的物质，故D错误。
故选C。
7. 在空间中存在着沿x轴的静电场，其电场强度E随位置坐标x变化规律如图所示，A、B、C为x轴上的点，取x轴正方向为电场强度的正方向。下列说法中正确的是（ ）

A. AC段中B点的电势最低
B. 一带负电的粒子从A点运动到B点电势能减少
C.
D. 一正电荷仅在电场力作用下从A点运动到C点动能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．从A点到C点，电场强度的方向沿x轴正方向，电场强度的方向不变，沿电场线电势降低，故AC段中C点的电势最低，故A错误；
B．因为电场方向沿x轴正方向，一带负电的粒子从A点运动到B点，电场力对粒子做负功，则带电粒子的电势能增加，故B错误；
C．根据
可知图像与横轴围成的面积表示电势差，由图可知
故C正确；
D．因为电场方向沿x轴正方向，一正电荷仅在电场力作用下从A点运动到C点，电场力对电荷做正功，则电荷的动能增加，故D错误。
故选C。
二、多选题
8. 如图所示的电路中，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小。当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L变暗B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大D. 电源内阻的发热功率增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．当外界的光照强度减弱时，R的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，灯泡L变暗，故A正确；
B．根据
可知电源路端电压增大，所以电压表的示数增大，故B正确；
C．根据
可知电源的总功率减小，故C错误；
D．根据
可知电源内阻的发热功率减小，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，马路上的“微公交”是用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量为，电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则（ ）
A. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B. 蓄电池充满电时能储存5760J的能
C. 蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D. 电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据电功率公式P=UI，则电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流为
故A正确；
B．蓄电池充足一次电可储存的电能为
W=UQ=UIt=48V×120A×1h=5760W•h=2.0736×107J
故B错误；
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作
故C正确；
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电量为
q=It=25A×1h=25A×3600s=9×104C
故D错误
故选AC。
10. 如图所示，A、B为等量异种点电荷连线上的点且关于正电荷位置对称，C、B位于两电荷连线的中垂线上，则下列说法正确的是（ ）

A. A、B两点的电场强度大小关系为EA>EB
B. B、C两点的电场强度大小关系为EB>EC
C. 若将一带正电的试探电荷从A移到B处，静电力不做功
D. 若将一带正电的试探电荷从C移到B处，静电力不做功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．等量异种点电荷产生电场线和等势面的分布如图所示

根据图象可知B点电场线较A点密集，则
B点的电场线较C点密集，所以
故A错误，B正确；
C．因B点电势为零，A点电势大于零，可知若将一带正电的试探电荷从A移到B处，电势能减小，静电力做正功，故C错误；
D．因BC两点电势相等，均为零，可知若将一带正电的试探电荷从C移到B处，静电力不做功，故D正确。
故选BD。
三、实验题
11. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：
A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；
B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量
C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与a、b不连接），静止放置在平台上：
D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；
G．改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为______mm。
（2）针对该实验装置和实验结果，a经过光电门的速度大小为______；b离开平台水平速度=______。
（3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即______（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的的弹性势能为______（用上述实验所涉及物理量的字母表示）。
【答案】 ①. 3.80mm ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]挡光片的宽度
（2）[2]很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，a经过光电门的速度大小为
[3]b球离开平台后做平抛运动，根据
解得
（3）[4]验证动量守恒，应该验证
因此动量守恒定律的表达式为
[5]弹性势能大小为
代入数据整理得
12. 某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：
（1）在图乙的实物图中，已正确连接了电路；
（2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是______；
（3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出关系图线，如图丁所示。则图线斜率的物理意义是______；若电流表内阻，由图线求得电源的电动势______，内阻______。
【答案】 ①. 2.3 ②. 电源电动势 ③. 1.4 ④. 0.6
【解析】
【详解】（2）[1]由图丙示数可知，其电阻值为
（3）[2][3][4]由闭合电路欧姆定律可知
变形得
由此可知图线斜率的物理意义是表示电源的电动势；则有
图线的阻值截距为
解得内阻为
四、解答题
13. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，求：
（1）电动机的输入功率；
（2）电动机的效率。
【答案】（1）12W；（2）83.3%
【解析】
【详解】（1）灯泡正常发光，则整个电路中的电流为
电动机两端的电压为
电动机的输入功率为
（2）电动机的热功率为
则电动机的输出功率为
电动机的效率为
14. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求：
（1）间的距离；
（2）第二象限匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子在静电分析器中运动的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意粒子到达点的速度为
粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有
解得
（2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公和牛顿第二定律式有
，
联立得
（3）粒子运动的周期为
粒子运动时间为
联立得
15. 如图所示，物块B和木板C静止在光滑水平地面上，C的上表面水平且足够长，其左端放置一滑块A，A、B、C的质量分别为m、2m、3m。A、C间的动摩擦因数为，B、C由不可伸长的理想轻绳连接，绳子处于松弛状态。现在突然给A一个向右的速度，使A在C上滑动，当A的速度减为时绳子恰好伸直，接着绳子被瞬间拉断，绳子被拉断时C的速度为，重力加速度为g。求：
（1）从A获得速度开始经过多长时间绳子被拉直？
（2）因拉断绳子造成的机械能损失为多少？
（3）若A最终未脱离木板C，则木板C的长度至少为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对物块A，根据动量定理
解得
（2）A、C构成的系统在绳子伸直之前动量守恒
解得
C、B构成的系统在绳子拉断瞬间动量守恒
解得
在绳子拉断瞬间损失的机械能为
解得
（3）在绳子伸直之前，A、C构成的系统根据功能关系
解得
绳子拉断后直到A、C共速，A、C构成的系统动量守恒
解得
绳子拉断后，A、C系统根据功能关系
得
木板C的长度至少为