湖南省衡阳市衡阳县2022-2023学年高二上学期物理期末质量检测试卷
一、单选题
1．（2022高二上·浙江月考）下列说法不符合科学史实的是（）
A．焦耳通过实验发现了电流的热效应
B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应
C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象
D．麦克斯韦通过实验发现了电磁波
2．（2023高二上·衡阳期末）某玩具电动车的电动机铭牌上标注如图所示，当电动机正常工作时，电动机线圈消耗的热功率为（ ）
额定电压： 额定电流： 线圈内阻：
A． B． C． D．
3．（2023高二上·衡阳期末）一个等边三角形ABC，其边长为a，在A、B两点分别放置电荷量都为q的正、负点电荷，则它们在C点产生的电场强度为（ ）
A．方向平行AB向左 B．方向平行AB向左
C．方向平行AB向右 D．方向平行AB向右
4．（2022高三上·安徽月考）如图所示，静电场中的一条直电场线上有A、B两点，电子仅受电场力作用下由A点静止释放后向B点运动，则下列判断正确的是（ ）
A．点的电势比点的电势高
B．点的场强一定比点的场强大
C．电子在A点的电势能比在B点的电势能大
D．电子在A点受到的电场力一定比在B点大
5．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列关于实验现象的描述正确的是（）
A．保持其他条件不变，只增大d，则变大
B．保持其他条件不变，只减小d，则不变
C．保持其他条件不变，只减小S，则变小
D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，则变大
6．（2023高二上·衡阳期末）图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正向传播 B．波在媒介中的传播速度为2m/s
C．时，P向y轴正方向运动 D．当时，P恰好回到平衡位置
二、多选题
7．（2023高二上·衡阳期末）对于某些物理量，既有该物理量的比值定义式，又有该物理量的决定式。对于电场强度、电容和电流，以下6个相关的公式：①，②，③，④，⑤，⑥，归类正确的是（）
A．①⑤属于比值定义式 B．③⑥属于比值定义式
C．②④属于决定式 D．②⑤属于决定式
8．（2023高二上·衡阳期末）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc
C．由图乙可知，此时b摆的周期大于t0
D．a摆的摆长为
9．（2023高二上·永吉期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大
C．R2电流变大，R0电流变小 D．R1电流变大，R0电流变大
10．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）
A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B．在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒
C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
三、实验题
11．（2023高二上·衡阳期末）用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹P。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球相碰，二球碰后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重锤线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为、和，并知A、B两球的质量分别为、。
（1）两小球质量应满足的关系是 （选填“>”“＜”或“=”）；若动量守恒，则应成立的表达式为： ；
（2）若碰撞是弹性的，则 （选填“>”“=”或“＜”）；
（3）考虑到A、B两球有一定大小，导致碰撞前后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，如图所示。A、B两球碰撞且飞出后，落地前水平方向的总动量应该 球A单独滚下落地前水平方向的动量（选填“>”“=”或“＜”）。
12．（2023高二上·衡阳期末）“奋进”实验小组测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率，步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径 mm。
（2）用毫米刻度尺测得电热丝的长度。
实验小组的同学计划用伏安法测量电热丝的电阻，电流表外接法如图乙所示（表示待测电阻），电流表内接法如图丙所示。采用外接法时，由于电压表的分流，电阻测量值 （填“大于”或“小于”）真实值；采用内接法时，由于电流表的分压，电阻测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。
（3）选择合适电路进行正确操作，测得电流表示数为，电压表示数为，则电热丝的电阻率 。（用、、、表示）
四、解答题
13．（2023高二上·衡阳期末）如图所示的电路中，电源的内阻为，电阻，，。当开关S闭合时，理想电流表示数为，求：
（1）电阻两端的电压；
（2）流过电阻的电流；
（3）电阻两端的电压和电源的电动势E。
14．（2022高二上·湖北月考）如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：
（1）小车和物体的共同速度是多少；
（2）物体在小车上滑行的时间；
（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。
15．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，一个负粒子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的点，点为荧光屏的中心。已知负粒子质量，电荷量大小，加速电场电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，极板的末端到荧光屏的距离（忽略电子所受重力）。求：
（1）负粒子射入偏转电场时的初速度；
（2）负粒子打在荧光屏上的点到点的距离；
（3）负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量；
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．焦耳通过实验发现了电流的热效应，A正确，不符合题意；
B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，B正确，不符合题意；
C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，C正确，不符合题意；
D．麦克斯韦理论预言了电磁波，赫兹通过实验发现了电磁波，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物理学史选择正确的选项。
2．【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机线圈消耗的热功率为
故答案为：A。
【分析】利用热功率的表达式得出电动机线圈消耗的热功率。
3．【答案】C
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A处正点电荷在C处场强方向为由A指向C，大小为
B处负点电荷在C处场强方向为由C指向B，大小为
由图可知 和 夹角为 ，根据场强的矢量计算法则可得合场强为
方向平行AB向右。
故答案为：C。
【分析】根据点电荷周围电场的表达式和电场强度的矢量和得出它们在C点产生的电场强度 。
4．【答案】C
【知识点】电场强度；电势能；电势
【解析】【解答】AC．电子在A点静止释放后向B点运动，表明电子受到的电场力由A指向B，电场的方向为由B指向A，沿着电场线的方向电势逐渐降低，A点的电势比B点的低，这个过程中电场力对电子做正功，电势能减小，A点的电势能比B点的电势能高，A不符合题意，C符合题意；
BD．一条电场线不能明确电场线的疏密，无法判断A、B两点电场强度的大小，也就无法判断A、B两点电场力的大小，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】沿着电场线电势逐渐降低，在电场力作用下，物体电势能减小。
5．【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】静电计的张角大小指示电容器两极板的电势差大小，电势差越大，张角越大，根据电容的决定式和定义式可得 ，
A．保持其他条件不变，只增大d，电容C减小，电势差U增大，张角 变大，A符合题意；
B．保持其他条件不变，只减小d，电容C增大，电势差U减小，张角 变小，B不符合题意；
C．保持其他条件不变，只减小S，电容C减小，电势差U增大，张角 变大，C不符合题意；
D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，即 增大，电容C增大，电势差U减小，张角 变小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电容器的决定式和定义式得出电容器两极板间的电势差变化情况，从而得出静电计张角的变化情况。
6．【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．图（b）为媒质是平衡位置在 处的质点P的振动图像，则在 时，振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左，A不符合题意；
B．图（a）可知，机械波的波长为 ；图（b）可知振动周期为 ，则波速为
B不符合题意；
C．图（b）可知，在 时P向y轴正方向运动，C符合题意；
D．图（b）可知，在 时，P在y轴负方向最大位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据质点振动的方向和波传播方向之间的关系得出该波的传播方向，利用该波的波长和波速的关系得出该波的波速，利用振动图像得出P的运动情况。
7．【答案】A,C
【知识点】电场强度；电流、电源的概念
【解析】【解答】由电场强度 、电容 和电流 的定义可知，①③⑤属于比值定义式，由物理量间的决定关系可知，②④⑥属于决定式。
故答案为：AC。
【分析】根据电场强度和电容器以及电流的定义式进行分析判断。
8．【答案】A,B,D
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．由于a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长，根据单摆的周期公式 可知，固有周期关系为Ta=Tc
B．因为Ta=Tc，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅较小，B符合题意；
C．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，B摆的周期等于t0，C不符合题意；
D．a摆的周期为t0，由 ，解得
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据单摆周期的表达式得出单摆周期的大小关系，当驱动力的频率等于固有频率时正度达到最大，通过单摆周期的表达式得出单摆的摆长。
9．【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总阻值减小，电路的总电流 增大，内电路的电压 增大，外电路路端电压 减小，即电压表示数减小；R1分压 变大，R2两端的电压 减小，故电流表的示数减小，流过R0的电流增大。
故答案为：AD。
【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的阻值变化可以判别电压和电流的大小变化。
10．【答案】A,B,D
【知识点】功能关系；动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，A符合题意；
B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，B符合题意；
C．设小球到达水平面时速度为 ，槽的速度为 ，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上两式得 ，
物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等
C不符合题意；
D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】滑块下滑的过程根据机械能守恒的条件判断物块和弧形槽组成的系统机械能是否守恒，当滑块运动的过程根据动量守恒和机械能守恒定律得出小球的水平速度和槽的速度，利用功能关系得出弹簧的最大弹性势能。
11．【答案】（1）>；
（2）=
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）两小球碰撞后都能从右侧掉落，即碰撞后两球均向右运动，两小球质量应满足的关系是 ；
A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以P点是没有碰时A球的落地点，N是碰后B的落地点，M是碰后A的落地点；根据动量守恒定律可知，应用
因小球做平抛运动的高度相同，则下落时间相同，则一定有 ， ， ，
则
（2） 若碰撞是弹性的，则有 ，
解得 ，
则 ，
即
（3）考虑到A、B两球有一定大小，碰撞后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，此时A球的速度会变小，使得碰撞后的动量减小。落地前水平方向的总动量应该小于球A单独滚下落地前水平方向的动量。
【分析】（1） 验证动量守恒定律 的实验时入射小球的质量大于被撞小球的质量，通过动量守恒定律得出该实验需要验证的表达式；
（2）弹性碰撞过程动量守恒以及动能不变得出OM和OP的关系；
（3）AB碰撞的过程根据动量的损失得出AB飞出后落地前的总动量和 球A单独滚下落地前水平方向的动量 的大小关系。
12．【答案】（1）0.870
（2）小于；大于
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）电热丝的直径为
（2）采用外接法时，电流表读数
电压表读数 ，
采用内接法时，电流表读数
电压表读数
则
（3）由电阻定律可知
由欧姆定律可得
解得
【分析】（1）根据螺旋测微器的读数原理得出电热丝的直径；
（2）在电流表内外接法时根据闭合电路欧姆定律得出测量值和真实值的大小关系；
（3）结合电阻定律和欧姆定律得出该电热丝的电阻率。
13．【答案】（1）由欧姆定律知，电阻 两端的电压 为
（2） 与 并联电压相等，由欧姆定律知，流过电阻 的电流 为
（3）干路电流为
则电阻 两端的电压 为
由闭合电路欧姆定律，电源的电动势E等于
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律得出 电阻 两端的电压 ；
（2）根据串并联电路的特点以及欧姆定律得出流过电阻的电流 ；
（3）根据并联电路的特点以及闭合电路欧姆定律得出电源的电动势。
14．【答案】（1）解：小车和物体组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则
解得
（2）解：物体在小车上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知
解得
则物体在小车上滑行的时间为
（3）解：根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1） 小车和物体组成的系统动量守恒 ，根据动量守恒定律得出小车和物体的共同速度；
（2）根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的规律得出物体在小车上滑行的时间；
（3）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦产生的热量 。
15．【答案】（1）根据动能定理有
解得
（2）设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y，电子在水平方向做匀速直线运动
电子在竖直方向上做匀加速运动
根据牛顿第二定律有
解得
电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由图知
解得
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功为
即
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出粒子射入偏转电场时的速度；
（2）粒子咋偏转电场中做类平抛运动，结合类平抛运动的规律以及牛顿第二定律得出 负粒子打在荧光屏上的点到点的距离 ；
（3）结合恒力做功得出 负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量。
湖南省衡阳市衡阳县2022-2023学年高二上学期物理期末质量检测试卷
一、单选题
1．（2022高二上·浙江月考）下列说法不符合科学史实的是（）
A．焦耳通过实验发现了电流的热效应
B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应
C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象
D．麦克斯韦通过实验发现了电磁波
【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．焦耳通过实验发现了电流的热效应，A正确，不符合题意；
B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，B正确，不符合题意；
C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，C正确，不符合题意；
D．麦克斯韦理论预言了电磁波，赫兹通过实验发现了电磁波，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物理学史选择正确的选项。
2．（2023高二上·衡阳期末）某玩具电动车的电动机铭牌上标注如图所示，当电动机正常工作时，电动机线圈消耗的热功率为（ ）
额定电压： 额定电流： 线圈内阻：
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机线圈消耗的热功率为
故答案为：A。
【分析】利用热功率的表达式得出电动机线圈消耗的热功率。
3．（2023高二上·衡阳期末）一个等边三角形ABC，其边长为a，在A、B两点分别放置电荷量都为q的正、负点电荷，则它们在C点产生的电场强度为（ ）
A．方向平行AB向左 B．方向平行AB向左
C．方向平行AB向右 D．方向平行AB向右
【答案】C
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A处正点电荷在C处场强方向为由A指向C，大小为
B处负点电荷在C处场强方向为由C指向B，大小为
由图可知 和 夹角为 ，根据场强的矢量计算法则可得合场强为
方向平行AB向右。
故答案为：C。
【分析】根据点电荷周围电场的表达式和电场强度的矢量和得出它们在C点产生的电场强度 。
4．（2022高三上·安徽月考）如图所示，静电场中的一条直电场线上有A、B两点，电子仅受电场力作用下由A点静止释放后向B点运动，则下列判断正确的是（ ）
A．点的电势比点的电势高
B．点的场强一定比点的场强大
C．电子在A点的电势能比在B点的电势能大
D．电子在A点受到的电场力一定比在B点大
【答案】C
【知识点】电场强度；电势能；电势
【解析】【解答】AC．电子在A点静止释放后向B点运动，表明电子受到的电场力由A指向B，电场的方向为由B指向A，沿着电场线的方向电势逐渐降低，A点的电势比B点的低，这个过程中电场力对电子做正功，电势能减小，A点的电势能比B点的电势能高，A不符合题意，C符合题意；
BD．一条电场线不能明确电场线的疏密，无法判断A、B两点电场强度的大小，也就无法判断A、B两点电场力的大小，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】沿着电场线电势逐渐降低，在电场力作用下，物体电势能减小。
5．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列关于实验现象的描述正确的是（）
A．保持其他条件不变，只增大d，则变大
B．保持其他条件不变，只减小d，则不变
C．保持其他条件不变，只减小S，则变小
D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，则变大
【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】静电计的张角大小指示电容器两极板的电势差大小，电势差越大，张角越大，根据电容的决定式和定义式可得 ，
A．保持其他条件不变，只增大d，电容C减小，电势差U增大，张角 变大，A符合题意；
B．保持其他条件不变，只减小d，电容C增大，电势差U减小，张角 变小，B不符合题意；
C．保持其他条件不变，只减小S，电容C减小，电势差U增大，张角 变大，C不符合题意；
D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，即 增大，电容C增大，电势差U减小，张角 变小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电容器的决定式和定义式得出电容器两极板间的电势差变化情况，从而得出静电计张角的变化情况。
6．（2023高二上·衡阳期末）图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正向传播 B．波在媒介中的传播速度为2m/s
C．时，P向y轴正方向运动 D．当时，P恰好回到平衡位置
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．图（b）为媒质是平衡位置在 处的质点P的振动图像，则在 时，振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左，A不符合题意；
B．图（a）可知，机械波的波长为 ；图（b）可知振动周期为 ，则波速为
B不符合题意；
C．图（b）可知，在 时P向y轴正方向运动，C符合题意；
D．图（b）可知，在 时，P在y轴负方向最大位置，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据质点振动的方向和波传播方向之间的关系得出该波的传播方向，利用该波的波长和波速的关系得出该波的波速，利用振动图像得出P的运动情况。
二、多选题
7．（2023高二上·衡阳期末）对于某些物理量，既有该物理量的比值定义式，又有该物理量的决定式。对于电场强度、电容和电流，以下6个相关的公式：①，②，③，④，⑤，⑥，归类正确的是（）
A．①⑤属于比值定义式 B．③⑥属于比值定义式
C．②④属于决定式 D．②⑤属于决定式
【答案】A,C
【知识点】电场强度；电流、电源的概念
【解析】【解答】由电场强度 、电容 和电流 的定义可知，①③⑤属于比值定义式，由物理量间的决定关系可知，②④⑥属于决定式。
故答案为：AC。
【分析】根据电场强度和电容器以及电流的定义式进行分析判断。
8．（2023高二上·衡阳期末）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc
C．由图乙可知，此时b摆的周期大于t0
D．a摆的摆长为
【答案】A,B,D
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．由于a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长，根据单摆的周期公式 可知，固有周期关系为Ta=Tc
B．因为Ta=Tc，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅较小，B符合题意；
C．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，B摆的周期等于t0，C不符合题意；
D．a摆的周期为t0，由 ，解得
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据单摆周期的表达式得出单摆周期的大小关系，当驱动力的频率等于固有频率时正度达到最大，通过单摆周期的表达式得出单摆的摆长。
9．（2023高二上·永吉期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大
C．R2电流变大，R0电流变小 D．R1电流变大，R0电流变大
【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总阻值减小，电路的总电流 增大，内电路的电压 增大，外电路路端电压 减小，即电压表示数减小；R1分压 变大，R2两端的电压 减小，故电流表的示数减小，流过R0的电流增大。
故答案为：AD。
【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的阻值变化可以判别电压和电流的大小变化。
10．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）
A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B．在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒
C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
【答案】A,B,D
【知识点】功能关系；动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，A符合题意；
B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，B符合题意；
C．设小球到达水平面时速度为 ，槽的速度为 ，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上两式得 ，
物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等
C不符合题意；
D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】滑块下滑的过程根据机械能守恒的条件判断物块和弧形槽组成的系统机械能是否守恒，当滑块运动的过程根据动量守恒和机械能守恒定律得出小球的水平速度和槽的速度，利用功能关系得出弹簧的最大弹性势能。
三、实验题
11．（2023高二上·衡阳期末）用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹P。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球相碰，二球碰后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重锤线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为、和，并知A、B两球的质量分别为、。
（1）两小球质量应满足的关系是 （选填“>”“＜”或“=”）；若动量守恒，则应成立的表达式为： ；
（2）若碰撞是弹性的，则 （选填“>”“=”或“＜”）；
（3）考虑到A、B两球有一定大小，导致碰撞前后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，如图所示。A、B两球碰撞且飞出后，落地前水平方向的总动量应该 球A单独滚下落地前水平方向的动量（选填“>”“=”或“＜”）。
【答案】（1）>；
（2）=
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）两小球碰撞后都能从右侧掉落，即碰撞后两球均向右运动，两小球质量应满足的关系是 ；
A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以P点是没有碰时A球的落地点，N是碰后B的落地点，M是碰后A的落地点；根据动量守恒定律可知，应用
因小球做平抛运动的高度相同，则下落时间相同，则一定有 ， ， ，
则
（2） 若碰撞是弹性的，则有 ，
解得 ，
则 ，
即
（3）考虑到A、B两球有一定大小，碰撞后球A需要再滑行一段才能从水平槽前端飞出，此时A球的速度会变小，使得碰撞后的动量减小。落地前水平方向的总动量应该小于球A单独滚下落地前水平方向的动量。
【分析】（1） 验证动量守恒定律 的实验时入射小球的质量大于被撞小球的质量，通过动量守恒定律得出该实验需要验证的表达式；
（2）弹性碰撞过程动量守恒以及动能不变得出OM和OP的关系；
（3）AB碰撞的过程根据动量的损失得出AB飞出后落地前的总动量和 球A单独滚下落地前水平方向的动量 的大小关系。
12．（2023高二上·衡阳期末）“奋进”实验小组测量由某种新材料制成的电热丝的电阻率，步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径 mm。
（2）用毫米刻度尺测得电热丝的长度。
实验小组的同学计划用伏安法测量电热丝的电阻，电流表外接法如图乙所示（表示待测电阻），电流表内接法如图丙所示。采用外接法时，由于电压表的分流，电阻测量值 （填“大于”或“小于”）真实值；采用内接法时，由于电流表的分压，电阻测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。
（3）选择合适电路进行正确操作，测得电流表示数为，电压表示数为，则电热丝的电阻率 。（用、、、表示）
【答案】（1）0.870
（2）小于；大于
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）电热丝的直径为
（2）采用外接法时，电流表读数
电压表读数 ，
采用内接法时，电流表读数
电压表读数
则
（3）由电阻定律可知
由欧姆定律可得
解得
【分析】（1）根据螺旋测微器的读数原理得出电热丝的直径；
（2）在电流表内外接法时根据闭合电路欧姆定律得出测量值和真实值的大小关系；
（3）结合电阻定律和欧姆定律得出该电热丝的电阻率。
四、解答题
13．（2023高二上·衡阳期末）如图所示的电路中，电源的内阻为，电阻，，。当开关S闭合时，理想电流表示数为，求：
（1）电阻两端的电压；
（2）流过电阻的电流；
（3）电阻两端的电压和电源的电动势E。
【答案】（1）由欧姆定律知，电阻 两端的电压 为
（2） 与 并联电压相等，由欧姆定律知，流过电阻 的电流 为
（3）干路电流为
则电阻 两端的电压 为
由闭合电路欧姆定律，电源的电动势E等于
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律得出 电阻 两端的电压 ；
（2）根据串并联电路的特点以及欧姆定律得出流过电阻的电流 ；
（3）根据并联电路的特点以及闭合电路欧姆定律得出电源的电动势。
14．（2022高二上·湖北月考）如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：
（1）小车和物体的共同速度是多少；
（2）物体在小车上滑行的时间；
（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。
【答案】（1）解：小车和物体组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则
解得
（2）解：物体在小车上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知
解得
则物体在小车上滑行的时间为
（3）解：根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1） 小车和物体组成的系统动量守恒 ，根据动量守恒定律得出小车和物体的共同速度；
（2）根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的规律得出物体在小车上滑行的时间；
（3）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦产生的热量 。
15．（2023高二上·衡阳期末）如图所示，一个负粒子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的点，点为荧光屏的中心。已知负粒子质量，电荷量大小，加速电场电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，极板的末端到荧光屏的距离（忽略电子所受重力）。求：
（1）负粒子射入偏转电场时的初速度；
（2）负粒子打在荧光屏上的点到点的距离；
（3）负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量；
【答案】（1）根据动能定理有
解得
（2）设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y，电子在水平方向做匀速直线运动
电子在竖直方向上做匀加速运动
根据牛顿第二定律有
解得
电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由图知
解得
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功为
即
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出粒子射入偏转电场时的速度；
（2）粒子咋偏转电场中做类平抛运动，结合类平抛运动的规律以及牛顿第二定律得出 负粒子打在荧光屏上的点到点的距离 ；
（3）结合恒力做功得出 负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量。
