广西三新学术联盟2023-2024学年高二上学期1月期末教学质量检测物理试题
一、单项选择题
1. 《博物志》云：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声。”这种现象产生的原因是（ ）
A. 摩擦起电
B. 感应起电
C. 接触起电
D. 摩擦导致正电荷从一个物体转移到了另一个物体
2. 某同学用如图所示的装置探究感应电流的产生条件，当他进行如下操作时，线圈N中不能产生感应电流的是（ ）
A 闭合开关瞬间
B 开关闭合，电路稳定后
C. 断开开关瞬间
D. 将滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中
3. 2023年9月23日至10月8日，第19届亚洲运动会在杭州举办。开幕式上，某国领队牌的面积为S，所能承受的最大风力为，风垂直吹到领队牌上后速度瞬间减为零。已知空气密度为，不考虑领队牌的运动速度，则该领队牌能承受的垂直迎风面方向的风速最大值为（ ）
A. B. C. D.
4. 某静电场的方向平行于轴，其电势随轴的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子自（，）点由静止开始，沿轴做往复运动。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 在轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场
B. 在区域内，电场强度大小为
C. 处的电场强度小于处的电场强度
D. 该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是
5. 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，加速飞向吸极，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. 涂料微粒在点的加速度比在点的大
6. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为、内阻为，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向下滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表读数变小 B. 电压表读数不变
C. 电源内阻消耗的功率变大 D. 油滴将向上运动
7. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点，开始木块自由静止在点下方的点。质量为的弹丸水平向右射入质量为的木块，第一粒弹丸的速度为，打人木块后二者共同摆动的最大摆角为，当其第一次返回位置时，第二粒相同的弹丸以水平速度又击中木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为，弹丸均未射出木块，木块和弹丸形状大小以及空气阻力均忽略不计，则第二粒弹丸水平速度的大小为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题
8. 如图所示的三棱柱，其中为正三角形，面沿水平方向，其中，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为．则下列说法正确的是（ ）
A. 穿过面的磁通量为
B. 穿过面的磁通量为
C. 穿过面的磁通量为
D. 穿过三棱柱磁通量为零
9. 如图所示，为两个带等量正电荷的固定点电荷，竖直虚线为两点电荷连线的中垂线，为中垂线上四点，点为中垂线与连线的交点，且。现将一带负电液滴从A点由静止释放，液滴到达点时的速度大小为。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. A点电场强度可能大于点电场强度
B. A点电场强度一定小于点电场强度
C. 液滴到达点时的速度大小为
D. 液滴在A点的动能小于在点的动能
10. 如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为，通过电动机的电流为，能在内把一质量为的重物匀速提高，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的输出功率为
B. 在提升重物的内重物增加的重力势能为
C. 在提升重物的内电动机线圈产生的热量为
D. 电动机线圈的电阻为
三、非选择题
11. 某实验小组设计了如图所示的实验装置测瞬时速度并验证动量守恒定律。
（1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电计时器1和光电计时器2，弹性滑块A、B质量分别为，两遮光片沿运动方向宽度均为，利用游标卡尺测得遮光片的宽度；实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，则。应满足的关系是____________（填“>”“=”或“<”）。
（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A通过光电计时器1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电计时器2的遮光时间分别为和，碰前A的速度大小为____________。
（3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式_________________________（用字母表示），则可认为验证了动量守恒定律。
12. 某实验小组测未知电阻Rx的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻。
（1）先用多用表的欧姆挡“1”按正确的操作步骤粗测，指针如图甲所示，则读数应记为___________Ω。
（2）再改装电表，将量程为100μA、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻，将它改装成电压表V，则改装后的电压表的量程是___________V。
（3）现另有以下仪器：
电源（电动势3V，内阻不计）
电流表A1（量程3A，内阻约3Ω）
电流表A2（量程1A，内阻约0.5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值为3Ω）
开关、导线若干
在图乙框中画出测量Rx最合理的完整电路图并标出所选仪器___________。
（4）该小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出I-U图线如图丙所示，由图线可得未知电阻的阻值Rx=___________Ω（保留2位有效数字）。
13. 如图所示，电源电动势为，内阻为，电阻为，灯泡的额定电压，额定功率。开关闭合后，灯泡恰好正常发光。已知电动机线圈电阻为，求：
（1）电源总功率；
（2）电动机的输出功率。
14. 如图所示，光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的点与光滑水平面相切，其半径为。在水平面内有一质量的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现将一质量为的小球P从点正上方高处由静止释放，小球P和小球Q均可视为质点，当地的重力加速度，不计空气阻力，求：
（1）小球P到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力；
（2）在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能。
15. 如图所示，、两竖直线相距为，其间以水平线为界，上方电场竖直向下，下方电场竖直向上，在电场左边界上的、两点相距为。一电荷量为、质量为的粒子从点以初速度沿水平方向射入匀强电场中，通过上的某点进入匀强电场后，从边上的点水平射出，其轨迹如图，若、两点的距离为，不计粒子的重力。求：
（1）上方的电场强度大小与下方的电场强度大小；
（2）带电粒子先后经过两电场所用时间之比。广西三新学术联盟2023-2024学年高二上学期1月期末教学质量检测物理试题
一、单项选择题
1. 《博物志》云：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声。”这种现象产生的原因是（ ）
A. 摩擦起电
B. 感应起电
C. 接触起电
D. 摩擦导致正电荷从一个物体转移到了另一个物体
【答案】A
【解析】
【详解】产生这种现象的原因是摩擦起电，摩擦起电的实质是电子由一个物体转移到另一个物体。
故选A。
2. 某同学用如图所示的装置探究感应电流的产生条件，当他进行如下操作时，线圈N中不能产生感应电流的是（ ）
A. 闭合开关瞬间
B. 开关闭合，电路稳定后
C. 断开开关瞬间
D. 将滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中
【答案】B
【解析】
【详解】A．闭合开关瞬间，穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中能产生感应电流，故A错误；
B．开关闭合，电路稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不能产生感应电流，故B正确；
C．断开开关瞬间，穿过线圈N磁通量发生变化，线圈N中能产生感应电流，故C错误；
D．将滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，穿过线圈N的磁通量发生变化，线圈N中能产生感应电流，故D错误。
故选B。
3. 2023年9月23日至10月8日，第19届亚洲运动会在杭州举办。开幕式上，某国领队牌面积为S，所能承受的最大风力为，风垂直吹到领队牌上后速度瞬间减为零。已知空气密度为，不考虑领队牌的运动速度，则该领队牌能承受的垂直迎风面方向的风速最大值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设时间内吹到领队牌上的空气质量为，则有
取风的方向为正方向，根据动量定理有
解得
则
故选C。
4. 某静电场的方向平行于轴，其电势随轴的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子自（，）点由静止开始，沿轴做往复运动。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 在轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场
B. 在区域内，电场强度大小为
C. 处的电场强度小于处的电场强度
D. 该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图像的物理意义可知，在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A错误；
B．在区域内电场强度大小为
故B正确；
C．在区域内电场强度大小为
可知处的电场场强大于处的电场场强，故C错误；
D．粒子经过处时速度最大，由动能定理可得
可得
故D错误。
故选B。
5. 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，加速飞向吸极，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。
6. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为、内阻为，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向下滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A 电流表读数变小 B. 电压表读数不变
C. 电源内阻消耗的功率变大 D. 油滴将向上运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当闭合，滑片由中点向下滑动过程中，电路总电阻增大，干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律可知并联部分分压增大，则电流表读数增大，电压表读数增大，故A、B错误；
C．电源内阻消耗的功率变小，故C错误；
D．电容器两极板间电压增大，油滴所受电场力大于重力，所以油滴向上运动，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点，开始木块自由静止在点下方的点。质量为的弹丸水平向右射入质量为的木块，第一粒弹丸的速度为，打人木块后二者共同摆动的最大摆角为，当其第一次返回位置时，第二粒相同的弹丸以水平速度又击中木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为，弹丸均未射出木块，木块和弹丸形状大小以及空气阻力均忽略不计，则第二粒弹丸水平速度的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中木块摆动的角度相等可知，两次击中木块后木块的速度相同设为，由动量守恒得第一次
第二次
联立可得第二粒弹丸水平速度
故选A。
二、多项选择题
8. 如图所示的三棱柱，其中为正三角形，面沿水平方向，其中，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为．则下列说法正确的是（ ）
A. 穿过面的磁通量为
B. 穿过面的磁通量为
C. 穿过面的磁通量为
D. 穿过三棱柱的磁通量为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A． 由对称性可知，面在面的投影面积为
所以穿过面的磁通量大小为
A错误；
B．穿过面的磁通量为
B正确；
C．由于面与磁场平行，则穿过该面的磁通量为零，C错误；
D．整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，为两个带等量正电荷的固定点电荷，竖直虚线为两点电荷连线的中垂线，为中垂线上四点，点为中垂线与连线的交点，且。现将一带负电液滴从A点由静止释放，液滴到达点时的速度大小为。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. A点电场强度可能大于点电场强度
B. A点电场强度一定小于点电场强度
C. 液滴到达点时的速度大小为
D. 液滴在A点的动能小于在点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．在连线的中垂线上，从点沿中垂线向外电场强度先增大后减小，所以无法判断A点电场强度和点电场强度的大小关系，即A点电场强度可能大于点电场强度，故A正确，B错误；
C．根据对称性可知，点和点电势相等，液滴从点到点电场力不做功，根据动能定理有
解得
故C正确；
D．根据对称性可知，A点和A′点电势相等，液滴从A点到A′点电场力不做功，重力做正功，根据动能定理可知液滴在A点的动能小于在点的动能，故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为，通过电动机的电流为，能在内把一质量为的重物匀速提高，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的输出功率为
B. 在提升重物的内重物增加的重力势能为
C. 在提升重物的内电动机线圈产生的热量为
D. 电动机线圈的电阻为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电动机的输出功率为
故A错误；
B．在提升重物的内重物增加的重力势能为
故B正确；
C．电动机的输入功率为
在提升重物的内电动机线圈产生的热量为
故C正确；
D．根据焦耳定律有
解得
故D错误。
故选BC。
三、非选择题
11. 某实验小组设计了如图所示的实验装置测瞬时速度并验证动量守恒定律。
（1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电计时器1和光电计时器2，弹性滑块A、B质量分别为，两遮光片沿运动方向的宽度均为，利用游标卡尺测得遮光片的宽度；实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，则。应满足的关系是____________（填“>”“=”或“<”）。
（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A通过光电计时器1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电计时器2的遮光时间分别为和，碰前A的速度大小为____________。
（3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式_________________________（用字母表示），则可认为验证了动量守恒定律。
【答案】 ①. < ②. 0.211 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中为确保碰撞后滑块不反向运动，则。应满足的关系是
（2）[2]碰前的速度大小为
（3）[3]在实验误差允许的范围内，碰撞过程若满足动量守恒定律，则有
又
，，
解得
12. 某实验小组测未知电阻Rx的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻。
（1）先用多用表的欧姆挡“1”按正确的操作步骤粗测，指针如图甲所示，则读数应记为___________Ω。
（2）再改装电表，将量程为100μA、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻，将它改装成电压表V，则改装后的电压表的量程是___________V。
（3）现另有以下仪器：
电源（电动势3V，内阻不计）
电流表A1（量程3A，内阻约3Ω）
电流表A2（量程1A，内阻约0.5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值为3Ω）
开关、导线若干
在图乙框中画出测量Rx最合理的完整电路图并标出所选仪器___________。
（4）该小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出I-U图线如图丙所示，由图线可得未知电阻的阻值Rx=___________Ω（保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 3.5 ②. 3 ③. ④. 3.8##3.9##4.0##4.1
【解析】
【详解】（1）[1]由图示多用电表可知，待测电阻阻值是
（2）[2]灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表
（3）[3]根据I-U图像，要求Rx中的电流I、电压U从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法。如图
（4）[4]由图丙可知电压为2V时，电流为0.5A，则Rx阻值为
13. 如图所示，电源电动势为，内阻为，电阻为，灯泡的额定电压，额定功率。开关闭合后，灯泡恰好正常发光。已知电动机线圈电阻为，求：
（1）电源总功率；
（2）电动机的输出功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）灯泡刚好正常发光，可知并联电路两端电压为，由闭合电路欧姆定律知
解得
则电源总功率
（2）通过灯泡的电流
故通过电动机的电流
电动机的输入功率
又电动机的发热功率
可得电动机的输出功率
14. 如图所示，光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的点与光滑水平面相切，其半径为。在水平面内有一质量的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现将一质量为的小球P从点正上方高处由静止释放，小球P和小球Q均可视为质点，当地的重力加速度，不计空气阻力，求：
（1）小球P到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力；
（2）在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】
【详解】（1）小球P从A点运动到点的过程中，根据机械能守恒定律有
在最低点时设小球P所受支持力大小为FN，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知小球P在C点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（2）在小球P压缩弹簧的过程中，当P、Q两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，设共同速度为，取向右为正方向，对两球组成的系统根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
15. 如图所示，、两竖直线相距为，其间以水平线为界，上方电场竖直向下，下方电场竖直向上，在电场左边界上的、两点相距为。一电荷量为、质量为的粒子从点以初速度沿水平方向射入匀强电场中，通过上的某点进入匀强电场后，从边上的点水平射出，其轨迹如图，若、两点的距离为，不计粒子的重力。求：
（1）上方的电场强度大小与下方的电场强度大小；
（2）带电粒子先后经过两电场所用的时间之比。
【答案】（1），；（2）2:1
【解析】
【详解】（1）粒子在竖直方向先做初速度为0的匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，至速度减为0，则有
则有
粒子在下侧电场中在竖直方向上，根据位移公式有
粒子在上侧电场中在竖直方向上，根据位移公式有
水平方向上粒子做匀速直线运动，则有
解得
，
（2）在竖直方向上，利用逆向思维，根据速度公式有
解得带电粒子经过电场所用的时间与经过电场所用的时间之比
