精品解析：河南省平顶山市许昌市濮阳市信阳市名校2022-2023学年高二上学期11月大联考物理试题

2024届普通高等学校招生全国统一考试 高二联考物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，第9～12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1. 很多电学物理量像加速度一样既有定义式（）又有决定式（），下列物理量的定义式和决定式均正确的是（ ） 选项 物理量 定义式 决定式 A 电势差 B 电流强度 C 导体电阻 D 磁感应强度 A. A B. B C. C D. D 2. 锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子（）在电池内部正极和负极之间移动来工作，某款手机充电锂离子电池的标识如图所示。下列说法正确的是（ ） 锂离子电池BLP565 标准电压：3.8V 电池容量：1900mAh 执行标准：GB/T18287-2013 A. 该锂离子电池放电时，锂离子从正极运动到负极 B. 该锂离子电池充满电后可贮存约的电能 C. 该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱 D. 若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间约为123h 3. 如图所示，真空中A、B、C三点构成等边三角形，O点为三角形的中心，D为AC的中点。在A、B、C三点分别放置点电荷，O点的电场强度为0；撤去B点的点电荷，则O点的电场强度大小为E，沿OB方向。若将B点的点电荷移到D点，则O点的电场强度大小为（　　） A. 2E B. 3E C. 4E D. 5E 4. 如图所示，A、B两个小球用细线Ⅰ和Ⅱ悬挂于竖直墙壁上，两球静止时处于同一水平线上且A、B之间的距离为d，细线Ⅰ与竖直方向的夹角为53°，细线Ⅱ与竖直方向的夹角为37°。已知A球的质量为m，带电量为＋q，重力加速度为g，静电力常量为k，，。下列说法正确的是（　　） A. B球的质量为 B. B球的质量为 C. B球的带电量为 D. B球的带电量为 5. 如图所示，匀强电场中a、b、c、d四点构成一个等腰梯形，，，e为ac和bd的交点。电场线与梯形所在的平面平行，已知a点的电势是6V，d点的电势是9V，c点的电势是3V。下列说法正确的是（ ） A. e点处的电势为5V B. 电场强度的大小为V/m C. 电子在a点的电势能比在b点高3eV D. 电子从c点运动到e点，克服电场力做功为2eV 6. 如图所示，电源电动势，内阻，10个阻值均为的定值电阻通过开关、、、……连接在电源两端。起始各开关均断开，现依次闭合、、、……的过程中电源的最大输出功率为（ ） A. 18.05W B. 18.0W C. 17.9W D. 17.8W 7. 如图甲所示，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 一定小于 D. 消耗的电功率逐渐减小 8. 额定电压为3V的小灯泡L的伏安特性曲线如图甲中图线①所示，定值电阻R的伏安特性曲线如图甲中图线②所示，电源的路端电压随电流的变化曲线如图甲中图线③所示。将小灯泡L、定值电阻R和电源组成如图乙所示的电路。根据图像信息可判断（ ） A. 电源的电动势，内阻 B. 断开开关、闭合开关，电源的效率约为33.3% C. 断开开关和，小灯泡消耗的电功率约为0.38W D. 断开开关和，小灯泡的电阻约为7.6Ω 9. 2022年诺贝尔物理学奖授予了三位量子信息领域的科学家，以表彰他们在“纠缠光子实验、证明违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。下列关于量子理论及现象的说法正确的是（　　） A. 量子理论的提出是基于对黑体辐射的研究 B. 微观粒子的能量是不连续的 C. 射线的能量子比紫外线的能量子大 D. 原子吸收光子后从高能级跃迁到低能级 10. 如图所示，在空间直角坐标系中，两条彼此绝缘的长直导线分别与Ox、Oy轴重合，电流均沿坐标轴正方向，已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度（k为常数）。一闭合圆形金属线圈的圆心O'在xOy平面内沿直线运动，线圈的半径为R，。下列说法正确的是（　　） A. 线圈的匝数越多，穿过线圈的磁通量越大 B. 若，则圆心O'处的磁感应强度沿Z轴正方向 C. 若，则金属线圈中有感应电流产生 D. 若，则金属线圈中有感应电流产生 11. 沿电场线所在直线建立Ox轴，A、B、C三点的坐标分别为、和，质量为m带电量为-q的粒子仅在静电力作用下以一定初速度从O点沿电场线运动到C点，其速度—位移（v-x）图像如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线。下列说法正确的是（　　） A. 从B点到C点，电场强度的大小为 B. 电场强度先沿OA方向，再沿CA方向 C. A点和C点之间的电势差为 D. 从O点到C点，电场力对粒子一直做正功 12. 某学习小组同学将灵敏电流计G（满偏电流为10mA，内阻为80Ω）与定值电阻（电阻为10Ω）、定值电阻、电源（电动势为3V，内阻不计）、电源（电动势为5V，内阻不计）、滑动变阻器、滑动变阻器组成如图所示的多用电表。当开关S置于2时，电流表的量程为50mA；当开关S置于1时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零；当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，将待测电阻置于表笔A、B之间进行测量，指针稳定时指在4mA。下列说法正确的是（　　） A. 表笔A的颜色为黑色 B. 定值电阻的阻值为20Ω C. 待测电阻的阻值为150Ω D. 滑动变阻器接入电路的阻值为21Ω 二、非选择题：本大题共5小题，共52分。 13. 2022年7月28日在深圳会展中心举行了第十三届国际超级电容器产业展览会，超级电容器又叫双电层电容器，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的新型储能装置。某学习小组同学利用DIS系统研究某超级电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 （1）先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流__________（填“从a到b”或“从b到a”）； （2）将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以估算出电容器的电容约为__________F；（计算结果均保留三位有效数字） （3）若换另一个电极材料相同、电解质相同、电极间距相等、电极正对面积稍大的超级电容器进行实验，则得到的i-t图线与坐标轴所围成图形的面积将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 实验室有一捆导线，某学习小组同学想通过测量其电阻率判断导线的材质，实验室提供的器材如下： A．电源E（电动势为3V，内阻不能忽略） B．电流表（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω） C．电流表（量程为0～0.3A，内阻约为2Ω） D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2.0A） E．电阻箱R（阻值范围为0～9999.9Ω） F．开关和导线若干 （1）学习小组同学截取了一段导线，用米尺测出其长度为； （2）用螺旋测微器测量导线的直径，示数如图甲所示，则导线的直径d＝________mm； （3）学习小组同学经过讨论设计了如图乙所示的电路，请以笔划线代替导线将图丙中的实物图补充完整；（ ） （4）闭合开关，将滑动变阻器的滑片调节至合适位置，调节电阻箱的阻值，记录电流表、的示数和，记录电阻箱接入电路的阻值R； （5）根据测量的多组数据作出图线，如图丁所示。根据图像可得截取的导线的电阻________Ω，测得导线的电阻率＝________Ω·m；（π取3.14，结果保留两位有效数字） （6）学习小组同学查阅资料得知几种导体材料常温时的电阻率如下表所示，在误差允许范围内，则待测导线的材质是________。 表：几种导体材料常温时的电阻率 材料 铜 铝 钨 锰铜合金 镍铜合金 镍铬合金 ρ/（Ω·m） 15. 如图所示，边长为2L的正方形区域内ABCD存在水平向左的匀强电场，F为边界CD的中点，边界AB的中点O有一粒子源，可以在如图180°范围内发射初速度大小均为的带正电粒子，沿OB方向入射的粒子恰好能运动到B点。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不考虑粒子源的尺寸大小、粒子的重力以及粒子间的相互作用。求： （1）电场强度的大小及粒子在ABCD区域内运动的加速度大小； （2）经过F点的粒子轨迹与AD边界距离的最大值。 16. 某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到的高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻，，直流电动机M的线圈电阻，电流表A为理想电表。闭合开关，断开开关和，电流表A的示数为；同时闭合开关和，断开，电流表A的示数为；仅闭合开关，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为。喷管的截面积，水的密度，重力加速度g取10。 （1）求电源的电动势E和内阻r； （2）仅闭合开关，电动机用以驱动喷泉，求水柱能达到离喷管口的高度。 17. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道BC竖直固定在粗糙水平面上并与水平面相切于C点，圆弧BC对应的圆心角为。粗糙斜面DF与水平面在D点平滑连接，斜面倾角为，半径为的光滑圆弧轨道FG与斜面相切于F点，G点在圆心的正上方，C点与D点之间的距离，D点与F点之间的距离。C点与D点之间虚线区域存在竖直向下的匀强电场，场强大小，斜面DF与圆弧轨道FG处于沿平行斜面向上的匀强电场中，场强大小，A、B、C、D、F、G均在同一竖直平面内。带正电滑块从平台A点以初速度水平飞出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道BC。滑块的质量为、电荷量，滑块与水平面之间的动摩擦因数为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块可视为质点且运动过程中电荷量不变化，重力加速度取，，。求： （1）A点与B点的高度差h； （2）滑块第一次经过D点时的速度大小； （3）滑块运动到G点对轨道压力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届普通高等学校招生全国统一考试 高二联考物理 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，第9～12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1. 很多电学物理量像加速度一样既有定义式（）又有决定式（），下列物理量的定义式和决定式均正确的是（ ） 选项 物理量 定义式 决定式 A 电势差 B 电流强度 C 导体电阻 D 磁感应强度 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．是电势差的定义式，而适用于匀强电场两点间电势差的计算，不是电势差的决定式，故A错误； B．是电流的定义式，而是电流的微观表达式，故B错误； C．是电阻的定义式，是电阻的决定式，故C正确； D．是磁感应强度的定义式，而不是磁感应强度的决定式，故D错误。 故选C。 2. 锂离子电池已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子（）在电池内部正极和负极之间移动来工作，某款手机充电锂离子电池的标识如图所示。下列说法正确的是（ ） 锂离子电池BLP565 标准电压：3.8V 电池容量：1900mAh 执行标准：GB/T18287-2013 A. 该锂离子电池放电时，锂离子从正极运动到负极 B. 该锂离子电池充满电后可贮存约的电能 C. 该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱 D. 若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间约为123h 【答案】B 【解析】 【详解】A．锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极。锂离子带正电，所以在电池内部锂离子从负极运动到正极，故A错误； B．该锂离子电池充满电后可贮存的电能为 故B正确； C．电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大，该项本领越大。故C错误； D．若该锂离子电池的待机电流为15mA，则其最长待机时间为 故D错误。 故选B。 3. 如图所示，真空中A、B、C三点构成等边三角形，O点为三角形的中心，D为AC的中点。在A、B、C三点分别放置点电荷，O点的电场强度为0；撤去B点的点电荷，则O点的电场强度大小为E，沿OB方向。若将B点的点电荷移到D点，则O点的电场强度大小为（　　） A. 2E B. 3E C. 4E D. 5E 【答案】D 【解析】 【详解】三个点电荷在O点合的电场强度为0，则B点的点电荷在O点产生的电场强度与其余两个点电荷在O点产生的电场强度等大反向，又将B点的点电荷撤去时，O点的电场强度为，沿OB方向，如图所示 又由题可知B点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E，沿BO方向，即。由于在A、B、C三点分别放置点电荷，O点的电场强度为0，可知B点在O点产生的与大小相等，且O点是等边三角形的中心，即有即满足 将B点的点电荷移到D点，其在O点产生的电场强度大小为 所以O点的合电场强度大小为5E，沿OB方向。 故选D。 4. 如图所示，A、B两个小球用细线Ⅰ和Ⅱ悬挂于竖直墙壁上，两球静止时处于同一水平线上且A、B之间的距离为d，细线Ⅰ与竖直方向的夹角为53°，细线Ⅱ与竖直方向的夹角为37°。已知A球的质量为m，带电量为＋q，重力加速度为g，静电力常量为k，，。下列说法正确的是（　　） A. B球的质量为 B. B球的质量为 C. B球的带电量为 D. B球的带电量为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对A球进行受力分析，由平衡条件得 对B球进行受力分析，由平衡条件得 解得 故AB错误； CD．由库仑定律结合平衡条件得 求得B球的带电量为 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，匀强电场中a、b、c、d四点构成一个等腰梯形，，，e为ac和bd的交点。电场线与梯形所在的平面平行，已知a点的电势是6V，d点的电势是9V，c点的电势是3V。下列说法正确的是（ ） A. e点处的电势为5V B. 电场强度的大小为V/m C. 电子在a点的电势能比在b点高3eV D. 电子从c点运动到e点，克服电场力做功为2eV 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图 设f点的电势为 连接af，则af是等势面，根据匀强电场电势的特点和几何关系可知f是cd的中点，bd与af、bc垂直，af与bc平行，可知电场方向由d指向b，所以bc是等势面，则 由几何关系可知 可知 解得 故A正确； B．电场强度的大小 故B错误； C．a点的电势比b点的电势高3V，所以电子在a点的电势能比在b点的电势能低3eV，故C错误； D．c点的电势比e点的电势低2V，电子在c点的电势能比在e点的电势能高2eV，所以电子从c点运动到e点时，电场力做功为2eV，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，电源电动势，内阻，10个阻值均为的定值电阻通过开关、、、……连接在电源两端。起始各开关均断开，现依次闭合、、、……的过程中电源的最大输出功率为（ ） A. 18.05W B. 18.0W C. 17.9W D. 17.8W 【答案】B 【解析】 【详解】当内外电阻相等时，最大；外电阻越接近内电阻，输出功率越大；当3个开关闭合时，外电路的电阻 此时的输出功率 当4个开关闭合时，外电路的电阻 此时的输出功率 当5个开关闭合时，外电路的电阻 此时的输出功率 所以4个开关闭合时，电源的输出功率最大，最大为18.0W。 故选B。 7. 如图甲所示，两个电压表均视为理想电表，电阻为压敏电阻（阻值随所受压力的增大而减小，用柔软的导线与其他电学元件相连且导线足够长），在其受压面上固定一物块。如图乙所示，一半圆柱的工件固定在实验桌面上，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点。闭合电键S，将物块和压敏电阻一起置于圆柱表面上，用方向始终沿圆弧的切线方向的力F推物块，使物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，在此过程中，电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，、分别是电压表、示数。下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 一定小于 D. 消耗的电功率逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物块和压敏电阻由A点缓慢移动到B点，物块对压敏电阻的压力逐渐增大，压敏电阻的阻值逐渐减小，根据“串反并同”可知电压表的示数增大，电压表的示数减小，故A错误，B正确； C．根据串联并联电路特点可知，可以判断和的大小关系，无法判断和的大小关系，故C错误； D．通过的电流增大，两端的电压减小，由于内、外电阻关系未知，所以无法判断消耗电功率的变化，故D错误。 故选B。 8. 额定电压为3V的小灯泡L的伏安特性曲线如图甲中图线①所示，定值电阻R的伏安特性曲线如图甲中图线②所示，电源的路端电压随电流的变化曲线如图甲中图线③所示。将小灯泡L、定值电阻R和电源组成如图乙所示的电路。根据图像信息可判断（ ） A. 电源的电动势，内阻 B. 断开开关、闭合开关，电源的效率约为33.3% C. 断开开关和，小灯泡消耗的电功率约为0.38W D. 断开开关和，小灯泡的电阻约为7.6Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图线②可知定值电阻的阻值 由图线③可知电源的电动势，则内阻 故A错误； B．断开开关、闭合开关，小灯泡短路，电源的效率 故B错误； CD．断开开关和，定值电阻和小灯泡串联，将定值电阻和电源看成一个整体即“等效电源”，作出“等效电源”的路端电压随电流的变化曲线，如图 与图线①的交点即小灯泡的工作电压和电流，小灯泡消耗的电功率 小灯泡的电阻 故C正确，D错误。 故选C。 9. 2022年诺贝尔物理学奖授予了三位量子信息领域的科学家，以表彰他们在“纠缠光子实验、证明违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。下列关于量子理论及现象的说法正确的是（　　） A. 量子理论的提出是基于对黑体辐射的研究 B. 微观粒子的能量是不连续的 C. 射线的能量子比紫外线的能量子大 D. 原子吸收光子后从高能级跃迁到低能级 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．普朗克通过对黑体辐射规律的研究最早提出能量子概念；故量子理论的提出是基于对黑体辐射的研究，A正确； B．在微观粒子领域中微观粒子的能量是不连续变化的，只能取某些分立的值，B正确； C．射线的频率比紫外线的频率大，由 可知射线的能量子比紫外线的能量子大，C正确； D．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，在空间直角坐标系中，两条彼此绝缘的长直导线分别与Ox、Oy轴重合，电流均沿坐标轴正方向，已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度（k为常数）。一闭合圆形金属线圈的圆心O'在xOy平面内沿直线运动，线圈的半径为R，。下列说法正确的是（　　） A. 线圈的匝数越多，穿过线圈的磁通量越大 B. 若，则圆心O'处的磁感应强度沿Z轴正方向 C. 若，则金属线圈中有感应电流产生 D. 若，则金属线圈中有感应电流产生 【答案】BD 【解析】 【详解】A．穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，故A错误； B．由安培定则可知长直导线在圆心处的磁感应强度沿Z轴正方向，长直导线在圆心处的磁感应强度沿Z轴负方向，根据和可得圆心处的磁感应强度沿Z轴正方向，故B正确； C．若，穿过线圈的磁通量始终为0，磁通量不变，所以金属线圈中无感应电流产生，故C错误； D．若，穿过线圈的磁通量沿Z轴负方向，金属线圈的圆心在xOy平面内沿直线运动的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则金属线圈中有感应电流产生，故D正确。 故选BD。 11. 沿电场线所在直线建立Ox轴，A、B、C三点的坐标分别为、和，质量为m带电量为-q的粒子仅在静电力作用下以一定初速度从O点沿电场线运动到C点，其速度—位移（v-x）图像如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线。下列说法正确的是（　　） A. 从B点到C点，电场强度的大小为 B. 电场强度先沿OA方向，再沿CA方向 C. A点和C点之间的电势差为 D. 从O点到C点，电场力对粒子一直做正功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．段是直线，若从B到C电场强度恒定，则从B点到C点的运动过程中任意一点的速度v应有 则图像必不是直线，所以从B点到C点电场强度不恒定，无法确定电场强度大小，故A错误； B．从O点到A点，粒子的动能减小，电场力做负功，所以电场强度沿OA方向，而从A点到C点，粒子动能增大，电场力做正功，可知从A点到C点的电场强度沿CA方向，故B正确； C．从A点到C点，由动能定理得 所以A点和C点之间的电势差 故C正确； D．从O点到C点，粒子的动能先减小再增大，电场力对粒子先做负功再做正功，故D错误。 故选BC。 12. 某学习小组同学将灵敏电流计G（满偏电流为10mA，内阻为80Ω）与定值电阻（电阻为10Ω）、定值电阻、电源（电动势为3V，内阻不计）、电源（电动势为5V，内阻不计）、滑动变阻器、滑动变阻器组成如图所示的多用电表。当开关S置于2时，电流表的量程为50mA；当开关S置于1时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零；当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，将待测电阻置于表笔A、B之间进行测量，指针稳定时指在4mA。下列说法正确的是（　　） A. 表笔A的颜色为黑色 B. 定值电阻的阻值为20Ω C. 待测电阻的阻值为150Ω D. 滑动变阻器接入电路的阻值为21Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据“红进黑出”可知表笔A的颜色为黑色，A正确； B．当开关S置于2时，电流表的量程为 解得 B错误； D．当开关S置于1时，将灵敏电流计G与定值电阻、看成一个新的电流表，其量程 表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，由闭合电路欧姆定律得 解得滑动变阻器接入电路的阻值 D正确； C．当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，欧姆表的内阻 当电流表示数为4mA时。由闭合电路欧姆定律得 解得待测电阻的阻值 C正确。 故选ACD。 二、非选择题：本大题共5小题，共52分。 13. 2022年7月28日在深圳会展中心举行了第十三届国际超级电容器产业展览会，超级电容器又叫双电层电容器，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的新型储能装置。某学习小组同学利用DIS系统研究某超级电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 （1）先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流__________（填“从a到b”或“从b到a”）； （2）将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以估算出电容器的电容约为__________F；（计算结果均保留三位有效数字） （3）若换另一个电极材料相同、电解质相同、电极间距相等、电极正对面积稍大的超级电容器进行实验，则得到的i-t图线与坐标轴所围成图形的面积将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 从a到b ②. 15.6 ③. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充电，上极板带正电、下极板带负电，将单刀双掷开关S置于2，电容器放电，通过电阻R的电流从a到b； （2）[2]i-t图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器的带电量，按照“大于等于半个格的按一个格算，小于半个格的舍去”的原则进行计算，电容器的带电量 由可得电容器的电容 （3）[3]若换另一个电极材料相同、电解质相同、电极间距相等、电极正对面积稍大的超级电容器，由 可知电容器的电容变大，由可得充电结束后电容器的带电量变大，所以i-t图线与坐标轴所围成图形的面积将变大。 14. 实验室有一捆导线，某学习小组同学想通过测量其电阻率判断导线的材质，实验室提供的器材如下： A．电源E（电动势为3V，内阻不能忽略） B．电流表（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω） C．电流表（量程为0～0.3A，内阻约为2Ω） D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2.0A） E．电阻箱R（阻值范围为0～9999.9Ω） F．开关和导线若干 （1）学习小组同学截取了一段导线，用米尺测出其长度为； （2）用螺旋测微器测量导线的直径，示数如图甲所示，则导线的直径d＝________mm； （3）学习小组同学经过讨论设计了如图乙所示的电路，请以笔划线代替导线将图丙中的实物图补充完整；（ ） （4）闭合开关，将滑动变阻器的滑片调节至合适位置，调节电阻箱的阻值，记录电流表、的示数和，记录电阻箱接入电路的阻值R； （5）根据测量的多组数据作出图线，如图丁所示。根据图像可得截取的导线的电阻________Ω，测得导线的电阻率＝________Ω·m；（π取3.14，结果保留两位有效数字） （6）学习小组同学查阅资料得知几种导体材料常温时的电阻率如下表所示，在误差允许范围内，则待测导线的材质是________。 表：几种导体材料常温时的电阻率 材料 铜 铝 钨 锰铜合金 镍铜合金 镍铬合金 ρ/（Ω·m） 【答案】 ①. ②. ③. 1.5 ④. ⑤. 镍铜合金 【解析】 【详解】（2）[1]导线的直径为 （3）[2]根据电路图，实物图连接如下图所示 （5）[3]由欧姆定律得 化简得 所以图线的斜率 求得截取的导线的电阻为 [4]由电阻定律得 所以导线的电阻率 （6）[5]根据表格中几种导体材料常温时的电阻率，可知待测导线的材质是镍铜合金。 15. 如图所示，边长为2L的正方形区域内ABCD存在水平向左的匀强电场，F为边界CD的中点，边界AB的中点O有一粒子源，可以在如图180°范围内发射初速度大小均为的带正电粒子，沿OB方向入射的粒子恰好能运动到B点。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不考虑粒子源的尺寸大小、粒子的重力以及粒子间的相互作用。求： （1）电场强度的大小及粒子在ABCD区域内运动的加速度大小； （2）经过F点的粒子轨迹与AD边界距离的最大值。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【分析】首先运用动能定理和牛顿第二定律解题；接着运用运动的分解解题。 【详解】（1）沿OB方向入射的粒子恰好运动到B点，由动能定理，得 解得 由牛顿第二定律，得 解得 （2）由题意分析可知，经过F点的粒子的初速度与AB边界夹角为θ斜向右上方发射，由运动的合成与分解规律，得 沿AB方向 沿AD方向 解得 当粒子的速度与AD边界平行时，即沿AB方向分速度为0时，与AD边界的距离最大，则 解得 【点睛】解题关键在于熟练运用运动的分解。 16. 某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到的高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻，，直流电动机M的线圈电阻，电流表A为理想电表。闭合开关，断开开关和，电流表A的示数为；同时闭合开关和，断开，电流表A的示数为；仅闭合开关，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为。喷管的截面积，水的密度，重力加速度g取10。 （1）求电源的电动势E和内阻r； （2）仅闭合开关，电动机用以驱动喷泉，求水柱能达到离喷管口的高度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）闭合开关，断开开关和，由闭合电路欧姆定律得 同时闭合开关和，由闭合电路欧姆定律得 解得 （2）仅闭合开关，设电动机两端的电压为U，由闭合电路欧姆定律得 电动机的输出功率为 设水的初速度为，在△t时间内从喷管喷出的水的质量为△m，则 电动机的输出功率有 化简得 解得 由竖直上抛运动规律得 解得 17. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道BC竖直固定在粗糙水平面上并与水平面相切于C点，圆弧BC对应的圆心角为。粗糙斜面DF与水平面在D点平滑连接，斜面倾角为，半径为的光滑圆弧轨道FG与斜面相切于F点，G点在圆心的正上方，C点与D点之间的距离，D点与F点之间的距离。C点与D点之间虚线区域存在竖直向下的匀强电场，场强大小，斜面DF与圆弧轨道FG处于沿平行斜面向上的匀强电场中，场强大小，A、B、C、D、F、G均在同一竖直平面内。带正电滑块从平台A点以初速度水平飞出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道BC。滑块的质量为、电荷量，滑块与水平面之间的动摩擦因数为，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块可视为质点且运动过程中电荷量不变化，重力加速度取，，。求： （1）A点与B点的高度差h； （2）滑块第一次经过D点时的速度大小； （3）滑块运动到G点对轨道压力的大小。 【答案】（1）0.8m；（2）3m/s；（3）6.2N 【解析】 【详解】（1）从A点到B点，由平抛运动规律得 解得 （2）在B点，有 从B点到C点，由机械能守恒定律得 解得 从C点到D点，由动能定理得 解得 （3）从D点到F点，由动能定理得 解得 从F点到G点，由动能定理得 解得 在G点，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $