精品解析：山东省临沂市河东区2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

2024级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，只需要上交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B. 面积为S的线圈，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量一定为BS C. 根据可知磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比，与电流I和导线长度l的乘积成反比。 D. 变化的磁场周围一定存在电场，变化的电场周围一定存在磁场 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说，但下列不属于静电现象的是(　　 ) A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C. 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 3. 如图所示电路中，电容器两极板间有一带电的油滴静止于c点。现将滑动变阻器的滑片P向右移动一小段距离后，关于油滴运动状态和电容器相关物理量的变化，下列说法正确的是（ ） A. 油滴将向下加速运动，电容器所带电荷量减少 B. 油滴将向上加速运动，电容器两极板间电场强度增大 C. 油滴保持静止状态，电容器中c点电势降低 D. 油滴先向下后向上运动，电源内阻消耗功率减小 4. 某研究小组在分析静电场特性时，得到了沿 x 轴的电场强度分布图像（图像），x轴正方向为电场强度正方向。现有一个带负电的试探电荷从x轴某点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。图中 a、b、c、d为x轴上等间距的四点，根据图像分析，下列说法正确的是（ ） A. 试探电荷从a运动到d的过程中，速度先增大后减小 B. a、c两点间的电势差小于b、d两点间的电势差 C. 试探电荷在b点受到的电场力大于d点受到的电场力 D. 将试探电荷从a点移动到d点，电场力先做正功后做负功 5. 某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充电放电。电路图中定值电阻的阻值为R，电源内阻不计，先将开关S合向1，待电路稳定后再合向2，用电流传感器得到电容器放电电流随时间变化规律如图乙所示，测得图线与坐标轴所围面积为，则电容器的电容为（　　） A. B. C. D. 6. 某同学将四个相同的小量程电流表（表头）分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2，以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路，则（ ） A. 电流表A1的读数为0.8A时，A2的读数也为0.8A B. 电流表A1满偏时，A2指针偏转到满刻度的 C. 电压表V1半偏时，V2也半偏 D. 电流表A1半偏时，电路中的总电流为1A 7. 在电子元件特性研究实验中，技术人员测量了两种新型元件a和b的伏安特性曲线，如图所示。这些元件计划用于精密电路设计。根据图像分析，下列关于元件特性的判断正确的是（ ） A. 当元件a两端电压为2.5V时，其电阻值为0.5Ω B. 元件b的电阻值随通过电流的增大而增大 C. 若将a和b并联后接入电压为2V的电源（不计内阻），则通过a的电流为通过b电流的2倍 D. 若将a和b串联后接入电压为1.5V的电源（不计内阻），则元件 b 消耗的功率为0.1W 8. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块上升过程中机械能与电势能之和减少 B. 滑块的重力大小为 C. 滑块受到的电场力大小为 D. 滑块上滑过程中，重力势能增加了4E0 二、多项选择题：本题包括 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得 0 分。 9. 静电纺纱是利用高压静电场使纤维两端带异种电荷，在静电力作用下使纤维伸直，其简化的工作原理如图，虚线为两个对称电极产生的电场线，a、b为电场中的两点，它们到各自附近电极间的距离相等，则下列判断正确的是（ ） A. a、b两点的电场强度方向相同 B. a点电势比b点的高 C. 同一电荷在a点的电势能比b点的小 D. 将一正电荷由a点移到b点，电荷的电势能增大 10. 如图所示，a、b、c、d为四个质量均为m的带电小球，恰好构成“三星拱月”之形。小球a、b、c在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球带同种电荷，电荷量大小为 q1，三小球所在位置恰好将圆周三等分。小球d带电荷量大小为q2，位于圆心O点正上方h处，且在外力和静电力的共同作用下处于静止状态，重力加速度为g。匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. a球对水平面的压力FN大于mg B. a、b、c三球始终在小球d形成电场的一个等势面上运动 C. 在做匀速圆周运动的过程中，小球a的电势能不断增加 D. 在做匀速圆周运动的过程中，小球b始终要对小球a做功 11. 如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，两个电流表以及电压表均为理想电表，两个定值电阻的阻值分别为R1、R2，滑动变阻器的最大阻值为R，两个端点分别是M、N，滑片为P，合上开关S，滑片P由N向M移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电阻R1消耗的功率变大 B. 电源的总功率变大 C. 电压表的示数逐渐增大，A2的示数逐渐增大 D. 电压表示数的变化量与电流表A1示数的变化量之比的绝对值为r+R1 12. 如图所示，半径均为R、质量均为M、内表面光滑的两个完全相同的圆槽A和B并排放在光滑的水平面上，图中a、c分别为A、B槽的最高点，b、b'分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着竖直墙壁，一个质量为m的小球C从圆槽A顶端的a点无初速度释放。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球C从a点运动到b点的过程中，小球和圆槽A组成的系统动量守恒 B. 小球C从a点运动到b点时A槽对地面的压力大小为 C. 小球C在B槽内运动所能达到的最大高度为 D. B槽的最大速度的大小 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题包括2小题，共14分） 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 （1）在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 （2）通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 （3）若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 14. 某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池，如图甲，相较于传统动力电池，刀片电池形状长而薄，看起来就像西瓜刀。 （1）现用游标卡尺测量一块拆解出来的电芯厚度，示数如图乙，则该电芯的厚度为 ___________ mm。 （2）采用如图丙所示的电路进一步测量该电芯的电动势E和内阻r，图中R0为定值电阻。相关操作如下： 组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据； 根据测量数据，作-R图线，如图丁所示，测得图线的斜率为k，截距为b。若电压表视为理想电表，则该电芯的电动势E=___________；内阻r=___________。（用R0、k、b表示） （3）若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比___________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 四、计算题（本题包括 4 小题，共 46 分） 15. 如图所示，方向水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，线段ab=30cm、bc=40cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向间成53°角。电荷量q=2×10-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功W=1.2×10-5J，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）电场的电场强度大小E； （2）a、c间的电势差Uac。 16. 某同学对时下流行的一款充一次电就可使用一个月的电动牙刷产生了兴趣，于是他对电动牙刷内的主要部件——微型电动机的性能进行了研究。运用如图所示的实验电路，调节滑动变阻器R使电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为150mA和0.9V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为100mA和2.4V。求： （1）这台微型电动机的电阻； （2）这台微型电动机正常运转时的输出功率； （3）这台微型电动机的工作效率。 17. 如图所示，内壁光滑、内径很小的绝缘“S形”管ABC由两段半径为1m的圆弧管组成，固定在竖直平面内，圆弧管BC段中心轴线恰好与静电分析器的中心轴线重合。边长为3m的正方形区域MNPQ内有电场强度为E竖直向下的匀强电场，虚线框外为真空区域。圆心O1、O2与匀强电场边界MN共线，圆心O2恰与M点重合。一质量为9×10-5kg，可视为质点的带正电，电荷量为10-4C的小球从绝缘管的A点由静止开始滑入管内，到达C点时恰好对管道无压力，且小球进入匀强电场后恰好落到PQ的中点。重力加速度g取10m/s2。（忽略电场的边缘效应）求： （1）静电分析器中心轴线处的电场强度E0的大小； （2）匀强电场的电场强度E的大小； （3）电场的右边界有一长为1m的探测板，下端与P重合，小球碰到探测板就能使其发光，若使小球能点亮探测板，小球从A点进入绝缘管的初速度v0的范围。 18. 如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量kg的小球自Q点正上方h处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从 P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起，小球到达P点时，小球相对于地面的速度大小v1=6m/s，方向向左。当弹簧拉力达到F=15N时，b解除锁定开始运动。已知a的质量为1kg，b的质量kg，方形物体的质量kg，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的劲度系数k=50N/m，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求： （1）小球开始下落的位置到Q点的距离h； （2）弹簧弹性势能最大时，弹性势能的最大值Epm； （3）物块b的固定解除后，a的速度最小值vm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，只需要上交答题卡。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B. 面积为S的线圈，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量一定为BS C. 根据可知磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比，与电流I和导线长度l的乘积成反比。 D. 变化的磁场周围一定存在电场，变化的电场周围一定存在磁场 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电体能不能看成点电荷与带电体的体积大小无关，当带电体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时，就可以把带电体看成点电荷，故A错误； B．当磁感线与线圈平面垂直时，磁通量的大小才等于BS，故B错误； C．磁感应强度是磁场自身的性质，与磁场力F及电流I和导线长度L的乘积没有直接关系，故C错误； D．根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场周围一定存在电场，变化的电场周围一定存在磁场，故D正确； 故选D。 2. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说，但下列不属于静电现象的是(　　 ) A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C. 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C 【解析】 【详解】A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，是因为梳子与头发摩擦起电，静电吸引轻小物体，故A属于静电现象，A不符合题意； B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引，是因为先感应起电，然后静电作用力，属于静电现象。B不符合题意； C．小线圈接近通电线圈过程中，消息安全中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，C符合题意； D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是因为摩擦起电，属于静电现象。D符合题意． 故选C。 3. 如图所示电路中，电容器两极板间有一带电的油滴静止于c点。现将滑动变阻器的滑片P向右移动一小段距离后，关于油滴运动状态和电容器相关物理量的变化，下列说法正确的是（ ） A. 油滴将向下加速运动，电容器所带电荷量减少 B. 油滴将向上加速运动，电容器两极板间电场强度增大 C. 油滴保持静止状态，电容器中c点电势降低 D. 油滴先向下后向上运动，电源内阻消耗功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的电流增大，两端的电压增大，电容器与并联，所以电容器两端的电压增大，由可知电容器两极板间电场强度增大，油滴将向上加速运动；由可知电容器所带电荷量增大，故A错误，B正确； C．电容器两极板间电场强度增大，c点与电容器下极板的电势差增大，电容器中c点电势升高，故C错误； D．由可知电源内阻消耗功率增大，故D错误。 故选B。 4. 某研究小组在分析静电场特性时，得到了沿 x 轴的电场强度分布图像（图像），x轴正方向为电场强度正方向。现有一个带负电的试探电荷从x轴某点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。图中 a、b、c、d为x轴上等间距的四点，根据图像分析，下列说法正确的是（ ） A. 试探电荷从a运动到d的过程中，速度先增大后减小 B. a、c两点间的电势差小于b、d两点间的电势差 C. 试探电荷在b点受到的电场力大于d点受到的电场力 D. 将试探电荷从a点移动到d点，电场力先做正功后做负功 【答案】B 【解析】 【详解】AD．试探电荷从a运动到d的过程中，由题图可知，电场方向一直沿x轴负方向，则带负电的试探电荷受到的电场力一直沿x轴正方向，电场力一直做正功，所以试探电荷的速度一直增大，故AD错误； B．根据，可得图像与横轴围成的面积表示电势差大小，由题图可知，a、c两点间的电势差小于b、d两点间的电势差，故B正确； C．由题图可知，b、d两点的场强大小相等，所以试探电荷在b点受到的电场力等于d点受到的电场力，故C错误。 故选B。 5. 某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充电放电。电路图中定值电阻的阻值为R，电源内阻不计，先将开关S合向1，待电路稳定后再合向2，用电流传感器得到电容器放电电流随时间变化规律如图乙所示，测得图线与坐标轴所围面积为，则电容器的电容为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设电容器充电结束时的电压为，开关接2时电容器开始放电，有 由图像的面积表示放电的电量，有 联立解得 故选A。 6. 某同学将四个相同的小量程电流表（表头）分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2，以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路，则（ ） A. 电流表A1的读数为0.8A时，A2的读数也为0.8A B. 电流表A1满偏时，A2指针偏转到满刻度的 C. 电压表V1半偏时，V2也半偏 D. 电流表A1半偏时，电路中的总电流为1A 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据电路图可知，电流表A1、A2的两个表头并联，因此其两端的电压相等，又两个表头相同，则流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同，而两个电流表的量程不同，则示数不同；所以电流表A1的读数为0.8A时，A2的读数不是0.8A；电流表A1满偏时，电流表A2也满偏，故AB错误； C．电压表V1、V2的两个表头串联，因此流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同；电压表V1半偏时，V2也半偏，故C正确； D．电流表A1半偏时，流过A1的电流为，根据以上分析可知，两个表头指针偏转角相同，可得流过A2的电流为，电路中的总电流为2A，故D错误。 故选C。 7. 在电子元件特性研究实验中，技术人员测量了两种新型元件a和b的伏安特性曲线，如图所示。这些元件计划用于精密电路设计。根据图像分析，下列关于元件特性的判断正确的是（ ） A. 当元件a两端电压为2.5V时，其电阻值为0.5Ω B. 元件b的电阻值随通过电流的增大而增大 C. 若将a和b并联后接入电压为2V的电源（不计内阻），则通过a的电流为通过b电流的2倍 D. 若将a和b串联后接入电压为1.5V的电源（不计内阻），则元件 b 消耗的功率为0.1W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题图可知，元件a的电阻恒定不变，当元件a两端电压为2.5V时，其电阻值为，故A错误； B．根据欧姆定律可得，可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知元件b的电阻值随通过电流的增大而减小，故B错误； C．若将a和b并联后接入电压为2V的电源（不计内阻），此时a和b的两端电压均为2V，由题图可知，此时通过a的电流为0.4A，通过b的电流大于0.2A，所以通过a的电流不是通过b电流的2倍，故C错误； D．若将a和b串联后接入电压为1.5V的电源（不计内阻），此时通过a和b的电流相等，a和b的两端电压之和为1.5V，由题图可知，此时电流为0.1A，a和b的两端电压分别0.5V、1V，则元件 b 消耗的功率为，故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块上升过程中机械能与电势能之和减少 B. 滑块的重力大小为 C. 滑块受到的电场力大小为 D. 滑块上滑过程中，重力势能增加了4E0 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块上升过程中只有重力和电场力做功，所以机械能与电势能之和保持不变，故A错误； D．由图知，上滑过程中，机械能减少，则电场力对木块做负功，滑块的机械能减少了 动能减少了 所以滑块的重力势能增加了，故D错误； C．由图乙可知滑块上滑的距离为，则有 解得滑块受到的电场力大小为，故C错误； B．木块上滑过程中，重力做负功，滑块的重力势能变化量为 解得滑块的重力大小为，故B正确。 故选B。 二、多项选择题：本题包括 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得 0 分。 9. 静电纺纱是利用高压静电场使纤维两端带异种电荷，在静电力作用下使纤维伸直，其简化的工作原理如图，虚线为两个对称电极产生的电场线，a、b为电场中的两点，它们到各自附近电极间的距离相等，则下列判断正确的是（ ） A. a、b两点的电场强度方向相同 B. a点电势比b点的高 C. 同一电荷在a点的电势能比b点的小 D. 将一正电荷由a点移到b点，电荷的电势能增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，右边电极是正极，左边电极是负极，电场方向向左，可得a、b两点的电场强度方向相同，故A正确； B．由图可知，右边电极是正极，左边电极是负极，电场方向向左，沿电场方向电势降低，所以a点电势比b点的低，故B错误； C．同一正电荷，根据可知在a点的电势能比b点的小；同一负电荷，根据可知在a点的电势能比b点的大，故C错误； D．将一正电荷由a点移到b点，电势升高，电势能变大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，a、b、c、d为四个质量均为m的带电小球，恰好构成“三星拱月”之形。小球a、b、c在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球带同种电荷，电荷量大小为 q1，三小球所在位置恰好将圆周三等分。小球d带电荷量大小为q2，位于圆心O点正上方h处，且在外力和静电力的共同作用下处于静止状态，重力加速度为g。匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. a球对水平面的压力FN大于mg B. a、b、c三球始终在小球d形成电场的一个等势面上运动 C. 在做匀速圆周运动的过程中，小球a的电势能不断增加 D. 在做匀速圆周运动的过程中，小球b始终要对小球a做功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．a、b、c三小球所带电荷量以及电性相同，要使三个球做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，d球对a、b、c三小球的力一定是引力， 设ad连线与水平方向夹角为θ，则对a球分析可知，该球在竖直方向上受力平衡，即有 由此可知水平面对a球的支持力FN小于mg，故A错误； BC．根据几何关系可知d球与a、b、c三小球距离相等，则三小球对应的圆周在d球的等势面上。小球a的速度方向始终与所受的电场力垂直，所以电场力不做功，小球a的电势能不变。故B正确，C错误； D．小球a圆周运动过程中，小球b对其斥力方向与a的速度方向不垂直，则b对a做功，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，两个电流表以及电压表均为理想电表，两个定值电阻的阻值分别为R1、R2，滑动变阻器的最大阻值为R，两个端点分别是M、N，滑片为P，合上开关S，滑片P由N向M移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电阻R1消耗的功率变大 B. 电源的总功率变大 C. 电压表的示数逐渐增大，A2的示数逐渐增大 D. 电压表示数的变化量与电流表A1示数的变化量之比的绝对值为r+R1 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．滑片P由N向M移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；可知通过电阻R1的电流减小，电阻R1两端电压减小，所以电阻R1消耗的功率变小；根据，可知电源的总功率变小，故AB错误； C．由于路端电压增大，电阻R1两端电压减小，根据，可知电阻R2两端电压增大，即电压表的示数增大；根据欧姆定律，可知A2的示数增大，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律可得 则有 即电压表示数的变化量与电流表A1示数的变化量之比的绝对值为，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，半径均为R、质量均为M、内表面光滑的两个完全相同的圆槽A和B并排放在光滑的水平面上，图中a、c分别为A、B槽的最高点，b、b'分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着竖直墙壁，一个质量为m的小球C从圆槽A顶端的a点无初速度释放。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球C从a点运动到b点的过程中，小球和圆槽A组成的系统动量守恒 B. 小球C从a点运动到b点时A槽对地面的压力大小为 C. 小球C在B槽内运动所能达到的最大高度为 D. B槽的最大速度的大小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球C从a点运动到b点的过程中，小球和圆槽A组成的系统合外力不为零，所以动量不守恒，故A错误； B．小球C从a点运动到b点时，由动能定理有 解得 在b点时，对小球有 解得 根据牛顿第三定律可知球对A的压力大小也等于，对A槽有 由牛顿第三定律可得，小球C从a点运动到b点时A槽对地面的压力大小为，故B正确； C．小球C和B槽组成的系统水平方向上动量守恒有 解得 根据能量守恒有 解得 故C错误； D．小球C和B槽组成的系统水平方向上动量守恒，当两者分离时槽有最大速度，则 由机械能守恒有 解得 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题包括2小题，共14分） 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 （1）在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 （2）通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 （3）若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 【答案】（1）升高 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，说明滑块加速运动，左端抬得过高，则应调节旋钮使气垫导轨右侧高度升高。 【小问2详解】 根据 由题意， 可知 【小问3详解】 以碰前A的速度为正，由表中数据可知碰前A的速度 碰后A再次经过光电门１，说明碰后A反弹，则碰后A的速度 碰后B的速度 若动量守恒则满足 带入可知 14. 某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池，如图甲，相较于传统动力电池，刀片电池形状长而薄，看起来就像西瓜刀。 （1）现用游标卡尺测量一块拆解出来的电芯厚度，示数如图乙，则该电芯的厚度为 ___________ mm。 （2）采用如图丙所示的电路进一步测量该电芯的电动势E和内阻r，图中R0为定值电阻。相关操作如下： 组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据； 根据测量数据，作-R图线，如图丁所示，测得图线的斜率为k，截距为b。若电压表视为理想电表，则该电芯的电动势E=___________；内阻r=___________。（用R0、k、b表示） （3）若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比___________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 【答案】（1）14.70 （2） ①. ②. （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 该电芯的厚度为14mm+0.05mm×14=14.70mm 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知 解得 由图像可知 解得， 【小问3详解】 若考虑电压表内阻的影响，则 可得 此时 即 即上述实验得到的电动势和其真实值相比偏小。 四、计算题（本题包括 4 小题，共 46 分） 15. 如图所示，方向水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，线段ab=30cm、bc=40cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向间成53°角。电荷量q=2×10-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功W=1.2×10-5J，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）电场的电场强度大小E； （2）a、c间的电势差Uac。 【答案】（1）200V/m （2）108V 【解析】 【小问1详解】 根据电场力做功公式W=Uq得 根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知 代入数据得电场强度大小E=200V/m 【小问2详解】 根据匀强电场中，电势差与电场强度的关系可知，a、c间电势差 解得 16. 某同学对时下流行的一款充一次电就可使用一个月的电动牙刷产生了兴趣，于是他对电动牙刷内的主要部件——微型电动机的性能进行了研究。运用如图所示的实验电路，调节滑动变阻器R使电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为150mA和0.9V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为100mA和2.4V。求： （1）这台微型电动机的电阻； （2）这台微型电动机正常运转时的输出功率； （3）这台微型电动机的工作效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 使电动机停止转动，电流表和电压表的示数分别为150mA和0.9V，则这台微型电动机的电阻 【小问2详解】 正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为100mA和2.4V，这台微型电动机正常运转时的输出功率 【小问3详解】 微型电动机的工作效率 17. 如图所示，内壁光滑、内径很小的绝缘“S形”管ABC由两段半径为1m的圆弧管组成，固定在竖直平面内，圆弧管BC段中心轴线恰好与静电分析器的中心轴线重合。边长为3m的正方形区域MNPQ内有电场强度为E竖直向下的匀强电场，虚线框外为真空区域。圆心O1、O2与匀强电场边界MN共线，圆心O2恰与M点重合。一质量为9×10-5kg，可视为质点的带正电，电荷量为10-4C的小球从绝缘管的A点由静止开始滑入管内，到达C点时恰好对管道无压力，且小球进入匀强电场后恰好落到PQ的中点。重力加速度g取10m/s2。（忽略电场的边缘效应）求： （1）静电分析器中心轴线处的电场强度E0的大小； （2）匀强电场的电场强度E的大小； （3）电场的右边界有一长为1m的探测板，下端与P重合，小球碰到探测板就能使其发光，若使小球能点亮探测板，小球从A点进入绝缘管的初速度v0的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从A到C，对带电小球，根据动能定理有 解得 小球在C点，根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 小球进入匀强电场后做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有 竖直方向做匀加速直线运动，有 根据牛顿第二定律有 联立求解得， 【小问3详解】 ①若小球做类平抛运动，恰能到P，则， 小球从A到C，根据动能定理有 解得 ②若小球做类平抛运动，恰能到K，则， 小球从A到C，根据动能定理有 解得 综上，小球能点亮探测板，初速度v₀的范围为 18. 如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量kg的小球自Q点正上方h处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从 P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起，小球到达P点时，小球相对于地面的速度大小v1=6m/s，方向向左。当弹簧拉力达到F=15N时，b解除锁定开始运动。已知a的质量为1kg，b的质量kg，方形物体的质量kg，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的劲度系数k=50N/m，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求： （1）小球开始下落的位置到Q点的距离h； （2）弹簧弹性势能最大时，弹性势能的最大值Epm； （3）物块b的固定解除后，a的速度最小值vm。 【答案】（1）2m （2） （3）0 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球从开始下落到P处过程中，水平方向上动量守恒，则有 由能量守恒定律有 联立解得h=2m 【小问2详解】 由于小球落在物块a正上方，并与其粘连，小球竖直方向速度变为0，小球和物块a水平方向上动量守恒，则有 设当弹簧形变量为x1时物块b的固定解除，此时小球和物块a的速度为v4，根据胡克定律F=kx1 系统机械能守恒 联立解得v4=1m/s，x1=0.3m 固定解除之后，小球、物块a和物块b组成的系统动量守恒，当三者共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有 由能量守恒定律可得，最大弹性势能为 【小问3详解】 固定解除之后，小球、物块a和物块b组成的系统动量守恒，从固定解除到弹簧恢复原长，由动量守恒定律有 由能量守恒定律可得 联立得（舍去）或 则物块a的速度最小值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $