广东省2023-2024学年六校联盟高二（上）联考物理试卷

试卷更新日期：2024-01-15 类型：月考试卷

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 $F$ ，若它们的带电量都增大为原来的 $3$ 倍，距离减小为原来的 $\frac{1}{3}$ ，则它们之间的相互作用力变为（）

A、 $81 F$ B、 $27 F$ C、 $9 F$ D、 $\frac{F}{3}$

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2. 场致发射显微镜能够用来分析样品的原子排列，其核心结构如图，金属针与荧光膜之间加上高电压，形成辐射状电场，关于 $A$ 、 $B$ 两点的电场和电势，下列说法正确的是（）

A、 $E_{A} > E_{B}$ ， $φ_{A} > φ_{B}$ B、 $E_{A} < E_{B}$ ， $φ_{A} < φ_{B}$ C、 $E_{A} > E_{B}$ ， $φ_{A} < φ_{B}$ D、 $E_{A} < E_{B}$ ， $φ_{A} > φ_{B}$

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3. 两极板水平放置，其中上极板带正电，有四个电荷量和质量分别 $(+ q ， m)$ 、 $(+ q ， 2 m)$ 、 $(+ 2 q ， 2 m)$ 、 $(- q ， m)$ 的带电粒子，先后以相同速度 $v_{0}$ 从极板左端的 $O$ 点垂直进入极间电场，不计粒子重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 电容式话筒含有电容式传感器，其结构如图所示，导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当振动膜片在声压的作用下运动时，两个电极间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就转变为电信号。当振动膜片向左运动时，下列说法正确的是（）

A、固定电极所带电荷量增加 B、固定电极所带电荷量不变 C、流过电阻 $R$ 的电流方向向左 D、两个电极间的电容变小

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5. 宋代科学家沈括在 $《$ 梦溪笔谈 $》$ 中记载：以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围和通电导体周围也存在磁场，如图甲所示。下列关于磁场的说法正确的是（）

A、磁感线是客观存在的特殊物质 B、将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据甲图可知，磁勺尾 $(S$ 极 $)$ 静止时指向北方 C、图乙中，环形导线的电流较大，若忽略地磁场的影响，小磁针最后静止时 $N$ 极指向为垂直于纸面向外 D、图丙中，小磁针在通电螺线管内部 $($ 线圈内部 $)$ ，若忽略地磁场的影响，静止时小磁针 $N$ 极指向为向左

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6. 某实验小组连接了如图所示电路，电源为两节干电池，当开关 $S$ 接通后发现，完全相同的小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 均不亮，理想电流表无示数。该小组利用理想电压表测得各部分的电压是 $U_{a h} = 3 V$ ， $U_{a f} = 0 V$ ， $U_{f h} = 3 V$ ，不计电源内阻，则故障原因可能是（）

A、灯 $L_{1}$ 断路 B、灯 $L_{2}$ 断路 C、开关接触不良 D、电流表断路

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7. 如图所示的电路中，电阻 $R = 2 Ω$ 。断开 $S$ 后，理想电压表的读数为 $1.5 V$ ；闭合 $S$ 后，理想电压表的读数为 $1.2 V$ ，则电源的内阻 $r$ 为（）

A、 $0.4 Ω$ B、 $0.5 Ω$ C、 $1 Ω$ D、 $2 Ω$

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8. 如图所示的电路中， $E$ 为电源，其内阻为 $r$ ， $V$ 为理想电压表， $L$ 为阻值恒定的小灯泡， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{3}$ 为半导体材料制成的光敏电阻 $($ 光照越强，电阻越小 $)$ ，电容器两极板处于水平状态，闭合开关 $S$ ，电容器中心 $P$ 点有一带电油滴处于静止状态，电源负极接地。则下列说法正确的是（）

A、若光照变强，电压表的示数增大 B、若光照变强，则油滴会向上运动 C、若光照变强，则灯泡变亮 D、若光照变强，则 $P$ 点电势升高

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9. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿绝缘斜面下滑，已知在金属块下滑的过程中动能增加了 $5 J$ ，金属块克服摩擦力做功 $2 J$ ，重力做功 $10 J$ ，则以下判断正确的是（）

A、金属块的重力势能减少 $10 J$ B、金属块的电势能减少 $3 J$ C、金属块的机械能减少 $5 J$ D、合力对金属块做功 $5 J$

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10. 某实验小组学习电表改装的原理后，想找器材进行实验探究，于是他们从学校物理实验室借一些器材，并设计如图所示的电路，已知：小量程电流计 $G ($ 表头 $)$ 的满偏电流 $I_{g} = 50 μ A$ ，内电阻 $R_{g} = 800 Ω$ ；且 $R_{1} < R_{2} < R_{g}$ 。他们设计把该电流计改装成 $0 \sim 1 m A$ 和 $0 \sim 10 m A$ 的双量程电流表。下列说法正确的是（）

A、改装后开关接 $1$ 时量程为 $10 m A$ B、改装后开关接 $2$ 时量程为 $10 m A$ C、若 $R_{2}$ 不变，改装后的电流表量程均随电阻 $R_{1}$ 的减少而增大 D、改装后开关接 $2$ 时电流表的内阻大于开关接 $1$ 时的内阻

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三、实验题：本大题共2小题，共26分。

11. 现有一只阻值未知的电阻，为测定其阻值，某同学进行了如下操作：

(1)、为了合理选择实验方案和器材，先用欧姆表 $(\times 10$ 挡 $)$ 粗测此电阻的阻值，欧姆调零后，将表笔分别与电阻两端连接，该同学发现指针偏角太大 $($ 指针靠近右端“ $0$ ”刻度 $)$ ，应改用欧姆表挡 $($ 选填“ $\times 1$ ”挡或“ $\times 100$ ”挡 $)$ ， $($ 选填“需要”或“不需要” $)$ 重新欧姆调零，将表笔分别与电阻两端连接，某次测量结果如甲图所示，则这次测量的读数 $R =$ $Ω$ ；

(2)、使用电流表和电压表准确测量该电阻的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源 $($ 电动势为 $3 V$ ，内阻很小 $)$ 、待测电阻、导线、开关外，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用 $($ 选填器材前的字母 $)$ 。
A. 电压表 $V_{1} ($ 量程 $3 V$ ，内阻约 $3 k Ω)$ ；
B. 电压表 $V_{2} ($ 量程 $15 V$ ，内阻约 $15 k Ω)$
C. 电流表 $A_{1} ($ 量程 $0.6 A$ ，内阻约 $0.1 Ω)$ ；
D. 电流表 $A_{2} ($ 量程 $3 A$ ，内阻约 $0.02 Ω)$
E. 滑动变阻器 $R_{1} ($ 总阻值 $10 Ω$ ，额定电流 $2 A)$
F. 滑动变阻器 $R_{2} ($ 总阻值 $100 Ω$ ，额定电流 $2 A)$

(3)、若采用如乙图所示的电路测量电阻的阻值，电压表的左端应与电路中的点相连 $($ 选填“ $a$ ”或“ $b$ ” $)$ 。

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12. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路 $($ 甲图 $)$ 和 $U - I$ 图像 $($ 乙图 $)$ 如下，请回答下列问题：

(1)、在闭合开关之前，滑动变阻器的滑动头 $P$ 应调至 $($ 填“左”或“右” $)$ 端；

(2)、实验器材：干电池 $1$ 节、滑动变阻器 $(0 \sim 20 Ω)$ 、电压表 $(0 \sim 3 V)$ 、电流表 $(0 \sim 0.6 A)$ ；

(3)、请根据实验数据在 $U - I$ 图像上的标点，画出 $U - I$ 图像。由此可知这个干电池的电动势 $E =$ $V$ ，内电阻 $r =$ $Ω ($ 结果均保留两位小数 $)$ ；

(4)、与真实值相比，干电池电动势的测量值真实值，内电阻的测量值真实值 $($ 均填“大于”或“小于”或“等于” $)$ 。

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四、计算题：本大题共3小题，共28分。

13. 如图所示，一带电粒子电荷量为 $q = + 1.0 \times 1 0^{- 10} C$ ，质量为 $m = 1.0 \times 1 0^{- 12} k g$ ，由静止经电压 $U_{0} = 200 V$ 加速后，进入两块间距为 $d = 0.2 m$ 、板长为 $L = 1.0 m$ 的平行金属板之间，从两板正中间垂直于电场方向射入，刚好能打到下极板中点 $P$ 。粒子重力可忽略，求：

(1)、粒子离开加速电场时的速度大小 $v_{0}$

(2)、平行金属板两板间的电压 $U$ 。

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14. “祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，其中太阳能电池电动势 $E = 120 V$ ，内阻 $r$ 未知，电动机线圈电阻 $r_{M} = 1.6 Ω$ ，电热丝定值电阻 $R = 4 Ω$ ，当火星车正常行驶时，电动机两端电压 $U_{M} = 80 V$ ，电热丝 $R$ 消耗功率 $P = 100 W$ 。求：

(1)、太阳能电池的内阻 $r$ ；

(2)、电动机的效率 $η$ ；

(3)、若电动机的转子被卡住了，此时电热丝消耗的功率 $P'$ 。

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15. 如图所示，绝缘轨道 $Q M N P$ ，其中 $M$ 、 $N$ 为水平轨道上相距 $d = 1 m$ 的两点，它们之间存在一个水平向右的匀强电场，场强大小 $E = 20 V / m$ 。 $N P$ 为半径 $R = 0.2 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，并与水平轨道相切于 $N$ 点。有一带电量 $q = + 0.05 C$ ，质量 $m = 0.2 k g$ 的小球 $A$ 在圆弧轨道顶点 $P$ 由静止开始下落，且与水平轨道 $Q M N$ 之间动摩擦因数 $μ = 0.25$ 。小球运动过程没有电荷转移，小球可视为质点。 $(g = 10 m / s^{2})$ 求：

(1)、小球 $A$ 第一次下滑至圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小 $N$ ；

(2)、从开始到最终停止，小球 $A$ 在水平轨道 $Q M N$ 上运动的总路程 $s_{m}$ ；

(3)、在 $P$ 点开始运动时，若给小球 $A$ 一个竖直向下的瞬间初速度 $v_{0}$ ，为使小球不从 $P$ 点上方脱离轨道，试讨论初速度 $v_{0}$ 应满足的条件？ $($ 计算结果可带根号 $)$

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