广西壮族自治区三新学术联盟2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测物理试题

试卷更新日期：2024-03-18 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 《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

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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 $S$ 瞬间 B、开关 $S$ 闭合，电路稳定后 C、断开开关 $S$ 瞬间 D、将滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中

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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 $F$ ，风垂直吹到领队牌上后速度瞬间减为零．已知空气密度为 $ρ$ ，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、 $\frac{F}{ρ S}$ B、 $\frac{2 F}{ρ S}$ C、 $\sqrt{\frac{F}{ρ S}}$ D、 $\sqrt{\frac{2 F}{ρ S}}$

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4. 某静电场的方向平行于 $x$ 轴，其电势 $φ$ 随 $x$ 轴的分布如图所示．一质量为 $m = 1.0 \times 1 0^{- 20} k g$ 、电荷量为 $q = 2.0 \times 1 0^{- 9} C$ 的带负电粒子自 $(- 0.5 ， 0)$ 点由静止开始，沿 $x$ 轴做往复运动．不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、在 $x$ 轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场 B、在 $- 0.5 c m < x < 0$ 区域内，电场强度大小为 $2000 V / m$ C、 $x = - 0.25 c m$ 处的电场强度小于 $x = 0.5 c m$ 处的电场强度 D、该粒子运动过程中经过 $x = 0$ 速度最大，最大速度是 $3 \times 1 0^{6} m / s$

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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， $M 、 N$ 是其路径上的两点．下列说法正确的是（）
甲乙

A、 $M$ 点的电势比 $N$ 点的低 B、 $M$ 点的电场强度比 $N$ 点的大 C、涂料微粒在 $M$ 点的电势能比在 $N$ 点的大 D、涂料微粒在 $M$ 点的加速度比在 $N$ 点的大

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6. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表， $R_{1} 、 R_{2}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器，电源电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ ，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，闭合开关 $S$ ，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

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7. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点 $O$ ，开始木块自由静止在 $O$ 点下方的 $P$ 点．质量为 $m$ 的弹丸水平向右射入质量为 $M = 20 m$ 的木块，第一粒弹丸的速度为 $v_{1} = 126 m / s$ ，打人木块后二者共同摆动的最大摆角为 $α$ ，当其第一次返回 $P$ 位置时，第二粒相同的弹丸以水平速度 $v_{2}$ 又击中木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为 $α$ ，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 $v_{2}$ 的大小为（）

A、 $258 m / s$ B、 $252 m / s$ C、 $132 m / s$ D、 $126 m / s$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8. 如图所示的三棱柱，其中 $△ A D E$ 为正三角形， $A B C D$ 面沿水平方向，其中 $A B = B C = 1 m$ ，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B = 2 T$ ．则下列说法正确的是（）

A、穿过 $A B F E$ 面的磁通量为 $2 W b$ B、穿过 $A B C D$ 面的磁通量为 $2 W b$ C、穿过 $B C F$ 面的磁通量为 $\frac{\sqrt{3}}{2} W b$ D、穿过三棱柱的磁通量为零

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9. 如图所示， $Q_{1} 、 Q_{2}$ 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， $A 、 B 、 A^{'} 、 B^{'}$ 为中垂线上四点， $O$ 点为中垂线与连线的交点，且 $A B = B O = O B^{'} = B^{'} A^{'} = h$ ．现将一带负电液滴从 $A$ 点由静止释放，液滴到达 $B$ 点时的速度大小为 $v$ ．已知重力加速度为 $g$ ，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 $B$ 点电场强度 B、 $A$ 点电场强度一定小于 $B$ 点电场强度 C、液滴到达 $B^{'}$ 点时的速度大小为 $\sqrt{v^{2} + 4 g h}$ D、液滴在 $A$ 点的动能小于在 $A^{'}$ 点的动能

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10. 如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为 $220 V$ ，通过电动机的电流为 $6 A$ ，能在 $10 s$ 内把一质量为 $100 k g$ 的重物匀速提高 $8 m$ ，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ．下列说法正确的是（）

A、电动机的输出功率为 $1320 W$ B、在提升重物的 $10 s$ 内重物增加的重力势能为 $8000 J$ C、在提升重物的 $10 s$ 内电动机线圈产生的热量为 $5200 J$ D、电动机线圈的电阻为 $10 Ω$

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三、非选择题：本题共5小题，共54分．

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 $m_{A} 、 m_{B}$ ，两遮光片沿运动方向的宽度均为 $d$ ，利用游标卡尺测得遮光片的宽度 $d = 0.211 c m$ ；实验中为确保碰撞后滑块 $A$ 不反向运动，则 $m_{A} 、 m_{B}$ 应满足的关系是 $m_{B}$ $m_{A}$ （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 $t_{1} = 0.01 s ， A$ 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 $t_{2}$ 和 $t_{3}$ ，则碰前 $A$ 的速度大小为 $v_{A} =$ $m / s$ ．

(3)、在实验误差允许的范围内，若满足关系式（用字母 $m_{A} 、 m_{B} 、 t_{1} 、 t_{2} 、 t_{3}$ 表示），则可认为验证了动量守恒定律．

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12. 某实验小组测未知电阻 $R_{x}$ 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“ $\times 1$ ”按正确的操作步骤粗测，指针如图甲所示，则读数应记为 $Ω$ ．
甲

(2)、再改装电表，将量程为 $100 μ A$ 、内阻为 $100 Ω$ 的电流表串联一个 $29900 Ω$ 的电阻，将它改装成电压表，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 $3 V$ ，内阻不计）
电流表（量程 $3 A$ ，内阻约 $3 Ω$ ）
电流表（量程 $1 A$ ，内阻约 $0.5 Ω$ ）
滑动变阻器 $R$ （最大阻值为 $3 Ω$ ）
开关、导线若干
在图乙框中画出测量 $R_{x}$ 最合理的完整电路图并标出所选仪器．
乙丙

(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 $R_{x} =$ $Ω$ （保留2位有效数字）．

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13. 如图所示，电源电动势 $E$ 为 $12 V$ ，内阻 $r$ 为 $0.5 Ω$ ，电阻 $R$ 为 $0.5 Ω$ ，灯泡 $L$ 的额定电压 $U = 8 V$ ，额定功率 $P_{额} = 12 W$ ．开关闭合后，灯泡恰好正常发光．已知电动机线圈电阻 $R_{M}$ 为 $1 Ω$ ，求：

(1)、电源总功率；

(2)、电动机的输出功率．

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14. 如图所示，光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道 $B C$ 固定在竖直平面内，轨道的 $C$ 点与光滑水平面相切，其半径为 $O B = O C = R = 1.2 m$ ．在水平面内有一质量 $M = 2 k g$ 的小球 $Q$ 连接着轻质弹簧处于静止状态，现将一质量为 $m = 1 k g$ 的小球 $P$ 从 $B$ 点正上方 $h = 1.8 m$ 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 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，求：

(1)、小球 $P$ 到达圆弧轨道最低点 $C$ 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．

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15. 如图所示， $A B 、 C D$ 两竖直线相距为 $2 L$ ，其间以水平线 $P T$ 为界， $P T$ 上方电场 $E_{1}$ 竖直向下， $P T$ 下方电场 $E_{2}$ 竖直向上，在电场左边界 $A B$ 上的 $P 、 Q$ 两点相距为 $L$ ．一电荷量为 $+ q$ 、质量为 $m$ 的粒子从 $Q$ 点以初速度 $v_{0}$ 沿水平方向射入匀强电场 $E_{2}$ 中，通过 $P T$ 上的某点 $R$ 进入匀强电场 $E_{1}$ 后，从 $C D$ 边上的 $M$ 点水平射出，其轨迹如图，若 $M 、 T$ 两点的距离为 $\frac{L}{2}$ ，不计粒子的重力．求：

(1)、 $P T$ 上方的电场强度大小 $E_{1}$ 与 $P T$ 下方的电场强度大小 $E_{2}$ ；

(2)、带电粒子先后经过两电场所用的时间之比．

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