河南省名校联盟高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河南省名校联盟高二（下）开学考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 355.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-09 23:29:04 | ||
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文档简介
河南省名校联盟高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为。设电源提供电压恒定为U，下列说法中正确的是（ ）
A．若打开阀门时，电流计中的电流方向是自下而上
B．若打开阀门时，电流计中的电流方向是自上而下
C．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，电流计的电流方向是自上而下
D．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，电流计的电流方向是自下而上
2．如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（ ）
A．小球和小车组成的系统动量守恒
B．小车向左运动的最大距离为2R
C．小球离开小车后做竖直上抛运动
D．小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度
3．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（ ）
A．图线①为V2示数随电流表的变化图线
B．电路中电源电动势为
C．此电路中，电动机的最大输入功率是
D．变阻器的最大阻值为
4．如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是：（ ）
A．0～t1时间内P端电势高于Q端电势
B．0～t1时间内电压表的读数为
C．t1～t2时间内R上的电流为
D．t1～t2时间内圆形线圈中感应电流的方向为逆时针
二、单选题
5．如图所示，运动员将垒球斜向上抛出，不计空气阻力。在垒球从出手到落地前的运动过程中，关于垒球具有的能量，下列说法正确的是( )
A．机械能保持不变 B．机械能一定大于零
C．重力势能保持不变 D．重力势能一定大于零
6．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向垂直水平面向上
C．，方向竖直向下
D．，方向水平向右
7．如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120°．下列说法正确的是
A．点O与点C的电场强度相等
B．点C与点D的电场强度大小之比为∶1
C．一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大
D．将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电势能先增大后减小
8．如图，空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，O为PQ的中点，图中虚线所示为对称分布的等势面，a、b、c为电场中的3个点。一重力不计的带电粒子沿实线轨迹从a点经过b点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点处的电荷是等量异种电荷
B．a、O、c三点的电势大小关系为：φO<φa<φc
C．该粒子带正电，在运动过程中电势能先增加后减小
D．该粒子带负电，在运动过程中加速度先增加后减小
9．在图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是（ ）
A． B．
C． D．
10．有一只电流计，内阻是，满偏电流是3mA，现要改装成量程为0.6A的电流表，电流计上应（ ）
A．并联的电阻 B．串联的电阻
C．并联的电阻 D．串联的电阻
11．如图所示，一个矩形金属线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中．在下列各种运动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是
A．沿纸面向右移动线圈
B．沿纸面向下移动线圈
C．垂直纸面向外移动线圈
D．以ad为轴转动线圈
12．如图，一顶角为直角的光滑细杆竖直放置，细杆与竖直方向夹角为45°．质量相同的两金属环套在细杆上，高度相同，用一轻质弹簧相连，当弹簧处于原长时两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内．则（ ）
A．下滑过程中金属环重力的功率先减小后增大
B．下滑过程中金属环加速度先增大后减小
C．金属环不可能回到初始位置
D．下滑过程中两金属环与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒
三、实验题
13．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝的电阻约为6Ω。某同学进行了如下测量：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值，其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值，其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。
(2)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：
A．直流电源（电动势约为4.5V，内阻很小）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约2Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，最大允许电流1A）
E.开关、导线若干
(3)根据上面选择的器材，在图中完成实验电路的连接完整________。
(4)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。测得金属丝两端的电压为U，通过金属丝的电流为I。则电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。
14．小明同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将细线水平拉紧，由静止释放钢球，遮光条经过光电门的挡光时间为Δt，重力加速度为g。
（1）用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，其读数为_______cm。某次测量中，遮光条通过光电门的挡光时间为0.010s，则此时钢球的速度大小为______m/s。
（2）为了验证机械能守恒，实验中必须测量的是______（填正确选项前的字母序号）。
A．钢球的质量 B．细线的长度
C．钢球下落高度 D．钢球下落时间
（3）小明同学操作规范，但是他发现记录结果中动能的增量稍大于重力势能的减少量，请你帮助小明同学分析造成这一差异的原因。__________________
四、解答题
15．如图所示，平行板电容器板间距离为2 cm，有一个质量m＝10－7 kg、电荷量q＝－10－8 C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：(取g＝10 m/s2)
(1)哪块板带正电？板间电场强度多大？
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为多少？
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？
16．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板B接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度v0从右端滑上B，并以v0滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，设重力加速度为g，试求:
(1)滑块A向左刚滑离B时，木板B的速度大小；
(2)木板B上表面的动摩擦因数μ；
(3)当滑块A刚滑上C时，对圆弧槽C底部的压力大小。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
AB．若打开阀门时，导电液体流出，则导电液体与导电涂层之间的正对面积减小，根据
可知电容器电容减小，由题图知电容器保持与电源连接，不变，则根据
可知电容器上的电荷量减小，即电容器放电，由于导电涂层与电源正极相连，所以电流计中的电流方向是自下而上，故A正确，B错误；
CD．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，则导电液体与导电涂层之间的正对面积增大，根据
可知电容器电容增大，由题图知电容器保持与电源连接，不变，则根据
可知电容器上的电荷量增大，即电容器充电，所以电流计中的电流方向是自上而下，故C正确，D错误。
故选AC。
2．CD
【解析】
【详解】
A．小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒，则小球和小车组成的系统动量不守恒，A错误；
B．设小车向左运动的最大距离为x，由动量守恒定律得， ，解得 ，B错误；
C．因为系统在水平方向上的总动量等于零，所以小球离开小车的瞬间二者水平速度都等于零，故小球离开小车后做竖直上抛运动，C正确；
D．小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为，说明小车有摩擦力，小球在小车中滚动时要损失机械能，则小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度，D正确。
故选CD。
3．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V2的电压与电流的关系，故A正确；
B．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为
当电流时，，则电源的电动势
故B错误；
C．当时，，电动机输入功率最大
故C正确；
D．若电流表示数小于，由图知，电动机不转动，电动机的电阻
根据闭合电路欧姆定律得
得
当时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以与并联电阻的最大值
则变阻器的最大阻值大于，故D错误。
故选AC。
4．AC
【解析】
【分析】
根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由闭合电路欧姆定律求电路电流，根据欧姆定律求电压表的读数；根据楞次定律判断感应电流方向，从而确定PQ端电势的高低．
【详解】
A．0～t1时间内，磁通量增大，根据楞次定律感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端正极下端负极，所以P端电势高于Q端电势，故A正确；
B．0～t1时间内线圈产生的感应电动势，电压表的示数等于电阻R两端的电压,故B错误；
C．t1～t2时间内线圈产生的感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律，故C正确；
D．t1～t2时间内，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，故D错误；
故选AC.
【点睛】
解决本题关键掌握法拉第电磁感应定律，并用来求解感应电动势大小．题中线圈相当于电源，可与电路知识进行综合考查．
5．A
【解析】
【详解】
垒球运动过程中，只受重力，所以机械能守恒，A正确，题中没有规定零势能面，所以机械能可能大于零也可能小于零，BD错误；过程中重力势能和动能相互转换，C错误；
6．C
【解析】
【详解】
A. 若磁场方向垂直于斜面向上，由左手定则知安培力平行于斜面向下，导线不可能静止，故A错误；
B. 若磁场方向垂直于水平面向上，由左手定则知安培力水平向右，导线不可能处于平衡，故B错误；
C. 若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：
所以
故C正确；
D. 若磁场方向水平向右，受到竖直向下的安培力，故导线不可能处于平衡，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据对称性知点O与点C的场强大小相等，方向相反，故选项A错误；
B．根据矢量合成法则，C点场强为：，D点的场强为：，点C与点D的场强大小之比为，故选项B正确；
C．根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线：处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故选项C错误；
D．根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，电势能减小；从点D到点B的过程中，电场力做负功，电势能增大，故选项D错误；
8．C
【解析】
【详解】
A．根据等势面分布可知，P、Q两点处的电荷是等量同种电荷，选项A错误；
B．根据等势面分布可知，a、O、c三点的电势大小关系为
φO>φc>φa
选项B错误；
CD．根据粒子运动的轨迹可知，从a点到b点，粒子受到斥力作用，可知该粒子带正电，在运动过程中电场力先做负功，后做正功，则电势能先增加后减小；在运动过程中粒子受电场力先增加后减小，则加速度先增加后减小，选项C正确，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据点电荷场强公式
A、B两点到点电荷的距离不等，所以电场强度的大小不相等，场强方向也不相同，故A错误；
B．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度小于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故B错误；
C．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故C错误；
D．D图是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
把电流计改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向下拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；当线圈绕ad边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确．故选D．
12．D
【解析】
【详解】
ABC．下滑过程中金属环的重力沿细杆方向的分力先大于弹簧的弹力沿细杆方向的分力，然后金属环的重力沿细杆方向的分力小于弹簧的弹力沿细杆方向的分力，则金属环先加速度先沿细杆向下减小后反向增加，根据
PG=mgvy
可知，重力的功率先增大后减小；由于细杆光滑，可知金属环到达最低点后再返回到初始位置，则选项ABC错误；
D．下滑过程中两金属环与弹簧组成的系统在水平方向受合力为零，则水平方向动量守恒，选项D正确。
故选D。
13． 24.14 0.700 见解析 偏小
【解析】
【详解】
(1)[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为241.4mm=24.14cm；
[2]螺旋测微器固定刻度读数为0；半刻度读数0.5mm；可动刻度读数20.0×0.01mm=0.200mm，故金属丝的直径为0.700mm；
(3)[3]因，则采用安培表外接，滑动变阻器用限流接法，连接实物连线图，如图所示：
(4)[4]由于采用了安培表外接法，电压表的分流作用会使电流测量值I偏大，而电压测量值U准确，故根据欧姆定律，电阻测量值偏小；
14． 0.68 0.68（0.65-0.69均得分） C 遮光条位于钢球外侧，故测出的遮光条的速度大于钢球的线速度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到分度值的下一位，故其读数为0.68cm；
[2]由
带入数据可得此时钢球的速度为0.68；
（2）[3]由机械能守恒表达式
可知必须要测量下落的高度才可以完成实验，小球下落的高度为细线高度加上小球的半径了，故C正确，ABD错误；
（3）[4]实验中所求的速度是遮光条的速度，比钢球的速度略大。
15．(1)上板 100 N/C (2)1×10－9 C (3)向上做匀加速直线运动 m/s
【解析】
【详解】
(1)液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，因液滴带负电，则电场强度的方向竖直向下，上板带正电．根据：
|q|E＝mg
得：
E＝＝N/C＝100 N/C.
(2)由：
U＝Ed
Q＝CU
代入数据解得Q＝1×10－9 C.
(3)当电场强度变为原来的2倍，则电场力变为原来的2倍，即为2mg，液滴将向上做匀加速直线运动，加速度为：
a＝＝＝g＝10 m/s2
末速度为：
v＝＝m/s＝m/s.
答：(1)上板带正电；板间电场强度100 N/C.
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为1×10－9 C.
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将向上做匀加速直线运动；触及板面时速度为m/s.
16．(1) ；(2) ；(3) 5mg
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：
mv0＝m＋2mvB
解得
vB＝
(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量
解得
μ＝
(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统动量守恒
＋mvB＝2mv
A、C系统机械能守恒
解得
R＝
滑块在C的底端时，由牛顿第二定律
解得
FN=5mg
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为。设电源提供电压恒定为U，下列说法中正确的是（ ）
A．若打开阀门时，电流计中的电流方向是自下而上
B．若打开阀门时，电流计中的电流方向是自上而下
C．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，电流计的电流方向是自上而下
D．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，电流计的电流方向是自下而上
2．如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（ ）
A．小球和小车组成的系统动量守恒
B．小车向左运动的最大距离为2R
C．小球离开小车后做竖直上抛运动
D．小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度
3．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（ ）
A．图线①为V2示数随电流表的变化图线
B．电路中电源电动势为
C．此电路中，电动机的最大输入功率是
D．变阻器的最大阻值为
4．如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是：（ ）
A．0～t1时间内P端电势高于Q端电势
B．0～t1时间内电压表的读数为
C．t1～t2时间内R上的电流为
D．t1～t2时间内圆形线圈中感应电流的方向为逆时针
二、单选题
5．如图所示，运动员将垒球斜向上抛出，不计空气阻力。在垒球从出手到落地前的运动过程中，关于垒球具有的能量，下列说法正确的是( )
A．机械能保持不变 B．机械能一定大于零
C．重力势能保持不变 D．重力势能一定大于零
6．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向垂直水平面向上
C．，方向竖直向下
D．，方向水平向右
7．如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120°．下列说法正确的是
A．点O与点C的电场强度相等
B．点C与点D的电场强度大小之比为∶1
C．一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大
D．将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电势能先增大后减小
8．如图，空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，O为PQ的中点，图中虚线所示为对称分布的等势面，a、b、c为电场中的3个点。一重力不计的带电粒子沿实线轨迹从a点经过b点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点处的电荷是等量异种电荷
B．a、O、c三点的电势大小关系为：φO<φa<φc
C．该粒子带正电，在运动过程中电势能先增加后减小
D．该粒子带负电，在运动过程中加速度先增加后减小
9．在图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是（ ）
A． B．
C． D．
10．有一只电流计，内阻是，满偏电流是3mA，现要改装成量程为0.6A的电流表，电流计上应（ ）
A．并联的电阻 B．串联的电阻
C．并联的电阻 D．串联的电阻
11．如图所示，一个矩形金属线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中．在下列各种运动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是
A．沿纸面向右移动线圈
B．沿纸面向下移动线圈
C．垂直纸面向外移动线圈
D．以ad为轴转动线圈
12．如图，一顶角为直角的光滑细杆竖直放置，细杆与竖直方向夹角为45°．质量相同的两金属环套在细杆上，高度相同，用一轻质弹簧相连，当弹簧处于原长时两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内．则（ ）
A．下滑过程中金属环重力的功率先减小后增大
B．下滑过程中金属环加速度先增大后减小
C．金属环不可能回到初始位置
D．下滑过程中两金属环与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒
三、实验题
13．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝的电阻约为6Ω。某同学进行了如下测量：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值，其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值，其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm。
(2)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：
A．直流电源（电动势约为4.5V，内阻很小）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约2Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，最大允许电流1A）
E.开关、导线若干
(3)根据上面选择的器材，在图中完成实验电路的连接完整________。
(4)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。测得金属丝两端的电压为U，通过金属丝的电流为I。则电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。
14．小明同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将细线水平拉紧，由静止释放钢球，遮光条经过光电门的挡光时间为Δt，重力加速度为g。
（1）用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，其读数为_______cm。某次测量中，遮光条通过光电门的挡光时间为0.010s，则此时钢球的速度大小为______m/s。
（2）为了验证机械能守恒，实验中必须测量的是______（填正确选项前的字母序号）。
A．钢球的质量 B．细线的长度
C．钢球下落高度 D．钢球下落时间
（3）小明同学操作规范，但是他发现记录结果中动能的增量稍大于重力势能的减少量，请你帮助小明同学分析造成这一差异的原因。__________________
四、解答题
15．如图所示，平行板电容器板间距离为2 cm，有一个质量m＝10－7 kg、电荷量q＝－10－8 C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：(取g＝10 m/s2)
(1)哪块板带正电？板间电场强度多大？
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为多少？
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？
16．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板B接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度v0从右端滑上B，并以v0滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，设重力加速度为g，试求:
(1)滑块A向左刚滑离B时，木板B的速度大小；
(2)木板B上表面的动摩擦因数μ；
(3)当滑块A刚滑上C时，对圆弧槽C底部的压力大小。
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参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
AB．若打开阀门时，导电液体流出，则导电液体与导电涂层之间的正对面积减小，根据
可知电容器电容减小，由题图知电容器保持与电源连接，不变，则根据
可知电容器上的电荷量减小，即电容器放电，由于导电涂层与电源正极相连，所以电流计中的电流方向是自下而上，故A正确，B错误；
CD．若关闭阀门，并向圆桶形塑料瓶中加导电液时，则导电液体与导电涂层之间的正对面积增大，根据
可知电容器电容增大，由题图知电容器保持与电源连接，不变，则根据
可知电容器上的电荷量增大，即电容器充电，所以电流计中的电流方向是自上而下，故C正确，D错误。
故选AC。
2．CD
【解析】
【详解】
A．小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒，则小球和小车组成的系统动量不守恒，A错误；
B．设小车向左运动的最大距离为x，由动量守恒定律得， ，解得 ，B错误；
C．因为系统在水平方向上的总动量等于零，所以小球离开小车的瞬间二者水平速度都等于零，故小球离开小车后做竖直上抛运动，C正确；
D．小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为，说明小车有摩擦力，小球在小车中滚动时要损失机械能，则小球第二次离开小车在空中能上升的最大高度，D正确。
故选CD。
3．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V2的电压与电流的关系，故A正确；
B．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为
当电流时，，则电源的电动势
故B错误；
C．当时，，电动机输入功率最大
故C正确；
D．若电流表示数小于，由图知，电动机不转动，电动机的电阻
根据闭合电路欧姆定律得
得
当时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以与并联电阻的最大值
则变阻器的最大阻值大于，故D错误。
故选AC。
4．AC
【解析】
【分析】
根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由闭合电路欧姆定律求电路电流，根据欧姆定律求电压表的读数；根据楞次定律判断感应电流方向，从而确定PQ端电势的高低．
【详解】
A．0～t1时间内，磁通量增大，根据楞次定律感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端正极下端负极，所以P端电势高于Q端电势，故A正确；
B．0～t1时间内线圈产生的感应电动势，电压表的示数等于电阻R两端的电压,故B错误；
C．t1～t2时间内线圈产生的感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律，故C正确；
D．t1～t2时间内，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，故D错误；
故选AC.
【点睛】
解决本题关键掌握法拉第电磁感应定律，并用来求解感应电动势大小．题中线圈相当于电源，可与电路知识进行综合考查．
5．A
【解析】
【详解】
垒球运动过程中，只受重力，所以机械能守恒，A正确，题中没有规定零势能面，所以机械能可能大于零也可能小于零，BD错误；过程中重力势能和动能相互转换，C错误；
6．C
【解析】
【详解】
A. 若磁场方向垂直于斜面向上，由左手定则知安培力平行于斜面向下，导线不可能静止，故A错误；
B. 若磁场方向垂直于水平面向上，由左手定则知安培力水平向右，导线不可能处于平衡，故B错误；
C. 若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：
所以
故C正确；
D. 若磁场方向水平向右，受到竖直向下的安培力，故导线不可能处于平衡，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据对称性知点O与点C的场强大小相等，方向相反，故选项A错误；
B．根据矢量合成法则，C点场强为：，D点的场强为：，点C与点D的场强大小之比为，故选项B正确；
C．根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线：处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故选项C错误；
D．根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，电势能减小；从点D到点B的过程中，电场力做负功，电势能增大，故选项D错误；
8．C
【解析】
【详解】
A．根据等势面分布可知，P、Q两点处的电荷是等量同种电荷，选项A错误；
B．根据等势面分布可知，a、O、c三点的电势大小关系为
φO>φc>φa
选项B错误；
CD．根据粒子运动的轨迹可知，从a点到b点，粒子受到斥力作用，可知该粒子带正电，在运动过程中电场力先做负功，后做正功，则电势能先增加后减小；在运动过程中粒子受电场力先增加后减小，则加速度先增加后减小，选项C正确，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据点电荷场强公式
A、B两点到点电荷的距离不等，所以电场强度的大小不相等，场强方向也不相同，故A错误；
B．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度小于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故B错误；
C．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故C错误；
D．D图是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
把电流计改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向下拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；当线圈绕ad边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确．故选D．
12．D
【解析】
【详解】
ABC．下滑过程中金属环的重力沿细杆方向的分力先大于弹簧的弹力沿细杆方向的分力，然后金属环的重力沿细杆方向的分力小于弹簧的弹力沿细杆方向的分力，则金属环先加速度先沿细杆向下减小后反向增加，根据
PG=mgvy
可知，重力的功率先增大后减小；由于细杆光滑，可知金属环到达最低点后再返回到初始位置，则选项ABC错误；
D．下滑过程中两金属环与弹簧组成的系统在水平方向受合力为零，则水平方向动量守恒，选项D正确。
故选D。
13． 24.14 0.700 见解析 偏小
【解析】
【详解】
(1)[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为241.4mm=24.14cm；
[2]螺旋测微器固定刻度读数为0；半刻度读数0.5mm；可动刻度读数20.0×0.01mm=0.200mm，故金属丝的直径为0.700mm；
(3)[3]因，则采用安培表外接，滑动变阻器用限流接法，连接实物连线图，如图所示：
(4)[4]由于采用了安培表外接法，电压表的分流作用会使电流测量值I偏大，而电压测量值U准确，故根据欧姆定律，电阻测量值偏小；
14． 0.68 0.68（0.65-0.69均得分） C 遮光条位于钢球外侧，故测出的遮光条的速度大于钢球的线速度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到分度值的下一位，故其读数为0.68cm；
[2]由
带入数据可得此时钢球的速度为0.68；
（2）[3]由机械能守恒表达式
可知必须要测量下落的高度才可以完成实验，小球下落的高度为细线高度加上小球的半径了，故C正确，ABD错误；
（3）[4]实验中所求的速度是遮光条的速度，比钢球的速度略大。
15．(1)上板 100 N/C (2)1×10－9 C (3)向上做匀加速直线运动 m/s
【解析】
【详解】
(1)液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，因液滴带负电，则电场强度的方向竖直向下，上板带正电．根据：
|q|E＝mg
得：
E＝＝N/C＝100 N/C.
(2)由：
U＝Ed
Q＝CU
代入数据解得Q＝1×10－9 C.
(3)当电场强度变为原来的2倍，则电场力变为原来的2倍，即为2mg，液滴将向上做匀加速直线运动，加速度为：
a＝＝＝g＝10 m/s2
末速度为：
v＝＝m/s＝m/s.
答：(1)上板带正电；板间电场强度100 N/C.
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为1×10－9 C.
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将向上做匀加速直线运动；触及板面时速度为m/s.
16．(1) ；(2) ；(3) 5mg
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：
mv0＝m＋2mvB
解得
vB＝
(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量
解得
μ＝
(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统动量守恒
＋mvB＝2mv
A、C系统机械能守恒
解得
R＝
滑块在C的底端时，由牛顿第二定律
解得
FN=5mg
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