广东省东莞市石竹实验学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 广东省东莞市石竹实验学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-28 19:46:10 | ||
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文档简介
东莞市石竹实验学校2023-2024学年度第一学期12月月考
高二年级物理学科试题
满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个符合题目要求。）
1.下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应
B.法拉第提出了著名的分子电流假说
C.麦克斯韦证实了电磁波的存在
D.法拉第测出电磁波与光的传播速度相同
2.如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则（ ）
A.P、Q均带正电 B.P、Q均带负电
C.P带正电、Q带负电 D.P带负电、Q带正电
3.存在匀强电场的空间中有一边长为cm的正四面体ABCD，如图所示。已知UAC=UBC=3V，电场方向平行于底面ABC，则（ ）
A.A、B两点处的电势不相等 B.场强大小为1V/m
C.场强大小为100V/m D.C、D两点的电势差UCD=2V
4.一质点做简谐运动，位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.在t=0时，质点有最大速度
B.质点在t=0.3s时的加速度小于在t=0.6s时的加速度
C.质点在t=0.6s时的速度与在t=1.2s时的速度相同
D.在t=0.6s时，质点振动方向沿x轴正方向
5.如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是（ ）
A. B. C. D.
6.如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（ ）
A．小球A、B间的库仑力变小 B．小球A、B间的库仑力不变
C．小球A对筒壁的压力变小 D．小球A对筒底的压力不变
7.如图所示，一个正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。现有小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是（ ）
A.三个液滴的运动时间相同
B.三个液滴在真空盒中都做类平抛运动
C.液滴1所带电荷量最多
D.三个液滴落到底板时的速度大小相同
8.正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，A、B导线电流方向垂直纸面向内，C导线电流方向垂直纸面向外，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流分别为3I、2I、I，已知无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反比，即，则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（ ）
A．a点最大 B．b点最大
C．c点最大 D．b，c两点一样大
9.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m．小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）（ ）
A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s
10.沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置x3过程中，下列说法不正确的是（ ）
A.粒子先加速后减速运动
B.粒子的电势能一直减小
C.坐标原点O和位置x2的电势差
D.粒子动能的增加量等于电势能的减小量
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题的四个选项中至少有两个符合题目要求，全选对得4分，漏选得2分，错选得0分。）
11.关于磁感应强度的定义式，下列说法不正确的是（ ）
A.通电导线在磁场中受力为零，则磁感应强度B一定等于零
B.磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比
C.磁感应强度就是通电导线所受的磁场力F与IL的比值
D.磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
12.如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（ ）
A.若粒子是从N点运动到M点，则其带负电荷
B.粒子运动的加速度在M点小于N点
C.粒子在M点的速度小于在N点的速度
D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
13.如图R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（ ）
A.灯泡L变暗
B.光敏电阻R上的电压增大
C.电容器C的带电荷量增大
D.理想电压表V的读数减小
14.如图所示是一示波管工作的原理图。电子经一电压为U1的加速电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏移量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2。板长为L。每单位电压引起的偏移量叫示波管的灵敏度。则下列说法正确的是（ ）
A.电压U1和电压U2同时加大为原来的2倍，则电子离开偏转电场时的偏移量不变
B.若降低加速电压U2，则可以提高示波管的灵敏度
C.若将偏转电场的平行板变短，则可以提高示波管的灵敏度
D.若减小偏转电场两平行板间的距离，则可以提高示波管的灵敏度
15.如图甲所示，用轻绳拴着一个质量为m、电荷量为+q的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，重力加速度为g，则（ ）
甲 乙
A.轻绳的长度为
B.电场强度大小为
C.小球在最高点时的最小速度为
D.小球在最低点和最高点所受绳子的拉力差为6b
三、实验与探究（1题，共16分）
16.（1）（6分）验证动量守恒的实验装置如图甲所示，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，滑块A（含遮光片）的质量为mA，滑块B（含高黏性橡皮泥）的质量为mB，遮光片沿运动方向的宽度为D．实验过程如下：
①调节气垫导轨成水平状态；
②轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为t1；
③滑块A与滑块B相碰后，B和A粘在一起经过光电门G2，遮光时间为t2。
甲 乙
回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为 mm；
（2）碰前A的速度大小为 （用题中涉及的物理量符号表示）；
（3）验证动量守恒成立的关系式为 （用题中涉及的物理量符号表示）。
16.（2）（10分）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A两个档位，电压有2.5V、10V两个档位，欧姆表有两个档位。
甲 乙 丙
（1）通过一个单刀多掷开关S，B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是 （选填“红”或“黑”表笔）；
②当S接触点 （选填“1、2”）时对应多用电表2.5A档；
（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有：待测电源（电动势约为9V），定值电阻R0=8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中S接触点 （选填“5、6”）；改变电阻箱阻值R，测得并记录多组数据后，得到对应的图像如图丙所示，则电源电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留两位有效数字）
四、计算题（本题2小题，共34分）
17.（15分）2022年2月5日，中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军。交接棒过程可以简化成如下模型：如图所示为甲、乙两选手在比赛中的某次交接棒过程，交接开始时甲在前接棒，乙在后交棒，甲的质量m1=60kg，乙的质量m2=75kg，交棒前两人均以v0=10m/s的速度向前滑行。交棒时乙从后面用力推甲，当二人分开时乙的速度变为v2=2m/s，方向仍然向前。不计二人所受冰面的摩擦力，且交接棒前后瞬间两人均在一条直线上运动。
（1）求二人分开时甲的速度大小v1及其动能Ek1大小；
（2）若乙推甲的过程用时0.8s，求乙对甲的平均作用力的大小F；
（3）交接棒过程要消耗乙体内的化学能，设这些能量全部转化为两人的动能，且不计其它力做功，求乙消耗的化学能E。
18.（19分）如图所示，竖直面内一粗糙绝缘的斜面与半径R=2m的光滑绝缘圆弧轨道ACDF恰好相切于A点，O为圆心，FC为竖直直径，AQ垂直FC于Q点，AO与竖直方向夹角α=60°。AQ与QC间存在一竖直向下的匀强电场E，一质量m=2kg、电荷量q=+1C的小滑块（可视为质点）从斜面上P点静止开始下滑，PA间竖直高度h=3.6m，斜面的动摩擦因数。
（1）求小滑块到达A点时速度的大小；
（2）若电场强度大小E=2N/C，求小滑块刚到达C点时对轨道的压力；
（3）为了使小滑块不脱离AF间的圆弧轨道，在不改变电场方向的情况下，求电场强度E的取值范围。
东莞市石竹实验学校2023-2024学年度第一学期12月月考
高二年级物理学科答案
1.【答案】A
【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的周围存在磁场，发现了电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A正确；
B．安培提出了著名的分子电流假说，故B错误；
CD．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波与光的传播速度相同，故CD错误。
故选A。
2.【答案】C
【详解】AB．由图可知，两小球均在匀强电场的电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于相互的库仑力大小相等、方向相反，那么两小球各自受到匀强电场的电场力也一定大小相等、方向相反，所以两小球一定带异种电荷，故AB错误；
C．如小球P带正电、Q带负电，小球P受到匀强电场的电场力向左、库仑力向右，有可能如图所示保持平衡；同理如小球Q带负电，其受到匀强电场的电场力向右、库仑力向左，有可能如图所示保持平衡，故C正确；
D．如果小球P带负电、Q带正电，则小球P受到匀强电场的电场力与库仑力均向右，则不能如图所示平衡；同理小球Q受到匀强电场的电场力与库仑力均向左，也不能如图所示平衡，故D错误。故选C。
3.【答案】C
【详解】因为UAC=UBC=3V，所以AB连线为等势面，过C点作底边AB的垂线，垂足为F，则FC即为匀强电场的电场线，如图由几何知识FC=3cm，则匀强电场场强过D点做FC的垂线垂足为G，则，所以
则C、D两点的电势差。故选C。
4.【答案】A
【详解】A．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，t=0时质点在平衡位置，因此其速度最大，故A正确；
B．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，加速度最小，在位移最大处速度为零，加速度最大，t=0.3s时质点在最大位移处，此时质点速度为零，加速度最大，t=0.6s时质点在平衡位置，此时质点速度最大，加速度为零，因此质点在t=0.3s时的加速度大于在t=0.6s时的加速度，故B错误；
CD．根据图像可知，质点在t=0.6s时将沿着x轴负方向振动，在t=1.2s时将沿着x轴正方向振动，因此可知，质点在t=0.6s时的速度与在t=1.2s时的速度方向相反，故CD错误。故选A。
5.【答案】D
【详解】A．小磁针N极指向表示该点磁场的方向，图中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手螺旋定则可知可得磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；
B．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端为N极，螺旋管左侧的磁场方向由上到下，选项B错误；
C．由右手螺旋定则可得小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项C错误；
D．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端相等于S极，异名磁极相互吸引，故小磁针N极指向上端处，选项D正确。故选D。
6.【解析】AB．小球A、B间的库仑力
角变大，变小，库仑力F变大，AB错误；
CD．以整体为研究对象可知，筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变，C错误，D正确。
故选D。
7.【答案】A
【详解】A．由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴下落的高度相同，三个液滴的运动时间相同，A正确；
B．三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做类平抛运动，B错误；
C．由于液滴3在水平方向位移最大，而运动时间和初速度相同，说明液滴3在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，C错误；
D．三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速度大小不相同，D错误。故选A。
8.【答案】C
【详解】设正三角形的边长为2L，根据公式，结合矢量的叠加原理，则a、b、c三点的磁感应强度大小分别为：；；；综上所述，故C正确，ABD错误；故选C．
9.【答案】C
【详解】小球从开始下落到落到软垫上过程中，由动能定理可得：，
代入数据解得：，方向竖直向下；
小球从反弹到到达最高点过程中：，
代入数据解得：，方向竖直向上；
以竖直向上为正方向，由动量定理得：
，方向竖直向上；故选C．
10.【答案】A
【详解】ABD．由坐标原点O运动到位置x3过程中，电场方向一直为正方向，电场力方向与速度方向相同，电场力对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小，粒子的动能增加量等于电势能的减小量，故A错误，BD正确；
C．坐标原点O和位置x2间的电势差为图像与x轴所围成的面积，则有
故C正确。本题选择错误的，故选A。
11.【答案】ABC
【详解】A．通电导线在磁场中受力为零，可能是通电导线的电流方向与磁场方向平行，磁感应强度B不一定等于零，故A错误；
BCD．公式是磁感应强度的定义式，磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元、通电导线所受的磁场力无关，数值上等于通电导线所受的磁场力F与IL的比值，但磁感应强度不是通电导线所受的磁场力F与IL的比值，故BC错误，D正确。
本题选错误的，故选ABC。
12.【答案】BC
【详解】A．粒子仅仅受到电场力，即电场力即为粒子的合力，由于合力方向指向轨迹的内侧，根据图像可知，电场力方向与电场强度的方向相同，即粒子带正电，故A错误；
B．电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图像可知，M点电场线分布比N点稀疏一些，则M点电场强度比N点小一些，即粒子M点所受电场力比N点小一些，可知粒子运动的加速度在M点小于N点，故B正确；
C．若粒子从M点运动到N点，根据上述可知，粒子所受电场力的方向与速度方向之间的夹角为锐角，即粒子从M点运动到N点过程做加速运动，即粒子在M点的速度小于在N点的速度，故C正确；
D．根据上述，若粒子从M点运动到N点，电场力做正功，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。故选BC。
13.【答案】CD
【详解】D．当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值R减小，则总电阻减小，总电流变大，由
可知，路端电压减小，即理想电压表V的读数减小，D正确；
A．灯泡L上的电流变大，则灯泡变亮，A错误；
B．由闭合电路欧姆定律可得
则光敏电阻R上的电压减小，B错误；
C．电容器两端电压等于灯泡两端电压，可知电容器两端电压增大，根据Q=CU可知，电容器C的带电荷量增大，C正确。故选CD。
14.【答案】AD
【详解】电子在加速电场中加速，根据动能定理可得
电子进入偏转电场后的偏转的位移为，，
所以示波管的灵敏度，
所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d，减小U1。故选AD。
15.【答案】BCD
【详解】A．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，可得，即，故
由图象斜率为。即，A错误；
B．当时，由，联立解得，B正确；
C．当时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，有解得。C正确；
D．小球在最低点时，有，小球在最高点时有
从最低点到最高点，由动能定理可得
联立解得，D正确；故选BCD。
16.（1）【答案】①.3.35 ②. ③.
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm，遮光片的宽度
（2）[2]光电门遮光条挡住光的时间极短，其平均速度为瞬时速度，则碰前A的速度大小为
（3）[3]碰撞过程动量守恒，则
整理得
16.（2）【答案】①.黑 ②.1 ③.6 ④.9.1 ⑤.2.0
【解析】
【详解】（1）①[1]根据“红进黑出”的原则，电流从欧姆表内部电源正极流出，所以B应该是黑表
②[2]电流表是通过表头并联电阻改装而成的，并联电阻越小，量程越大，所以2.5A挡对应1。
（2）[3]多用表与变阻箱并联做电压表适用，电源电压9.0V，所以应该选用10V的量程，S接6；
[4][5]由乙图可知
变换得
由图可知，
解得，
17.【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
解得甲的速度大小为
而甲的动能为
（2）对甲由动量定理可得，解得
（3）对二人组成的系统，根据能量守恒定律得
解得
18.【答案】（1）6m/s；（2）80N，竖直向下；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）滑块从P运动到A，由动能定理得
得
（2）滑块从A运动到C，由动能定理得
在C点
解得
由牛顿第三定律得，小滑块对轨道的压力，方向竖直向下。
（3）为使小滑块不脱离AF轨道
①滑到最高只能达到1/4圆轨道，即
从A到D点
解得
即不加电场滑块都会运动到D点
②滑块恰好可到达F点，在F点
从A到F点
解得
综上所述，为使小滑块不脱离AF轨道，所加电场
高二年级物理学科试题
满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个符合题目要求。）
1.下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应
B.法拉第提出了著名的分子电流假说
C.麦克斯韦证实了电磁波的存在
D.法拉第测出电磁波与光的传播速度相同
2.如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则（ ）
A.P、Q均带正电 B.P、Q均带负电
C.P带正电、Q带负电 D.P带负电、Q带正电
3.存在匀强电场的空间中有一边长为cm的正四面体ABCD，如图所示。已知UAC=UBC=3V，电场方向平行于底面ABC，则（ ）
A.A、B两点处的电势不相等 B.场强大小为1V/m
C.场强大小为100V/m D.C、D两点的电势差UCD=2V
4.一质点做简谐运动，位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.在t=0时，质点有最大速度
B.质点在t=0.3s时的加速度小于在t=0.6s时的加速度
C.质点在t=0.6s时的速度与在t=1.2s时的速度相同
D.在t=0.6s时，质点振动方向沿x轴正方向
5.如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是（ ）
A. B. C. D.
6.如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（ ）
A．小球A、B间的库仑力变小 B．小球A、B间的库仑力不变
C．小球A对筒壁的压力变小 D．小球A对筒底的压力不变
7.如图所示，一个正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。现有小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是（ ）
A.三个液滴的运动时间相同
B.三个液滴在真空盒中都做类平抛运动
C.液滴1所带电荷量最多
D.三个液滴落到底板时的速度大小相同
8.正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，A、B导线电流方向垂直纸面向内，C导线电流方向垂直纸面向外，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流分别为3I、2I、I，已知无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反比，即，则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（ ）
A．a点最大 B．b点最大
C．c点最大 D．b，c两点一样大
9.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m．小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）（ ）
A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s
10.沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置x3过程中，下列说法不正确的是（ ）
A.粒子先加速后减速运动
B.粒子的电势能一直减小
C.坐标原点O和位置x2的电势差
D.粒子动能的增加量等于电势能的减小量
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题的四个选项中至少有两个符合题目要求，全选对得4分，漏选得2分，错选得0分。）
11.关于磁感应强度的定义式，下列说法不正确的是（ ）
A.通电导线在磁场中受力为零，则磁感应强度B一定等于零
B.磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比
C.磁感应强度就是通电导线所受的磁场力F与IL的比值
D.磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
12.如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（ ）
A.若粒子是从N点运动到M点，则其带负电荷
B.粒子运动的加速度在M点小于N点
C.粒子在M点的速度小于在N点的速度
D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
13.如图R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（ ）
A.灯泡L变暗
B.光敏电阻R上的电压增大
C.电容器C的带电荷量增大
D.理想电压表V的读数减小
14.如图所示是一示波管工作的原理图。电子经一电压为U1的加速电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏移量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2。板长为L。每单位电压引起的偏移量叫示波管的灵敏度。则下列说法正确的是（ ）
A.电压U1和电压U2同时加大为原来的2倍，则电子离开偏转电场时的偏移量不变
B.若降低加速电压U2，则可以提高示波管的灵敏度
C.若将偏转电场的平行板变短，则可以提高示波管的灵敏度
D.若减小偏转电场两平行板间的距离，则可以提高示波管的灵敏度
15.如图甲所示，用轻绳拴着一个质量为m、电荷量为+q的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，重力加速度为g，则（ ）
甲 乙
A.轻绳的长度为
B.电场强度大小为
C.小球在最高点时的最小速度为
D.小球在最低点和最高点所受绳子的拉力差为6b
三、实验与探究（1题，共16分）
16.（1）（6分）验证动量守恒的实验装置如图甲所示，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，滑块A（含遮光片）的质量为mA，滑块B（含高黏性橡皮泥）的质量为mB，遮光片沿运动方向的宽度为D．实验过程如下：
①调节气垫导轨成水平状态；
②轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为t1；
③滑块A与滑块B相碰后，B和A粘在一起经过光电门G2，遮光时间为t2。
甲 乙
回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为 mm；
（2）碰前A的速度大小为 （用题中涉及的物理量符号表示）；
（3）验证动量守恒成立的关系式为 （用题中涉及的物理量符号表示）。
16.（2）（10分）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A两个档位，电压有2.5V、10V两个档位，欧姆表有两个档位。
甲 乙 丙
（1）通过一个单刀多掷开关S，B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是 （选填“红”或“黑”表笔）；
②当S接触点 （选填“1、2”）时对应多用电表2.5A档；
（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有：待测电源（电动势约为9V），定值电阻R0=8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中S接触点 （选填“5、6”）；改变电阻箱阻值R，测得并记录多组数据后，得到对应的图像如图丙所示，则电源电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留两位有效数字）
四、计算题（本题2小题，共34分）
17.（15分）2022年2月5日，中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军。交接棒过程可以简化成如下模型：如图所示为甲、乙两选手在比赛中的某次交接棒过程，交接开始时甲在前接棒，乙在后交棒，甲的质量m1=60kg，乙的质量m2=75kg，交棒前两人均以v0=10m/s的速度向前滑行。交棒时乙从后面用力推甲，当二人分开时乙的速度变为v2=2m/s，方向仍然向前。不计二人所受冰面的摩擦力，且交接棒前后瞬间两人均在一条直线上运动。
（1）求二人分开时甲的速度大小v1及其动能Ek1大小；
（2）若乙推甲的过程用时0.8s，求乙对甲的平均作用力的大小F；
（3）交接棒过程要消耗乙体内的化学能，设这些能量全部转化为两人的动能，且不计其它力做功，求乙消耗的化学能E。
18.（19分）如图所示，竖直面内一粗糙绝缘的斜面与半径R=2m的光滑绝缘圆弧轨道ACDF恰好相切于A点，O为圆心，FC为竖直直径，AQ垂直FC于Q点，AO与竖直方向夹角α=60°。AQ与QC间存在一竖直向下的匀强电场E，一质量m=2kg、电荷量q=+1C的小滑块（可视为质点）从斜面上P点静止开始下滑，PA间竖直高度h=3.6m，斜面的动摩擦因数。
（1）求小滑块到达A点时速度的大小；
（2）若电场强度大小E=2N/C，求小滑块刚到达C点时对轨道的压力；
（3）为了使小滑块不脱离AF间的圆弧轨道，在不改变电场方向的情况下，求电场强度E的取值范围。
东莞市石竹实验学校2023-2024学年度第一学期12月月考
高二年级物理学科答案
1.【答案】A
【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的周围存在磁场，发现了电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A正确；
B．安培提出了著名的分子电流假说，故B错误；
CD．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波与光的传播速度相同，故CD错误。
故选A。
2.【答案】C
【详解】AB．由图可知，两小球均在匀强电场的电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于相互的库仑力大小相等、方向相反，那么两小球各自受到匀强电场的电场力也一定大小相等、方向相反，所以两小球一定带异种电荷，故AB错误；
C．如小球P带正电、Q带负电，小球P受到匀强电场的电场力向左、库仑力向右，有可能如图所示保持平衡；同理如小球Q带负电，其受到匀强电场的电场力向右、库仑力向左，有可能如图所示保持平衡，故C正确；
D．如果小球P带负电、Q带正电，则小球P受到匀强电场的电场力与库仑力均向右，则不能如图所示平衡；同理小球Q受到匀强电场的电场力与库仑力均向左，也不能如图所示平衡，故D错误。故选C。
3.【答案】C
【详解】因为UAC=UBC=3V，所以AB连线为等势面，过C点作底边AB的垂线，垂足为F，则FC即为匀强电场的电场线，如图由几何知识FC=3cm，则匀强电场场强过D点做FC的垂线垂足为G，则，所以
则C、D两点的电势差。故选C。
4.【答案】A
【详解】A．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，t=0时质点在平衡位置，因此其速度最大，故A正确；
B．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，加速度最小，在位移最大处速度为零，加速度最大，t=0.3s时质点在最大位移处，此时质点速度为零，加速度最大，t=0.6s时质点在平衡位置，此时质点速度最大，加速度为零，因此质点在t=0.3s时的加速度大于在t=0.6s时的加速度，故B错误；
CD．根据图像可知，质点在t=0.6s时将沿着x轴负方向振动，在t=1.2s时将沿着x轴正方向振动，因此可知，质点在t=0.6s时的速度与在t=1.2s时的速度方向相反，故CD错误。故选A。
5.【答案】D
【详解】A．小磁针N极指向表示该点磁场的方向，图中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手螺旋定则可知可得磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；
B．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端为N极，螺旋管左侧的磁场方向由上到下，选项B错误；
C．由右手螺旋定则可得小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项C错误；
D．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端相等于S极，异名磁极相互吸引，故小磁针N极指向上端处，选项D正确。故选D。
6.【解析】AB．小球A、B间的库仑力
角变大，变小，库仑力F变大，AB错误；
CD．以整体为研究对象可知，筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变，C错误，D正确。
故选D。
7.【答案】A
【详解】A．由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴下落的高度相同，三个液滴的运动时间相同，A正确；
B．三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做类平抛运动，B错误；
C．由于液滴3在水平方向位移最大，而运动时间和初速度相同，说明液滴3在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，C错误；
D．三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速度大小不相同，D错误。故选A。
8.【答案】C
【详解】设正三角形的边长为2L，根据公式，结合矢量的叠加原理，则a、b、c三点的磁感应强度大小分别为：；；；综上所述，故C正确，ABD错误；故选C．
9.【答案】C
【详解】小球从开始下落到落到软垫上过程中，由动能定理可得：，
代入数据解得：，方向竖直向下；
小球从反弹到到达最高点过程中：，
代入数据解得：，方向竖直向上；
以竖直向上为正方向，由动量定理得：
，方向竖直向上；故选C．
10.【答案】A
【详解】ABD．由坐标原点O运动到位置x3过程中，电场方向一直为正方向，电场力方向与速度方向相同，电场力对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小，粒子的动能增加量等于电势能的减小量，故A错误，BD正确；
C．坐标原点O和位置x2间的电势差为图像与x轴所围成的面积，则有
故C正确。本题选择错误的，故选A。
11.【答案】ABC
【详解】A．通电导线在磁场中受力为零，可能是通电导线的电流方向与磁场方向平行，磁感应强度B不一定等于零，故A错误；
BCD．公式是磁感应强度的定义式，磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元、通电导线所受的磁场力无关，数值上等于通电导线所受的磁场力F与IL的比值，但磁感应强度不是通电导线所受的磁场力F与IL的比值，故BC错误，D正确。
本题选错误的，故选ABC。
12.【答案】BC
【详解】A．粒子仅仅受到电场力，即电场力即为粒子的合力，由于合力方向指向轨迹的内侧，根据图像可知，电场力方向与电场强度的方向相同，即粒子带正电，故A错误；
B．电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图像可知，M点电场线分布比N点稀疏一些，则M点电场强度比N点小一些，即粒子M点所受电场力比N点小一些，可知粒子运动的加速度在M点小于N点，故B正确；
C．若粒子从M点运动到N点，根据上述可知，粒子所受电场力的方向与速度方向之间的夹角为锐角，即粒子从M点运动到N点过程做加速运动，即粒子在M点的速度小于在N点的速度，故C正确；
D．根据上述，若粒子从M点运动到N点，电场力做正功，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。故选BC。
13.【答案】CD
【详解】D．当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值R减小，则总电阻减小，总电流变大，由
可知，路端电压减小，即理想电压表V的读数减小，D正确；
A．灯泡L上的电流变大，则灯泡变亮，A错误；
B．由闭合电路欧姆定律可得
则光敏电阻R上的电压减小，B错误；
C．电容器两端电压等于灯泡两端电压，可知电容器两端电压增大，根据Q=CU可知，电容器C的带电荷量增大，C正确。故选CD。
14.【答案】AD
【详解】电子在加速电场中加速，根据动能定理可得
电子进入偏转电场后的偏转的位移为，，
所以示波管的灵敏度，
所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d，减小U1。故选AD。
15.【答案】BCD
【详解】A．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，可得，即，故
由图象斜率为。即，A错误；
B．当时，由，联立解得，B正确；
C．当时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，有解得。C正确；
D．小球在最低点时，有，小球在最高点时有
从最低点到最高点，由动能定理可得
联立解得，D正确；故选BCD。
16.（1）【答案】①.3.35 ②. ③.
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm，遮光片的宽度
（2）[2]光电门遮光条挡住光的时间极短，其平均速度为瞬时速度，则碰前A的速度大小为
（3）[3]碰撞过程动量守恒，则
整理得
16.（2）【答案】①.黑 ②.1 ③.6 ④.9.1 ⑤.2.0
【解析】
【详解】（1）①[1]根据“红进黑出”的原则，电流从欧姆表内部电源正极流出，所以B应该是黑表
②[2]电流表是通过表头并联电阻改装而成的，并联电阻越小，量程越大，所以2.5A挡对应1。
（2）[3]多用表与变阻箱并联做电压表适用，电源电压9.0V，所以应该选用10V的量程，S接6；
[4][5]由乙图可知
变换得
由图可知，
解得，
17.【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
解得甲的速度大小为
而甲的动能为
（2）对甲由动量定理可得，解得
（3）对二人组成的系统，根据能量守恒定律得
解得
18.【答案】（1）6m/s；（2）80N，竖直向下；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）滑块从P运动到A，由动能定理得
得
（2）滑块从A运动到C，由动能定理得
在C点
解得
由牛顿第三定律得，小滑块对轨道的压力，方向竖直向下。
（3）为使小滑块不脱离AF轨道
①滑到最高只能达到1/4圆轨道，即
从A到D点
解得
即不加电场滑块都会运动到D点
②滑块恰好可到达F点，在F点
从A到F点
解得
综上所述，为使小滑块不脱离AF轨道，所加电场
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