第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年廣東省廣州市越秀區(qū)執(zhí)信中學(xué)高二（下）開學(xué)物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共31分。1.如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè)。對(duì)礦粉分離的過(guò)程，下列表述正確的有(

)A.帶正電的礦粉落在右側(cè)

B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做負(fù)功

C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大

D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小2.如圖所示，絕緣的輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球(小球與彈簧不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)施加一外力F，將小球向下壓至某一位置，然后撤去外力，使小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)。設(shè)小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功為W1，小球克服重力所做的功為W2，小球離開彈簧時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，則在上述過(guò)程中正確的是(

)A.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少 B.小球的重力勢(shì)能增加了?W2

C.小球的電勢(shì)能增加W1 3.地球赤道附近的地磁場(chǎng)可以看成是磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10?6T，方向由南向北的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在該區(qū)域有一面沿東西方向的墻(磁場(chǎng)垂直于墻面，由室內(nèi)指向室外)，墻面上有兩種類型的窗戶。如圖甲所示的窗戶可以繞ad向外轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖乙所示的窗戶可以沿水平方向左右滑動(dòng)。已知兩扇窗戶aA.圖甲，窗戶繞ad向外推開的過(guò)程中，金屬框架abcd中有感應(yīng)電流

B.圖乙，窗戶沿水平方向從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，金屬框架efgh中有感應(yīng)電流

C.圖甲，窗戶向外推開30°時(shí)，穿過(guò)金屬框架abcd的磁通量為4.成人體液總量占體重的60%左右，體液的主要成分是水和電解質(zhì)，因此容易導(dǎo)電，而體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電，我們可以用某型號(hào)脂肪測(cè)量?jī)x(如圖甲所示)來(lái)測(cè)量脂肪率，脂肪測(cè)量?jī)x根據(jù)人體電阻的大小來(lái)判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示且已知R>r。測(cè)量時(shí)，閉合開關(guān)S，測(cè)試者兩手分別握住兩手柄M、N，則A.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)較大

B.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對(duì)應(yīng)的電源輸出功率小

C.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對(duì)應(yīng)的電源效率低

D.當(dāng)M、N間電阻逐漸增大時(shí)，以電壓表示數(shù)為橫坐標(biāo)，電流表示數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制的I?5.如圖所示，半徑為R的光滑圓槽質(zhì)量為M，靜止在光滑水平面上，其內(nèi)表面有一質(zhì)量為m的小球被細(xì)線吊著位于槽的邊緣處，如將線燒斷，小球滑行到最低點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓槽的速度為(

)A.mM2MgRM+m，向右

B.m6.如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，R0為定值電阻，R1和R2為可變電阻，開關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度v0射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)。若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點(diǎn)以水平速度v0射入，則關(guān)于微粒打在NA.保持開關(guān)S閉合，增大R1，粒子打在O點(diǎn)左側(cè)

B.保持開關(guān)S閉合，增大R2，粒子打在O點(diǎn)左側(cè)

C.斷開開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)

D.斷開開關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在二、多選題：本大題共2小題，共12分。7.隨著科技的發(fā)展，未來(lái)的手機(jī)帶有屏幕保護(hù)器，保護(hù)裝置設(shè)置在屏幕的4個(gè)角落，由彈性塑料、聚合物及超薄金屬片組成，一旦手機(jī)內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀及位移傳感器感知手機(jī)掉落，屏幕保護(hù)器會(huì)自動(dòng)彈出，并完全吸收手機(jī)撞擊地面的能量，避免手機(jī)屏幕直接接觸地面而損壞。若手機(jī)質(zhì)量約200g，從離地0.8m高處自由掉落，手機(jī)與地面撞擊的時(shí)間約為0.05s，g=A.手機(jī)落地時(shí)的速度約為4m/s B.保護(hù)器彈出的時(shí)間應(yīng)小于0.4s

C.手機(jī)落地時(shí)重力的功率約為11.58.下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法中正確的是(

)

A.圖①中粒子沿直線PQ運(yùn)動(dòng)的條件是v=EB

B.圖②中可以判斷出通過(guò)電阻的電流方向?yàn)閺纳系较?/p>

C.圖③中在分析同位素時(shí)，半徑最大的粒子對(duì)應(yīng)質(zhì)量也最大

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共12分。9.為測(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值(約為200Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

電池組E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)；

電流表A1：量程0～15mA，內(nèi)阻約為100Ω；

電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻為1000Ω

滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～20Ω，額定電流2A

定值電阻R2：阻值為9000Ω，額定電流10mA

定值電阻R3：阻值為200Ω，額定電流0.1A

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)中要求準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，請(qǐng)回答下列問題。

(1四、簡(jiǎn)答題：本大題共3小題，共45分。10.如圖所示，飛船在距某星球表面一定高度處懸停，選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，在反推火箭作用下，開始加速下降，下降高度為100m，當(dāng)“緩沖腳”觸地時(shí)反推火箭立即停止工作，此時(shí)飛船速度為20m/s。隨后飛船在“緩沖腳”的緩沖作用下，經(jīng)2s減速到0，停止在該星球表面上。飛船質(zhì)量m=1000kg，該星球表面的重力加速度g=4m11.如圖所示，帶電絕緣環(huán)環(huán)面水平放置在支架(圖中沒畫出)上，O為圓環(huán)的圓心，虛線過(guò)圓心且與環(huán)面垂直，A、A?關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。AA?距離為2h。圓環(huán)上面均勻帶電+Q(Q>0)。在A點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，方向豎直向上。將一質(zhì)量為m、帶電量為?q(q>0)的小球在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，小球沿虛線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，靜電力常量為k，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)A′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

12.如圖，一種質(zhì)譜儀可簡(jiǎn)化為由粒子源A、加速電場(chǎng)(勻強(qiáng)電場(chǎng))、靜電分析器和磁分析器組成。其中加速電場(chǎng)電壓為U，靜電分析器是圓心為O、半徑為R的14圓弧通道(0.15m≤R≤0.20m)，其中半徑為R處各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小ER=200RV/m；磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T，PQ為膠片。粒子源逸出某種粒子(初速度可忽略)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，垂直加速極板從R=0.15

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：由圖可知，礦料分選器內(nèi)的電場(chǎng)方向水平向左，

A、帶正電的礦粉受到水平向左的電場(chǎng)力，所以會(huì)落到左側(cè)，故A錯(cuò)誤；

B、無(wú)論礦粉帶什么電，在水平方向上都會(huì)在電場(chǎng)力的作用下沿電場(chǎng)力的方向偏移，位移與電場(chǎng)力的方向相同，電場(chǎng)力做正功，故B錯(cuò)誤；

CD、由于電場(chǎng)力對(duì)正負(fù)電荷均做正功，故正負(fù)電荷的電勢(shì)能增均變小，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

首先要明確礦料分選器內(nèi)電場(chǎng)的分布及方向，判斷礦粉受力及運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系可得到正確答案。

2.【答案】D

【解析】解：A、小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，則小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能改變量的關(guān)系，可得ΔEp重=?WG=?(?W2)=W2，即小球的重力勢(shì)能增加了W2，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變量的關(guān)系，可得ΔEp電=?W3.【答案】A

【解析】解：A.窗戶所在的平面垂直于磁場(chǎng)的方向，所以窗戶繞ad向外推開的過(guò)程中，窗戶平面與磁場(chǎng)方向之間的夾角發(fā)生變化，則穿過(guò)金屬框架abcd中磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流，故A正確；

B.窗戶沿水平方向從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，窗戶平面與磁場(chǎng)方向之間的夾角沒有發(fā)生變化，金屬框架efgh中磁通量沒有發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

C.圖甲，窗戶向外推開30°時(shí)，穿過(guò)金屬框架abcd的磁通量為Φ=BScos30°=5×10?4.【答案】B

【解析】解：A、體型相近的兩人，脂肪含量高者電阻較大，圖乙為串聯(lián)電路，脂肪含量高者總電阻大，因此總電流小，因此電流表示數(shù)較小，M、N兩端電壓為U=E?I(R+r)

當(dāng)總電流較小時(shí)，M、N兩端電壓較大，即電壓表示數(shù)較大，故A錯(cuò)誤；

B、電源的輸出功率與外電阻和電源內(nèi)阻的關(guān)系有關(guān)，外電阻與電源的內(nèi)阻越接近，電源輸出功率越大，體型相近的兩人，脂肪含量高者電阻較大，本題中已知R>r，圖乙為串聯(lián)電路，脂肪含量高者總電阻更加比R大，即更加大于內(nèi)電阻r，所以電源輸出功率小，故B正確；

C、圖乙為串聯(lián)電路，因此電源效率為

η=UIEI=UE×100%

由A選項(xiàng)分析可知，脂肪含量高者M(jìn)、N兩端電壓大，所以對(duì)應(yīng)的電源效率高，故C錯(cuò)誤；

5.【答案】B

【解析】解：以水平向右為正方向，設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)m和M的速度大小分別為v和v′，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

0=mv?Mv′

根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程得：

mgR=12mv2+6.【答案】A

【解析】解：設(shè)兩板間的電壓為U，兩板間的距離為d，粒子的電荷量為q，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為：a=mg?qUdm=g?qUmd，方向向下。

A、保持開關(guān)S閉合，由串并聯(lián)電壓關(guān)系可知，R0兩端的電壓為：U=ER0+R1?R0，增大R1，U將減小，電容器兩端的電壓減小，粒子向下運(yùn)動(dòng)的加速度增大，加速度增大，故粒子打在O點(diǎn)左側(cè)，故A正確。

B、保持開關(guān)S閉合，增大R2，不會(huì)影響電阻R0兩端的電壓，故粒子打在O點(diǎn)，故B錯(cuò)誤。

CD、斷開開關(guān)，平行板帶電量不變，平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E場(chǎng)7.【答案】AB【解析】解：A.手機(jī)接觸地面前做自由落體運(yùn)動(dòng)，由2gh=v2，解得手機(jī)落地時(shí)的速度為：v=2gh=2×10×0.8m/s=4m/s，故A正確；

B.由h=12gt2，解得手機(jī)落地時(shí)間為：t=2hg=8.【答案】AC【解析】解：A.能夠通過(guò)速度選擇器的帶電粒子電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有

qE=qvB

解得

v=EB

故A正確；

B.根據(jù)左手定則可知，帶正電的粒子向下板偏轉(zhuǎn)，帶負(fù)電的粒子向上板偏轉(zhuǎn)，下板的電勢(shì)高于上板，所以通過(guò)電阻的電流方向?yàn)閺南碌缴希蔅錯(cuò)誤；

C.帶電粒子先在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有

qU=12mv2

解得

v=2qUm

帶電粒子后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有

qvB=m9.【答案】8.0

150

191

【解析】解：(1)流過(guò)電阻Rx的最大電流

I=ERx=3200A=15mA

所以用電流表A1測(cè)電流，電流表A2是小量程電流表，并且內(nèi)阻已知，所以用它和R2串聯(lián)起來(lái)改裝成量程為3V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，有

R2=3V300×10?6A?1000Ω=9000Ω

根據(jù)計(jì)算R2的值符合題意，改裝后電壓表的內(nèi)阻已知，故采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路圖如圖所示

10.【答案】解：(1)飛船加速下降過(guò)程中，設(shè)反推火箭對(duì)飛船做的功為W；

根據(jù)動(dòng)能定理mgh+W=12mv2

代入數(shù)據(jù)解得W=?2×105J

(2)從緩沖腳觸地到飛船速度減為0的過(guò)程中，設(shè)地面對(duì)“緩沖腳”的平均支持力的大小為F【解析】(1)根據(jù)動(dòng)能定理求解作答；

(211.【答案】解：(1)由對(duì)稱性可知，A′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小跟A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，故A′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向?yàn)樨Q直向下；

(2)設(shè)經(jīng)過(guò)A′點(diǎn)的速度為v0，由對(duì)稱性可知，此過(guò)程電場(chǎng)力做功為零，故有

2mgh=12mv02

解得

v0=2gh

(3)從A到O由動(dòng)能定理有

?qUAO+mgh【解析】(1)根據(jù)對(duì)稱性分析A′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

(2)12.【答案】解：(1)粒子在加速電場(chǎng)中進(jìn)行加速，根據(jù)動(dòng)能定理：

qU=12mv2①

粒子進(jìn)入靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

qER=mv2R②

由①②聯(lián)立可得：U=100V

(2