资溪县2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．冬天人穿毛衣时很易产生静电，这种产生静电的方式属于（ ）
A．感应起电 B．接触起电 C．摩擦起电 D．毛衣本身就带电
2．如图所示，A、B、C是真空中边长为L的等边三角形的三个顶点，O为该等边三角形的中心，在A、B两点分别固定一个带电荷量均为q的正点电荷，静电力常量为k，则O点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线如图所示，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，根据此图可判断出该带电粒子（ ）
A．电性与场源电荷的电性相同 B．在a、b两点所受静电力大小
C．在a、b两点的速度大小 D．在a、b两点的动能
4．如图所示，平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为的微粒在电场中只受电场力作用，当由A点运动到B点时，动能减少了0.1J，已知A点电势为，则（ ）
A．B点的电势为零，微粒运行轨迹是1
B．B点的电势是，微粒运行轨迹是1
C．B点的电势为零，微粒运行轨迹是2
D．B点的电势是，微粒运行轨迹是2
5．某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到原来的两倍，则该导线的（ ）
A．电阻率变为 B．电阻率变为
C．电阻变为 D．电阻变为
6．如图所示电路中，电阻R1、R2、R3的阻值相同，将a、b分别接到电源两端，则R1与R3的电压之比为（ ）
A．1：4 B．1：2 C．2：1 D．4：1
7．水上滑梯项目在夏日给人们带来了清凉。某水上滑梯项目可简化为如图所示的模型：人从倾角为的滑梯顶端在细水流的冲击下由静止开始下滑，水流对人的作用力大小恒定且沿滑梯向下，经过时间后人由滑梯底端进入水中，人在水中运动时，所受的浮力和阻力恒定，在水中速度减为零。已知人的质量为，人可视为质点，重力加速度为，不考虑空气阻力和人在滑梯上滑下时所受到的水的浮力。下列说法正确的是（ ）
A．人在滑梯上运动过程中，滑梯对人的支持力的冲量方向垂直滑梯向上，大小为
B．整个过程中，人的动量大小一直增大
C．人在泳池里时，对水的作用力方向水平向左
D．若水流作用力减小，则人在滑梯上时重力对人的冲量大小为
8．如图，在正点电荷产生的电场中，关于A、B两点的场强，下列说法正确的是（ ）
A．A点场强大于B点场强
B．A点场强小于B点场强
C．A点场强方向由A指向B
D．A点场强方向由B指向A
9．如图所示，某一空间为真空，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．微粒只能带负电荷
B．微粒可能做匀加速直线运动
C．仅改变初速度的方向（与原速度不共线），微粒将做曲线运动
D．运动过程中微粒电势能减小
10．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（ ）
A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C．电压表 V1的读数大于电压表V2的读数
D．电压表 V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
11．如图所示，A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上，物体A的上表面是半径为R的光滑圆形轨道，物体C由静止开始从A上圆形轨道的右侧最高点下滑，则有（ ）
A．A和B不会出现分离现象
B．当C第一次滑到圆弧最低点时，A 和B开始分离
C．A将会在桌面左边滑出
D．A不会从桌面左边滑出
二、实验题（共18分）
12．某学习小组设计了如下碰撞实验来探究动量守恒及其中的能量损耗问题，实验装置如图甲所示。滑块A、B的质量均为0.20kg，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与穿过打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块B左侧带有自动锁扣，已知打点计时器所接电源的频率。将A、B两个滑块放置在水平气垫导轨上，调整好实验装置后，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并黏合在一起运动，纸带记录的数据如图乙所示。（以下各小题，计算结果均保留2位有效数字）
（1）根据纸带记录的数据，得出A与B碰撞前的速度大小 m/s，碰撞后的速度大小 m/s。
（2）碰撞前系统动量大小 ，碰撞后系统总动量大小 ，在实验误差范围内，若 （填“＞”“＜”或“＝”），则碰撞过程动量守恒。
（3）滑块A与B碰撞过程中，系统损失的动能为 J。
13．某同学用电流传感器观察电容器的放电过程。甲图为该实验电路图，其中电源电压恒为6V。该同学先将开关接1为电容器充电，待电容器充满电再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到该电容器放电过程的I-t图像如图乙。
（1）下列说法正确的是 。
A．电容器充电的过程中，电子由电源的正极移动到电容器的正极板
B．电容器充、放电的过程中，电路中的电流都不断减小
C．电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小
D．电容器放电的过程中，电路中电流不断增大
（2）根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 C。（结果保留三位有效数字）
乙
（3）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，放电时I-t图线与横轴所围成的面积将 （填“增大”“不变”或“减小”）；放电时间将 （填“变长”“不变”或“变短”）。
三、计算题（共38分）
14．如图所示，把一带电荷量为的小球用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角，取，，且，两小球均可视为点电荷，求：
（1），两球间的库仑力大小；
（2）球的质量。
15．某种灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电源的内阻）：
（1）若把两个这样的灯泡串联后，接到电动势为的电源上，求每个灯泡的实际功率；
（2）将三个这样的灯泡并联后再与的定值电阻串联，接在电动势为的电源上，如图乙所示。求每个灯泡的实际功率。
16．如图所示，MN 是一水平传送带，以顺时针匀速转动，传送带左端M与半径 的光滑圆轨道相切，右端 N与放在光滑水平桌面上的长木板 C 上表面平齐。木板C 的右端带有挡板，在木板C 上放有小物块 B， 开始时B 和C 均静止，且 B 距木板C 左端。现将小物块A 从圆弧轨道最高点由静止释放， A 到达N 点前已与传送带共速。已知A 与传送带间的动摩擦因数，A、C 之间及B、C 之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B、C 的质量均为，重力加速度大小取，所有的碰撞均为弹性正碰。求：
（1）传送带 MN 间至少多长；
（2）A 滑上长木板C 后，经多长时间与B 碰撞；
（3）A 、B碰后经0.5s，B与挡板碰撞，求最终B 到挡板的距离。
1．C
感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，毛衣本身不带电，故穿毛衣时很易产生静电，这种产生静电的方式是由于摩擦引起的属于摩擦起电。
故选C。
2．A
设
则有
O点的电场强度大小
故选A。
3．B
A．由图可知，该带电粒子在运动过程中受电场力指向点电荷，即带电粒子受到的是吸引力，所以该粒子的电性与场源电荷的电性相反，故A错误；
B．根据电场线的疏密分布可知，a点处的场强大于b点处的场强，所以带电粒子在a、b两点所受静电力大小，故B正确；
CD．粒子受电场力沿电场线指向左方，粒子由a到b电场力做负功，动能减小，电势能增大，所以a点动能大，速度大，电势能小，粒子从b到a得到结论一致，故CD错误。
故选B。
4．A
带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10-5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示，根据动能定理
得
又，，由于，则
故选A。
5．C
AB．金属丝的电阻率由材料自身的性质决定，所以不会随着金属丝的长度改变而改变。故AB错误；
CD．根据
依题意，金属丝长度变为原来2倍，其体积不变则横截面积变为原来的，可得
故C正确，D错误。
故选C。
6．B
根据串并联电路之间的电压规律可知各支路电压都相等，即
又因为R1、R2是串联关系，则R1、R2电流相等，根据
可知
则R1与R3的电压之比为
故选B。
7．A
A．人在滑梯上运动过程中，滑梯对人的支持力大小恒为
由公式可得，支持力的冲量大小为
方向垂直滑梯向上，故A正确；
B．根据题意可知，整个过程中，人先加速后减速，动量大小先增大后减小，故B错误；
C．人在水中运动时，水对人有竖直向上的浮力和与运动方向相反的阻力，由牛顿第三定律可知，人对水的作用力方向不可能水平向左，故C错误；
D．若水流作用力减小，则人在滑梯上的运动时间将大于，重力对人的冲量大小大于，故D错误。
故选A。
8．AC
AB．电场线的疏密表示场强大小，可知A点场强大于B点场强，故A正确，B错误；
CD．正电荷电场线向外发散，故A点场强方向由A指向B，故C正确，D错误。
故选AC。
9．AC
AB．微粒做直线运动，则合力沿直线方向或者合力为零，由题意可知，重力竖直向下，电场力只能水平向左，故只有负电荷才能做直线运动且一定是匀减速，故A正确，B错误；
C．合力方向一定，仅改变初速度方向（与原速度不共线），则初速度和合力不共线，将做曲线运动，故C正确；
D．电场力方向与运动方向夹角为钝角，则电场力做负功，电势能变大，故D错误。
故选AC。
10．ABC
AB．电流表A1的量程大于A2的量程，根据电流表改装的原理知，电流表的内阻为
故电流表A1的内阻小于A2的内阻，由图可知，两电流表并联，两电流表两端的电压相等，故电流表A1的读数大于电流表A2的读数；而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角，故AB正确；
CD．电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的内阻大于V2的内阻，两电压表串联，故通过两表的电流相等，故电压表 V1的读数大于电压表V2的读数；两电压表串联，通过表头的电流相等，故电压表 V1的偏转角等于电压表V2的偏转角，故C正确，D错误。
故选ABC。
11．BC
AB．第一次滑到最低点前，C始终对A的作用力有向右水平分力，因此A的速度不断变大，不会与B分离；第一次滑过最低点后C始终对A的作用力有向左水平分力，因此A的速度将变小，而B却匀速，因此A与B会出现分离；且当C第一次滑到圆弧最低点时，A 和B开始分离，故A错误，B正确；
CD． A、B、C三者组成的系统满足水平方向动量守恒，系统初动量为零；B与A分离后，B将一直向右做匀速直线运动，B的动量向右，则分离后A、C的总动量向左，A、C将向左不断运动，最终从桌面左边滑出，故C正确，D错误。
故选BC。
12．（1）3.0 1.5 （2）0.60 0.60 ＝ （3）0.45
13．（1）BC （2） （3）不变 变长
14．（1）；（2）
（1）AB间的库仑力大小
（2）小球受力如图所示：
由平衡条件
解得球的质量
15．（1）3W；（2）0.9W
（1）由于两个灯泡完全相同，所以每个灯泡的电压为
结合图像可知，当灯泡电压为6V时，通过灯泡的电流为0.5A，则每个灯泡的实际功率为
（2）设灯泡两端电压为，流过每个灯泡的电流为I，由闭合电路欧姆定律可得
整理，可得
这是一个直线方程，把该直线在甲图中画出，如图所示
可得该直线与曲线交点坐标为（3V，0.3A），即流过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端电压为3V，则每个灯泡的实际功率为
16．（1）1.8m；（2）0.5s；（3）
（1）小物块A由静止运动到圆轨道最低点，由动能定理
解得
设经时间t1小物块A与传送带共速，由动量定理
解得
在时间t1内A的位移为
传送带 MN 间至少1.8m。
（2）A 滑上长木板C 后，对A受力分析，由牛顿第二定律
对物块B和长木板C整体受力分析，由牛顿第二定律
解得加速度为
，
设A滑上C后经时间t2物块A与B碰撞，此过程中A的位移为
BC的位移为
A与B相碰时满足
联立解得
（3）A、B碰撞前速度分别为v1、v2，碰后速度分别为v3、v4，则
A、B碰撞过程，由动量守恒和能量守恒，得
解得
，
AB碰后B向右匀减速，AC一起向右加速，B与挡板碰撞前C、B的速度分别为v5、v6，则
B与C碰撞过程动量守恒和机械能守恒，碰后C、B的速度分别为v7、v8，得
解得
，
之后A、B一起相对C滑动ΔL达到共同速度，对三者由动量守恒
由能量守恒
解得
