试卷答案
寻你做寻,想你所想

湖北省云学新高考联盟学校2023-2024高二上学期10月联考物理试题(B)(原卷版+解析版)

2023年云学新高考联盟学校高二年级10月联考
物理试卷B卷
满分:100分 时长:75分钟
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得两分,有选错的得0分。
1. 下列说法中正确的是(  )
A. 一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度无关
B. 普朗克提出量子化理论,认为光本身是由一个个不可分割的能量子hν组成的
C. 在电磁波谱中,紫外线的频率大于蓝光的频率
D. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在
2. 下列说法正确的是(  )
A. 密立根测定了元电荷,质子和电子都是元电荷
B. 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点
C. 印刷车间的空气应保证干燥,以便导走纸页间相互摩擦产生的静电
D. 若电场中的P点不放试探电荷,则P点的电场强度为0
3. 如图所示,平行板PQ、MN水平放置,与电源相连,闭合开关K。从O点沿平行极板方向射入一带电小球,恰好沿直线运动。若要使小球向PQ板偏转,则下列操作可行的是(  )
A. 将极板PQ向上平移
B. 错开两极板,使PQ、MN的正对面积减小
C. 断开开关K,将一块金属板靠近MN插入极板间
D. 断开开关K,错开两极板,使PQ、MN的正对面积减小
4. 如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,相邻等势面间的距离相同,它们的电势满足,一带电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线所示。则下列说法正确的是(  )
A. 粒子带正电
B. 粒子从K到N的过程中,加速度一直增大
C. 粒子从K到N的过程中,电势能先增加后减小
D. 粒子从L到M和从M到N过程中,电场力做功相同
5. 如图是某款扫地机器人的照片,下表是它的一些重要参数。下列说法正确的是(  )
额定电压 220V 额定功率 40W
电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh
充电时间 3h 工作时间 120min
A. 扫地机器人正常工作时的电阻
B. 电池充电时的充电电流为1A
C. 电池充满电时储存的能量为
D. 在工作时间内,机器人电流一直为2A
6. 室内装修常用的板材、油漆、地毯、壁纸等多含有甲醛,甲醛对人体的身体健康有较大伤害。为了检测家里甲醛含量的变化,某同学查阅资料并购买了一个甲醛敏感电阻Rx(其阻值随甲醛含量的增加而增大),设计了如图所示的电路来粗略检测家里甲醛气体含量。电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为电阻箱,电压表和电流表均视为理想电表,则下列说法正确的是(  )
A R一定时,当室内甲醛含量升高时,电流表示数增大
B. R一定时,当室内甲醛含量降低时,电压表示数减小
C. 仅调节电阻箱,电压表、电流表的示数变化量的比值不变
D. R一定时,甲醛的含量越高,电压表的示数越大
7. 如图所示,空间有一匀强电场,其方向与等边三角形所在平面平行,分别为AB、AC、BC的中点,O点为三角形的中心。三角形的边长,B点的电势为0。现将一个电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。则下列说法正确的是(  )
A. M点的电势为
B. 匀强电场的大小
C. 两点的电势差
D. 把一正点电荷沿CO连线由C点移到O点,电场力先做正功后做负功
8. 如图所示,质量是10g的子弹(可看成质点),以300m/s的速度射入质量为20g、长度为0.1m、静止在光滑水平桌面上的木块。若子弹恰好未射出木块,假设子弹与木块之间的阻力恒定不变,则下列说法正确的是(  )
A. 木块和子弹构成的系统动量守恒,机械能守恒
B. 木块和子弹最终的速度大小
C. 木块和子弹之间阻力大小
D. 木块和子弹发生相对运动的时间
9. 一个质量为1kg的物体放在光滑水平面上,现给物体施加一沿水平方向、大小变化如图所示的外力F,使物体从静止开始沿直线运动。下列说法正确的是(  )
A. 内外力F的冲量大小
B. 时物体的动量大小
C. 内外力F做的功
D. 时外力F的功率
10. 如图所示,质量为m的物块A静止在光滑水平地面上,物块A的左侧面是半径为R的光滑圆弧CD,CD与水平地面相切,质量为m的滑块B以初速度从C点滑上物块A,恰能滑到圆弧轨道的最高点D,整个过程中滑块B运动的时间为,滑块A、B运动的位移分别为、。在B运动的整个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 物块A最终的速度为 B. 圆弧轨道半径
C. D. A对B做的功
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有效值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线,为了测定金属线的电阻率。
(1)他们从金属线中抽取一根细金属丝,截取其中的一部分,拉直后用游标卡尺测金属丝的长度,如图乙所示,则金属丝长L=________cm。用螺旋测微器测金属丝的直径,如图丙所示,则金属丝的直径d=________mm。
(2)现要进一步测量其阻值Rx(Rx约为10Ω)实验室提供了下列可选用的器材:
电流表A(量程0.3A,内阻约0.5Ω)
电压表V(量程3.0V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器R
电源E(电动势3V,内阻可忽略)
电键、导线若干
为了尽可能提高测量准确度,且要求电表的示数从零开始。根据你所设计的实验电路,用笔画线代替导线连接实物图________。
(3)某次实验中电压表、电流表的示数分别为U、I,则电阻率ρ=________。(用所测物理量的符号表示)
12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查询到了比亚迪“秦”电池采用的是比亚迪刀片电池技术,已知该车内的整块电池是由多块电芯串联而成。现将一块电芯拆解出来,测量其电动势E和内阻r,设计的实验方案如图甲所示。
(1)按电路图连接电路,测量得到多组U、I数据如图乙,请作出电源的U-I图线________。
(2)根据所作的U-I图线,得到电芯的电动势为E=________V,总内阻r=________Ω(保留两位有效数字)。
(3)若考虑电压表内阻影响,电动势的测量值__________真实值,内电阻的测量值________真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)
13. 如图所示,平行金属板AB间的电压为U0,一质量为m、电荷量为q>0的点电荷从A板由静止开始加速,穿过B板的小孔O,垂直进入平行金属板CD。CD两板间距离和板长均为L,电势差大小为U。在CD板的右侧L处有一垂直于CD板放置且足够大的显示屏MN,O O与金属板平行。点电荷打在MN屏的P点(图中没画出),点电荷的重力忽略不计。求:
(1)点电荷进入平行金属板CD时的速度大小;
(2)OP间的距离。
14. 如图所示一长为L的绝缘竖直杆ABC固定在地面上,一带电荷量为+q、质量为m的圆环(可看作点电荷)套在杆的顶端A,在杆的底端C固定一点电荷,整个装置处于水平向右场强大小为E的匀强电场中,环与杆间的动摩擦因数为μ。现将环由静止释放,到达杆的中点B处时达到最大速度v。不计空气阻力,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)固定在C处的点电荷的电性及电荷量Q;
(2)A、B两点的电势差UAB;
(3)若圆环光滑,且把点电荷由C点移到杆的中垂线上某点,由静止释放圆环,圆环落地的速度v1。
15. 某课外活动小组设计了一种打积木的游戏,游戏简化装置如图所示,在水平桌面依次放置质量为m的木块B、C(均可看作质点),B、C间的距离为L,木块C的右端与桌面右边缘相距也为L。B、C两木块与桌面间的动摩擦因数均为μ,两木块间的碰撞为弹性正撞。游戏时将弹簧枪放置在木块B左侧的桌面上,发射一黏性材料做成的质量为m的子弹A,子弹A水平向右击中木块B并粘合在一起,若木块能撞上C且C不离开桌面,则游戏获胜。不考虑子弹A与弹簧枪之间的摩擦,忽略空气的阻力,重力加速度大小为g。求:
(1)弹簧恢复原长后,子弹从枪中射出,若子弹以的速度击中木块B,求子弹击中木块的过程损失的机械能;
(2)若想游戏获胜,求弹簧枪的弹性势能应满足的条件。2023年云学新高考联盟学校高二年级10月联考
物理试卷B卷
满分:100分 时长:75分钟
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得两分,有选错的得0分。
1. 下列说法中正确的是(  )
A. 一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度无关
B. 普朗克提出量子化理论,认为光本身是由一个个不可分割的能量子hν组成的
C. 在电磁波谱中,紫外线的频率大于蓝光的频率
D. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,故A错误;
B.爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为的光的能量子为,故B错误;
C.在电磁波谱中,紫外线的频率大于蓝光的频率,故C正确;
D.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是(  )
A. 密立根测定了元电荷,质子和电子都是元电荷
B. 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点
C. 印刷车间的空气应保证干燥,以便导走纸页间相互摩擦产生的静电
D. 若电场中的P点不放试探电荷,则P点的电场强度为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.质子和电子的电量等于元电荷,A错误;
B.带电导体尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的,易产生尖端放电现象,B正确;
C.印刷车间的空气应保证潮湿,以便及时导走静电,C错误;
D.电场中某点的场强与试探电荷无关,D错误。
故选B。
3. 如图所示,平行板PQ、MN水平放置,与电源相连,闭合开关K。从O点沿平行极板方向射入一带电小球,恰好沿直线运动。若要使小球向PQ板偏转,则下列操作可行的是(  )
A. 将极板PQ向上平移
B. 错开两极板,使PQ、MN的正对面积减小
C. 断开开关K,将一块金属板靠近MN插入极板间
D. 断开开关K,错开两极板,使PQ、MN的正对面积减小
【答案】D
【解析】
【详解】带电小球恰好沿直线运动,说明电场力等于重力。要使小球向PQ板偏转,则需增大电场强度。
A.根据
两板间电势差不变,将极板PQ向上平移,两板间距增大,场强减小,A错误;
B.两板间电势差不变,错开两极板,减小正对面积,不影响场强大小,B错误;
C.断开开关,则两极板电荷量不变,根据
,,

将一块金属板靠近MN插入极板间,等效于两极板间距减小,电场强度不变;错开两极板,使PQ、MN的正对面积减小,电场强度增大。C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,相邻等势面间的距离相同,它们的电势满足,一带电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线所示。则下列说法正确的是(  )
A. 粒子带正电
B. 粒子从K到N的过程中,加速度一直增大
C. 粒子从K到N的过程中,电势能先增加后减小
D. 粒子从L到M和从M到N过程中,电场力做功相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知
则电场方向为,则场源电荷为负电荷,由运动轨迹可知,粒子受库仑斥力,则粒子为负电荷,故A错误;
B.根据点电荷电场特点,由图可知,粒子从K到N的过程中,电场先增大后减小,则电场力先增大后减小,加速度同样先增大后减小,故B错误;
C.粒子从K到N的过程中,电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故C正确;
D.由公式可知,由于相邻等势面间的距离相同,而场强不同,则相邻等势面间的电势差不相等,则粒子从L到M和从M到N过程中,电场力做功不同,故D错误。
故选C。
5. 如图是某款扫地机器人的照片,下表是它的一些重要参数。下列说法正确的是(  )
额定电压 220V 额定功率 40W
电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh
充电时间 3h 工作时间 120min
A. 扫地机器人正常工作时的电阻
B. 电池充电时的充电电流为1A
C. 电池充满电时储存能量为
D. 在工作时间内,机器人的电流一直为2A
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据表格信息可知电池充电时有
故B正确;
A.考虑到扫地机器人一部分电功率转化为机械功率,即其不是纯电阻电路,故电阻无法计算,故A错误;
C.电池充满电具有的能量为
故C错误;
D.扫地机器人正常工作时电流为
若在工作时间内,扫地机器人不正常工作,则其电流不是2A,故D错误。
故选B。
6. 室内装修常用的板材、油漆、地毯、壁纸等多含有甲醛,甲醛对人体的身体健康有较大伤害。为了检测家里甲醛含量的变化,某同学查阅资料并购买了一个甲醛敏感电阻Rx(其阻值随甲醛含量的增加而增大),设计了如图所示的电路来粗略检测家里甲醛气体含量。电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为电阻箱,电压表和电流表均视为理想电表,则下列说法正确的是(  )
A. R一定时,当室内甲醛含量升高时,电流表示数增大
B. R一定时,当室内甲醛含量降低时,电压表示数减小
C. 仅调节电阻箱,电压表、电流表的示数变化量的比值不变
D. R一定时,甲醛的含量越高,电压表的示数越大
【答案】C
【解析】
详解】AB.根据“串反并同”法,R一定时,当室内甲醛含量升高时,Rx增大,电流表示数减小,电压表示数减小;当室内甲醛含量降低时,Rx减小,电压表示数增大,ABD错误;
C.电压表、电流表的示数变化量的比值等于定值电阻的阻值,保持不变,C正确。
故选C。
7. 如图所示,空间有一匀强电场,其方向与等边三角形所在的平面平行,分别为AB、AC、BC的中点,O点为三角形的中心。三角形的边长,B点的电势为0。现将一个电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做的功,再从B点移到C点,静电力做了的功。则下列说法正确的是(  )
A. M点的电势为
B. 匀强电场的大小
C. 两点的电势差
D. 把一正点电荷沿CO连线由C点移到O点,电场力先做正功后做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,由公式可得
由于点电势为零,且为中点,则M点的电势为

故A错误;
B.根据题意,由公式可得
可得
连接,可知为等势线,由于垂直,则为电场线,由可得
故B正确;
C.由于分别为AC、BC的中点,则平行,且有
由可得
故C错误;
D.由B分析可知,为等势线,则把一正点电荷沿CO连线由C点移到O点,电场力不做功,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,质量是10g的子弹(可看成质点),以300m/s的速度射入质量为20g、长度为0.1m、静止在光滑水平桌面上的木块。若子弹恰好未射出木块,假设子弹与木块之间的阻力恒定不变,则下列说法正确的是(  )
A. 木块和子弹构成的系统动量守恒,机械能守恒
B. 木块和子弹最终的速度大小
C. 木块和子弹之间的阻力大小
D. 木块和子弹发生相对运动的时间
【答案】BD
【解析】
【详解】A.子弹穿入木块过程系统的动量守恒,内能增加,机械能减少,A错误;
B.根据动量守恒
得共速速度
B正确;
C.根据能量守恒
得阻力
C错误;
D.对木板由动量定理得
木块和子弹发生相对运动的时间
D正确。
故选BD。
9. 一个质量为1kg的物体放在光滑水平面上,现给物体施加一沿水平方向、大小变化如图所示的外力F,使物体从静止开始沿直线运动。下列说法正确的是(  )
A. 内外力F的冲量大小
B. 时物体的动量大小
C. 内外力F做的功
D. 时外力F功率
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 内外力F的冲量大小
故A错误;
B.对物体由动量定理得
解得时物体的动量大小
故B正确;
C.4s时由,解得速度大小
对物体由动能定理得
解得内外力F做的功
故C正确;
D对物体由动量定理得

解得
时外力F的功率
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为m的物块A静止在光滑水平地面上,物块A的左侧面是半径为R的光滑圆弧CD,CD与水平地面相切,质量为m的滑块B以初速度从C点滑上物块A,恰能滑到圆弧轨道的最高点D,整个过程中滑块B运动的时间为,滑块A、B运动的位移分别为、。在B运动的整个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 物块A最终的速度为 B. 圆弧轨道半径
C. D. A对B做的功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在B运动的整个过程中,设A的最终速度为,B的最终速度为,由动量守恒定律和能量守恒定律得
解得
物块A最终的速度为,故A正确;
B.滑块B恰能滑到圆弧轨道的最高点D,设D点的共同速度为,由A、B组成的系统水平方向动量守恒得

由能量守恒定律得
解得
故B错误;
C.将时间等分成份小的时间段,每段时间为,因A、B组成的系统水平方向动量守恒,任意时间内,均满足



故C正确;
D.在B运动的整个过程中,设A对B做的功为,对B由动能定理得

故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有效值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线,为了测定金属线的电阻率。
(1)他们从金属线中抽取一根细金属丝,截取其中的一部分,拉直后用游标卡尺测金属丝的长度,如图乙所示,则金属丝长L=________cm。用螺旋测微器测金属丝的直径,如图丙所示,则金属丝的直径d=________mm。
(2)现要进一步测量其阻值Rx(Rx约为10Ω)实验室提供了下列可选用的器材:
电流表A(量程0.3A,内阻约0.5Ω)
电压表V(量程3.0V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器R
电源E(电动势3V,内阻可忽略)
电键、导线若干
为了尽可能提高测量准确度,且要求电表的示数从零开始。根据你所设计的实验电路,用笔画线代替导线连接实物图________。
(3)某次实验中电压表、电流表的示数分别为U、I,则电阻率ρ=________。(用所测物理量的符号表示)
【答案】 ①. 107.5 ②. 3.205 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]金属丝长
[2]金属丝的直径为
(2)[3]电压表内阻远大于待测阻值,故电流表应采用外接法,要求电表的示数从零开始,滑动变阻器要求采用分压式接法,故电路图如图所示。
(3)[4]待测电阻的阻值为
根据电阻定律
电阻率为
12. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活,某校学生实验小组通过网络查询到了比亚迪“秦”电池采用的是比亚迪刀片电池技术,已知该车内的整块电池是由多块电芯串联而成。现将一块电芯拆解出来,测量其电动势E和内阻r,设计的实验方案如图甲所示。
(1)按电路图连接电路,测量得到多组U、I数据如图乙,请作出电源的U-I图线________。
(2)根据所作的U-I图线,得到电芯的电动势为E=________V,总内阻r=________Ω(保留两位有效数字)。
(3)若考虑电压表内阻的影响,电动势的测量值__________真实值,内电阻的测量值________真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. ②. 3.0 ③. 4.0 ④. 小于 ⑤. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]U-I图线如图
(2)[2][3]电源电动势和内阻为

(3)[4][5]当电压表示数为零时,电流表示数等于短路电流。电压表示数等于路端电压,由于电压表分流,则实际的干路电流大于电流表示数,则图线与纵轴交点及斜率均变大,说明电源电动势和内阻的测量值均小于真实值。
13. 如图所示,平行金属板AB间的电压为U0,一质量为m、电荷量为q>0的点电荷从A板由静止开始加速,穿过B板的小孔O,垂直进入平行金属板CD。CD两板间距离和板长均为L,电势差大小为U。在CD板的右侧L处有一垂直于CD板放置且足够大的显示屏MN,O O与金属板平行。点电荷打在MN屏的P点(图中没画出),点电荷的重力忽略不计。求:
(1)点电荷进入平行金属板CD时的速度大小;
(2)OP间的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据动能定理
点电荷进入平行金属板CD时的速度大小为
(2)点电荷在CD板间做类平抛运动,则
,,
点电荷在电场外做匀速直线运动,由于射出电场时,速度的反向延长线交于水平位移的中点,根据几何关系
联立得OP间的距离为
14. 如图所示一长为L的绝缘竖直杆ABC固定在地面上,一带电荷量为+q、质量为m的圆环(可看作点电荷)套在杆的顶端A,在杆的底端C固定一点电荷,整个装置处于水平向右场强大小为E的匀强电场中,环与杆间的动摩擦因数为μ。现将环由静止释放,到达杆的中点B处时达到最大速度v。不计空气阻力,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)固定在C处的点电荷的电性及电荷量Q;
(2)A、B两点的电势差UAB;
(3)若圆环光滑,且把点电荷由C点移到杆的中垂线上某点,由静止释放圆环,圆环落地的速度v1。
【答案】(1)正电,;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)环由静止释放,到达杆的中点B处时达到最大速度,则两点电荷之间的作用力为斥力,故C处的点电荷的带正电,根据平衡条件可得
环受到的摩擦力为
电荷量为
(2)环由静止释放,到达杆的中点B处时,根据功能定理有
解得A、B两点的电势差为
(3)把点电荷由C点移到杆的中垂线上某点,根据对称性可知环在A、C点的电势相同,环从A点运动到C点的过程中库仑力不做功,根据动能定理有
圆环落地的速度为
15. 某课外活动小组设计了一种打积木的游戏,游戏简化装置如图所示,在水平桌面依次放置质量为m的木块B、C(均可看作质点),B、C间的距离为L,木块C的右端与桌面右边缘相距也为L。B、C两木块与桌面间的动摩擦因数均为μ,两木块间的碰撞为弹性正撞。游戏时将弹簧枪放置在木块B左侧的桌面上,发射一黏性材料做成的质量为m的子弹A,子弹A水平向右击中木块B并粘合在一起,若木块能撞上C且C不离开桌面,则游戏获胜。不考虑子弹A与弹簧枪之间的摩擦,忽略空气的阻力,重力加速度大小为g。求:
(1)弹簧恢复原长后,子弹从枪中射出,若子弹以的速度击中木块B,求子弹击中木块的过程损失的机械能;
(2)若想游戏获胜,求弹簧枪弹性势能应满足的条件。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对子弹击中木块的过程用动量守恒定律
机械能损失
(2)弹簧枪的弹性势能
设与C碰前B的速度为v,对子弹与B碰后整体向前匀减速直到与C碰撞的过程,用动能定理

若BC一定相碰,则,有
若BC碰后,C刚好运动到桌面右边缘,则
综合以上各式得
综上所述

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