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河南省金科新未来2023-2024学年高二上学期10月质量检测
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.如图所示为一个有趣的小实验，用一个毛皮摩擦过的橡胶棒靠近玻璃板上由电解质水调制的肥皂泡，肥皂泡会乖乖地跟着橡胶棒跑.关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A.橡胶棒的起电方式为感应起电
B.肥皂泡原来一定带正电
C.图中肥皂泡左侧可感应出负电荷
D.橡胶棒上电荷产生的电场不能进入泡泡中
2.图甲为雷电天气，电视塔尖端放电的情形.放电时，塔尖和云层间电场分布如图乙中实线所示，一个带电粒子在该电场中运动的轨迹为图中虚线所示，A、B是轨迹上两点，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.粒子一定带负电 B.粒子一定是从A向B运动
C.粒子在A点的加速度比在B点的加速度大 D.粒子在A点电势能比在B点电势能大
3.某学习小组同学在查阅资料时看到“电流密度j”这个物理量，其表示导体中电流与导体横截面积的比值，他们想利用所学知识写出与其相关的表达式，下列说法中可能正确的是（ ）
A.甲同学认为（其中U为导体两端电压，为导体电阻率，L为导体长度）
B.乙同学认为（其中U为导体两端电压，为导体电阻率，L为导体长度）
C.丙同学认为（其中n为导体单位体积内的电子数，e为电子电荷量，v为电子定向移动平均速率）
D.丁同学认为（其中n为导体单位体积内的电子数，e为电子电荷量，v为电子定向移动平均速率
4.如图所示，质量为m、电荷量为q的小球用绝缘线悬吊于天花板上，质量为M、电荷量为Q的圆弧棒在小球正下方的空中处于静止状态，重力加速度为g，小球可视为点电荷，则圆弧棒上电荷在小球所在位置处产生的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
5.如图甲所示为某款服务型机器人，它的直流电动机的额定电流为I，线圈电阻为r0，由电动势为E、内阻为r的直流电源供电，内部电路可简化如图乙所示，定值电阻的阻值为R，电动机恰好能正常工作，则此时（ ）
甲 乙
A.电动机的额定电压为 B.电动机的额定功率为
C.电动机的输出功率为 D.电动机的效率为
6.如图所示，用不可伸长的细线连接的A、B小球在空中同一位置同时抛出，A的初速度大小为v0、方向与水平方向成53°斜向右上，B的初速度方向水平向右，两球在同一竖直面内运动，当A球运动到最高点时，细线刚好沿竖直方向伸直，两小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6.则下列说法错误的是（ ）
A.小球B抛出的初速度大小为
B.从抛出小球到细线刚好伸直所用时间为
C.细线的长度为
D.细线刚伸直时小球B的速度大小等于
7.下列四个选项的电路图中，P点为电容器两极板间的一个固定点，A、C项中开关始终闭合，B、D项中电容器充电后开关断开.现将每个选项中电容器上板均向上平移少许，P点电势保持不变的是（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.一颗卫星在半径为r的圆轨道上绕地球做圆周运动，报废后在稀薄大气阻力的作用下，经过一段时间后来到了半径为kr的圆轨道上运动，则关于卫星在两圆轨道上的运动，下列说法正确的是（ ）
A. k>1 B.机械能增加 C.周期减小 D.向心加速度增大
9.“V”形容器如图所示固定，两光滑侧面与竖直方向的夹角均为30°，用长为L的轻杆连接的a、b两球放在容器内，a、b两球的质量分别为2m、m，两球均可视为质点，重力加速度为g.开始时轻杆水平，由静止释放小球，从释放小球到轻杆与容器左侧壁垂直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球b速度先增大后减小
B.小球b增加的重力势能大于小球a减小的重力势能
C.小球a减少的机械能小于小球b增加的重力势能
D.当轻杆与容器左侧壁垂直时，小球a的动能为
10.为了保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，电源电动势为E，内阻为r，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，R0为定值电阻，电路中的电表均为理想电表，电压表示数为U，示数变化量的绝对值为，电流表示数为I，示数变化量的绝对值为，闭合开关，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.电流表的示数I变大，电压表的示数U变小
B.电压表与电流表示数的比值变大
C.电压表与电流表示数变化的绝对值的比值变小
D.电源的输出功率可能先变大后变小
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（7分）某同学用电流传感器观察电容器充放电过程，实验电路如图甲所示.直流电源的电动势为5V.
甲 乙
（1）将单刀双掷开关合向“1”，电流传感器记录电容器充电电流随时间的变化规律如图乙所示，通过计算机可知图线与坐标轴所围的区域中共有38个小正方形，则该电容器所储存的电荷量为 C；
（2）充电结束时电容器两端的电压为U= V，结合图像面积可知，电容器的电容为C= F；
（3）将单刀双掷开关合向“2”，电容器进行放电，在放电过程中，定值电阻R两端的电压大小u随时间t变化的规律是 .
A B C D
12.（10分）某同学要测量一段金属丝的电阻率.
（1）该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图甲所示，则d= mm；
甲 乙
（2）该同学先用多用电表粗测金属丝的电阻：将选择开关拨到“10Ω”挡测量时发现指针偏转角度过大，则应该换用 （填“1Ω”或“100Ω”）挡，换挡并进行 后再测量，指针静止时如图乙所示，则金属棒的阻值约为 Ω；
（3）为了精确测量电阻，实验室提供的实验器材有：直流电源（4V）、电流表（0~300mA，内阻约2Ω）、电压表（0~3V，内阻约3000Ω）、滑动变阻器（0~5Ω）、开关、导线若干.
用笔画线代替导线，在图丙中将实物电路连接完整.闭合开关后，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表示数U、I，作U-I图像如图丁所示，测测得电阻阻值为 Ω（结果保留3位有效数字）；
丙 丁
（4）由于测电阻时存在系统误差，因此实验测得的金属丝电阻率 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值.
13.（10分）如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，定值电阻R1=3Ω，R2=6Ω，R3=6Ω，开关S闭合.
（1）若将A、B短接，则流过R3的电流是多少？
（2）若在A、B间连一个电容为的电容器，待电路稳定后，电容器的电荷量为多少？
（3）在第（2）问的情景下，断开开关S，则流过R3的电荷量为多少？
14.（12分）如图所示，用长为L的绝缘细线将质量为m的带电小球A悬挂在O点，在悬点O的正下方固定一个带电小球B，A、B在同一水平线上，小球A静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°，两个小球带电量相同，均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
（1）细线上拉力大小；
（2）小球A的电荷量：
（3）若小球A的带电量减半，使小球A绕B在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角仍为θ=37°，小球A做圆周运动的角速度大小.
15.（15分）如图所示，竖直放置的平行金属板P、Q板间的加速电压为U0，长为L、水平放置的平行金属板M、N的间距也为L，板间有竖直向上的匀强电场，竖直边界AB和倾斜边界BD间有竖直向下的匀强电场，AB到M、N板右端距离为，边界BD与水平方向的夹角为30°，B点和N板在同一水平线上，M、N两板间的中线延长线交AB于O点，交BD于C点，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P板附近由静止开始加速，穿过Q板的小孔，沿M、N两板的中线射入板间的偏转电场，从边界AB上离O点距离为的位置进入AB右侧电场，从C点射出电场，粒子重力不计，求：
（1）带电粒子从Q板小孔飞出时的速度大小；
（2）M、N板间的电压大小：
（3）AB右侧电场的电场强度大小.
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物理
参考答案、提示及评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D B C D CD AD AD
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.【答案】C
【解析】橡胶棒依靠摩擦起电，A项错误；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，肥皂泡原来不带电，带电体有吸引轻小物体的性质，因此肥皂泡会乖乖地跟着橡胶棒跑，B项错误；处于静电平衡的导体，远处感应出同种电荷，C项正确；橡胶棒上电荷产生的电场能进入泡泡中，和感应电荷的电场叠加合场强为零，D项错误.
2.【答案】D
【解析】根据电场线方向可知，塔尖带负电，根据受到的电场力方向可知，粒子带正电，A项错误；粒子有可能从B向A运动，B项错误；A点电场强度比B点电场强度小，因此粒子在A点的加速度比在B点的加速度小，C项错误；若粒子从A向B运动电场力做正功，因此粒子在A点电势能比在B点电势能大，D项正确.
3.【答案】C
【解析】由题意知，，电流，根据电阻定律，，解得，A、B项错误；，解得，C项正确、D项错误.
4.【答案】D
【解析】根据题意，小球受到的电场力等于圆弧棒的重力，即，解得，D项正确.
5.【答案】B
【解析】电动机的额定电压为，A项错误；电动机的额定功率为，B项正确；电动机的输出功率为，C项错误；电动机的效率为，D项错误.
6.【答案】C
【解析】根据题意可知，小球B抛出的初速度大小等于，A项正确；从抛出小球到细线刚好伸直所用时间为，B项正确；细线的长度为，C项错误；细线刚伸直时小球B的速度大小为，D项正确.
7.【答案】D
【解析】A、C图中，两板间电压一定，上板上移，A图中P点和下板间电势差减小，P点电势降低，C图中P点和下板间电势差减小，P点的电势降低；B、D图中，电容器带电量一定，上板移动时，两板间电场强度一定，B图中上板上移，由U=Ed可知，P点和上板电势差增大，P点电势降低，D图中，上板上移P点和下板间电势差不变，P点电势不变，故D项正确
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.【答案】CD
【解析】由于稀薄大气阻力作用，卫星的机械能减小，B项错误；卫星做近心运动，半径减小，，A项错误；在圆轨道上运动时，r减小，由，周期减小，C项正确；由，可知向心加速度增大，D项正确.
9.【答案】AD
【解析】当轻杆与左侧壁垂直时，小球b的速度为零，从释放小球到轻杆与容器左侧壁垂直的过程中，小球b的速度先增大后减小，A项正确；根据机械能守恒，小球a减少的重力势能转化为小球a的动能和小球b的重力势能，B项错误；小球a减少的机械能等于小球b增加的重力势能，C项错误；根据机械能守恒，当轻杆与容器左侧壁垂直时，小球a的动能为，D项正确.
10.【答案】AD
【解析】吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，由可知，电压表的示数减小，A项正确；
电压表与电流表的比值等于R，因此电压表与电流表的比值变小，B项错误；由可知，，不变，C项错误；由于不确定外电阻与r的大小关系，无法判断输出功率的变化，有可能先变大后变小，D项正确.
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.【答案】（7分）
（1）（2分）
（2）5（1分） （2分）
（3）C（2分）
【解析】（1）图线与坐标轴所围的面积的物理意义为充电后电容器的带电量，
（2）充电结束时电容器两端的电压为U=5V，则电容器的电容；
（3）放电过程，电流逐渐减小，且电流减小得越来越慢，根据欧姆定律可知，则C项正确.
12.【答案】（10分）
（1）0.400（1分）
（2）1Ω（1分） 欧姆调零（1分） 10（1分）
（3）如图所示（2分） 9.60（2分）
（4）小于（2分）
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则，该读数为；
（2）测电阻时指针偏转角度过大，表明电阻偏小，则应该换用“1Ω”挡，换挡后要重新欧姆调零，测得的结果为10Ω
（3）由于滑动变阻器的最大阻值为5Ω，明显小于被测电阻，因此采用滑动变阻器分压式接法，由于被测电阻远小于电压表内阻，采用安培表外接法，实物连接如图所示.由图像得到被测电阻；
（4）由于安培表外接，使测得的电阻偏小，由可知，实验测得的金属丝电阻率小于真实值.
13.【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）若A、B短接：
电路中的总电阻
电路中的电流
根据电流分配可知
（2）若在A、B间连一个电容为的电容器，
则电容器两端的电压
则电容器的带电量
（3）断开S后，电容器两端的电压
这时电容器的带电量
则流过R3的电量为
14.【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据力的平衡，细线的拉力
（2）根据力的平衡
根据库仑定律
根据几何关系
解得
（3）小球A做圆周运动时，细线拉力大小仍为
根据牛顿第二定律
解得
15.【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设带电粒子经过P、Q板加速后的速度大小为v0，根据动能定理
解得
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，射出偏转电场时速度的反向延长线交于水平位移的中点，设粒子射出电场时速度与水平方向的夹角为，根据几何关系
解得
根据几何关系，粒子在偏转电场中的侧移
设两板间电压为U，则
解得
（3）粒子在AB右侧电场中做类斜上抛运动，粒子在此电场中运动的时间
解得
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