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顶尖联盟2023-2024学年高二秋季期中检测
物理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案 后，用铅笔把答题卡对应题目的答案 标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案 标号。回答非选择题时，将答案 写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．小刘同学得到某导体的伏安特性曲线如图所示，过点的切线交于横轴处，下列说法中正确的是（ ）
A．加电压时，导体的电阻为
B．加电压时，导体的电阻为
C．随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．将这样两个相同的导体串联后加上的电压，导体中的电流小于
2．一小磁针水平悬吊在空中且能自由转动时，极指向记为轴方向。现在小磁针的正下方沿与轴垂直的轴方向，水平放置一条形磁铁，小磁针静止时，小磁针极与轴夹角为，俯视图如图所示。已知地磁场在小磁针位置磁感应强度的水平分量为，则条形磁铁在小磁针位置处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量为、电荷量为的带电小球用绝缘细线悬挂于点，另一个电荷量未知的带电小球固定于点正下方的绝缘支架上，两小球均可视为质点。已知绳长为，到点的距离也为，平衡时，重力加速度为，静电力常量为，则小球的带电量为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，电源电动势为灯泡，标称值为。当断开、闭合时，灯泡刚好正常发光；当闭合、断开时，电流表示数为，电动机刚好正常工作，电流表为理想电表。则（ ）
A．电源的内阻为 B．电动机的输入功率为
C．电动机的内阻小于 D．同时闭合两开关，灯泡可能正常发光
5．如图所示的电路中，，滑动变阻器的总阻值为。在滑动触头从右向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表和电流表的示数都在增大 B．电阻上的功率先增大后减小
C．电阻的最大功率为 D．电源的效率先增大后减小
6．如图所示，电子经过加速电压为的电场由静止加速后，平行于极板射入两极板的正中间。两极板间所加电压为，极板长为，电子电量绝对值为，质量为，电子恰好从下极板的边缘射出，则（ ）
A．电子从下极板边缘射出的动能为
B．两极板间距为
C．电子在两极板间的运动时间为
D．若增大加速电压，则电子可能打在极板上
7．如图所示，绝缘光滑水平面内有一边长为的等边三角形．点是点关于的对称点，是边的中点，和两点分别固定一个电荷量为的点电荷，一质量为、带电量为的小球从点由静止释放。已知静电力常量为，取无穷远处电势为0时，点电荷周围的电势为，其中为考查点到点电荷的距离，则（ ）
A．在点，小球的加速度大小为 B．之间的电势差为
C．之间的电势差为 D．在点，小球的速度大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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．下列说法正确的是（ ）
A．当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
C．光谱中，可见光从红光到紫光，其波长越来越大
D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
9．氢原子中原子核带电量为，核外电子质量为，带电量的绝对值也为，设核外电子绕核做匀速圆周运动的半径为，静电力常量为，则（ ）
A．电子绕核的运动周期为
B．电子绕核半径增大时，电子的电势能增大
C．电子绕核半径增大时，电子的动能增大
D．当电子轨道半径增为原来的4倍时，等效电流减为原来的
10．如图所示，平行板电容器充电后断开电源，极板带正电且接地，极板带负电，在两板间点固定一正电荷。现将极板水平向右移动，则点正电荷受到的静电力和电势能E随位移x变化的图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学测量均匀金属丝的电阻率。
（1）使用螺旋测微器测定金属丝直径，某次测量结果如图1所示，读数为________，然后用毫米刻度尺测出其长度。
（2）用欧姆表粗测其电阻，把选择开关置于“”挡，用正确的测量方法，粗测时的读数如图2所示，该读数为________。
（3）用伏安法测金属丝的阻值，实验室提供如下器材：
电池组：电动势，内阻不计；
电流表：量程，内阻约；
电流表：量程，内阻为；
滑动变阻器：阻值范围，额定电流为；
电阻箱：阻值范围，额定电流为；
开关，导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下列问题：
①为了测量待测电阻两端的电压，将电流表________（填写器材字母代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________，改装成一个量程为的电压表。
②在方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
（4）金属丝的电阻率为________（用表示）。
12．（9分）某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测锂电池（电动势约，内阻约，最大电流）；
B．理想电压表（量程）；
C．电阻箱；
D．定值电阻；
E．开关一个，导线若干。
（1）课题小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图________（填“1”或“2”），原因是________________．
（2）若某同学在实验过程中，发现调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，则可能的原因是________（填选项序号）。
A．连接定值电阻的导线断开
B．连接电阻箱的导线将电阻箱短路
C．电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变
（3）故障排除后，多次改变电阻箱的阻值，读出对应的电压，根据测得的数据作出图像，如图3所示，则电源电动势________V，________（结果均保留2位有效数字）。
13．（9分）如图所示，电源电动势，内阻。求：
（1）闭合开关，稳定后通过的电流大小；
（2）然后将开关断开，从断开到电路再次稳定的过程中通过的电荷量。
14．（11分）如图所示，平行板电容器与水平面成放置，电容器的电容为．一重力不计带正电的粒子由静止从下极板开始加速，粒子质量为，电荷量为，从点以的速度射出，进入一电场强度方向竖直向下的匀强电场，匀强电场所在区域为长方形。已知的长度为，粒子运动到点时速度恰好水平，求：
（1）电容器所带电荷量；
（2）长方形区域内匀强电场的电场强度大小。
15．（17分）如图所示，绝缘长木板放在光滑的水平面上，其左端有一与木板等高的平台，平台上有一光滑半圆弧轨道，轨道与平台右边缘相切。现在长木板的右端放一带电滑块，带电量为，质量为，长木板的质量为，滑块与长木板间的动摩擦因数为，整个空间存在电场强度大小为，方向与水平方向成的匀强电场。经过后，滑块滑到木板最左端时，木板刚好与平台相碰，然后保持静止，物块滑上半圆轨道，刚好能经过轨道最高点。滑块可看作质点，重力加速度取，求：
（1）长木板的左端到平台的距离为多大；
（2）滑块和木板间产生的热量为多大；
（3）圆弧的半径为多大，以及滑块沿圆弧运动过程中电势能最小时滑块的速度大小。
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物理·答案
1~7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。8~10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．答案 D
命题透析 本题以图像为背景，考查伏安特性曲线，考查学生的科学思维。
思路点拨 加电压时，导体的电阻为，选项A、B错误；随着电压的增大，图像过原点的割线斜率不断增大，导体的电阻不断增大，故将两个相同的电阻串联接上的电压，每个电阻的电压为，电阻大于，导体中的电流小于，选项C错误，D正确。
2．答案 A
命题透析 本题以地磁场为背景，考查矢量的合成，考查学生的物理观念。
思路点拨 放置条形磁铁时，小磁针静止时的指向为该处磁场方向，如图所示，选项A正确。
3．答案 A
命题透析 本题以库仑定律为背景，考查物体的平衡，考查学生的科学思维。
思路点拨 对进行受力分析，根据三力平衡，与间的库仑力，解得，选项A正确。
4．答案 C
命题透析 本题以非纯电阻电路为背景，考查闭合电路的欧姆定律，考查学生的科学思维。
思路点拨 灯泡正常发光时，电流表的示数，根据解得，选项A错误；当闭合，断开时，电流表示数为，解得，电动机的输入功率为，选项B错误；电动机为非纯电阻电路，内阻，选项C正确；同时闭合两开关，回路电流一定，路端电压一定小于，灯泡不能正常发光，选项D错误。
5．答案 C
命题透析 本题考查电路的动态分析、电路中的能量转化，考查学生的物理观念和科学思维。
思路点拨 在滑动触头从右向左移动的过程中，外电阻逐渐减小，总电流逐渐增大，内电压逐渐增大，外电压逐渐减小，电压表的读数减小，电阻上的功率逐渐增大，选项A、B错误；把电阻也当成电源的内阻，当时，电阻上的最大功率，此时，选项C正确；根据，在滑动触头从右向左移动的过程中，外电阻逐渐减小，电源的效率逐渐减小，选项D错误。
6．答案 B
命题透析 本题带电粒子在电场中的运动，考查学生的物理观念和科学思维。
思路点拨 根据动能定理，电子从下极板边缘射出的动能为，选项A错误；电子在加速电场中有，电子在电场中的运动时间为，极板间距为，解得，选项B正确、C错误；若增大加速电压，电子射出加速电场的速度增加，电子在极板间的飞行时间减小，电子的侧移减小，电子不可能打在极板上，选项D错误。
7．答案 D
命题透析 本题考查电场强度、电势的叠加、带电粒子在电场中的运动，考查学生的科学思维。
思路点拨 小球在点受到的电场力的合力为，解得，选项A错误；电场中点，电势为，电场中点，电势为电势差为，B错误；电势差为零，C错误；小球从到用动能定理，解得，选项D正确。
8．答案 AB
命题透析 本题考查黑体、电磁感应和电磁波，考查学生的物理观念。
思路点拨 根据电磁感应规律知，A正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，故B正确；从红光到紫光，波长越来越短，电磁波在真空中的速度均为光速，C、D错误。
9．答案 ABD
命题透析 本题考查带电粒子在电场中的运动，考查学生的科学思维。
思路点拨 根据可得，选项A正确；电子绕核半径增大时，静电力做负功，电势能增大，选项B正确；根据，当电子绕核半径增大时，电子的动能减小，选项C错误；当电子轨道半径增大为原来的4倍时，根据，电子的周期变为原来的8倍，等效电流，等效电流减为原来的，选项D正确。
10．答案 AD
命题透析 本题考查电场强度、电容、电势能的关系，考查考生的科学思维。
思路点拨 电容器充电后断开电源，电量保持不变，由和，化简可得，所以两板间的电场强度与两板间距离无关，保持不变，由电荷受到的电场力可得，选项A正确，B错误；板接地，电势为零，所以点电势为负值，当极板水平向右移动时，点到板的距离增大，点的电势绝对值增大，正电荷在点的电势能绝对值在增大，但电势能为负值，所以选项D正确，C错误。
11．答案 （1）0.680（）
（2）190
（3）① 9000 ②如图所示
（4）
命题透析 本题考查金属丝的电阻率的测定，考查学生的科学探究素养。
思路点拨 （1）直径；
（2）多用电表的读数为；
（3）①将和串联起来充当电压表，此电压表量程为，②电路图如图所示；
（4），解得。
12．答案 （1）1 采用方案2，电压表最多达到
（2）C
（3）4.0 1.9
命题透析 本题考查电源电动势和内电阻的测量，考查学生的科学探究素养。
思路点拨 （1）合理的方案是图1，采用图1方案，当电压表接近满偏时，回路内的电流约为，可以使用；采用方案2，电压表最多达到，所以用图1方案。
（2）若连接定值电阻的导线断开，则电压表不会有示数，A错误；若连接电阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有示数，B错误；若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变，则电阻箱承担电压一定，电压表的示数即为电阻箱承担的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，C正确。
（3）多次改变电阻箱的阻值，读出电压，根据
即
结合图3有
解得。
13．命题透析 本题考查含电容器的电路，考查学生的分析综合能力和科学思维。
思路点拨 （1）闭合开关，稳定后通过的电流为
其中
解得
（2）闭合开关上的电压为
断开开关上的电压为
开关断开后，通过的电荷量为
解得
14．命题透析 本题考查带电粒子在电场中的直线运动和偏转，考查学生的分析综合能力和科学思维。
思路点拨 （1）设电容器两极板间的电压为，则有
电容器的带电量为
解得
（2）粒子进入长方形区域时，在水平方向
在竖直方向
运动到点时速度最小，沿水平方向，即点竖直速度为0
在水平方向
在竖直方向
解得
15．命题透析 本题考查带电体在复合场中的运动，考查学生的科学思维的分析综合能力。
思路点拨 （1）物块受到的静电力为
物块所受摩擦力为
对木板木板的位移
解得
（2）对滑块
滑块的位移
滑块和木板间的发热量为
解得
（3）滑块冲上半圆弧的初速度为
从半圆弧的最低点到最高点
在最高点
解得
滑块沿圆弧运动过程中电势能最小时，滑块运动到如图所示的位置，从圆弧的最低点到该位置，有
解得
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