【解析】甘肃省天水市甘谷县第四中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

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甘肃省天水市甘谷县第四中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

一、单选题

1．下列陈述与事实相符的是（）

A．法拉第提出分子电流假说B．开普勒测出万有引力常量

C．库仑最早测得元电荷e的数值D．奥斯特发现电流周围存在磁场

2．真空中有两个点电荷，它们的距离为R，当它们的电荷量都增加为原来的3倍，距离也变为原来的3倍时，两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的（）

A．1倍B．3倍C．9倍D．12倍

3．（2022高二上·柯桥月考）关于电场线的说法，正确的是（）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

B．在匀强电场中，正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

D．静电场的电场线是闭合的

4．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为32Ω，则导线原来的电阻值为（）

A．4ΩB．32ΩC．128ΩD．2Ω

5．一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度水平向左运动，钢球的动量变化量为（）

A．0.9kgm/s水平向左B．0.9kgm/s水平向右

C．0.3kgm/s水平向左D．0.3kgm/s水平向右

6．如图，一金属圆线圈处于匀强磁场中，当磁感应强度逐渐增大，线圈的磁通量将（）

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

7．如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（）

A．大小为B，方向向上B．大小为2B，方向向左

C．大小为B，方向向下D．大小为2B，方向向右

8．如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知（）

A．电源电动势为2V

B．电源内阻为0.3Ω

C．电源短路时电流为3A

D．路端电压为1.2V时，电路中的外电阻为2Ω

二、多选题

9．电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（）

A．工作时化学能转化为电能和内能

B．充电时化学能转化为电能和内能

C．工作时电能转化为化学能和内能

D．充电时电能转化为化学能和内能

10．（2023·全国甲卷）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）

A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV

C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

11．某弹簧振子在B、C之间做简谐振动，内的振动图像如图，由图可知，下列说法中正确的是（）

A．振动周期为4s，振幅为cm

B．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值

C．第3s末振子的速度为正向的最大值

D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动

12．如图R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（）

A．灯泡L变暗B．光敏电阻R上的电压增大

C．电容器C的带电荷量增大D．理想电压表V的读数减小

三、实验题

13．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：

（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为Ω。

（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为mm；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为cm。

（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：

A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）

B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）

C．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）

D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

E．电阻箱

F.1.5V的干电池两节，内阻不计

为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）。

（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线。

（5）从实验原理上看，待测电阻测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。

（6）用上面测得的金属丝长度L（单位：m）、直径D（单位：m）和电阻R（单位：Ω），可根据电阻率的表达式ρ=算出所测金属丝的电阻率。

14．下图为“验证动量守恒定律”的实验装置，实验中选取两个小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；

②安装实验装置，使斜槽的末端切线水平；

③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端由静止释放，标记小球在水平桌面上的落点位置；

④将小球m2放在斜槽末端，仍让小球m1从斜槽顶端由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在水平桌面上的落点位置；

⑤图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在水平桌面上的三个落点平均位置，测出M、P、N点到斜槽末端的水平桌面投影点O点的距离，分别标记为SM、SP、SN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量m1、m2应满足关系m1m2（选填“＞”、“＝”、“＜”或“都可以”）；

（2）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为。

（3）下列关于实验的要求哪个是正确的____。

A．斜槽的末端必须是水平的B．斜槽的轨道必须是光滑的

C．必须测出斜槽末端的高度D．A、B的质量必须相同

（4）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

四、解答题

15．（2023高二下·凉山州期末）质量为的木块静止在光滑水平面上，一质量为的子弹以的水平速度击中木块，最后一起运动，则：

（1）一起运动的速度大小是多少？

（2）若子弹在木块中相对运动时间，则木块受到子弹的平均推力多大？

16．某个质点的简谐运动图像如图所示。求：

（1）振动的振幅和周期；

（2）写出简谐运动的表达式；

（3）内质点经过的路程。

17．如图所示，平行金属板竖直放置，闭合电建后，一质量为m，带电量为q的小球，用细线拴住能处于静止状态，静止时细线与竖直方向的夹角为θ，两板间的电势差为U，重力加速度为g，请：

（1）判断带电小球的电性；

（2）求出金属板间的电场强度的大小E；

（3）求出金属板间的距离L。

18．如图所示的电路中，电源电动势E＝220V，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求：

（1）电源总功率；

（2）电源的输出功率；

（3）电动机的效率为多少？

答案解析部分

1．【答案】D

【知识点】物理学史

【解析】【解答】A.安培提出了分子电流假说，A不符合题意；

B.卡文迪许测出万有引力常量，B不符合题意；

C.密立根最早测得元电荷e的数值，C不符合题意；

D.奥斯特发现电流周围存在磁场，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据物理学史分析。

2．【答案】A

【知识点】库仑定律

【解析】【解答】根据库仑定律可得原来两个点电荷间的作用力为，当它们的电荷量都增加为原来的3倍，距离也变为原来的3倍时，两个点电荷之间的相互作用力为，A符合题意，BCD不符合题意；

故答案为：A。

【分析】根据库仑定律列式求解。

3．【答案】C

【知识点】电场强度；电场线

【解析】【解答】A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，A不符合题意；

B．在匀强电场中，若正电荷初速度方向与电场线方向不在同一直线上，则正电荷不会沿电场线运动，B不符合题意；

C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，C符合题意；

D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大。

4．【答案】D

【知识点】电阻定律

【解析】【解答】由电阻定律可知导线原来的阻值为，将导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，横截面积变为原来的，体积不变，长度变为原来的4倍，电阻变为，可得，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电阻定律列式求解。

5．【答案】A

【知识点】动量

【解析】【解答】以水平向右为正方向，钢球的动量变化量为，可知钢球的动量变化量的大小为，方向水平向左，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】由初、末动量分析钢球的动量变化。

6．【答案】A

【知识点】磁通量

【解析】【解答】根据磁通量表达式可知，当磁感应强度逐渐增大时，可知线圈的磁通量将逐渐增大，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据磁场与面积垂直时的磁通量公式分析磁通量随磁感应强度变化的情况。

7．【答案】C

【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场

【解析】【解答】根据安培定则可得导线a、b的电流在c处的磁场方向，因为其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，而两根导线中的电流大小相等，距离c点的距离也相等，所以另一根导线在c处的磁感应强度大小也为B，作出合磁场如图：

根据几何关系可知合磁场方向向下，大小，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】由安培定则分析两根导线在c处产生磁场的方向，再由平行四边形定则求出合磁场。

8．【答案】A

【知识点】电源电动势及内阻；闭合电路的欧姆定律

【解析】【解答】AB.根据U=E-Ir，并结合图像可知E=2.0V，，A符合题意，B不符合题意；

C.电源短路时电流为，C不符合题意；

D.路端电压为1.2V时，电路中的电流，电路中的外电阻，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据电源的U-I图像中，纵轴截距表示电源电动势，内阻求出电源电动势和内阻；由闭合电路欧姆定律求出短路电流和路端电压为1.2V时，电路中的外电阻。

9．【答案】A,D

【知识点】电源电动势及内阻

【解析】【解答】AC.电池工作时化学能转化为电能，同时由于电池内阻发热，也有一部分化学能转化为内能，A符合题意，C不符合题意；

BD.充电时电能转化为化学能，同时由于电池内阻发热，也有一部分电能转化为内能，B不符合题意，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据能量转化与守恒分析电池的工作原理。

10．【答案】B,D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】A．如图所示，由于b、e处于同一等势面上，所以可得φb=φe，则Ube=0，

根据W=qU可得正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A不符合题意；

B．从图中电势的分布可得φa=3V，φd=7V

根据电场力做功与电势差的变化关系有Wad=Uab×(-e)=(φa-φd)×(-e)=4eV

B符合题意；

C．从电势的分布可得其电势沿左不断减小；沿电场线方向电势逐渐降低，且电场强度方向与等势面垂直，则b点处的场强方向向左，C不符合题意；

D．由于电场线密集处其等势面密集，利用电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示

电场线的密集程度代表电场强度的大小，由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由于be两点电势相等，所以正电荷从b点到e点的过程其电场力不做功；利用电势差可以求出电场力做功的大小；利用电势降低的方向可以判别场强的方向；利用电场线的疏密可以比较电场强度的大小。

11．【答案】A,C

【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动

【解析】【解答】A.根据图像可知，振动周期为4s，振幅为8cm，A符合题意；

B.第2秒末，振子到负向最大位移处，速度为零，加速度最大，回复力指向正向，所以加速度为正向最大，B不符合题意；

C.第3秒末，振子到达平衡位置且正在向正方向运动，故速度为正向的最大值，C符合题意；

D.从第1s末到第2s末振子从平衡位置向负向最大位移处移动，速度越来越小，振子在做减速运动，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】由图乙读取振子振动的周期和振幅；根据振子在所给时刻所处的位置，分析振子的速度和加速度。

12．【答案】C,D

【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析

【解析】【解答】由题意可知，当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值R减小，则总电阻减小，总电流变大，故灯泡L上的电流变大，则灯泡变亮；与灯泡并联的电容器两端电压变大，根据Q=CU可知，电容器C的带电荷量增大；由U=E-Ir可知，路端电压减小，即理想电压表V的读数减小；由闭合电路欧姆定律可得，可知光敏电阻R上的电压减小，CD符合题意，AB不符合题意。

故答案为：CD。

【分析】根据光敏电阻的变化分析总电阻的变化，得到总电流的变化，再根据公式法或作差法分析电路中各电学原件的电压或电流的变化，由Q=CU分析电容器上电荷量的变化。

13．【答案】（1）6.0/6

（2）1.124/1.125/1.126；9.74/9.75/9.76

（3）R1

（4）

（5）小于

（6）

【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数

【解析】【解答】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为；（2）螺旋测微器的读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm，铜质电线的长度为9.75cm；

（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为，的额定电流0.1A太小，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选；

（4）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：

（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律可知待测电阻测量值小于其真实值；

（6）根据电阻定律有，，可得。

【分析】（1）根据欧姆表读数规则读数；（2）根据螺旋测微器和刻度尺读数规则读数；（3）根据电流大小和调节方便选用滑动变阻器；（4）按照电路图完成实物连接；（5）根据电流的接法分析实验误差；（6）由电阻定律推导电阻率的表达式。

14．【答案】（1）＞

（2）10.5

（3）A

（4）

【知识点】验证动量守恒定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用

【解析】【解答】（1）为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量；

（2）被测小球的直径为D=10mm+0.1×5mm=10.5mm；

（3）A.为了让小球离开斜槽末端后做平抛运动，斜槽末端必须是水平的，A符合题意；

B.实验时小球A每次都从同一位置由静止开始释放，每次斜槽对小球的摩擦力的功相同，到达斜面末端的速度相同，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，B不符合题意；

C.该实验需验证的表达式为，所以不需要测出斜槽末端的高度，C不符合题意；

D.小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，D不符合题意。

故答案为：A；

（4）入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的P、M两点，被碰球落地位置是N，设碰撞前入射球的速度大小为，碰撞后入射球速度大小为，被碰球速度大小为，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得，小球做平抛运动的时间相等，两边同时乘以t，则有，则，所以只要满足关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

【分析】（1）根据实验原理选择实验小球；（2）根据游标卡尺读数规则读数；（3）根据实验原理和注意事项分析各选项；（4）由动量守恒定律和平抛的运动规律推导本实验需要满足的表达式。

15．【答案】（1）解：由动量守恒定律，得

（2）解：对木块分析，由动量定理，得

【知识点】动量定理；动量守恒定律

【解析】【分析】（1）两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解末速度即可；

（2）把物体作为研究对象，结合物体碰撞前后的速度和作用时间，利用动量定理求解平均作用力。

16．【答案】（1）解：根据图像可知振动的振幅为

周期为

（2）解：简谐运动的表达式为

（3）解：由于

则内质点经过的路程为

【知识点】简谐运动的表达式与图象

【解析】【分析】（1）由振动图像读取振动的振幅和周期；（2）根据简谐振动的振动方程写出该简谐运动的表达式；（3）根据振子一个周期走四个振幅的规律求出内质点经过的路程。

17．【答案】（1）解：根据题意，小球带电量为q，且处于静止状态，由电路图可知，M板与电源正极相连带正电，对小球受力分析如图

可知，小球受向左的电场力，则电场力与电场方向相反，则小球带负电。

（2）解：由电场力公式

小球受力平衡

解得

（3）解：由电势差与电场强度的关系可得，两板间电压

解得

【知识点】电场及电场力；共点力的平衡；电势差与电场强度的关系

【解析】【分析】（1）分析小球受力，根据电场力的方向判断小球电性；（2）由共点力平衡条件列式求解金属板间的电场强度的大小；（3）由电势差与电场强度的关系式U=Ed求出金属板间的距离。

18．【答案】（1）解：电路的总电流

电源总功率P=IE=2200W

（2）解：电源的输出功率

（3）解：电动机两端电压

电动机的效率为

【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用

【解析】【分析】（1）由欧姆定律求出回路中的电流，再由电功率公式计算电源的总功率；（2）根据电源总功率和电源的生热功率求出电源的输出功率；（3）电动机为非纯电阻电路，根据效率等于有用功与总功的比值求出电动机的效率。

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甘肃省天水市甘谷县第四中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

一、单选题

1．下列陈述与事实相符的是（）

A．法拉第提出分子电流假说B．开普勒测出万有引力常量

C．库仑最早测得元电荷e的数值D．奥斯特发现电流周围存在磁场

【答案】D

【知识点】物理学史

【解析】【解答】A.安培提出了分子电流假说，A不符合题意；

B.卡文迪许测出万有引力常量，B不符合题意；

C.密立根最早测得元电荷e的数值，C不符合题意；

D.奥斯特发现电流周围存在磁场，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据物理学史分析。

2．真空中有两个点电荷，它们的距离为R，当它们的电荷量都增加为原来的3倍，距离也变为原来的3倍时，两个点电荷之间的相互作用力将变为原来的（）

A．1倍B．3倍C．9倍D．12倍

【答案】A

【知识点】库仑定律

【解析】【解答】根据库仑定律可得原来两个点电荷间的作用力为，当它们的电荷量都增加为原来的3倍，距离也变为原来的3倍时，两个点电荷之间的相互作用力为，A符合题意，BCD不符合题意；

故答案为：A。

【分析】根据库仑定律列式求解。

3．（2022高二上·柯桥月考）关于电场线的说法，正确的是（）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

B．在匀强电场中，正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

D．静电场的电场线是闭合的

【答案】C

【知识点】电场强度；电场线

【解析】【解答】A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，A不符合题意；

B．在匀强电场中，若正电荷初速度方向与电场线方向不在同一直线上，则正电荷不会沿电场线运动，B不符合题意；

C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，C符合题意；

D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大。

4．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为32Ω，则导线原来的电阻值为（）

A．4ΩB．32ΩC．128ΩD．2Ω

【答案】D

【知识点】电阻定律

【解析】【解答】由电阻定律可知导线原来的阻值为，将导线均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，横截面积变为原来的，体积不变，长度变为原来的4倍，电阻变为，可得，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电阻定律列式求解。

5．一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度水平向左运动，钢球的动量变化量为（）

A．0.9kgm/s水平向左B．0.9kgm/s水平向右

C．0.3kgm/s水平向左D．0.3kgm/s水平向右

【答案】A

【知识点】动量

【解析】【解答】以水平向右为正方向，钢球的动量变化量为，可知钢球的动量变化量的大小为，方向水平向左，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】由初、末动量分析钢球的动量变化。

6．如图，一金属圆线圈处于匀强磁场中，当磁感应强度逐渐增大，线圈的磁通量将（）

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

【答案】A

【知识点】磁通量

【解析】【解答】根据磁通量表达式可知，当磁感应强度逐渐增大时，可知线圈的磁通量将逐渐增大，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据磁场与面积垂直时的磁通量公式分析磁通量随磁感应强度变化的情况。

7．如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（）

A．大小为B，方向向上B．大小为2B，方向向左

C．大小为B，方向向下D．大小为2B，方向向右

【答案】C

【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场

【解析】【解答】根据安培定则可得导线a、b的电流在c处的磁场方向，因为其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，而两根导线中的电流大小相等，距离c点的距离也相等，所以另一根导线在c处的磁感应强度大小也为B，作出合磁场如图：

根据几何关系可知合磁场方向向下，大小，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】由安培定则分析两根导线在c处产生磁场的方向，再由平行四边形定则求出合磁场。

8．如图所示为某一电源的U－I图像，由图可知（）

A．电源电动势为2V

B．电源内阻为0.3Ω

C．电源短路时电流为3A

D．路端电压为1.2V时，电路中的外电阻为2Ω

【答案】A

【知识点】电源电动势及内阻；闭合电路的欧姆定律

【解析】【解答】AB.根据U=E-Ir，并结合图像可知E=2.0V，，A符合题意，B不符合题意；

C.电源短路时电流为，C不符合题意；

D.路端电压为1.2V时，电路中的电流，电路中的外电阻，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据电源的U-I图像中，纵轴截距表示电源电动势，内阻求出电源电动势和内阻；由闭合电路欧姆定律求出短路电流和路端电压为1.2V时，电路中的外电阻。

二、多选题

9．电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（）

A．工作时化学能转化为电能和内能

B．充电时化学能转化为电能和内能

C．工作时电能转化为化学能和内能

D．充电时电能转化为化学能和内能

【答案】A,D

【知识点】电源电动势及内阻

【解析】【解答】AC.电池工作时化学能转化为电能，同时由于电池内阻发热，也有一部分化学能转化为内能，A符合题意，C不符合题意；

BD.充电时电能转化为化学能，同时由于电池内阻发热，也有一部分电能转化为内能，B不符合题意，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据能量转化与守恒分析电池的工作原理。

10．（2023·全国甲卷）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）

A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV

C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

【答案】B,D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】A．如图所示，由于b、e处于同一等势面上，所以可得φb=φe，则Ube=0，

根据W=qU可得正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A不符合题意；

B．从图中电势的分布可得φa=3V，φd=7V

根据电场力做功与电势差的变化关系有Wad=Uab×(-e)=(φa-φd)×(-e)=4eV

B符合题意；

C．从电势的分布可得其电势沿左不断减小；沿电场线方向电势逐渐降低，且电场强度方向与等势面垂直，则b点处的场强方向向左，C不符合题意；

D．由于电场线密集处其等势面密集，利用电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示

电场线的密集程度代表电场强度的大小，由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由于be两点电势相等，所以正电荷从b点到e点的过程其电场力不做功；利用电势差可以求出电场力做功的大小；利用电势降低的方向可以判别场强的方向；利用电场线的疏密可以比较电场强度的大小。

11．某弹簧振子在B、C之间做简谐振动，内的振动图像如图，由图可知，下列说法中正确的是（）

A．振动周期为4s，振幅为cm

B．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值

C．第3s末振子的速度为正向的最大值

D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动

【答案】A,C

【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动

【解析】【解答】A.根据图像可知，振动周期为4s，振幅为8cm，A符合题意；

B.第2秒末，振子到负向最大位移处，速度为零，加速度最大，回复力指向正向，所以加速度为正向最大，B不符合题意；

C.第3秒末，振子到达平衡位置且正在向正方向运动，故速度为正向的最大值，C符合题意；

D.从第1s末到第2s末振子从平衡位置向负向最大位移处移动，速度越来越小，振子在做减速运动，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】由图乙读取振子振动的周期和振幅；根据振子在所给时刻所处的位置，分析振子的速度和加速度。

12．如图R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（）

A．灯泡L变暗B．光敏电阻R上的电压增大

C．电容器C的带电荷量增大D．理想电压表V的读数减小

【答案】C,D

【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析

【解析】【解答】由题意可知，当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值R减小，则总电阻减小，总电流变大，故灯泡L上的电流变大，则灯泡变亮；与灯泡并联的电容器两端电压变大，根据Q=CU可知，电容器C的带电荷量增大；由U=E-Ir可知，路端电压减小，即理想电压表V的读数减小；由闭合电路欧姆定律可得，可知光敏电阻R上的电压减小，CD符合题意，AB不符合题意。

故答案为：CD。

【分析】根据光敏电阻的变化分析总电阻的变化，得到总电流的变化，再根据公式法或作差法分析电路中各电学原件的电压或电流的变化，由Q=CU分析电容器上电荷量的变化。

三、实验题

13．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：

（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为Ω。

（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为mm；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为cm。

（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：

A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）

B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）

C．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）

D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

E．电阻箱

F.1.5V的干电池两节，内阻不计

为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）。

（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线。

（5）从实验原理上看，待测电阻测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。

（6）用上面测得的金属丝长度L（单位：m）、直径D（单位：m）和电阻R（单位：Ω），可根据电阻率的表达式ρ=算出所测金属丝的电阻率。

【答案】（1）6.0/6

（2）1.124/1.125/1.126；9.74/9.75/9.76

（3）R1

（4）

（5）小于

（6）

【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数

【解析】【解答】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为；（2）螺旋测微器的读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm，铜质电线的长度为9.75cm；

（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为，的额定电流0.1A太小，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选；

（4）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：

（5）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律可知待测电阻测量值小于其真实值；

（6）根据电阻定律有，，可得。

【分析】（1）根据欧姆表读数规则读数；（2）根据螺旋测微器和刻度尺读数规则读数；（3）根据电流大小和调节方便选用滑动变阻器；（4）按照电路图完成实物连接；（5）根据电流的接法分析实验误差；（6）由电阻定律推导电阻率的表达式。

14．下图为“验证动量守恒定律”的实验装置，实验中选取两个小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；

②安装实验装置，使斜槽的末端切线水平；

③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端由静止释放，标记小球在水平桌面上的落点位置；

④将小球m2放在斜槽末端，仍让小球m1从斜槽顶端由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在水平桌面上的落点位置；

⑤图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在水平桌面上的三个落点平均位置，测出M、P、N点到斜槽末端的水平桌面投影点O点的距离，分别标记为SM、SP、SN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量m1、m2应满足关系m1m2（选填“＞”、“＝”、“＜”或“都可以”）；

（2）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为。

（3）下列关于实验的要求哪个是正确的____。

A．斜槽的末端必须是水平的B．斜槽的轨道必须是光滑的

C．必须测出斜槽末端的高度D．A、B的质量必须相同

（4）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

【答案】（1）＞

（2）10.5

（3）A

（4）

【知识点】验证动量守恒定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用

【解析】【解答】（1）为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量；

（2）被测小球的直径为D=10mm+0.1×5mm=10.5mm；

（3）A.为了让小球离开斜槽末端后做平抛运动，斜槽末端必须是水平的，A符合题意；

B.实验时小球A每次都从同一位置由静止开始释放，每次斜槽对小球的摩擦力的功相同，到达斜面末端的速度相同，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，B不符合题意；

C.该实验需验证的表达式为，所以不需要测出斜槽末端的高度，C不符合题意；

D.小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于