山西省太原市山西大学附属中学校2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题（解析版）

这是一份山西省太原市山西大学附属中学校2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
山西大学附中
2022—2023学年第一学期高二年级1月阶段性测试（总第五次）
物 理 试 题
考查时间：90分钟满分：100分考查内容：静电场、电路、磁场
命题人：高一鸣审核人：赵鹏飞
一、单项选择题（共9小题，每小题4分，共36分；在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。）
1. 下列叙述正确的是（　　）
A. 带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和而消失
B. 元电荷表示是跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C. 一个物体带 负电荷，这是它失去了 个电子的缘故
D. 电场中某点场强越大，则负电荷在该点所受电场力越小
【答案】B
【解析】
【详解】A．带等量异号电荷的两个导体接触后，是电子的转移呈现电中性，电荷并没有消失，满足电荷守恒定律，故A错误；
B．元电荷表示是跟电子所带电荷量数值相等的电荷量，是电量的最小值，故B正确；
C．一个物体带的负电荷，这是它得到了 个电子的缘故，故C错误；
D．电场中某点场强越大，由可知，同一负电荷在该点所受电场力越大，故D错误。
故选B。
2. 比值定义法经常被用来定义物理概念。下列四个表达式中，不是利用比值定义法的是（　　）
A. 电容 B. 电场强度
C. 电阻 D. 电势
【答案】A
【解析】
【详解】A．公式为电容器的决定式，电容与其中的介电常数、正对面积和板间距离均有关，不是利用比值定义法，A符合题意；
B．电场强度E的定义是检验电荷在电场中某点受到的静电力与其所带电荷量的比值，是定义式，B不符合题意；
C．导体电阻R的定义是导体两端的电压与通过导体电流的比值，是定义式，C不符合题意；
D．电势的定义是检验电荷在电场中某点的电势能与其所带电荷量的比值，是定义式，D不符合题意。
故选A。
3. 两个定值电阻 R1，R2串联后接在输出电压9V的直流电源上，把一个内阻不是很大的电压表接R1两端示数为6V，若把它接在R2两端示数为（　　）

A. 等于3V B. 小于3V
C. 大于3V小于6V D. 等于或大于6V
【答案】B
【解析】
【详解】依题意，电压表接R1两端时，有

由并联电路电阻关系可知

即

若把它接在R2两端，则有

又

可得

即

即若把它接在R2两端示数小于3V。
故选B。
4. 如图所示，方形金属棒放在匀强磁场中，磁场方向垂直前后表面向外，金属棒通有从左到右的恒定电流I后将会产生霍尔效应，a、b、c分别表示长方体的长、宽、高，则（　　）

A. 金属棒上表面的电势低于下表面
B. 仅增大金属棒长度a，霍尔电压将变小
C. 仅增大金属棒宽度b，霍尔电压将变小
D. 仅增大金属棒高度c，霍尔电压将变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属中的自由电荷是电子，电流方向从左向右，则电子从右向左运动，根据左手定则，电子受到洛伦兹力方向向下，金属棒下表面得到电子，则金属棒上表面的电势高于下表面，A错误；
B．根据
，
解得

可知，霍尔电压与金属棒长度a无关，B错误；
C．根据上述，仅增大金属棒宽度b，霍尔电压将变小，C正确；
D．根据上述可知，霍尔电压与金属棒高度c无关，D错误。
故选C。
5. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　)
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。

6. 如图所示，一平行于光滑斜面的轻质弹簧一端固定于斜面上，另一端拉住一条形磁铁，磁铁处于静止状态，若在磁铁中点的正上方，垂面纸面放置一通电直导线，导线中电流方向垂直纸面向外，且使电流缓慢增大。下列说法正确的是

A. 弹簧可能会被压缩，且压缩量逐渐增大
B. 弹簧一定伸长了，形变量不变
C. 磁铁可能受3个力
D. 磁铁将沿斜面向下运动
【答案】B
【解析】
【详解】条形磁铁的外部磁场方向是由N极指S极，则直导线位置的磁场方向沿斜面向下，而导线的电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但沿着斜面的方向弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变；故弹簧一定是伸长的，磁铁受到4个力的作用，磁铁始终处于平衡而不会沿斜面向下运动，A、C、D错误，B正确。
故选B．
7. 如图所示，a为一节干电池的伏安特性曲线，b为某直流小电动机不转时的伏安特性曲线，现利用该规格的两节干电池串联后与小电动机组成闭合回路，小电动机恰能正常运转，已知小电动机的额定电压为，下列说法正确的是（　　）

A. 该规格的干电池内阻为
B. 小电动机恰能正常运转时，线圈的发热功率为
C. 小电动机恰能正常运转时，每节干电池的输出功率为
D. 小电动机恰能正常运转时，机械效率为75%
【答案】C
【解析】
【详解】A．干电池的I-U图像的横截距表示电池的电动势，图线斜率倒数的绝对值表示电池的内阻，所以


故A错误；
B．直流小电动机不转时的I-U图像的斜率倒数表示电动机线圈的内阻，即

当利用两节干电池串联后与小电动机组成闭合回路时，回路中的电流为

电动机线圈的发热功率为

故B错误；
C．小电动机恰能正常运转时，每节干电池的输出功率为

故C正确；
D．小电动机恰能正常运转时，机械效率为

故D错误。
故选C。
8. 在xOy坐标系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上A点(L，0)同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同带电粒子(粒子重力不计)，其中a沿平行+y方向发射，经磁场偏转后，均先后到达y轴上的B点(0， L)，则两个粒子到达B点的时间差为

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据洛伦兹力提供向心力，使其做匀速圆周运动，并由题意可分劣圆弧与优圆弧，从而由几何关系来确定已知长度与半径的关系，并由周期公式可两个粒子到达B点的时间差．
做出ab的运动的轨迹如图，

对于a的运动轨迹，由几何关系得： ，解得，a粒子的偏转角，所以，同理可得b粒子的偏转角 ，a粒子在磁场中运动的时间，b粒子在磁场中运动的时间： ，它们到达B点的时间差： ，D正确．
9. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　）

A. 电阻R3的阻值减小 B. V表示数减小
C. 油滴向上运动 D. G表中有从a到c的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱变长，横截面积变小，根据电阻定律可知电阻R3的阻值增大，故A错误；
BC．R3增大，则电路总电阻增大，总电流减小，所以R1功率减小，电源内电压减小，路端电压增大，根据串联电路分压规律可知R2两端电压增大，即电压表示数增大，且电容器两端电压增大，两极板间电场强度增大，油滴所受电场力增大，将向上运动，故B错误，C正确；
D．根据
Q=CU
R2两端电压增大，可知电容器所带电荷量增大，因为电容器上极板带正电，所以G表中有从c到a的电流，故D错误。
故选C。
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，选对但不全得2分，有错或不答得0分。）
10. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（　　）

A. 车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W
B. 电动机启动时，车灯的功率为90W
C. 电动机启动时输出的机械功率为195W
D. 电动机启动时，电源输出的功率为540W
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压

则车灯的功率

故A错误；
B．根据欧姆定律可知，车灯的电阻

电动机启动瞬间，车灯两端电压

车灯的功率

故B正确；
C．电动机启动时，流经车灯电流

电动机启动时，流经电动机的电流

输出的机械功率

故C错误；
D．电动机启动时，电源输出的功率为

故D正确。
故选BD。
11. 如图所示，真空中P、Q两点各有一正点电荷，带电量都为q。以两个电荷连线的中点为中心画一个正立方体，且立方体的面aehd中心O和面cbfg的中心O'过两电荷的连线。M、N关于Q对称，下列说法正确的是（　　）

A. 在O点静止释放一个质子，它将会在OO'之间往返运动
B. 电子沿正方形aehd运动一周，受到的电场力和电势能均保持不变
C. a、g两点电场强度大小相等，方向相反，a点电势等于g点电势
D. 将一个质子从O点移动到N点和从O点移动到M点，电场力做功相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在O点静止释放一个质子,受到的电场力方向向向右，后向左，由对称性可知质子将会在OO'之间往返运动，故A正确；
B．正方形aehd上四个顶点到P的距离相等，其它的点到P的距离不等，根据等量同种电荷电场线分布特点可知，场强不等，电势也不等，故电子受到的电场力和电势能均要变化，故B错误；
C．a、g两点关于PQ连线中点对称，画出P、Q在a、g处的电场，发现每个等大的分电场的电场强度大小相等，方向相反，所以合电场大小相等方向相反，电势满足代数叠加结合对称性可知两点电势相等，故C正确；
D．根据电势的代数叠加原理知Q在M、N两点的电势相等。只要看P在M、N两点的电势即可，可得N点的电势比M点的电势高，则质子从O点移动到M点电场力做的功多，故D错误。
故选AC。
12. 三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3，下列说法正确的是（　　）

A. B1=B2