【期中真题】重庆市第八中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题.zip

重庆八中2022—2023学年度（上）期中考试高二年级

物理试题

一、选择题（本题共10小题，共计43分，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1. 下列图示实验，没有用到控制变量法的是（　　）

A. 探究影响平行板电容器电容大小的因素

B. 探究I-t图像面积与电容器放电量的关系

C. 探究导体电阻与其影响因素的定量关系

D. 探究影响通电导线受力的因素

【答案】B

【解析】

【详解】A．图中描述是控制电容器的电荷量不变，改变平行板的正对面积，A不符合题意；

B．图像面积等于电容器的放电量，没有用到控制变量，B符合题意；

C．图中描述的是控制导体长度相同，探究电阻与截面积的关系，和控制截面积相同，探究电阻与导体长度的关系，C不符合题意；

D．图中描述的是控制电流不变，探究导线受力与磁感应强度的关系，D不符合题意。

故选B。

2. 锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则此过程（　　）

A. 将锂电池接入电路，锂电池两端电压为

B. 电池内部电流方向从正极到负极

C. 在电池中电荷量的单位通常表示为

D. 电源内部每搬运一个非静电力做功

【答案】D

【解析】

【详解】A．电源的电动势为电源未接入电路中时其两端电压，当电源接入电路时，由于电源内部分压，则此时电源两端电压小于电源电动势，即将锂电池接入电路，锂电池两端电压小于，故A错误；

B．由于从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极，则其形成的电流方向为从负极到正极，即电池内部电流方向从负极到正极，故B错误；

C．在电池中电荷量的单位通常表示为mA·h或A·h，而kW·h是电功的单位，故C错误；

D．根据电动势的定义知可知，移动一个锂离子，非静电力做功

W非=Eq=3.7eV

故D正确。

故选D。

3. 假设地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的，则正确表示环形电流方向的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】地磁的北极在地理南极的附近，在用安培定则判定环形电流的方向时，右手的拇指必需指向南方（下方）；则四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故D正确，ABC错误。

故选D。

4. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，为图线P点处的切线，为U轴的垂线，为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　） 

A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

B. 对应P点，小灯泡的电阻为

C. 对应P点，小灯泡的电阻为

D. 对应P点，小灯泡的功率为图中曲线和直线所围的面积

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知流过小灯泡的电流I随所加电压U变化的图线为非线性关系，可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大，选项A错误；

BC．根据欧姆定律，对应P点，小灯泡电阻应为

R＝

选项B错误，C正确；

D．对应P点，小灯泡的功率为

P＝U1I2

也就是图中矩形PQOM所围面积，选项D错误。

故选C。

5. 如图所示是电饭锅的电路图，是定值电阻，是加热用的电热丝。电饭锅工作时有两种状态，当自动开关S闭合时为锅内的水烧干以前的加热状态；当自动开关S断开时为水烧干后的保温状态。若要使在保温状态下的功率是加热状态的一半，不考虑电阻随温度的变化，则、的电阻值之比为（　　）

A. 1∶1 B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】在加热状态下

在保温状态下

解得

故选C。

6. 如图，相同的电流表分别改装成两个电流表A1、 A2和两个电压表V1、 V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，将它们接入图示电路，闭合开关后则（　　）

A.  V1的读数比V2的读数小

B.  V1指针偏转角度比V2指针偏转角度小

C.  A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大

D.  A1的读数比A2的读数大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．两个相同的灵敏电流计串联，电流相同，电流计指针的偏转角相同，所以V1指针偏转角度与V2指针偏转角度相同；又因为V1的量程大于V2的量程，所以V1的读数比V2的读数大，AB错误；

CD．两个相同的灵敏电流计并联，电压相同，电流也相同，电流计指针的偏转角相同，所以A1指针偏转角度与A2指针偏转角度相同；又因为A1的量程大于A2的量程，所以A1的读数比A2的读数大，C错误，D正确。

故选D。

7. 如图（a）所示，电容器C和电阻R串联接后接在ab两点之间，ab两点之间的电压随时间变化的关系图象如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压随时间t变化的图象中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】电容器的电荷量

当电容器两极板的电压变化时，电容器的带电量也会发生变化；

流过电容器的充、放电电流

即电容器充、放电电流过程中电流大小与U-t图像的斜率成正比，由

可知电阻两端电压与电流成正比。0-2s内电容器充电，4-6s内电容器先放电再反向充电，0-2s内电流是4-6s内电流的一半，电流方向相反，2-4s内电容器电压不变，电路中无电流，电阻电压为零，则B选项正确。

故选B。

8. 检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置，当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报，则（　　）

A. 煤气浓度越高，流过的电流越小

B. 煤气浓度越低，a、b间电压越高

C. 煤气浓度越高，电源的功率越大

D. 减小R的阻值，装置警报时的煤气浓度将增大

【答案】CD

【解析】

【详解】AC．煤气浓度越高，R1越小，回路总电阻越小，流过的电流越大，根据可知电源的功率越大，故A错误，C正确；

B．煤气浓度越低，R1越大，回路总电阻越大，总电流越小，a、b间电压越低，故B错误；

D．减小R的阻值，装置警报时回路中总电流将增大，电源内电压增大，路端电压减小，而Uab不变，所以R1两端电压减小，则R1一定减小，对应报警时的煤气浓度将增大，故D正确。

故选CD。

9. 图示为两根等高、相互平行的特高压直流输电线，输电线中分别通有同方向的电流I1和I2，a、b、c三点连线与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。不考虑地磁场的影响，则（　　）

A. 两输电线间的安培力为引力

B. b、d点处的磁感应强度大小相等

C. a、c点处的磁感应强度大小相等

D. d点处的磁感应强度方向与bd连线垂直

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据“同向相吸，反向相斥”可知，由于两输电线中的电流方向相同，则两输电线间的安培力为引力，故A正确；

B．顺着电流方向看去如图所示

每一根输电线在b点处产生的磁感应强度大于每一根输电线在d点处产生的磁感应强度，由磁感应强度的叠加原理可知，b点处的磁感应强度为每一根输电线在b点处产生的磁感应强度之差，而d点处的磁感应强度为每一根输电线在d点处产生的磁感应强度的矢量和，则无法确定b、d点处的磁感应强度大小，故B错误；

C．设两输电线间的距离为d，a点与最近输电线的距离为x，由题意可知，a点处的磁感应强度大小为

c点处的磁感应强度大小为

故C错误；

D．顺着电流方向看去如图所示

由磁感强度的叠加原理可知，d点处的磁感应强度方向不可能与bd连线垂直，故D错误。

故选A

10. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车水平向右做直线运动过程中，电流表的示数随时间的变化如图乙所示。以下图像对小车运动描述可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】内，恒定，压敏电阻阻值不变，由于小球受力不知，小车可能做匀速或匀加速直线运动，在内，变大，压敏电阻阻值变小，压力变大，小球做加速度在增大的加速运动，在内，恒定，压敏电阻阻值不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，综上所述，AB正确，CD错误。

故选AB。

二、实验题（本题共2小题，共计15分，第11题6分，第12题9分。）

11. 某同学取来一个“黑箱”，准备探测内部结构：如图1，该“黑箱”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件，且已知电学元件的种类只可能是电阻、二极管或电池．为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：

第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；

第二步：用多用电表的欧姆挡，对任意两个接线柱正、反向测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表：

①若在某次测量时，挡位及指针位置如图2所示，则此时多用电表的读数为     Ώ；

②第一步测量结果表明盒内     ；

③请在图1的接线柱间，用电路符号画出黑箱内的元件及连接情况。

【答案】4.0；无电源；如图

【解析】

【分析】探测黑箱中的电学元件

【详解】①[1]电阻×1挡读第一行，测量值等于表盘上读数“4.0”乘以倍率；

②[2]使用电压挡进行测量，目的是看内部是否有电源，由于指针没有示数，因此内部无电源，故黑箱内不存在电源，故答案为无电源；

③[3]对电阻来讲，无论表笔怎么接，数值都不变，所以AB之间接电阻，且阻值为100Ω；对二极管来讲，正向电阻较小，而反向电阻较大，由AC和BC间的读数知二极管接在AC之间，且正极接在C点，反向阻值为10kΩ；由CA间读数知二极管的正向电阻为90Ω。

12. 某实验小组利用如图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约2Ω）。图中电流表量程为0.1A，内阻；定值电阻R0；电阻箱R，最大阻值为999.9Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：

（1）将题目中的电流表改装成量程为1.2V的电压表，串联的定值电阻R0=____________Ω；

（2）为保护电流表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________Ω（填“10.0”或“900.0”）；

（3）按电路图连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录阻值R和电流表的读数I；

（4）利用测量数据，作出图线，如图（b）所示

（4）通过图像可得：E=___________V，r=__________Ω（均保留三位有效数字）；

（5）若将图甲中的电流表当成理想电表，得到的电源电动势为E′，由此产生的误差______%（保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 11    ②. 10.0    ③. 1.44    ④. 2.40    ⑤. 6.9

【解析】

【详解】（1）[1] 串联的定值电阻为

（2）[2]干路电流为

解得

电阻箱的最大电阻为

为保护电流表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选10.0Ω

（4）[3][4]电压表的内阻为12Ω

解得

根据图像得

解得

（5）若将图甲中的电流表当成理想电表，电压表的内阻为11Ω，同理得

解得

由此产生的误差为

三、计算题（本题共3小题，共计44分，第13题10分，第14题14分，第15题18分。）

13. 某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。闭合开关，并调节滑动变阻器的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为和。重新调节的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和。求：

（1）这台电动机的线圈电阻；

（2）这台电动机正常运转时的输出功率。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为和，根据欧姆定律可得，电动机的线圈电阻为

（2）电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和，电动机的输入功率为

电动机线圈的热功率为

电动机正常运转时的输出功率为

14. 某电子天平原理图如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为，磁极宽度均为，忽略边缘效应。正方形导线圈套在中心磁极上，线圈匝数为，总电阻为。天平骨架与秤盘连为一体，当质量为的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动，随后线圈两端C、D与电源接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，根据此时直流电源（图乙）的输出电压可确定重物的质量，已知重力加速度为，不计一切摩擦力。

（1）电流是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系；

（2）若学生电源的最大输出电压为，则该电子天平能称量的最大质量是多少？请通过计算说明若改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量是否发生改变？

【答案】（1）电流是从D端流入，；（2），改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量不会发生改变

【解析】

【详解】（1）线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，电流是从D端流入；设线圈受到的安培力为，根据受力平衡可得

又

联立可得

（2）若学生电源的最大输出电压为，则线圈的最大电流为

该电子天平能称量的最大质量为

设单匝线圈的电阻为，则有

可得

可知改变线圈匝数，电子天平能称量的最大质量不会发生改变。

15. 在如图甲所示的平面直角坐标系内，有三个不同的静电场。第一象限内有由位于原点O，电荷量为Q的点电荷产生的电场E1（未知）（仅分布在第一象限内）；第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场；第四象限内有电场强度按图乙所示规律变化、方向平行x轴的电场E3，电场E3以沿x轴正方向为正方向，变化周期。一质量为m、电荷量为+q的离子（重力不计）从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动。以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，求：

（1）离子刚进入第四象限时的速度大小；

（2）当时，离子的速度大小；

（3）当时，离子的坐标（结果用x0表示）。

【答案】（1）；（2）；（3）离子的横坐标为： ，离子的纵坐标为：   

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律得

解得

（2）进入第四象限后，竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上先加速后减速，根据动量定理得

解得

当时，离子的速度大小为

解得

（3）前半个周期离子水平方向的加速度为

第一个周期内

第一个周期内的水平位移为

第二个周期内

第二个周期内的水平位移为

第三个周期内

第三个周期内水平方向的位移为

根据等差数列，第n个周期内水平方向的位移为

前n个周期内水平方向的位移为

当   时，离子的横坐标为

；

当   时，离子纵坐标为

；