【期中真题】陕西省宝鸡市金台区2022-2023学年高二上学期期中检测物理试题（理）.zip

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2022—2023学年度第一学期期中质量检测试题（卷）高二物理（理科）温馨提示：1.本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。全卷满分110分（其中包含卷面分4分）。2.考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上试题对应题号上，写在其他位置无效。3.考试结束时，将答题卡交给监考老师。第Ⅰ卷 （选择题，共 48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；9-12小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。）1. 下列关于电场和电场线说法正确的是（　　）A. 电场是人为假想的，电场线是客观存在的B. 只有点电荷周围才存在电场C. 沿着电场线的方向，电场强度越来越大D. 电场线不可以相交【答案】D【解析】【详解】A．电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的，实际上不存在，故A错误；B．不仅点电荷，其他带电体周围也存在电场，故B错误；C．电场线的疏密程度描述电场的强弱，电场线越密集的地方场强越强，与是否沿电场线的方向无关，故C错误；D．电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交，故D正确。故选D。2. 真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】设金属小球A的带电量为q，金属小球B带电量为－q，A、B两球的距离为r，则AB两球间的静电力大小为不带电的同样的金属球C先与A接触，两球均带。此后金属球C再与B接触，B、C两球的电荷先中和再平分，此后B的带电量为，A、B两金属小球的间距为r，此时AB两球间的静电力大小为故选A。3. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（　　）
 A. 电容器的电容变小B. 电容器的带电量增大C. 极板间电场强度变小D. 膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流【答案】B【解析】详解】ABD．根据电容器表达式当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD错误，B正确；C．由匀强电场公式得所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C错误。故选B。4. 如图所示，一价氢离子和二价氮离子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（　　） A. 同时到达屏上同一点 B. 先后到达屏上同一点C. 同时到达屏上不同点 D. 先后到达屏上不同点【答案】B【解析】【分析】本题中带电粒子先加速后偏转，先根据能定理求出速度表达式，两粒子在偏转电场中做类平抛运动，垂直于电场方向上做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学得到粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系，从而得出偏转位移的关系判断粒子打在屏上的位置关系。【详解】设加速电场宽度，偏转电场极板长度为，板间距离为，在加速电场中，由动能定理得在加速电场中运动时间两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为的匀速直线运动，所以两粒子在偏转电场中的运动时间由于两种粒子的比荷不同，上述可知两粒子通过电场中运动时间不同，它们先后达到屏上；经过偏转电场后，粒子的偏移量由上式可知两粒子到达屏上同一点，故选B。【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同，做选择题时，这个结论可直接运用，节省时间。5. 在解锁智能手机的过程中，可以采用人脸识别，也可以输入正确的密码，则要完成解锁手机，上述两种方式的逻辑关系是（　　）A. “或”关系 B. “与”关系 C. “非”关系 D. 不存在逻辑关系【答案】A【解析】【详解】由题意可知，采用人脸识别或输入正确的密码均可以解锁，故采用的是“或”关系。故A正确，BCD错误。故选A。6. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（ ）A. 2∶1 B. 1∶2 C. 6∶1 D. 1∶6【答案】B【解析】【详解】试题分析：ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：．根据电阻定律得，，则，则横截面积之比：．故选B．考点：电阻定律; 欧姆定律【名师点睛】本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点，要能从给定的图线中获取两电阻两端电压的大小，根据欧姆定律求解电阻；难度不大．7. 一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时，指针指在2mA处，则被测电阻的阻值为（　　）A. 250 Ω B. 500 Ω C. 750 Ω D. 1000 Ω【答案】A【解析】【详解】根据中值电阻定义可知欧姆表内阻表内电源的电动势由闭合电路欧姆定律得解得故选A。8. 图示为一带电粒子在竖直向下的匀强电场中运动的一段轨迹，A、B为轨迹上的两点。已知该粒子质量为m、电荷量为q，其在A点的速度大小为v0，方向水平向右，到B点时速度方向与竖直方向的夹角为30°，粒子重力不计。则A、B两点间的电势差为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】由题可知，粒子到达B点时的速度从A到B的过程中，根据动能定理可得A、B两点间的电势差故选C。9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻r = 0，R1和R2是两个定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是（　　）A. I1变小 B. I1不变 C. I2变大 D. I2变小【答案】BC【解析】【详解】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电阻减小，总电阻减小，总电流I变大，因为电源内阻为0，则路端电压不变，即电压不变，则不变。又可知变大。故选BC。10. 日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，在时间t内产生的焦耳热为Q，则以下选项正确的是（　　）A. IU=P B. IU>P C.  D. 【答案】AC【解析】【详解】AB．由题意可知，电吹风机消耗的电功率P是总功率，所以用故A正确，B错误；CD．根据焦耳定律可得电吹风机在时间t内产生的焦耳热为故C正确，D错误。故选AC。11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为2cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场平面重合，其中O点为该三角形的中心，各点电势分别为= 2V,= 4V，= 6V,下列说法正确的是 A. O点电势为零B. 该匀强电场的场强大小为200V/m，方向由C指向AC. 将电量为e的电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4eVD. 将电量为e的电子由O点移到无穷远，电子的电势能增加了3eV【答案】BC【解析】【详解】ABC．AC之间肯定有一点电势为4V，由于在匀强电场中，则电势均匀变化，即AC中点处电势为4V，设该点为D点，如图所以O点电势应该为4V；根据方向从C到A．说明电势能增加了4eV，选项BC正确，A错误；D．由于O点电势为4V，所以将电量为e的电子由O点移到无穷远，电子的电势能增加了4eV，选项D错误．故选BC。12. 光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一带正电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在点位置时斜率最大，根据图线可以确定（　　）A.  B. 中垂线上B点电场强度最大C. 电荷在点时的加速度为m/s2 D. 中垂线上A、B、C三点中，A点电势最高【答案】ABD【解析】【详解】A．从A点到B点和从B点到C点，分别用动能定理 其中，，代入上式得A正确；B．v-t图像斜率表示加速度，在点位置时斜率最大，则粒子受电场力最大，在中垂线上B点电场强度最大，B正确；C．v-t图像斜率表示加速度，在点位置时斜率为 C错误；D．粒子带正电，从A点到B点再到C点，电场力对其做正功，动能增大，电势能减小，则电势减小，即A点电势最高，D正确。故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题，共62分）二、填空与实验题：（共6小题，每空2分，共30分）13. 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个自由点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，l1l2且每个电荷都处于平衡状态。 （1）如果q1为正电荷，则q2为_____电荷，q3为_____电荷（选填“正”或“负”）；（2）q1、q3的电荷量大小关系是q1_____q3。（选填“”、“”或“”）。【答案】    ①. 负    ②. 正    ③. 【解析】【详解】（1）[1][2]如果带正电，要使平衡则也应带正电；而要平衡，则带负电荷；三个电荷电性应满足“两同夹异”；（2）[3]由于三个电荷均处于平衡状态，由库仑定律建立如下平衡式，对有因l1l2，则可推得。14. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷、，测得C点场强的方向与AB平行，则带________，=_________． 【答案】    ①. 负    ②. 【解析】【详解】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即k＝2k，又由几何关系知＝2，所以qAqB＝18. 15. 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为L=______mm，直径为D=______mm。【答案】    ①. 50.3    ②. 5.315【解析】【详解】[1] 长度为[2] 直径为16. 如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg = 500，满偏电流为Ig =1mA的毫安表，现接成量程分别为3V和15V的两个量程，则所串联的电阻__，__。 【答案】    ①.     ②. 【解析】【详解】[1]由题意可得，接3V时，表头与电阻R1串联，满偏电压为3V，由欧姆定律可知解得
 
 [2]由题意可得，接15V时，表头与电阻R1、R2串联，满偏电压为15V，由欧姆定律可知解得
 
 17. 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的连接方式应选择______ (填“甲”或“乙”)；图丙是某个小灯泡的伏安特性曲线，细实线是A点切线，图线中A点对应的灯丝电阻等于______；随着电压的增大，灯丝的电阻______ (填“增大”或“减小”)。 【答案】    ①. 甲    ②. 10    ③. 增大【解析】【详解】[1]要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器应该采用分压电路，即选择的连接方式为甲；[2]图线中A点对应的灯丝电阻等于[3]随着电压的增大，灯丝的电阻增大。18. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来______。（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“A”或“B”）。（3）图丙是根据实验数据作出的U-I图像，由图可知，电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。【答案】    ①.     ②. B    ③. 1.5    ④. 1.0【解析】【详解】（1）[1]实验电路如图所示（2）[2]在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B端，使滑动变阻器的阻值最大，回路电流最小。（3）[3]电源的电动势为[4]电源的内阻为三、计算题：（本题共4题，共32分，其中每小题卷面分1分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）19. 有一个电容器，如果使极板所带电荷量增加6×10-8C，则两极板间的电势差将增大30V。试求：（1）此电容器的电容；（2）当两极板间电势差是原来的电势差时，电容器电容大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由电容定义可得（2）电容器的电容是表示电容器特性的物理量，与极板间的电势差无关，所以电容仍为F。20. 如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂真于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知OA两点相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，试计算。（1）OA的电势差UOA；（2）此电子在O点射出时的速度。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据电场强度与电势差的关系可得，两平行板间的电场强度为则OA的电势差为（2）电子从O点运动到A点的过程，根据动能定理有解得，此电子在O点射出时的速度为21. 如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上（如图所示），电子的电荷量为e，质量为m，重力忽略不计。(1)求电子在偏转电场中的偏转距离(2)若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍从B点经过，求偏转电场的电场强度E1【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)电子在电场中的加速，由动能定理得解得设电子的竖直偏移量为y，则根据类平抛运动规律可得由牛顿第二定律得解得；(2)当电压U1=2U时，同理有：由牛顿第二定律得联立解得根据题意可知x、y均不变，当U增大到原来的2倍，场强E也增大为原来的2倍，即。附加题：22. 如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与环面平行。一电荷量为＋q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：（1）速度vA的大小；（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力的大小。【答案】（1）；（2）6qE【解析】【详解】（1）在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得所以小球在A点的速度（2）在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有解以上两式得小球在B点受到环的水平作用力大小为由牛顿第三定律知，球对环在水平方向作用力大小