四川省内江市第二中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省内江市第二中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，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。
1. 在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C，向左迁移的负离子所带电量为3C，那么电解槽中电流强度大小为 （ ）
A. 0.5AB. 0.2AC. 0.3AD. 0.1A
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：根据电流强度的公式，A对，BCD错．
考点：本题考查电流强度的公式．
点评：本题学生需要明确，在电解液中求电流强度时，电量要用正负电荷量的绝对值之和．
2. 用伏安法测量某电阻时，如果采用如图甲所示的外接法电路进行实验，测得值为，如果采用如图乙所示的内接法电路进行实验，测得值为，，表示待测电阻的真实值，则下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据图甲可知，电流表选择外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值，即
根据图乙可知，所测的电阻值两端的电压偏大，电流是通过所测电阻的电流，则根据欧姆定律，所测电阻值偏大，即
即
故选D。
3. 如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，面对上述信息，下列说法正确的是（ ）
A. A、B所带电荷量与元电荷的比值可以是不相同的整数
B. 最先用电场线描述电场的科学家是库仑
C. a、b两点处无电场线，故其电场强度一定为零
D. 同一检验电荷在a、b两点处的电势能一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场线分布的情况和对称性，可知，A、B是两个等量同种电荷，A、B所带电荷量与元电荷的比值是相同的整数，故A错误；
B．最先用电场线描述电场的科学家是法拉第，不是库仑，故B错误；
C．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；
D．由对称性知，a、b两点处的电势相等，同一试探电荷在a、b两点处的电势能一定相同，故D正确。
故选D。
4. 某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（ ）
A. 粒子带负电B. 粒子在M、N点的电势能
C. 粒子在M、N点的加速度D. 粒子在M、N点的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向右上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故A错误；
B．顺着电场线的方向电势降落，可知M点电势比N点电势高，粒子在M、N点的电势能
故B正确；
C．电场线的疏密表示场强的大小关系，N点电场线密集，故场强大，电场力大，粒子在M、N点的加速度
故C错误；
D．粒子由M点到N点电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子在M、N点的速度
故D错误。
故选B。
5. 如图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（ ）
A. 膜片与极板间的电容变小
B. 极板的带电量增大
C. 膜片与极板间的电场强度变小
D. 电阻R中无电流通过
【答案】B
【解析】
【详解】振动膜片振动时，电容器两极板的距离减小，根据可知电容增大，由于两极板间的电压恒定，根据可知Q增大，处于充电状态，电阻R中有电流通过，AD错误B正确；根据可知U恒定，d减小，故E增大，C错误．
6. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（ ）

A. 末速度大小为
B. 末速度沿水平方向
C. 重力势能减少了
D. 克服静电力做的功为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，时间内微粒匀速运动，有
把微粒的运动分解，水平方向做速度为的匀速直线运动，竖直方向上，时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，竖直分速度为
时间内，加速度大小为
方向竖直向上，则微粒在竖直方向上做匀减速直线运动，T时刻竖直分速度为
可得，末速度大小
方向沿水平方向，故A错误，B正确；
C．根据题意，由功能关系可得，重力势能的减少量
故C错误；
D．整个运动过程中，设克服静电力做的功为，由动能定理有
解得
故D错误。
故选B。
7. 如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，ab＝2bc＝2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V。一质子从a点以速度射入电场，与ab边的夹角为45°，一段时间后质子经过ab的中点e。不计质子重力，下列判断正确的是（ ）
A. d点电势12VB. 质子从a到e电势能增加了6eV
C. 电场强度大小为D. 质子从a到e所用时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故有
即：可得点电势为
故A错误；
B.有
故质子从a到e电场力做功为
电场力做正功电势能减小了4eV，故B错误；
C. 经计算可知，d点和e点的电势相同，故de点连线为等势线，由于ab＝2bc＝2L，故aed为等腰三角形，a点到de直线的距离为
由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为
故C错误；
D.ed连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到e点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. A和B导线中的电流之比为1∶2
B. A和B导线两端的电压之比为3∶2
C. A和B导线的横截面积之比为2∶3
D. A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为3∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于导线A和B串联在电路中，则A和B导线中的电流之比为，故A错误；
B．由图可知导线A两端电压和导线B两端电压分别为
，
则A和B导线两端的电压之比为
故B正确；
C．根据
可得A和B导线的电阻之比为
根据
可得
则A和B导线的横截面积之比为
故C错误；
D．根据
可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度
B. 小球动能的最大值为
C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图
小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有
解得
故A正确；
B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A由重力和电场力合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则小球从A点运动到B点的过程中，由功能关系可知小球在等效最低点B的动能最大，故由功能关系可得
联立解得
故B正确；
C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点与圆心等高处时机械能最小，故C错误；
D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，故D正确。
故选ABD。
【点睛】等效重力场问题，小球运动到等效最高点时，速度最小。小球恰好能做圆周运动的条件是，小球在等效最高点时，由重力和电场力的合力提供向心力。在整个运动过程中，重力和电场力做功，即小球的动能、重力势能和电势能在相互转换。故小球电势能最大时，小球的机械能最小。电场力做正功，电势能减小。
10. 电荷量大小分别为Q和9Q的两个点电荷A、B分别固定于x轴上两处，且其中一个点电荷固定于x=0处。在它们形成的电场中，有一个试探电荷-q沿x轴从+向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的变化关系如图所示，图线最低处对应的x轴坐标为x0。则可以确定的是（ ）
A. A带正电且处于x=0处
B. B带正电且处于x=-2x0处
C. 在x=x0处电场强度等于零
D. 在x轴上x＞x0范围内，电场方向向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A．从图像可知在处的电势能大于零，故在此处应有一负电荷，即-Q，A错误；
C．在x=x0处电势能最小，此处应为平衡位置，且Ep-x图象的斜率表示电场力，即x=x0处电场力为零，则电场强度等于零，故C正确；
B．根据C项分析x=x0处电场强度等于零，设+9Q的横坐标为-x，则有
解得，B正确；
D．在x轴上区域，试探电荷-q沿x轴从向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的减小而减小，可知电场力做正功，根据负电荷所受电场力方向与电场方向相反，则电场方向向右，D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 如图为一简易多用电表的内部电路图，其包含量程的电流表、量程的电压表和欧姆表，共三个选择挡位。已知灵敏电流计的内阻、满偏电流，多用表内部电池电动势为、内阻为。
（1）用作量程的电压表使用时，选择开关应拨到挡位________（选填“1”、“2”、“3”）；
（2）图中________（计算结果保留2位有效数字）；
（3）用作欧姆表使用时，选择开关拨到欧姆表对应的挡位。接入待测电阻前，应先将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针指到表盘________（选填“左端”或“右端”）零刻度线处。调好后，将两表笔与待测电阻两端接触，进行测量。
【答案】 ①. 3 ②. 1.1 ③. 右端
【解析】
【详解】（1）[1]将灵敏电流计改装为电压表应串联一个电阻，所以选择开关应拨到挡位3；
（2）[2]根据欧姆定律得
代入数据解得
（3）[3] 用作欧姆表使用时，选择开关拨到欧姆表对应的挡位。接入待测电阻前，应先将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针指到表盘右端零刻度线处。调好后，将两表笔与待测电阻两端接触，进行测量。
12. 为了测量铅笔芯的电阻率，选取一支4B铅笔，在不损伤笔芯的前提下，去掉两端笔芯外的木质部分，再按如图所示的方式安放在接线支座上。
（1）用刻度尺量得笔芯长度为L20.00cm，用螺旋测微器测量笔芯的直径如图，则笔芯的直径为d＝____mm。
（2）甲同学选用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻，在进行了正确的操作后，发现多用电表的指针偏转很大，为了尽可能准确的测量笔芯的电阻，下列操作正确的是_________。
A．应该换用×100挡倍率
B．应该换用×1挡倍率
C．换倍率后必须重新进行欧姆调零
D．换倍率后没有必要重新进行欧姆调零
（3）乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯的电阻
A．待测笔芯
B．电流表（0～0.6A，0～3A，内阻分别约1Ω，0.5Ω）
C．电压表（0～3V，0～15V，内阻分别约6kΩ，30kΩ）
D．滑动变阻器（0～20Ω）
E．电源（3V）
F．开关、导线若干
请根据实验要求在下图中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。（ ）
（4）实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图所示，则电压表读数U＝___________V，电流表读数I＝___________A，计算得到铅笔芯电阻R＝___________Ω。
【答案】 ①. 1.198 ②. BC##CB ③. 见解析 ④. 1.80 ⑤. 0.36 ⑥. 5.0
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为
（2）[2]AB．用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻，指针偏转很大，应该换用×1挡倍率，故A错误，B错误；
CD．换倍率后要重新进行欧姆调零，故C正确，D错误。
故选BC。
（3）[3]电路连接如图所示
（4）[4]电压表选量程，读数为1.80V。
[5]电流表选量程，读数
[6]计算得到铅笔芯电阻
13. 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm3，当在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的圆面半径和高。
【答案】(1)8×106 Ω·m (2)4 cm；2 cm
【解析】
【详解】由电阻定义式变形可得到电阻率的计算公式；借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高．
（1）由电阻定律
代入数据解得
（2）由欧姆定律和圆柱体体积公式V＝πr2h以及电阻定律可得
而
πr2h＝32π×10－6
解得
h＝0.02 m＝2 cm
r＝0.04 m＝4 cm.
14. 如图所示，一带电粒子（不计重力）以速度垂直于电场强度方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下板边缘飞出，已知金属板长为L，板间距为d。当带电粒子以速度2垂直于电场强度方向仍沿上板边缘射入匀强电场时，试求：（不考虑板厚度）
（1）带电粒子穿出电场时沿电场方向的侧移距离；
（2）带电粒子运动至与下极板等高的水平面时，它距上极板左侧边缘的水平距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电粒子的初速度为时，由类平抛运动的规律得
联立解得
带电粒子的初速度变为2，粒子离开电场时偏转的距离为y，同理得
由上两式得
（2）根据推论可知，粒子离开电场时速度的反向延长线交于上板的中点，可得下图
则根据几何知识有
因为
解得
所以
15. 如图，绝缘平直轨道和竖直面上半径R＝0.05m的半圆形轨道BCD相连，其中AP间有一个电压为U0＝4V的加速电场和PB间有一个方向竖直向下的匀强电场（场强E大小可调节），且PB＝0.1m。质量为m＝2×10-6kg、电荷量为q＝1×10-6kg的带正电小物块（可视为质点）在加速电场中，从A点静止开始，经加速电场加速后进入PB段。小物块在PB段的动摩擦因数μ＝0.25，其余部分均光滑，g＝10m/s2，求：
(1)小物块离开加速电场的速度大小v；
(2)小物块恰好到达B点时的PB间匀强电场强度大小E1；
(3)小物块进入半圆形轨道，若不脱离轨道，则PB间电场强度大小范围。
【答案】(1)2m/s；(2)140V/m；(3) 或者
【解析】
【详解】(1)小物块从A点运动到P点，由动能定理
解得
(2)小物块从P点运动到B点，由动能定理
解得
(3) 小物块从P点运动到D点恰好不脱离轨道， 在D点有
由动能定理
解得
所以
若小物块能到达与圆心O等高的C点，则
解得
E3=100V/m
则