2022-2023学年河南省郑州一中等中原名校高二上学期第二次联考物理试题（解析版）

河南省郑州一中等中原名校2022—2023学年上期第二次联考高二物理试题

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）

1. 关于电流，下列说法正确的是（　　）

A. 电流的方向就是自由电子定向移动的方向

B. 在电解质溶液中，有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定

C. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

D. 某一导体内电子定向运动的速率越大，电流越大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．电路中规定正电荷定向运动的方向为电流方向，电流与负电荷定向移动方向相反，故AB错误；

C．电流定义式

可知通过导体横截面的电荷量越多，但时间不确定无法判断电流大小，故C错误；

D．由

可知某一导体内电子定向运动的速率越大，电流越大，故D正确。

故选D。

2. 下列说法不正确的是（　　）

A. 自然界任何带电体所带电量都是元电荷的整数倍

B. 电场线是由物理学家法拉第提出来的，它与电场一样也是客观在的

C. 法国科学家库仑利用库仑扭秤研究了电荷间的相互作用

D. 元电荷的电量最初是由美国物理学家密立根测定的

【答案】B

【解析】

【详解】A．目前认为自然界中任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，故A正确，不符合题意；

B．电场线是由物理学家法拉第提出来，电场是客观在的，电场线不是客观存在的，故B错误，符合题意；

C．法国科学家库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用规律的研究，得出来库仑定律，故C正确，不符合题意；

D．美国物理学家密立根通过油滴实验测定了元电荷电量。故D正确，不符合题意。

故选B。

3. 下列现象中，不属于防止静电危害是（　　）

A. 在很高的建筑物顶端装上避雷针

B. 在高大的烟囱中安装静电除尘器

C. 油罐车后面装一根拖在地上的铁链条

D. 存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴

【答案】B

【解析】

【详解】A．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，所以A属于防止静电危害，错误；

B．在高大的烟囱中安装静电除尘器，利用静电除去废气中的粉尘，这是对于静电的应用，所以B不属于防止静电危害，正确；

C．油罐车在运动的过程中，由于里面的油再晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静电导走，所以C属于防止静电危害，错误；

D．利用导电橡胶做的防电靴及时的把产生的静电导走，防止工人在走动中产生静电，导致事故。所以D属于防止静电危害，错误。

故选B。

4. 如图所示，平行板电容器极板、竖直放置，所带电荷量为，轻绳一端与带负电荷的小球相连，另一端固定在两板之间，静止时轻绳与竖直方向成一定角度。下列说法正确的是（　　）

A. 板带负电

B. 板稍微向右移动一点，轻绳与竖直方向的夹角变大

C. 剪断轻绳后，小球将做匀加速直线运动

D. 、两板上下错开少许，则两板间的电势差减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于小球带负电，轻绳向右偏，所以板带正电，故A错误；

B．M板稍微向右移动，根据

联立可得

Q不变，则电场强度不变，小球受力情况不变，则轻绳与竖直方向的夹角不变，故B错误；

C．剪断轻绳后，在电场力和重力作用下，小球将做匀加速直线运动，故C正确；

D．M、N两板上下错开少许，正对面积减小，电容减小，由可知，两极板间电势差将增大，故D错误。

故选C。

5. 平行金属板、相距，板间存在方向向上的匀强电场，电场强度大小，金属板所带电荷量保持不变。、为板间两点，点距板，到板。下列说法正确的是（　　）

A. 若接地，则点的电势为

B. 无论哪个极板接地，、两点间的电势差始终为

C. 若板接地，同时板下移，则点的电势为

D. 将一带电微粒从点移到点，粒子运动沿连线，电场力不做功

【答案】B

【解析】

【详解】A．沿电场线方向电势减低，有

又

则当板接地时，有

所以

故A错误。

B．因为

电势差与零势面的选取无关，故B正确；

C．若板接地，因

则点的电势

将板下移，根据

由于金属板所带电荷量保持不变，所以两板间的电场强度保持不变，则不影响点的电势，故C错误；

D．将一带电微粒从C点沿CD连线移到 D 点，由于两点间的电势差不为零，所以不论粒子是正电荷还是负电荷，电场力对该粒子均做功，故D错误。

故选B。

6. 如图所示，与串联在一起，，，允许通过的最大电流为，两端允许加的最大电压为，将它们串联在一起时，加在电路两端的最大电压是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】假设电路中通入的电流，电阻两端的电压

此电压大于允许加的最大电压，所以加在电路两端的最大电压是

故选A。

7. 如图甲所示，A、B是同一条电场线上的两个点，将两个带正电的粒子分别从A点由静止释放向B运动的过程中，两粒子运动的v-t图像均如图乙所示，粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　）

A. 电场力对两粒子所做功一定相等

B. A、B两点电场强度和电势关系为，

C. 两粒子的比荷一定相等

D. 两粒子在B点动能一定相等

【答案】C

【解析】

【详解】C．根据v-t图像可知两粒子在同一位置的加速度相同，由

知道两粒子的比荷相同。故C正确；

B．粒子带正电，由A到B电场力做正功，所以电场方向由A指向B，可得

粒子的加速度逐渐减小，电场强度逐渐减小，有

故B错误；

AD．两粒子的末速度相同，但是粒子质量关系未知，所以两粒子在B点动能不一定相同，电场力做功不一定相同。故AD错误。

故选C。

8. 小强在学习了《静电场》一章后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若 a、b 两点所处的等势线电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，则（ ）

A. a处电场强度等于b处电场强度

B. c、b两点间的电势差大于c、a 两点间的电势差

C. 电子在c处具有的电势能为20eV

D. 若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，具有的动能为2eV

【答案】D

【解析】

【详解】A.a处电场线较b处密集，a处电场强度大于b处电场强度，故A错误；

B. a、b 两点在同一等势面上，c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，故B错误；

C.电子在c处具有的电势能为-20eV，故C错误；

D. 电子在d处由静止释放，运动至c点对应等势线时，电场力做功2eV，电子的电势能减少2eV，动能增加2eV，故D正确．

9. 一根粗细均匀的金属导线，通过导线的电流为时，导线两端的电压为，单位时间通过导线横截面的电荷量为；若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，仍使它通过的电流为时，它两端的电压为，单位时间通过导线横截面的电荷量为，下列说法正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．导线的横截面半径变为原来的，截面积变为原来的，导线的长度变为原来的4倍，由电阻定律

可知，其电阻变为原来的16倍，根据

导线两端的电压变为原来的16倍，故A正确，B错误；

CD．由于通过导线的电流不变，所以单位时间通过导线截面的电量不变，故C正确，D错误。

故选AC

10. 灵敏电流计的内阻为，满偏电流，满偏电压为。把它改装成大量程的电压表，其内阻为，改装后的电压表量程为，下列几个量的关系正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．把灵敏电流计改装成大量程的电压表需要串联一个电阻，串联后的电阻变大，故A错误，B正确。

CD．根据串联分压原理

所以

故C错误，D正确。

故选BD。

11. 如图所示，两个固定的等量正点电荷相距，其连线的中点为，以为圆心、为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于、和、，以为坐标原点、垂直向上为正方向建立轴。已知点的电场强度大小为。则下列说法正确的是（　　）

A. 点与点的电场强度相同，电势也相等

B. 点的电场强度为，方向沿轴正方向

C. 在点由静止释放一电子，电子运动到点动能最大

D. 若将一正电荷由移到点，电场力做负功

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．根据两等量正点电荷电场特点，、两点的电场强度大小相同，方向相反，故A错误；

B．由库仑定律可知

可得

方向沿轴正方向，故B正确；

C．根据等量同种正电荷的电场分布特点，可知之间的电场线方向向上，之间的电场线方向向下，点的电场强度为零，故在点由静止释放一电子，电子先受到向下的电场力，做加速运动，到点加速度为零，速度达到最大，进入之间，受到向上的电场力，做减速运动，故电子在点的速度最大，动能最大，故C正确；

D．根据等量同种正电荷的电场分布特点，点的电场强度为零，之间的电场强度方向向左，故若将一正电荷由移到点，所受的电场力向左，故电场力做负功，故D正确。

故选BCD。

12. 如图1所示，在相距为处固定电荷量分别为、的点电荷，、为两电荷连线延长线上的两点。一重力不计带负电的粒子从点由静止开始运动，刚好运动到点，以点为坐标原点，粒子在运动过程中的电势能随位移的变化规律如图2所示，下列说法正确的是（　　）

A. 位置处电势最低，电场强度最小

B. 位置处距离的距离为

C. 从到的过程中，粒子的加速度先减小后增大

D. 粒子将静止在处

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图像可知处的电势能最小，粒子带负电，根据，粒子的电势最高，图像的斜率表示电场力，处的电场力为零，电场强度最小，故A错误；

B．由于处的电场强度为零，设到的距离为，则有

解得

故B正确；

C．图像斜率的绝对值反应电场力的变化，因斜率先减小后增大，粒子的加速度先减小后增大，故C正确；

D．粒子由处静止释放，、两处的电势能相等，由能量守恒可得，到处的速度为零，但电场力不为零，还会向处运动，故D错误。

故选BC。

二、填空题（本题共2小题，共17分。把答案填在答题卡上对应的横线上）

13. 某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，如图丙所示。先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的______（填“＋”或“－”）接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至______（填“×1”或“×100”）挡并_______，最终测量结果如图丁所示，则电压表的电阻为______Ω。

【答案】    ①. “-”    ②. ×100    ③. 重新进行欧姆调零    ④. 3000

【解析】

【详解】[1]多用电表使用时要注意电流是从红笔进黑笔出，电压表中电流是从正接线柱流入，负接线柱流出，所以红表笔应接电压表的“-”接线柱；

[2] [3]欧姆表指针偏角太小，说明所测电阻值较大，应该换大倍率挡重新进行测量，即应将选择开关旋至“×100”挡，换挡后要重新进行欧姆调零；

[4]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，故图示读数为

14. 测金属丝的电阻率实验。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（a）。其示数为________；

（2）实验电路如图（b），请用笔画线代替导线，完成图（c）的实物连线________；

（3）开启电源，合上开关，记录的长度和电流表的示数；移动线夹改变的长度，测得多组和值，做出的图线，求得图线斜率为；

（4）若稳压电源输出电压为，金属丝的横截面积为，则该金属丝的电阻率________（用、、表示）；

（5）电流表存在一定内阻，这对该实验的测量结果________影响（选填“有”、“无”）。

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④. 无

【解析】

【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为

（2）[2]根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

（4）[3]由图示电路图可知

整理得

图线的斜率

得金属丝的电阻率

（5）[4]若考虑电流表内阻，根据欧姆定律有

整理得

显然图像的斜率仍保持不变，所以电流表的内阻对该实验的测量结果无影响。

三、计算题（本题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15. 如图所示，一带正电的粒子以初动能沿平行板电容器的中线进入板内，恰好沿下板边沿飞出，飞出时粒子的动能为。已知板长为，带电粒子的电荷量为，粒子在板间仅受电场力作用，求：

（1）粒子射出时的偏转角度；

（2）两极板间的电势差。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设粒子质量为，射入板间的初速度为，则有粒子射入电场时

粒子射出电场时

则有

得粒子射出时的偏转角度

（2）由动能定理可得

解得

16. 在如图所示的电路中，电源电压，当电阻箱的阻值为时，电流表达到满偏，电阻箱的阻值为时，电压表达到满偏，两电表均为理想电表，定值电阻。求电流表和电压表的量程。

【答案】，

【解析】

【详解】当电阻箱的阻值为时，电流表达到满偏,由欧姆定律可知电流表量程

解得

电阻箱的阻值为时，电压表达到满偏，电路中电阻箱两端的电压即为电压表的量程

解得

17. 如图所示，方向水平向右无限大的匀强电场，电场强度为，一条长为的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为的带电小球，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角，已知重力加速度为。

（1）小球带何种电荷；电荷量为多少；

（2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，小球过最低点后受到的最大拉力是多少。

【答案】（1）带正电，；（2）

【解析】

【详解】（1）由平衡状态受力可知：小球带正电

设其电荷量为，则

联立可得

（2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成斜向右下方做匀加速直线运动，到达最低点过程中由动能定理可得

绳子被拉直时沿绳子方向损失，沿切向速度

由最低点到等效最低点

由牛顿第二定律

解得

18. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有、、三点构成的直角三角形，，，是的中点，长为，、、点的电势分别为、、。一带电粒子从点以某一初速度垂直飞出，恰好击中点，已知粒子所带电荷量，质量，重力忽略不计，求：

（1）粒子在点所具有的电势能；

（2）匀强电场的电场强度；

（3）粒子从到所用的时间。

【答案】（1）；（2），与轴正方的夹角为；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子在点所具有的电势能为

（2）根据匀强电场的性质可知

解得

以为原点建立如图所示直角坐标系

则、方向的电场强度分别为

，

合电场强度为

合场强与轴正方的夹角为，则有

解得

（3）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子的初速度为，粒子从到所用的时间t，粒子运动的加速度为，则有

解得