湖南省岳阳市平江县五校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（Word版附解析）

这是一份湖南省岳阳市平江县五校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题题，计算题等内容，欢迎下载使用。

考生注意：答案请务必填写在答题卡上
一、单选题（每题4分，共24分，每题只有一个选项符合题意）
1. 如果说电是现代文明的标志，那么电磁波就是现代文明的重要基础。人类历史上建立了系统的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（ ）
A. 奥斯特B. 麦克斯韦C. 法拉D. 赫兹
【答案】B
【解析】
【详解】麦克斯韦建立了系统的电磁场理论并预言电磁波存在。
故选B。
2. 甲，乙，丙为三个完全相同的金属小球，甲带电量＋10Q，乙带电量－Q，丙不带电，将甲、乙固定，相距r，甲，乙间的相互作用力为10N；然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球，甲乙两球最后总带电量和甲，乙两球间的相互作用力分别变为（ ）
A. 3Q 9N
B. 3Q 6N
C. 6Q 9N
D. 6Q 6N
【答案】C
【解析】
【详解】带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分。将甲、乙固定起来，然后让丙球反复与甲、乙球接触，最后移走丙，所以甲、乙、丙最终带电量q＝3Q，甲、乙两球所带电荷总量为6Q，原来甲、乙间的相互吸引力的大小是
后来甲、乙间的相互吸引力的大小是
故选C。
3. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示，则下列说法正确的是
A. 粒子从x1处运动到x2处的过程中电场力做负功
B. x1、x2处电场强度的方向沿x轴正方向
C. x1处的电场强度大小大于x2处的电场强度大小
D. x1处的电势比x2处的电势低
【答案】D
【解析】
【分析】根据图象可以知道电势能的变化情况，可判断出电场力做功情况，分析出电场力的方向，进而判断出电场强度的方向．由图可知，粒子通过相同位移时，电势能的减小量增大，说明电场力做功变快，由W=Fs可知电场力的变化情况，判断出电场强度的大小．由电场线的方向可判断电势的高低．
【详解】带负电粒子从x1运动到x2的过程中电势能减小，则电场力做正功，故A错误；电场力做正功，说明粒子所受的电场力方向沿x轴正方向右，粒子带负电，可知电场强度方向沿x轴负方向，故B错误；根据△Ep=-F△x，知Ep-x图象斜率的绝对值等于电场力，由图知，粒子在x1处所受的电场力小于在x2处所受的电场力，因此x1处的电场强度大小小于x2处的电场强度的大小，故C错误；电场强度方向沿x轴负方向，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，x1处的电势比x2处的电势低，故D正确．故选D．
【点睛】解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点：Ep-x图象斜率的绝对值等于电场力，还要掌握功与能的关系、电势与电场线方向的关系．
4. 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∶1B. 1∶2C. 6∶1D. 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．
5. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为，质子的质量为，其电量为e，那么这束质子流内单位体积的质子数是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】质子加速过程有
根据电流的微观定义式有
解得
故选D。
6. 如图所示，线圈abcd在匀强磁场区域EFGH中，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是（ ）

A. 把线圈变成圆形（周长不变）B. 使线圈在磁场中加速平移
C. 使磁场增强或减弱D. 使线圈以过ab的直线为轴旋转
【答案】B
【解析】
【详解】A．把线圈变成圆形（周长不变），线圈的面积增大，穿过线圈的磁通量增大，能够产生感应电流。故A错误；
B．由于磁场是匀强磁场，因此线圈无论向那个方向平移，磁通量都不会发生变化，不会有感应电流产生，故B正确；
C．使磁场增强或减弱穿过，线圈的磁通量增大或减小，能够产生感应电流。故C错误；
D．当线圈以ab为轴旋转时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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，有错选的得0分。）
7. 关于多用电表的使用，下列说法不正确的是（ ）
A. 表盘上电阻的刻度线不均匀，越靠近右侧刻度线越密集
B. 使用完毕应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
C. 测量电阻时，第一次测量之前要欧姆调零，之后就算换倍率测量，也没有必要重新欧姆调零
D. 测量直流电压、直流电流时电流从“＋”接线柱流入多用电表，测电阻时电流从“－”接线柱流入多用电表
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．欧姆挡刻度分布不均匀，越靠近左侧刻度线越密集，故A错误；
B．使用完毕应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡，故B正确；
C．测量电阻时，第一次测量之前要欧姆调零，之后只要换倍率测量，就必须重新欧姆调零，故C错误；
D．测量直流电压、直流电流时电流从“＋”接线柱流入多用电表，测电阻时也是电流从“＋”接线柱流入多用电表，故D错误。
本题选错误的，故选ACD。
8. 一束粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方，如图所示，此时小磁针S极向纸内偏转，这一束粒子可能是（ ）
A. 向右飞行的正离子束B. 向左飞行的正离子束
C. 向右飞行的负离子束D. 向左飞行的负离子束
【答案】BC
【解析】
【详解】A．向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，正离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，不符合题意，故A错误；
B．向左飞行正离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，符合题意，故B正确；
C．向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，符合题意，故C正确；
D．向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，不符合题意，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示电场，实线表示电场线。一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹，则（ ）
A. 粒子带正电
B. a点电势高于b点电势
C. 粒子在a点的速度大于在b点的速度
D. 粒子的加速度一直减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，受力方向指向弧内，即电场力方向和电场方向相反，则粒子带负电荷，故A错误；
BC．电场力方向与速度方向夹角大于90°，一直做负功，动能减小，电势能增加，因为粒子带负电，在低电势处电势能大，故a点的电势大于b点的电势，在a点的速度大于在b点的速度，故BC正确；
D．从a到b过程中电场线先变密后变疏，故电场强度先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，D错误。
故选BC。
10. 如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电灰尘P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则（ ）
A. 电压表读数增大B. 电流表读数减小
C. R1消耗的功率减小D. 灰尘P将向下运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．有当滑片b移动，变阻器电阻变大，总电阻变大，根据
电流变小，电流表示数变小。
电压表示数
可知，电压表示数变大，故AB正确；
C．根据
知，电流变小，电阻不变，R1消耗的功率减小，故C正确；
D．电容器间电压增大，由
板间电场强度增大，灰尘P受到向上的电场力变大，则电场力大于重力，灰尘P向上运动，故D错误。
故选ABC。
三、实验题题（每空2分，共14分）
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。

（1）该实验使用的科学方法是___________。
A.类比法 B.控制变量法 C.假设法 D.微小量放大法
（2）影响平行板电容器电容的因素有___________。
A.极板的材料 B.两极板间距离和两极板的正对面积 C.电容器储存的电荷量
（3）在实验中观察到的现象是___________。
A.将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小
B.向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
C.将左极板右移，静电计指针的张角变小
D.将左极板拿走，静电计指针的张角变为零
【答案】 ①. B ②. B ③. C
【解析】
【详解】（1）[1] 本实验中，若研究电容与两极板正对面积的关系时，需要保持极板间距、电介质等其他量保持不变，所以采用的科学方法是控制变量法，故B正确。
故选B。
（2）[2] 由平行板电容器决定式
可知影响平行板电容器电容的因素有两极板间距离、两极板的正对面积和两极板之间的电介质，故B正确。
故选B。
（3）[3] A．本实验中，将左极板向上移动一段距离，即两极板的正对面积减小，平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变，根据电容的定义式
即
可知，两极板之间的电势差增大，故静电计指针的张角变大，故A错误；
B．向两板间插入陶瓷片时，平行板电容器两极板间介电系数增大，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故B错误；
C．将左极板右移，两极板间的距离减小，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故C正确；
D．将左极板拿走，相当于两极板间的距离很大，则平行板电容器的电容变得很小。由于电容器的带电荷量不变，则两极板之间的电势差变大，静电计指针的张角会变大，故D错误。
故选C。
12. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为______mm。
（2）用图乙所示电路测量金属丝电阻，实验室提供的实验器材有：
A．待测金属丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω）
B．直流电源（电动势4V）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流2A）
F．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A）
G．开关，导线若干
实验中，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号）
（3）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。正确连接电路。测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=______。
（4）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。
【答案】 ①. 1.414 ②. E ③. ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其读数为
（2）[2]实验中滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的额定电流较大的滑动变阻器E。
（3）[3]由欧姆定律得
斜率为金属丝阻值
由电阻定律得
解得电阻率
（4）[4]由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，金属丝电阻的测量值小于真实值，由于电阻测量值小于真实值，则金属丝的电阻率测量值小于真实值。
四、计算题（第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分）
13. 用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。
(1)分析小球的带电性质；
(2)求小球的带电量；
(3)求细线的拉力。
【答案】（1）小球带正电 （2）3×10﹣6C （3）0.05N
【解析】
【详解】（1）小球受力如图，故带正电．
（2）小球受力平衡，在水平方向：
，得
（3）如受力图可知：．
14. 如图所示，在纸面内竖直放置的平行金属导轨，上端接有电动势、内阻的电源。从纸外侧靠在竖直导轨上的金属棒ab的质量、电阻，它与导轨间的动摩擦因数为，有效长度为0.2m。为使金属棒不下滑，在导轨平面内加一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）所加磁场方向是竖直向上的还是竖直向下的？
（2）所加磁场的磁感应强度B的大小需满足的条件。
【答案】（1）竖直向上；（2）
【解析】
【详解】（1）为使金属棒不下滑，由左手定则及平衡条件可知，所加磁场方向竖直向上。
（2）受力分析如图所示，
当金属棒刚要下滑时，根据平衡条件，则有
电路中电流为
联立解得
所加磁场的磁感应强度B的大小应满足
15. 如图所示，已知电子质量为m、电荷量为e，有一电子初速度为零，经电压加速后，进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，飞出时速度的偏转角为θ，电子重力不计求∶
（1）电子刚进入板间电场时的速度大小v0。
（2）电子离开电场时的速度大小v。
（3）平行金属板间的电场强度大小E。
【答案】（1） ；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在电场中加速，有
解得
（2）电子离开电场时的速度
（3）电子飞过偏转电场过程中，有
又由于U=Ed，则解得