2023-2024年廣東省惠珠五校高二上學(xué)期12月期中聯(lián)考物理試題(解析版)

2022級高二·十二月·五校聯(lián)考物理科試題一、單選題1.關(guān)于電學(xué)相關(guān)知識，下列說法正確的是（）A.無論什么樣的條件下，經(jīng)過絲綢摩擦過的玻璃棒一定帶有正電荷B.恒定電流中，導(dǎo)線中的電場方向與電流方向平行C.電容器所帶電荷量越大，電容就越大D.電荷在電勢越高的地方，其具有的電勢能就一定越大【答案】B【解析】只有在常溫的條件下，經(jīng)過絲綢摩擦過的玻璃棒帶有正電荷，故A錯誤；因?yàn)殡妶鼍€與電流線一致，在恒定電流的條件下，由于電流線不能與導(dǎo)線相交，否則就出現(xiàn)電荷堆積，不滿足恒定的條件，所以電場方向一定和導(dǎo)線平行，故B正確；電容器的電容大小取決于電容器本身的構(gòu)造，與其所帶電荷量無關(guān)，故C錯誤；同一正電荷電荷在電勢越高的地方，其具有的電勢能就越大，而同一負(fù)電荷在電勢越高的地方，電勢能越小，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，小球和小球是兩個絕緣材料制成的表面均勻帶電的小球，半徑都為。小球放置在絕緣水平桌面上，小球恰能靜止在小球的豎直正上方，間距如圖所示為?，F(xiàn)在將小球取下，換上同樣均勻帶電的小球。已知小球和小球材料相同，小球的質(zhì)量是小球的倍，小球的帶電量同樣是小球的倍。小球最終也靜止在小球的正上方，那么小球的球心距離地面的高度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意，小球靜止在球正上方時(shí)，根據(jù)平衡條件可得，當(dāng)換成小球后，設(shè)小球的球心距離地面的高度為，已知小球和小球材料相同，小球的質(zhì)量是小球的倍，小球的帶電量是小球的倍，根據(jù)平衡條件有，求得，故選B。3.一帶電粒子從點(diǎn)射入電場，從點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計(jì)粒子的重力．下列說法正確的有（）A.粒子帶正電荷B.粒子的速度不斷增大C.粒子的加速度先不變，后變小D.粒子的電勢能先減小，后增大【答案】C【解析】帶電粒子做曲線運(yùn)動，受力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以所受電場力向左，帶負(fù)電；A錯；電場力做負(fù)功，所以動能越來越小，電勢能越來越大，速度越來越小B錯；C,對；等勢線的疏密程度反映場強(qiáng)大小，所以所受電場力越來越小，加速度越來越小，D錯。故選C。4.如圖所示，一個正方體真空盒置于水平面上，它的面與面為金屬板，其他面為絕緣材料。面帶正電，面帶負(fù)電?，F(xiàn)有小孔沿水平方向以相同速率射入三個質(zhì)量相同的帶正電液滴，最后分別落在、、三點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.三個液滴的運(yùn)動時(shí)間相同B.三個液滴在真空盒中都做類平拋運(yùn)動C.液滴所帶電荷量最多D.三個液滴落到底板時(shí)的速度大小相同【答案】A【解析】由于三個液滴在豎直方向做自由落體運(yùn)動，三個液滴下落的高度相同，三個液滴的運(yùn)動時(shí)間相同，A正確；三個液滴在水平方向受到電場力作用，水平方向不是勻速直線運(yùn)動，所以三個液滴在真空盒中不是做類平拋運(yùn)動，B錯誤；由于液滴在水平方向位移最大，而運(yùn)動時(shí)間和初速度相同，說明液滴在水平方向加速度最大，所帶電荷量最多，C錯誤；三個液滴落到底板時(shí)豎直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三個液滴落到底板時(shí)的速度大小不相同，D錯誤。故選A。5.如圖所示的電路中，電源的電動勢，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，電阻的阻值分別為，，滑動變阻器的最大阻值，電容器的電容，現(xiàn)將滑動觸頭移于最左端點(diǎn)，閉合開關(guān)，過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.此時(shí)電容器板帶正電，板帶負(fù)電B.此時(shí)斷開開關(guān)，通過的電荷量為C.當(dāng)滑動觸頭置于的中點(diǎn)時(shí)，板帶電量為D.當(dāng)滑動觸頭從端緩慢滑動到端的過程中，電容器所帶的電荷量先減少后增大，但板一直帶正電荷【答案】C【解析】滑動觸頭移于最左端點(diǎn)，此時(shí)板與電源正極連接，因此，此時(shí)電容器板帶負(fù)電，板帶正電，故A錯誤；將滑動觸頭移于最左端點(diǎn)，閉合開關(guān)，此時(shí)，兩端電壓，此時(shí)，電容器所帶電荷量，斷開開關(guān)，電容器等效為一個電源放電，此時(shí)與串聯(lián)后再與并聯(lián)，則通過的電荷量為，解得，故B錯誤；當(dāng)滑動觸頭置于的中點(diǎn)時(shí)，令點(diǎn)電勢為，則點(diǎn)電勢為，令電容器極板電勢為，則有，解得，令電容器極板電勢為，則有，解得，則有，則板帶電量為，故C正確；令點(diǎn)電勢為，根據(jù)上述可知，電容器極板電勢始終為，當(dāng)滑動觸頭從端緩慢滑動到端的過程中，電容器極板的電勢由逐漸減小為，兩極板之間的電勢差先減小后增大，則電容器所帶的電荷量先減少后增大，但是極板電勢先高于極板，后低于極板，可知極板先帶正電，后帶負(fù)電，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，某小組同學(xué)用細(xì)線懸掛一個去掉柱塞的注射器，注射器內(nèi)裝滿墨汁。注射器在小角度內(nèi)擺動過程中（忽略流出墨水對注射器內(nèi)墨汁減少量的影響），沿著垂直于注射器擺動的方向勻速拖動木板，注射器下端與木板距離始終很小。其中墨跡上、兩點(diǎn)到的距離均為注射器下端振幅的一半。不計(jì)空氣阻力，則（）A.在一個擺動周期內(nèi)，形成墨跡的軌跡長度等于倍振幅B.注射器下端從點(diǎn)正上方擺到點(diǎn)正上方的時(shí)間等于倍擺動周期C.把該裝置從北京帶到廣州，為使周期不變，需要縮短細(xì)線長度D.注射器下端在點(diǎn)正上方與在正點(diǎn)上方時(shí)加速度相同【答案】C【解析】在一個擺動周期內(nèi)，注射器在平衡位置附近擺動，擺動的路程等于倍振幅，而勻速拖動木板，可知木板在方向上的路程不為零，故在一個擺動周期內(nèi)，形成黑跡的軌跡長度大于倍振幅，故A錯誤；在一個擺動周期內(nèi)，注射器從最高位置運(yùn)動至平衡位置所需的時(shí)間為，離平衡位置越近，注射器擺動得越快，可知注射器從點(diǎn)上方運(yùn)動至平衡位置的時(shí)間小于，同理可知注射器從平衡位置運(yùn)動至點(diǎn)上方的時(shí)間小于，故注射器從點(diǎn)上方擺到點(diǎn)上方的時(shí)間小于倍擺動周期，故B錯誤；注射器做單擺運(yùn)動，周期為，廣州的重力加速度比北京小，為使周期不變，需要縮短細(xì)線長度，故C正確；注射器在點(diǎn)上方與在點(diǎn)上方時(shí)，注射器的位移大小相同，方向相反，根據(jù)，可知注射器在點(diǎn)上方與在點(diǎn)上方時(shí)加速度大小相同，方向相反，故D錯誤。故選C。7.某工程師設(shè)計(jì)一個多擋的發(fā)熱電路，通過開關(guān)、的閉合或斷開來實(shí)現(xiàn)。電路如圖所示，，，，，、加恒定電壓，最小功率，則電路的最大功率為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】、加恒定電壓，令電壓為，根據(jù)，可知，電路總電阻最小時(shí)，電路消耗功率最大，可知此時(shí)開關(guān)、均閉合，此時(shí)，，并聯(lián)，并聯(lián)電阻有，解得，此時(shí)電路消耗功率最大，則有，當(dāng)開關(guān)、均斷開，電路總電阻最大，電路消耗功率最小，此時(shí)最小功率，則有，解得，故選D。二、多選題8.如圖為一個閉合電路電勢高低變化示意圖，則下列說法正確的是（）A.電源和導(dǎo)線中積累的電荷形成的恒定電場在電源外部由指向，電源內(nèi)部由指向B.至電勢的降低是由于電源內(nèi)部存在內(nèi)阻C.若、、、間電勢差分別為、、，則D.、電勢躍升越大，表示電源將其它能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)越強(qiáng)【答案】B、D【解析】電源和導(dǎo)線中積累的電荷形成的恒定電場在電源外部由指向，電源內(nèi)部也是由指向，故A錯誤；至電勢的降低是由于電源內(nèi)部存在內(nèi)阻，電流通過內(nèi)阻時(shí)電勢降低，故B正確；、兩點(diǎn)的高度差類似于路端電壓，而圖中與，與高度差的總和為電動勢，保持不變，、間高度差相當(dāng)于內(nèi)阻上的電壓，電動勢等于內(nèi)外電壓之和，則若、、、間電勢差分別為、、，則，故C錯誤；、電勢躍升越大，表示電源將其它能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)越強(qiáng)，故D正確。故選BD。9.下圖為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中是電池；，，，和是固定電阻，是可變電阻：表頭的滿偏電流為，內(nèi)阻為。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，端和端分別與兩表筆相連。該多用電表有個擋位，個擋位為：直流電壓擋和擋，直流電流擋和擋，歐姆擋，下列選項(xiàng)正確的是（）A.圖中的端與黑色表筆相連接B.關(guān)于的用法為，使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整使電表指針指在表盤右端電阻“”位置C.根據(jù)題給條件可得D.某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖b所示。若此時(shí)端是與“”相連的，則讀數(shù)為【答案】A、B【解析】根據(jù)歐姆表原理可知，內(nèi)部電源的正極應(yīng)接黑表筆，這樣才能保證在測電阻時(shí)電流“紅進(jìn)黑出”，即圖（a）中的端與黑色表筆相連接，故A正確；是可變電阻，只在測量電阻時(shí)才接入電路，故其作用只能進(jìn)行歐姆調(diào)零，也就是使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整使電表指針指在表盤右端電阻“”位置，故B正確；由圖（a）可知，換擋開關(guān)接時(shí)，對應(yīng)量程為直流電流，則有，求得，換擋開關(guān)接時(shí)，對應(yīng)量程為直流電壓，這時(shí)表頭與、并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻為，新表頭的量程是，則有，解得，故C錯誤；某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時(shí)端是與“”相連的，則多用電表為歐姆“”擋，讀數(shù)為，故D錯誤。故選AB。10.如圖所示是一示波管工作的原理圖。電子經(jīng)一電壓為的加速電場，加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏移量是，兩平行板間的距離為，電壓為。板長為。每單位電壓引起的偏移量叫示波管的靈敏度。則下列說法正確的是（）A.電壓和電壓同時(shí)加大為原來的倍，則電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏移量不變B.若降低加速電壓，則可以提高示波管的靈敏度C.若將偏轉(zhuǎn)電場的平行板變短，則可以提高示波管的靈敏度D.若減小偏轉(zhuǎn)電場兩平行板間的距離，則可以提高示波管的靈敏度【答案】A、D【解析】電子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理可得，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后的偏轉(zhuǎn)的位移為，，，所以示波管的靈敏度，所以要提高示波管的靈敏度可以增大，減小，減小。故選AD。三、非選擇題11.（1）某同學(xué)測量金屬絲的電阻率，用直尺和螺旋測微器對金屬絲的長度和直徑進(jìn)行測量，結(jié)果如圖甲、乙所示，其讀數(shù)分別是________，________。（2）請利用以下器材設(shè)計(jì)一個電路，盡覺準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻。大約為，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明器材代號。________。電源（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表：（量程，內(nèi)阻）電流表（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器（最大阻值，額定電流）開關(guān)及導(dǎo)線若干（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式，________從設(shè)計(jì)原理看，其測量值與真實(shí)值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】①.；②.；③.；④.；⑤.相等【解析】（1）如圖甲為毫米刻度尺的讀數(shù)，其最小刻度，即，讀數(shù)時(shí)需要估讀位，由圖可知其讀數(shù)為。[2]圖乙為螺旋測微器的讀數(shù)，其讀數(shù)為。（2）[3]由于電流表的內(nèi)阻準(zhǔn)確，所以可以用電流表與電阻并聯(lián)，通過其流過電流表的電流與其內(nèi)阻得到電阻的電壓值，電流表得到通過電阻和電流表的電流，然后兩表示數(shù)相減得到通過電阻的電流。因?yàn)榛瑒幼冏杵鞯淖柚递^小，所以控制電路應(yīng)該選擇分壓式接法。其電路圖如圖所示：（3）[4]結(jié)合上述分析可知，其待測電阻的電壓為，其通過待測電阻的電流為，所以其待測電阻的阻值為。[5]由上述分析可知，其電壓為待測電阻的真實(shí)電壓，電流為待測電阻的真實(shí)電流，所以該實(shí)驗(yàn)中，其測量值與真實(shí)值相等。12.中秋節(jié)是象征團(tuán)圓的節(jié)日，在以往孩子們在這一天會手提著蠟燭燈籠，在大街小巷游玩。隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的燈籠改用電燈泡照明，不僅更安全，還有更加豐富的玩法。某實(shí)驗(yàn)小組購置了一個電燈泡燈籠，其電路如圖甲所示，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)撥到的時(shí)候，所有燈泡常亮，當(dāng)開關(guān)撥到的時(shí)候，在控制芯片的作用下燈泡就會閃一閃，非常好看。（1）某一次撥動開關(guān)到后，發(fā)現(xiàn)燈泡不閃亮，為了判斷電路故障，實(shí)驗(yàn)小組借用了學(xué)校的多用電表的________（填“電壓”或“歐姆”）檔進(jìn)行檢測，當(dāng)表筆接、點(diǎn)位時(shí)，現(xiàn)象是________（填“有示數(shù)”或“無示數(shù)”），當(dāng)表筆接、時(shí)，現(xiàn)象是________（填“有示數(shù)”或“無示數(shù)”），發(fā)現(xiàn)是控制芯片斷路；（2）該實(shí)驗(yàn)小組為了實(shí)現(xiàn)到了晚上自動亮燈而白天不亮燈，于是在電路中將、間的導(dǎo)線去除，在這兩點(diǎn)間增加了一個亮度感應(yīng)開關(guān)（其結(jié)構(gòu)主要是一個電磁繼電器和一個光敏電阻），如圖乙。其工作原理如下：①開關(guān)任意接通或，接通開關(guān)；②若環(huán)境較暗，燈泡亮起；③若環(huán)境中光亮度較高，光敏電阻的電阻________（填“較高”或“較低”），電磁繼電器中的線圈電流________（填“較大”或“較小”），兩個觸點(diǎn)與鐵片________（填“相接”或“分離”），燈籠的燈泡________（填“亮起”或“不亮”）（3）該實(shí)驗(yàn)小組還想實(shí)現(xiàn)自動亮度功能，即燈泡的亮度可以隨著環(huán)境亮度的變化而變化，環(huán)境越亮的時(shí)候燈泡越暗。他們向電路中加入了一個定值電阻和一個光敏電阻（光照越強(qiáng)電阻越?。鐖D丙所示，請你嘗試將他們的元器件放入電路中虛線框所在的位置，并補(bǔ)充電路圖（填寫電阻符號或）。________【答案】①.電壓；②.有示數(shù)；③.無示數(shù)；④.較低；⑤.較大；⑥.分離；⑦.不亮；⑧.見解析【解析】（1）撥動開關(guān)到后，電源處在電路中，根據(jù)操作過程，是將多用表與檢測部分并聯(lián)，可知，實(shí)驗(yàn)小組借用了學(xué)校的多用電表的電壓檔進(jìn)行檢測；[2]若故障是控制芯片斷路，則當(dāng)表筆接、點(diǎn)位時(shí)，相當(dāng)于將電壓表連接到電源正負(fù)極上，此時(shí)現(xiàn)象是有示數(shù)；[3]若故障是控制芯片斷路，當(dāng)表筆接、時(shí)，電壓表檢測部分與電源斷開，此時(shí)現(xiàn)象是無示數(shù)。（2）[4]光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，可知若環(huán)境中光亮度較高，光敏電阻的電阻較低；[5]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，光敏電阻電阻值較低，通過電磁繼電器中的線圈電流較大；[6][7]根據(jù)上述，電磁繼電器中的線圈電流較大，線圈激發(fā)出的磁場增強(qiáng)，在磁場力作用下，鐵片向下運(yùn)動，兩個觸點(diǎn)與鐵片在磁場力的作用下分離，燈籠的燈泡不亮。（3）[8]若將光敏電阻置于干路上，環(huán)境越亮，光敏電阻阻值減小，干路電流增大，燈泡并聯(lián)部分電壓升高，燈泡變亮，不符合題意。當(dāng)將光敏電阻置于燈泡并聯(lián)電路中時(shí)，環(huán)境越亮，光敏電阻電阻減小，干路電流增大，電源內(nèi)阻與定值電阻承擔(dān)的電壓增大，則燈泡并聯(lián)部分電壓減小，燈泡變暗，故應(yīng)將定值電阻置于干路上，，將光敏電阻置于燈泡并聯(lián)電路中，作出電路圖如圖所示：13.如圖所示，質(zhì)量為，傾角為的斜面體（斜面光滑且足夠長）固定在粗糙的水平面上，斜面頂端與勁度系數(shù)為，自然長度為的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為的物塊。壓縮彈簧使其長度為時(shí)將物塊由靜止開始釋放，重力加速度為。（1）求物塊處于平衡位置時(shí)彈簧的長度（2）選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運(yùn)動；（3）求彈簧的最大伸長量?！敬鸢浮浚?）；（2）詳見解析；（3）【解析】（1）設(shè)物塊在斜面上平衡時(shí)，彈簧伸長量為，有，解得，此時(shí)彈簧的長度。（2）當(dāng)物塊的位移為時(shí)，彈簧的伸長量為，物塊所受合力，聯(lián)立以上各式可得，可知物塊做簡諧運(yùn)動。（3）物塊做簡諧運(yùn)動的振幅，由對稱性可知，最大伸長量為。14.如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻，且，阻值未知，為滑動變阻器。當(dāng)其滑片從左端滑至右端時(shí)，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示，其中、兩點(diǎn)是滑片在變阻器的兩個不同端點(diǎn)得到的。求：（1）由圖乙求電源的電動勢和內(nèi)阻；（2）定值電阻的阻