廣東省2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷（含答案）

廣東省2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．如圖所示，當(dāng)人用手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時會出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象，下面關(guān)于這個過程的描述不正確的是（）A．范德格拉夫起電機起電過程滿足電荷守恒定律B．金屬球帶正電，手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時，由于靜電感應(yīng)人頭發(fā)帶上負(fù)電荷C．出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象能夠說明同種電荷相互排斥D．手接觸范德格拉夫起電機金屬球時，要想出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象，人需站在絕緣材料上2．如圖甲所示，用內(nèi)阻不計的充電寶為一手機充電，其等效電路如圖乙所示，充電寶向手機電池充電3min后容量減小了100mAh，此過程可認(rèn)為輸出電流、輸出電壓（U=5V）是恒定不變的，手機電池的內(nèi)阻不能忽略，則下列說法中正確的是（）A．充電寶輸出的電流為0.2A B．手機電池的內(nèi)阻為2.5ΩC．手機電池增加的化學(xué)能為1800J D．充電寶減少的電能為1800J3．如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃（不計重力）僅在靜電力作用下向集塵板遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，則以下說法正確的是（）A．塵埃在B點的加速度大于在A點的加速度B．塵埃在B點的電勢能大于在A點的電勢能C．塵埃在遷移過程中做類平拋運動D．塵埃在遷移過程中電勢能先增大后減小4．兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在y軸上的O、M兩點，若規(guī)定無窮遠處的電勢為零，則在兩電荷連線上各點的電勢φ隨y變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，ND段中的C點電勢最高，則（）A．q1與q2帶同種電荷B．A，N兩點的電場強度大小為零C．從N點沿y軸正方向，電場強度大小先減小后增大D．將一正點電荷從N點移到D點，電場力先做負(fù)功后做正功5．某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示，導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ，制成內(nèi)外半徑分別為a和b的半球殼層形狀（圖中陰影部分），半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極。設(shè)該電阻的阻值為R。下面給出R的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，R的合理表達式應(yīng)為（）A．R=ρ(b+a)2πab C．R=ρab2π(b?a) 6．在圖示電路中，A、B為兩塊正對的水平金屬板，G為靜電計。開關(guān)S閉合后，靜電計指針張開一個角度，板間的帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動，不考慮靜電計電量的變化對平行板電容器的影響，下列說法正確的是（）A．若僅將A板水平向右緩慢平移一些，油滴依然靜止不動B．若僅將B板豎直向下緩慢平移一些，靜電計指針的張角將變大C．若斷開S，僅將A板水平向左緩慢平移一些，靜電計指針的張角將變小D．若斷開S，僅將B板豎直向上緩慢平移一些，油滴的電勢能變小7．如圖（a）所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10-4C的正點電荷，將一帶正電小球（可視為點電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動過程中能量隨位移的變化圖像如圖（b）所示，其中線1為重力勢能隨位移變化圖像，線2為動能隨位移變化圖像，取桿上離底端3m處為電勢零點，g=10m/s2，靜電力恒量k=9×109N?m2/C2，則（）A．小球的質(zhì)量為2kgB．小球的電荷量約q=1.11×10-5CC．斜桿底端至小球速度最大處由底端正點電荷形成的電場的電勢差U=1.8×106VD．當(dāng)小球運動到s=1m處時具有的電勢能為47J二、多選題8．示波器可以用來觀察電信號隨時間變化的情況，核心部件是示波管，其示意圖如下，XX?為水平偏轉(zhuǎn)電極，YY?為豎直偏轉(zhuǎn)電極，以下說法正確的是（）A．XX?加圖2波形電壓、YY?加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)兩條豎直亮線B．XX?加圖3波形電壓、YY?加圖2波形電壓，屏上在兩個位置出現(xiàn)亮點C．XX?加圖4波形電壓、YY?加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線D．XX?加圖4波形電壓、YY?加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖3所示圖線9．如圖所示，電表均為理想電表，兩燈泡的電阻均為2r（不考慮溫度變化對燈泡的影響），r為電源內(nèi)阻的大小，閉合開關(guān)S，此時兩燈泡正常發(fā)光．將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2，電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則（）A．兩燈泡逐漸變暗B．V1示數(shù)變小、V2的示數(shù)增大C．電源的輸出功率減小，效率增大D．ΔU2與ΔI的比值大于ΔU1與ΔI的比值10．如圖所示，勻強電場中有一直角三角形abc，∠c=30°，ab邊長為L，bd=23bc，勻強電場的電場線平行于abc平面，從a點以速率v0向abc所在平面內(nèi)各方向發(fā)射電子，通過b點的電子速率為A．勻強電場的方向由d指向aB．勻強電場的電場強度大小為2mC．電子通過d點時的速率為5D．電子從a到c的時間可能為L三、實驗題11．某同學(xué)要測量一新型材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：（1）如下圖，用游標(biāo)卡尺測量其長度L=mm；用螺旋測微器測量其直徑D=mm；（2）用多用電表的電阻“×10”擋，初步測量此圓柱體的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到擋（填“×100”或“×1”）并進行，再次進行測量時，表盤示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值約為Ω。（3）通過描繪伏安特性曲線來測量電阻，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：A．待測圓柱體電阻RxB．電流表A1（量程0~3mA，內(nèi)阻約50Ω）C．電流表A2（量程0~30mA，內(nèi)阻約30Ω）D．電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約10kΩ）E．電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約25kΩ）F．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻較小）G．滑動變阻器R1（阻值范圍0~15Ω，允許通過的最大電流2.0A）H．滑動變阻器R2（阻值范圍0~5kΩ，允許通過的最大電流0.5A）I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干要求結(jié)果盡量準(zhǔn)確，滑動變阻器應(yīng)選，電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選，（選填儀器前的字母代號），在方框中畫出實驗電路圖。（4）依據(jù)測得的數(shù)據(jù)計算出圓柱體的電阻率ρ=Ω·m。12．某同學(xué)測定電源電動勢，所使用的器材有：待測干電池一節(jié)、電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻RA待測）、電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻未知）、電阻箱R1、滑動變阻器R2（0~10Ω）、單刀雙擲開關(guān)S、單刀單擲開關(guān)K各一個，導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)按圖甲所示電路連接進行實驗操作。測電流表A的內(nèi)阻：閉合開關(guān)K，將開關(guān)S與C接通，調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R2，電流表A的表盤指針如圖乙，其示數(shù)為A、電流表A1的示數(shù)為0.60A、電阻箱R1的示數(shù)為2.6Ω，則電流表A的內(nèi)阻RA=Ω。（2）測電源的電動勢：斷開開關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R1到較大值，將開關(guān)S接（填“C”或“D”），多次調(diào)節(jié)電阻箱R1，并記錄電阻箱R1的阻值R和對應(yīng)電流表A的示數(shù)I。（3）數(shù)據(jù)處理：圖丙是由實驗數(shù)據(jù)繪出1I?R的圖像，由此求出干電池的電動勢E=（4）如果電流表A的電阻未知，本實驗（填“能”或“不能”）準(zhǔn)確測出該電源的內(nèi)阻。四、解答題13．如圖所示為直流電動機提升重物裝置。電動機的內(nèi)阻一定，閉合開關(guān)K，當(dāng)把它接入電壓為U1=0.50V的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得此時流過電動機的電流是I1=0.25A；當(dāng)把電動機接入電壓為U2=8.0V的電路中時，電動機正常工作且勻速提升重物，工作電流是I2=1.0A，求：（1）電動機正常工作時的輸出功率及電動機的效率；（2）若重物質(zhì)量m=2.0kg，電動機提升重物的速度大小是多少?（g取10m/s2）14．如圖所示，高壓直流電源的電動勢E=1500V、內(nèi)阻r=20Ω，定值電阻R=100Ω，滑動變阻器Rx的最大阻值為250Ω，初始時滑片位于滑動變阻器的最下端。一水平放置的平行板電容器，與電阻Rx并聯(lián)，它的極板長L=1.2m，兩板間距離d=0.4m，兩板間正對區(qū)域的電場認(rèn)為是勻強電場?，F(xiàn)有一帶正電微粒以速度v0從兩板中央平行極板射入，微粒能落到下板的正中央，已知微粒質(zhì)量m=3.2×10-3kg，電量q=+1.6×10-5C，重力加速度g取10m/s2，求：（1）微粒入射速度v0為多少？（2）為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，滑動變阻器Rx接入電路的電阻值的范圍是多少？15．如圖甲所示，足夠大水平面上存在方向水平的勻強電場，場強E隨時間t周期性變化的規(guī)律如圖乙所示（向右為正方向）。帶電量q=+1.25×10?4C、質(zhì)量M=0.5kg的小物塊靜止在電場區(qū)的左邊緣，物塊左側(cè)鑲嵌一個被壓縮的小彈簧（圖中未畫出），彈簧勢能Ep=240J，長l=0.8m的輕桿可繞一端O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定質(zhì)量m=0.5kg（1）小物塊剛開始運動時的速度；（2）小物塊從開始運動到最終停下來系統(tǒng)電勢能的改變量。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．帶電過程是電子轉(zhuǎn)移的過程，只不過是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，該過程中電荷的總量不變，A正確，不符合題意；B．若金屬球帶正電，手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時，頭發(fā)上的電子會轉(zhuǎn)移到金屬球上，從而使得人頭發(fā)帶上正電荷，B錯誤，符合題意；C．出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象能夠說明同種電荷相互排斥，C正確，不符合題意；D．當(dāng)人在觸摸靜電球時，人站在絕緣材料上，人身體就會帶上電荷，即人的頭發(fā)上會帶上同種電荷，由于同種電荷相互排斥，故此時人的頭發(fā)會豎起來，D正確，不符合題意。故答案為：B。

【分析】手接觸起電機時電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，使人體帶上同重電荷，結(jié)合同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引分析判斷正確的選項。2．【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)q=It，可知充電寶輸出的電流I=qB．手機電池不是純電阻電路，不能用歐姆定律計算內(nèi)阻，B不符合題意；CD．充電寶減少的電能為E=UIt=5×2×3×60J=1800J，由于手機電池存在內(nèi)阻，一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因此手機電池增加的化學(xué)能小于1800J，C不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】根據(jù)電流的定義式得出充電寶輸出的電流，閉合電路歐姆定律適用于純電阻電路，結(jié)合電工功的表達式以及能量關(guān)系得出手機增加的化學(xué)能。3．【答案】D【解析】【解答】A．由電場線的分布圖可知，A點的場強比B點的大，則塵埃在B點的加速度小于在A點的加速度，所以A不符合題意；B．根據(jù)等勢線與電場線垂直的特點，作出B點的等勢線，如圖所示，則有φB=φC，根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低，則有C．由于電場力是個變力，并且大小方向都在變，所以塵埃在遷移過程中不可能做類平拋運動，則C不符合題意；D．由塵埃的運動軌跡可知其受力特點，開始時，電場力與速度方向夾角為純角，后來為銳角，可判定靜電力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減小，所以D符合題意；故答案為：D。

【分析】電場線越密，電場強度越強，等勢線與電場線垂直，沿著電場線電勢逐漸降低，利用功能功能關(guān)系得出電勢能的變化情況，結(jié)合類平拋運動的規(guī)律分析判斷正確的選項。4．【答案】D【解析】【解答】A．由圖像可知，M點附近的電勢為負(fù)值、O點附近的電勢為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，A不符合題意；B．φ-y圖像的斜率表示場強，A、N點的電勢為零，圖中這兩點的斜率不為零，即場強不為零，B不符合題意；C．從N點沿y軸正方向，電場強度的大小先減小后增大再逐漸減小，C不符合題意；D．將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增后減，所以，電場力先做負(fù)功后做正功，D符合題意。故答案為：D。

【分析】根據(jù)M和O點電勢的正負(fù)得出兩個電荷的電性，φ-y圖像的斜率表示場強，結(jié)合圖像得出電場強度的變化情況，利用功能關(guān)系得出電場力做功的正負(fù)。5．【答案】B【解析】【解答】CD．等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω?m2，左右兩邊單位不同，則此式不合理。CD不符合題意。A．等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω，單位是合理的。將b=a代入得到R≠0，因為電阻是很薄的一層，電阻應(yīng)該很小，這個等式是不合理的，A不符合題意；B．等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω，單位是合理的。將b=a代入得到R=0，B公式是合理的。故答案為：B。

【分析】把物理量的單位代入表達式，只有當(dāng)左右兩邊的單位相同時其表達式才是正確的。6．【答案】B【解析】【解答】A．僅將A板水平向右緩慢平移一些，兩板正對面積減小，根據(jù)C=εS4πkd，電容C減小，電容器與電源相連，電壓不變，根據(jù)Q=CU，電荷量Q減小，電容器放電，電流方向為順時針。電路中有一二極管，當(dāng)電容器放電時，二極管電阻無窮大，電路相當(dāng)于斷路，則電容器的電荷量不變，電壓U增大。平移A板前，帶電油滴靜止不動，受到向上的電場力大小等于重力大小，可知油滴帶正電，平移A板后，電場力B．僅將B板豎直向下緩慢平移一些，兩板間距增大，根據(jù)C=εSC．?dāng)嚅_S，電容器電荷量不變，僅將A板水平向左緩慢平移一些，兩板正對面積減小，根據(jù)C=εSD．?dāng)嚅_S，電容器電荷量不變，僅將B板豎直向上緩慢平移一些，兩板間距減小，根據(jù)C=εS4πkd，電容C增大，根據(jù)Q=CU，電場強度E=Ud=4πkQεS故答案為：B。

【分析】根據(jù)電容器的決定式以及定義式得出電容器兩極板間的電荷量變化情況，結(jié)合電場力的表達式以及勻強電場電場強度的表達式得出油滴的運動情況以及靜電計指針偏角的變化情況，通過電勢能的表達式得出油滴電勢能的變化情況。7．【答案】B【解析】【解答】A．根據(jù)重力勢能隨位移的變化關(guān)系EP=mgssinB．由圖線2可知，當(dāng)位移s=1m時，小球的動能達到最大值，電場力與重力的下滑分力相平衡，因此mgsinθ=kQqC．斜桿底端至小球速度最大處，由能量守恒可知Uq=Ekm+D．從s=1m處到最高點的過程中，根據(jù)能量守恒可知，減少的電勢能和減少的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，即EPq+ΔE故答案為：B。

【分析】根據(jù)重力勢能隨位移的變化情況得出小球的質(zhì)量，結(jié)合圖像2以及共點力平衡得出電荷量的大小，利用能量守恒定律得出底端正點電荷形成的電場的電勢差。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．XX?加圖2波形電壓、YY?加圖1波形電壓，由示波器工作原理可知電子在電場的作用下，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線，A不符合題意；B．XX?加圖3波形電壓，電子在水平電場作用下，左右周期性打在屏上，YY?加圖2波形電壓，屏上在兩個位置出現(xiàn)亮點，B符合題意；C．XX?加圖4波形電壓，電子在屏上水平方向掃描，YY?加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線，C符合題意；D．XX?加圖4波形電壓，電子在屏上水平方向掃描，YY?加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條水平亮線，D不符合題意。故答案為：BC。

【分析】根據(jù)示波器的工作原理以及電子在電場中的運動得出屏上出現(xiàn)的圖像形狀。9．【答案】A,B,C【解析】【解答】A．將滑片向下滑動，電路中的總電阻增大，根據(jù)I=EB．電壓表V2測量的是路端電壓，電壓表V1測量的是燈泡L1兩端的電壓，因總電流減小，所以V1的示數(shù)減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E?Ir，可知路端電壓增大，即V2的示數(shù)增大，B符合題意；C．由圖可知，外電阻大于內(nèi)電阻，將滑片向下滑動，電路中的外電阻增大，與內(nèi)電阻差值變大，電源的輸出功率減小。電源的效率為η=UD．電壓表V2的測量值為路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U內(nèi)+U外，可得，V2的變化量為ΔU2=ΔU內(nèi)，所以故答案為：ABC。

【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律以及串聯(lián)電路的特點得出兩燈泡亮度的變化情況，結(jié)合閉合電路歐姆定律得出路段電壓的表達式，從而得出電壓表2的示數(shù)以及電壓表和電流表示數(shù)變化量的比值的大小關(guān)系，通過電功率的表達式以及P-R的圖像和電源效率的表達式得出電源效率的變化情況。10．【答案】B,D【解析】【解答】AB．從a到b，由動能定理得?eUab=12mvb2?12mv02，其中由ab=L，ae=L2，可知ac⊥be，即電場線為ca，由c指向a：C．因bc=3L，則bd=23bcD．若電子從a到c做勻加速直線運動，由直線運動規(guī)律得2L=v0+故答案為：BD。

【分析】電子從a到b和a到c的過程根據(jù)動能定理以及電場力做功的表達式得出勻強電場的方向以及電場強度的大小，電子從b到d的過程利用動能定理得出A點的速度，電子從a到c的過程利用勻變速直線運動的平均速度的表達式得出電子從a到c的時間。11．【答案】（1）42.40；4.700（2）×100；歐姆調(diào)零；1200（3）G；B；D；（4）0.49【解析】【解答】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為42mm，游標(biāo)尺是20分度，游標(biāo)尺的第8刻度線與主尺的某刻度線對齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.05×8mm=0.40mm，因此圓柱體的長度為L=42mm+0.40mm=42.40mm，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，則有圓柱體的直徑D=4.5mm+0.200mm=4.700mm（2）用多用電表的電阻“×10”擋，測量此圓柱體的電阻，指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明多用電表的電阻檔位選擇的較低，應(yīng)選用高一點的檔位，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”。選好“×100”檔位后，兩表筆相接，進行歐姆調(diào)零。由表盤示數(shù)，則該電阻的阻值約為R=12×100Ω=1200Ω（3）要求結(jié)果盡量準(zhǔn)確，即要求電壓從零開始變化，則滑動變阻器應(yīng)分壓方式接入電路，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的R1，即G。由歐姆定律可知，流經(jīng)圓柱體的最大電流約為I=ER=41200A≈0.0033A=3.3mA電流表應(yīng)內(nèi)接，因此實驗電路圖如圖所示。（4）由電阻定律R=ρLS【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理以及螺旋測微器的讀數(shù)原理讀出圓柱體材料的長度以及直徑；

（2）根據(jù)歐姆表的讀數(shù)原理得出選擇的倍率以及該電阻的阻值；

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出電路中的最大電流，從而選擇電流表，結(jié)合電流表示數(shù)的內(nèi)外接法的判斷得出電流表的接法，利用測量一新型材料制成的圓柱體的電阻率的實驗原理連接電路圖；

（4）根據(jù)電阻定律的表達式得出電阻率的表達式，代入數(shù)據(jù)得出電阻率的大小。12．【答案】（1）0.52；0.40（2）D（3）1.47~1.49（4）不能【解析】【解答】（1）分度值為0.02A，則讀數(shù)為0.52A。流過電阻箱R1的電流I1=I-I2=（0.60-0.52）A=0.08A，電壓U1=R1I1=2.6×0.08V=0.208V，則電流表內(nèi)阻R（2）測電源的電動勢和內(nèi)阻：斷開開關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R1，將開關(guān)S接D。（3）根據(jù)實驗步驟和閉合電路歐姆定律可知E=I（R+RA+r），變形可得1I=R（4）設(shè)圖線的縱截距為b，由（4）得b=RA+r【分析】（1）根據(jù)并聯(lián)電路的分流作用以及歐姆定律得出電流表的內(nèi)阻；

（2）根據(jù)測電源的電動勢以及內(nèi)阻的實驗原理得出開關(guān)s所接的位置；

（3）結(jié)合閉合電路歐姆定律以及U-R的圖像得出電源的電動勢；

（4）根據(jù)U-R圖像的斜率得出內(nèi)阻的表達式，從而判斷能否準(zhǔn)確求出電源的內(nèi)阻。13．【答案】（1）解：電動機不轉(zhuǎn)時，此時電動機為純電阻元件，則r=電動機正常工作時消耗的功率為P=電動機正常工作時線圈電阻損耗的功率為P電動機正常工作時輸出功率為P電動機正常工作時效率為η=（2）解：勻速提升時，拉力