【文档说明】内蒙古呼和浩特市第二中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题 含解析.docx,共(17)页,999.237 KB,由小赞的店铺上传
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呼和浩特市第二中学12021级高二线上测试物理试题考试时间100分钟,满分100分一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。其中1-8小题是单项选题,9-12小题是多项选择题。)1.下列说法中正确是()A.电荷的定向移动方向即为电流的
方向B.电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同C.电源内非静电力做功越多,向外提供的电能越多,表明电动势越大D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服,要用包含金属丝的织物制成,利用了静电屏蔽的原理【答案】D【解
析】【详解】A.正电荷的定向移动方向即为电流的方向。故A错误;B.正电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同。故B错误;C.电源内将单位正电荷从负极移到正极,非静电力做功越多,表明电动势越大。故C错
误;D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服,要用包含金属丝的织物制成,利用了静电屏蔽的原理。故D正确。故选D。2.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示.现保持B板不动,适当移动A板,发现静电计指针张角减小,则A板可
能是()A.右移B.左移C.上移D.下移【答案】A【解析】【分析】解答本题关键掌握:静电计测定电容器板间的电势差,电势差越大,指针偏角越大,根据电容器电容的决定式4SCkd=,分析电容的变化,由于电容器的电量不变,由电
容器的定义式QCU=分析电势差的变化;【详解】A、将A板向右移一些,板间距离减小,由电容的决定式4SCkd=,可知电容增大,而电容器电的量不变,由QCU=分析得知,板间电势差减小,则静电计指针偏角减小,相反,同理可知,A板向左移一些时,静电
计指针偏角增大,故A正确,B错误;C、A板向上移或下移一些,两极板正对面积减小,由电容的决定式4SCkd=,可知,电容减小,而电容器电量不变,由QCU=分析得知,板间电势差增大,则静电计指针偏角增大,故CD错误.【点睛】对于电容器动态
变化分析问题,关键根据电容的决定式4SCkd=和定义式QCU=结合进行分析,同时要抓住不变量.3.如图所示,三条等势线上有a、b、c、d四点,若将一负电荷由c经a移到d,静电力做正功1W,若由c经b移到d,静电力做正功W2,则()A.12WW
,12B.12WW,12C.12WW=,12D.12WW=,12【答案】D【解析】【详解】将一负电荷由c经a移到d,静电力做正功为1cdWqU=由c经b移到d,静电力做正功为2cdWqU=则有12WW=电场
力对负电荷做正功时,电势升高,则12故选D。4.如图,长方体金属块各处的电阻率均相同,其长、宽、高之比为::6:2:3abc=,不计导线电阻,当M、N两端的电压为6V时,金属块中的电流为1A,则当P、Q两端的电压为12V时,金属块中的电流为()A.
0.5AB.2AC.8AD.10A【答案】C【解析】【详解】由电阻定律可知22:::4:1MNPQacRRacbcab===6MNURI==1.5PQR=可知8APQUIR==故选C5.如图所示,a
、b两根垂直纸面的直导体通有等值的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等,要使P点的磁场方向向左,则a、b中电流的方向为A.都向纸内B.都向纸外C.a中电流方向向纸外,b中向纸内D.a中电流方向向纸内,b中向纸外【答案】D【解析
】【详解】A.若a、b中电流的方向都向纸内,则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下,电流b在P点。的磁场方向垂直于bP向右下,P点的磁场方向向下,故A项错误;B.若a、b中电流的方向都向纸外,则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右
上,电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上,P点的磁场方向向上,故B项错误;C.a中电流方向向纸外,b中向纸内,则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上,电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下,P点的磁
场方向向右,故C项错误;D.a中电流方向向纸内,b中向纸外,则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下,电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上,P点的磁场方向向左,故D项正确。6.下列有关磁感应强度的说法中,正确的是(
)A.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该
处磁感应强度的大小一定是FILD.磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量,由磁场自身因素决定【答案】D【解析】【详解】A.垂直磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向垂直,A错误;B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,
则该点的磁感应强度不一定为0,可能通电导线与磁感应强度方向平行,故B错误;C.若有一小段长为L、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,只有当导体垂直于磁感线放置时,该处磁感应强度的大小才等于FIL,故C错误;D.磁感应强度的物理意义就是用来描述磁场强弱和方向的物理量,由磁场
自身因素决定,故D正确。故选D。7.如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入,A、B板长为L,相距为d,电压为U2,则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是(不计粒子重力)()A.21UU<2dLB.21
UU<dLC.21UU<222dLD.21UU<22dL【答案】C【解析】【详解】带电粒子在电场中被加速,则有21102qUmv=−带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动。匀速直线运动:由运动学公式得L=vt
匀加速直线运动:设位移为x,则有222122qUxattmd==要使带电粒子能飞出电场,则有2dx联立可得21UU<222dL故选C。8.如图所示,直线A为某电源的UI−图线,曲线B为某小灯泡D1的UI−图线的一部分,用该电源和
小灯泡D1组成闭合电路时,灯泡D1恰好能正常发光,则下列说法中正确的是()A.小灯泡是非线性元件,图像的斜率对应电阻值B.此电源的内阻为23C.灯泡D1的额定电压为3V,额定功率为6WD.把灯泡D1换成“3V,12W”的灯泡D2,D2能正常发光【答案】C
【解析】【详解】A.由图像B可知,小灯泡为非线性元件,但是因为图像的纵坐标不是从零开始的,故图像的斜率不是灯泡电阻,A错误;B.根据UEIr=−可知,电源的UI−图线中纵截距表示电动势的大小,由图线A读出电源的电动势为4VE=,图线A的斜
率大小表示电源的内阻,则内阻大小为14Ω0.5Ω6r−==故B错误;C.灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,可知灯泡的工作电压为3VU=,2AI=,则灯泡D1的额定电压为3V,所以灯泡的功率为6WPUI==故C正
确;D.把灯泡D1换成“3V,12W”的灯泡D2,由2UPR=知,灯泡D2的正常工作时的电阻为2223Ω0.75Ω12URP===灯泡D1的电阻为13Ω1.5Ω2URI===把灯泡D1换成灯泡D2时,外电阻
变小,则输出电压小于3V,D2不能正常发光,故D错误。故选C。9.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三条等差等势线,实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是()A.电场中等势线的电势cba
B.粒子通过Q点时动能较小C.粒子通过P点时电势能较大D.粒子通过P点时加速度较大【答案】ACD【解析】【详解】A.根据电场强度方向垂直于等势线,结合粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧,且由于粒子带负电,可判断知粒子受到的电场力方向与电场强度的方向相反,由此可推知电场强
度方向垂直于等势线向上,根据沿电场强度方向电势降低可知cba故A正确;BC.粒子带负电,且由于QP,根据pEq=可知,在P、Q两点的电势能关系为ppPQEE粒子只受电场力作用,根据能量守恒定律可知粒子电势能与动能之和保持不变,则粒子通过Q点时动能较大,故B错误,C正确;D.等势
线越密的位置电场强度也越大,所以P点电场强度较大,粒子通过P点时加速度较大,故D正确。故选ACD。10.如图,用灵敏电流表G和电阻箱R串联改装成一个电压表,灵敏电流表G的满偏电流为g2mAI=,内阻为g300ΩR=,电阻箱R接入电路的阻值为1200Ω
R=,则()A.灵敏电流表G满偏电压为g600VU=B.改装后的电压表的量程为3VC.灵敏电流表G原表盘上1mA刻度线对应的电压值为1.5VD.若增大电阻箱R接入电路的阻值,则改装后的电压表的量程减小【答案】BC【解析】【详解】A.灵敏电流表G的满偏电压为ggg0.6VUIR==故A
错误;的B.改装后的电压表的量程为()gg3VUIRR=+=故B正确;C.灵敏电流表G原表盘上1mA刻度线对应的电压值为13V1.5V2=,故C正确;D.根据()ggUIRR=+若增大电阻箱R接入电路的阻值,则改装后的电压表的量程增大,故D错误。故选B
C。11.如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的大小分别为1U、2U、3U,理想电流表A的示数变化量的大小为I,则()A.A的示数减小B.V2的示数减小C.3U与I的比值的绝对值等于rR+D.1
U小于2U【答案】BC【解析】【详解】A.由于V1、V2、V3为理想电压表,其内阻无限大,则该电路中定值电阻阻值R、滑动变阻器与电流表串联,则根据闭合电路的欧姆定律有()EIRrR=++滑当滑动变阻器滑片向下滑动,则
R滑减小,电流表电流I增大,A错误;B.由选项A分析可知,电压表V2测量的是定值电阻R与滑动变阻器R滑串联部分的电压,根据闭合电路的欧姆定律有2UEIr=−由于I增大,则U2减小,B正确;C.由于V3测的是滑动变阻器的电压,根据闭合电路的欧姆定律有()3UEIRr=−+则3
=URrI+C正确;D.根据选项C,同理可得2=UrI又因为V1测R两端的电压1URI=,Rr联立可得12UUII解得12UUD错误。故选BC。12.如图所示,电源电动势30VE=,内
电阻2r=,一个“6V,12W”的电灯L与一个绕线电阻为10.5=R的电动机M串联接入电路,已知电路中电灯正常发光,电动机转子转动,则()A.通过电灯的电流2AB.电动机两端的电压20VC.电动机输出的机
械功率38WD.电源的效率为95%【答案】ABC【解析】【详解】A.流过电灯的电流为LL12A2A6PIU===A正确;B.由闭合电路欧姆定律,电动机两端的电压为()L30226V20VUEIrU=−−=−−=B正确;C.电动
机的输出功率为()22120220.5W38WPUIIR=−=−=出C正确;D.电源的效率为2230222100%100%86.7%302EIIrEI−−==D错误。故选ABC。二、实验探究题:本题共2小题,每空2分,共20分。13.某小
组同学欲了解某材料制成的导线在常温下的电阻率,进行了如下实验。(1)利用螺旋测微器测量该导线直径如图所示,则该导线直径测量值___________mm。(2)该小组同学用欧姆表粗测出导线的阻值xR为150Ω,为了较准确测量该电阻的阻值Rx,现有电源
(12V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~200Ω,额定电流为1A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0~100mA,内阻约5Ω);B.电流表(0~500mA,内阻约1Ω);C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)。为减小测量误差,在实验中,电流表应选
用___________(选填器材前的选项字母),实验电路应采用图中为的___________(选填“甲”或“乙”),这样测量的阻值比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。【答案】①.4.700②.A③.甲④.偏小【解析】【详
解】(1)[1]由图可得,该导线直径测量值为4.5mm20.00.01mm4.700mmd=+=(2)[2]由所给器材可知通过Rx的最大电流约为m12A80mA150xI==虽然两个电流表量程均大于80mA,但为了能够使电流表指针偏转达到适当幅度从而减小测量误差,应选用量程较小的电流
表A。[3]为使电表安全,电压表应选择量程大于12V的D。由于待测电阻的阻值满足AVxRRR所以为了减小系统误差,电流表应采用外接法,即电路应采用甲图。[4]电流表采用外接法,电压表示数为Rx两端电压的真实值,由于电压表分流作用,使电流表示数略大于通过Rx的电流真实值,由欧姆定律知,这样
测量的阻值比真实值偏小。14.某同学根据图甲所示的欧姆表原理图,利用微安表(满偏电流为300μA、内阻为100Ω)、滑动变阻器R(最大值为k)和一节干电池,将微安表改装成欧姆表。(1)将两表笔短接,调节R使微安
表指针指在“___________A”处;(2)当两表笔之间接入阻值为2.4k的定值电阻时,微安表指针指在如图乙所示位置,则其读数为___________A,电池的电动势为___________V,欧姆表的内阻为___________k
;(3)将微安表上的A处标明“”,“300”位置处标明“0”,“100”位置处标明“___________”,并在其他位置标明相应的电阻刻度值,这样就把微安表改装成了欧姆表;(4)经过一段时间之后,电池的电动势降低,内阻增大,则重新欧姆调零之后,测得的电阻阻值将
___________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。【答案】①.300②.200③.1.44④.4.8⑤.9600⑥.偏大【解析】【详解】(1)[1]两表笔短接调零时,应使表的指针指在微安表的电流满偏位置,即指针指在300μA处;(2)[2][3][4]由图乙
可知微安表的指针指在200μA处;根据闭合电路欧姆定律,两表笔短接时有g内=EIR接入阻值为2.4k的定值电阻时,有232400gEIR=+内解得1.44VE=,4.8kR=内(3)[5]当电流100μAI=时有1g13ERRI=+内解得1960
0R=(4)[6]由g内=EIR和xEIRR=+内,可得11xgIRIE=+则电动势减小,测量同一未知电阻时对应的微安表示数减小,则电阻阻值增大。三、计算题:本题共3小题,共32分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要
的演算步骤。15.如图所示电路中,电动势E=9V,内阻r=1,R2=2,灯A标有“12V,12W”、灯B标有“4V,4W”字样,调节滑动变阻器R1的大小,使灯B正常发光,试求∶(1)这时灯A的实际功率PA;(2)滑动变阻
器R1接入电路的实际阻值R。【答案】(1)3W;(2)1Ω【解析】【详解】(1)灯A电阻RA=21212=12灯B电阻RB=244=4流过R2的电流为I2=44A=1A灯A两端实际电压为UA=4+12=6V则灯A的实际功率为PA=2AAUR=3W(2)流过灯A
的电流IA=AAUR=0.5A流过R1的总电流为I=I1+I2=1.5A由闭合电路欧姆定律得UA=E−I(R+r)解上式得R=116.如图所示,电路中电池的电动势E=3.0V,内电阻r=1.5Ω,固定电阻R1=0.5Ω,R2是可变电阻,其阻值范围是0~5Ω
,电容器C1=6μF,C2=3μF求:(1)开关S断开时,A、B两点间的电势差为多大?(2)开关S闭合,如R2取1.0Ω,则电容器C1电量改变了多少?(3)开关S闭合,R2为多大时,它自身消耗的功率最大?最大功率是多少?【答案】(1)3.0V;(2)51.510C−;(3)2Ω;1.125
W【解析】【详解】(1)开关S断开时,A、B两点间的电势等于电源电动势,即3.0VABUE==(2)开关S断开时,电容器C1两端电压为13.0VUE==电容器C1的电荷量为51111.810CQCU−==开关S闭合后,R1与R2并联,
电容器C1两端电压为'11120.5VRUERRr==++此时电容器C1的电荷量为''51110.310CQCU−==则电容器C1的电荷量改变量为'5111.510CQQQ−=−=(3)将R1等效为电源内阻,则'12
ΩrrR=+=因此当'22ΩRr==时,它的消耗功率最大,此时电路中的电流为'20.75AEIRr==+的最大功率为221.125WPIR==17.如图,BC是半径为R的半圆光滑绝缘轨道,固定在竖直平面内,B、C两点连线为其竖直直径,空间中存在
竖直向下、电场强度大小为mgqE=的匀强电场。一质量为m、电荷量为q+的小球以一定的初速度从与半圆轨道的圆心O等高的A点进入电场中,运动一段时间后从半圆轨道的最高点B水平进入轨道,恰好能在半圆轨道内侧做圆周运动而不脱离轨道.重力加速度大小为g,小球可视为质点,不计空气阻力
,求:(1)小球在B点的速度大小;(2)小球运动到半圆轨道的最低点C时,小球对半圆轨道的压力大小;(3)小球的初速度大小。【答案】(1)2gR;(2)12mg;(3)6gR【解析】【详解】(1)小球恰
好在B点不脱离轨道,做圆周运动,由牛顿第二定律有2BvmgqEmR+=解得2BvgR=(2)小球从B到C点,由动能定理有()2211222CBmgqERmvmv+=−小球在C点,由牛顿第二定律有2CvNmgqEmR
−−=解得12Nmg=由牛顿第三定律有,小球对半圆轨道的压力大小12NNmg==(3)小球到B点时,在竖直方向无分速度,根据逆向思维,可认为小球从B点到A点做类平抛运动经竖直方向由牛顿第二定律有ymgqEma+=解得2yag=竖直方向由匀变速
直线运动规律有22yyvaR=小球的初速度大小220Byvvv=+解得06vgR=