安徽省蕪湖市師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理 Word版含解析.docx

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2023—2024學(xué)年高二年級上學(xué)期期中檢測聯(lián)考物理試卷考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、選擇題（本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個選項中，第1~7小題只有一個選項符合題目要求，第8~10小題有多個選項符合題目要求。第1~7小題選對得4分，選錯、多選、不選均得0分；第8~10小題全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯、不選均得0分。）1.法國科學(xué)家?guī)靵鲈?785年發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，下列關(guān)于庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程說法，正確的是（　?。〢.庫侖從萬有引力定律中得到啟示，將電荷間的相互作用類比于物體間的引力作用，用實驗直接測量了電荷間作用力與距離的關(guān)系B.庫侖用庫侖扭秤直接測出了靜電力常量的數(shù)值C.質(zhì)量相等的兩個帶電金屬球，如果相互接觸后再分開，每個金屬球的電荷量都是原來的一半D.任何兩個電荷間的相互作用都滿足庫侖定律【答案】A【解析】【詳解】A．庫侖從萬有引力定律中得到啟示，將電荷間的相互作用類比于物體間的引力作用，用實驗直接測量了電荷間作用力與距離的關(guān)系，故A正確；B．庫侖通過庫侖扭秤實驗得出庫侖定律，沒有測出靜電力常量，故B錯誤；C．完全相同的兩個帶電金屬球，如果相互接觸后再分開，電荷量的分配應(yīng)先中和再平分，不一定是原來的一半，故C錯誤；D．真空中兩個靜止的點電荷間的相互作用滿足庫侖定律，故D錯誤。 故選A。2.體液的主要成分是水和電解質(zhì)，因此容易導(dǎo)電，而體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電。我們可以用某型號脂肪測量儀（如圖甲所示）來測量人體脂肪率，脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示。測量時，閉合開關(guān)S，測試者兩手分別握住兩導(dǎo)體手柄，則（　?。〢.人體內(nèi)水和脂肪導(dǎo)電性不同，兩者中脂肪的電阻更大一些B.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應(yīng)的電壓表示數(shù)較小C.測量時電子從經(jīng)過身體流向形成電流D.飲水后，人體水分增多，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小【答案】D【解析】【詳解】A．導(dǎo)電性不同，表示導(dǎo)體的電阻率不同，人體內(nèi)水和脂肪相比，脂肪的電阻率更大一些，不是電阻，A錯誤；B．體型相近的兩人相比，脂肪含量高者，接入電路中的電阻較大，電路中的電流較小，根據(jù)可知，電壓表示數(shù)較大，B錯誤；C．測量時電流方向從經(jīng)過身體流向，電子運動方向是電流的反方向，所以是從經(jīng)過身體流向，C錯誤；D．飲水后，人體水分增多，人體脂肪所占比例減小，所以脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小，D正確。故選D。3.夏天，受強對流天氣影響，經(jīng)常有雷電發(fā)生。為避免雷電造成的損害，某建筑頂部裝有避雷針。如圖所示為某次閃電前瞬間避雷針周圍電場的等勢面分布情況。在等勢面中有A、B、C三點，其中A、B兩點位置關(guān)于避雷針對稱。下列說法正確的是（　?。?A.A、B兩點的場強相同B.此次閃電前瞬間避雷針尖端一定帶負電C.從云層沿直線向避雷針尖端運動的電荷受到的電場力可能越來越小D.某正電荷從點移動到點，電場力對該電荷做負功【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，相鄰等勢線之間的電勢差相等，均為1kV，由于等差等勢線分布的密集程度能夠間接表示電場的強弱，A、B兩點位置關(guān)于避雷針對稱，則這兩點位置的等勢線分別密集程度相同，可知這兩點的電場強度大小相等，由于電場線垂直于等勢線，由高電勢點指向低電勢點，而電場強度的方向沿電場線的切線方向，可知A、B兩點的電場強度的方向不同，即A、B兩點的場強不相同，故A錯誤；B．根據(jù)上述可知，電場線整體方向由下指向上，即起源于避雷針，而電場線起源于正電荷或無窮遠，可知此次閃電前瞬間避雷針尖端一定帶正電，故B錯誤；C．根據(jù)上述，結(jié)合圖形可知，從云層沿直線向避雷針尖端運動的電荷所在位置的等勢線分布逐漸變密集，即電場強度逐漸變大，電荷受到的電場力也越來越大，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知某正電荷從點移動到點，電場力對該電荷做功為可知，某正電荷從點移動到點，電場力對該電荷做負功，故D正確。故選D。4.一個帶電量為的點電荷，放在長為的不帶電的導(dǎo)體棒中心軸線上，點電荷距離棒左端的距離為，取離點電荷無窮遠處電勢為零，如圖所示，當棒達到靜電平衡后，導(dǎo)體棒的中心點處電場強度的大小和電勢的說法，正確的是（　?。?A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【詳解】電場中導(dǎo)體棒靜電平衡后，整個導(dǎo)體棒是個等勢體，內(nèi)部場強處處為零，即；取無窮遠處電勢為零，又因為沿著電場線電勢降低，所以導(dǎo)體棒電勢。故選C。5.空間中存在平行于紙面的勻強電場，在紙面內(nèi)取點為坐標原點建立軸，如圖甲所示?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為、電量為的帶電微粒，在時刻以一定初速度從軸上的點開始沿逆時針做勻速圓周運動，圓心為、半徑為。已知圖中圓為其運動軌跡，為圓軌跡的一條直徑。除勻強電場的電場力外，帶電微粒還受到一個變力（非靜電力）的作用，不計其它力的作用。測得帶電微粒（看作試探電荷）所處位置的電勢隨時間變化圖像的一部分如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。〢.電場強度的大小為，方向與軸正方向夾角為B.點與點的電勢差C.微粒在時所受變力達最大值D.微粒做勻速圓周運動的過程中變力的最小值為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，經(jīng)過時間帶點微粒處于電勢最高處，之后電勢逐漸降低，一直到 時刻最低，說明電場方向從時刻所處位置指向時刻所處位置，如下圖所示從圖示看出，時刻所處位置和時刻所處位置兩點的電勢差則電場強度的大小還可以從圖像看出從時刻到時刻帶電微粒運動了半個周期，所以運動周期設(shè)帶電微粒在電場中時間內(nèi)繞圓心運動的角速度為，則解得則電場強度的方向與軸正方向的夾角為故A錯誤；B．點與點的電勢差將代入，解得故B錯誤； C．時刻電勢最低，則如圖所示，電場力背離圓心，根據(jù)合力提供向心力可得將、代入，解得根據(jù)圓周運動知識可知時刻所處位置等效于重力場中的最低點，的值最大，再經(jīng)過一個周期，時間變?yōu)橐虼宋⒘Ｔ跁r所受變力達最大值故C正確；D．時刻電勢最低高，電場力指向圓心，根據(jù)合力提供向心力可得將、代入，解得根據(jù)圓周運動知識可知時刻所處位置等效于重力場中最高點，的值最小故D錯誤。故選C。6.如圖，用三根絕緣細繩把三個帶同種電荷的小球懸掛在點。小球靜止時，恰好位于同一水平面。細繩與豎直方向的夾角分別為，已知小球的質(zhì)量分別為，電荷量分別為，則下列說法正確的是（　?。?A.若小球的質(zhì)量，則一定有B.若小球的質(zhì)量，則可能有C.若小球所帶電荷量，則一定有D.若小球所帶電荷量，則一定有【答案】B【解析】【詳解】A．對ABC三個小球整體來看，其整體重心在豎直線上，由此得到當時當時這是不能實現(xiàn)的，A錯誤；B．由A項分析，當時B正確；C．小球位置與其質(zhì)量有關(guān)，與電荷量無關(guān)，電荷量只決定小球張開的絕對大小，不影響相對大小，C錯誤；D．由C項分析可知，D錯誤。故選B。7.比亞迪“漢EV”是全球首款搭載“刀片電池”的車型。若該車裝配了120 塊“刀片電池”，每塊“刀片電池”的容量是200A·h，平均工作電壓是3.2V，則下列說法正確的是（　　）A.單塊電池充滿電后儲存的電荷量是200CB.單塊電池充滿電后儲存的電能是640W·hC.若該車在某次行駛中平均能耗13kW·h/100km，則其續(xù)航里程是640kmD.若某塊電池充電電流是200A，則經(jīng)過15min可將該電池從其容量的30%充到45%【答案】B【解析】【詳解】A．單塊電池充滿電后儲存的電荷量為故A錯誤；B．單塊電池充滿電后儲存的電能為故B正確；C．該車充滿電后儲存的電能為則其續(xù)航里程為故C錯誤；D．若某塊電池充電電流是200A，則經(jīng)過15min可將該電池從其容量充到即為總?cè)萘康?5%，故可將該電池從其容量的30%充到55%，故D錯誤。故選B。8.空間中有兩個固定點電荷A和B，帶電荷量的絕對值分別為QA和QB，以點電荷A、B連線上某點為原點，以點電荷A和B所在的直線為x軸建立直角坐標系，分別作出部分和 圖像，如圖所示，無窮遠處電勢為零．則下列說法正確的是（　　）A.A為正點電荷，B為負點電荷，且QA>QBB.A為負點電荷，B為正點電荷，且QA>QBC.1是圖像，2是圖像D.1是圖像，2是圖像【答案】BD【解析】【詳解】AB．由于正點電荷周圍電勢趨于正無窮大，所以由圖可知B為正點電荷，因為點電荷B右側(cè)有場強為0的點，說明A為負點電荷，因電場強度疊加為0的位置，離B近，離A遠，故由可知QA>QBB正確，A錯誤；CD．當圖像斜率為0時，場強為0，結(jié)合圖中的輔助線，可知1是圖像，2是圖像，D正確，C錯誤。故選BD。9.現(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院進行輸液治療時都采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)護方式。為減輕醫(yī)務(wù)人員負擔，有不少輸液傳感器投入使用。某電容輸液傳感器測量裝置示意圖如圖甲所示，測量電路如圖乙所示，A、B間接入恒定電壓U0，自動控制開關(guān)S置于1時電容器充電、置于2時電容器放電。電容器在S的作用下周期性充放電，系統(tǒng)監(jiān)測每次充電過程中電容器兩端電壓隨時間的變化曲線，可自動判定輸液管中是否有藥液。在輸液管中有藥液和無藥液的兩次電容器充電過程中，電容器兩端電壓隨時間的變化曲線如圖丙所示，已知有藥液時測量電路中的電容值更大，則（　?。?A.曲線1為無藥液時的充電曲線B.曲線2為無藥液時的充電曲線C.曲線1對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大D.曲線2對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大【答案】AD【解析】【詳解】CD．設(shè)電容器兩端電壓為U，則電路中電流為畫出圖丙中兩條曲線對應(yīng)情況下電流隨時間變化的圖像如圖所示根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示電荷量，可以得到曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故C錯誤，D正確；AB．根據(jù)充滿電后電容器滿足曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故曲線2對應(yīng)情況下的電容值較大，已知有藥液時測量電路中的電容值更大，故曲線2為有藥液時的充電曲線，曲線1為無藥液時的充電曲線，故A正確，B錯誤。故選AD。10.在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時，六個理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用和（下同）表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用和表示。下列分析結(jié)論正確的是（　?。?A.、、示數(shù)均減小B.C.、、均不變D.、、均不變【答案】BD【解析】【詳解】A．當滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時，滑動變阻器的有效電阻減小，電路總電阻減小，干路電流變大，外電壓減小。即變大，減小，變大，并聯(lián)電路部分電壓減小，即減小，減小，變大，故A錯誤；B．根據(jù)變大，減小，變大，則故B正確；C．表示電阻，該阻值不變；表示滑動變阻器的有效阻值，該阻值減??；而因為變大，減小，則變大，所以變大，故C錯誤；D．表示電阻，不變，所以與是線性關(guān)系，即不變；根據(jù)閉合電路的歐姆定律得 所以的絕對值表示電源內(nèi)阻，其比值不變；根據(jù)則有不變，故D正確。故選BD。二、實驗題（共2小題，第11題6分，第12題10分，共16分）11.鉛筆芯是石墨和黏土的混合體。（1）某同學(xué)使用螺旋測微器測定其直徑d，某次測量結(jié)果如圖1所示，讀數(shù)為______mm。用游標卡尺測量其長度，示數(shù)如圖2所示，由圖可知其長度______cm。（2）某同學(xué)使用多用電表歐姆擋粗測其電阻，他首先將選擇開關(guān)置于“×10”倍率，接著將兩支表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向0，然后將兩表筆分別與該鉛筆內(nèi)芯兩端接觸，測其電阻時指針如下圖所示，該同學(xué)接下來應(yīng)該進行的操作是將選擇開關(guān)置于“______”倍率處（選填×1或×100），并重新進行歐姆調(diào)零，再進行測量?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為 [2]游標卡尺的讀數(shù)（2）[3]歐姆表指針從左往右偏，讀數(shù)從右往左讀，圖中指針指在右端表明示數(shù)較小，要想示數(shù)變大，則需要調(diào)至小擋位，即“”倍率。12.高二某班課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖所示，已知一個可變電阻的電阻值可在之間變化。除了可變電阻外，興趣小組現(xiàn)有的器材還有：直流電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）；電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；電流計G（量程為，內(nèi)阻為）；定值電阻；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為）；滑動變阻器（最大阻值為，額定電流為）；開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）實驗中要求盡量減小誤差，應(yīng)保證電表在測量時其最大示數(shù)超過量程的一半，則滑動變阻器應(yīng)選擇_____________（填“”或“”），電壓表應(yīng)選擇_____________（填“”或“”）。（2）為了在實驗中使電流計符合實驗要求，需要給電流計并聯(lián)一個阻值為_____________Ω的定值電阻，就可以將該電流計改裝為量程的電流表。（3）實驗中先將滑動變阻器的滑片移至左端，再閉合開關(guān)。在調(diào)節(jié)可變電阻阻值時，開關(guān)需要處于_____________（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。移動滑片 至合適位置，若此時電壓表示數(shù)為量程的三分之二，電流表示數(shù)為量程的四分之三，則此時可變電阻對應(yīng)的阻值為_____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.③.1④.閉合⑤.148【解析】【詳解】（1）[1][2]為了便于操作，則滑動變阻器應(yīng)選擇，為了保證電壓表在測量時其最大示數(shù)超過量程的一半，電壓表應(yīng)選擇。（2）[3]將電流計改裝為量程的電流表，需要并聯(lián)一個小阻值的定值電阻，根據(jù)歐姆定律有代入數(shù)據(jù)得解得（3）[4][5]根據(jù)題意可知，電流表量程應(yīng)選擇，對應(yīng)的開關(guān)需要閉合。根據(jù)歐姆定律，可變電阻對應(yīng)的阻值為三、解答題（共4小題，第13題8分，第14題10分，第15題10分，第16題13分，共41分）13.如圖，等量異種點電荷、固定在水平線上相距為的、兩點上，有一質(zhì)量為、電荷量為（可視為點電荷）的小球，固定在長為的絕緣輕質(zhì)細桿的一端，細桿另一端可繞過點且與垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，點位于的豎直垂直平分線上距為處，平行于，且?，F(xiàn)把桿拉起到水平位置由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點時速度為。取無窮遠處電勢為零，忽略對等量異種點電荷形成電場的影響，重力加速度為。求：（1）小球經(jīng)過點時受到的電場力；（2）小球經(jīng)過點時對桿的拉力大??；（3）、形成電場中，點的電勢；（4）小球繼續(xù)向左擺動，到達點時的速度大小。 【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）小球經(jīng)過點時，受到和的電場力均是水平向左，根據(jù)庫侖定律可知小球受到的電場力為方向水平向左；（2）小球經(jīng)過點時，設(shè)桿對小球的拉力為，在豎直方向根據(jù)牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過點時對桿的拉力大小為（3）根據(jù)等量異種點電荷電場分布特點可知，兩點電荷連線的中垂線為等勢線，由于取無窮遠處電勢為零，則有從到由動能定理有解得 （4）由電場對稱性可知即小球從到由動能定理可得解得14.某國產(chǎn)品牌電動公交車整車質(zhì)量，以的速度沿水平道路勻速行駛，其動力來自水冷永磁同步直流電機，輸入電壓，直流電機正常工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率，忽略傳動系統(tǒng)機械損失，若關(guān)閉電機，車輛能沿傾角的路段以相同速率向下勻速運動。假設(shè)公交車在水平道路和傾斜路段受到的阻力大小相等，，重力加速度取。求：（1）在傾斜路段行駛時，公交車受到的阻力大??；（2）以的速度沿水平道路勻速行駛時，直流電機內(nèi)阻的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】解：（1）公交車在傾斜路面勻速運動，根據(jù)平衡條件可得解得（2）設(shè)直流電機輸入電流，電功率為，在水平道路行駛時，根據(jù)平衡條件可得 機械功率為總電功率為熱功率為解得15.某裝置用電場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖所示。正方形區(qū)域內(nèi)存在4層緊鄰的勻強電場，每層的高度均為d，電場強度大小均為，方向沿豎直方向交替變化。一個質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子在所在平面內(nèi)，從中點處射入電場，粒子的初動能為，入射角為。不計粒子重力。（1）當時，若粒子能從邊射出，求粒子通過電場的時間；（2）若粒子從邊射出電場時與軸線的距離小于d，求入射角大小的范圍。（3）當時，求粒子射出電場時的位置離左邊界的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)離子的初速度大小為，則有解得 離子垂直與電場方向做勻速直線運動，粒子能從邊射出，則有解得粒子在電場中的運動時間為（2）若粒子從邊射出電場時與軸線的距離小于d，設(shè)粒子進入電場初速度與水平方向的夾角為時，粒子最高點恰好與電場邊界相切，則在電場方向上有根據(jù)牛頓第二定律可得解得可得故入射角大小的范圍為（3）當時設(shè)經(jīng)過時間粒子到達第1、2層界面，由運動學(xué)公式可得解得假設(shè)粒子從兩側(cè)或邊界飛出，則飛出位置距左邊界的距離 故假設(shè)成立，即粒子從兩側(cè)或邊界飛出，飛出位置距左邊界的距離為。16.如圖所示，絕緣支架上懸掛一金屬槽，槽中盛有導(dǎo)電液體，槽底部有一小孔，此小孔可以讓槽中的液體一滴一滴無初速度地滴落。在槽下端通過絕緣支架水平掛一金屬極板A，A板中間挖一小孔且正對槽的小孔，兩孔距離較為接近，槽中液體和滴落的液體均不會與A板接觸。現(xiàn)將槽和極板A接入電源，電源電壓為，當槽中液滴位于A板小孔但未滴落時，可將槽和液滴所構(gòu)成的整體視作與A板共同構(gòu)成電容器，電容大小為，液滴滴落時所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值稱為帶電系數(shù)（為定值）。在A板正下方的絕緣底座上水平放置另一金屬極板B，A板與B板構(gòu)成電容為的電容器，通過調(diào)節(jié)槽中的液滴下落頻率，保證A、B極板間不會同時存在兩滴液滴。已知A、B板間距為，重力加速度為g，A板接地，槽中導(dǎo)電液體的液面變化可以忽略不計，A板相較于小孔尺寸可視為無限大金屬板，不考慮空氣中帶電粒子對裝置的影響以及液滴對A、B板間電容的影響，開始時B極板不帶電。（1）求滴落時液滴所帶電荷量；（2）若液滴質(zhì)量為，求極板B可獲得的最高電勢；（3）第滴液滴落到B板后，請推導(dǎo)第滴液滴所受靜電力與滴數(shù)的函數(shù)關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）據(jù)題意：電容器電壓不變，電容不變，總凈剩電荷量不變。液滴滴落時所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值為，可得滴落時液滴所帶電荷量為（2）根據(jù)平衡條件有 又，所以（3）第滴液滴落到B板后，B板帶電量A、B板間電勢差電場強度第滴液滴所受靜電力解得