2022-2023学年安徽省合肥市六校联盟高二上学期期末联考物理试题（解析版）

合肥六校联盟2022-2023学年第一学期期末联考高二年级物理（试题卷）（考试时间：75分钟满分100分）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分；其中1-7题为单选，8-10题为多选。1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重大贡献，下列表述正确的是（）A.奥斯特发现了电流的磁效应，并总结了右手螺旋定则B.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式C.法拉第通过实验发现了电磁感应现象D.库仑最早通过实验测得元电荷e的数值【答案】C【解析】【分析】【详解】A．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结了右手螺旋定则，故A错误；B．磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，故B错误；C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，故C正确；D．密立根最早通过实验测得元电荷e的数值，故D错误。故选C。2.如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线ac对称，且。以下说法正确的是（）A.B.接近建筑物的雷雨云带负电C.电子在c点的加速度小于在a点的加速度D将质子从图中d点由静止释放，质子可能沿电场线运动【答案】C【解析】【详解】A．电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知ab段的平均电场强度要大于bc段的电场强度，根据定性分析可得故A错误；B．由图乙电场线分布可知，接近建筑物的雷雨云带正电，故B错误；C．a点电场线较密，场强较大，电子在a点所受电场力大于c点，c点的加速度小于在a点的加速度，故C正确；D．质子的受力方向沿电场线的切线的方向，将质子从图中d点由静止释放，由于电场线是曲线，质子不可能沿电场线运动，故D错误。故选C。3.熔喷布是医用口罩及N95口罩的最核心的材料，工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计，连接在A极板上。当熔喷布的厚度变薄导致介电常数变小时（）A.极板间的电场强度变大 B.平行板电容器的电容变大C.A、B两极板间的电压减小 D.有自a向b的电流流过灵敏电流计【答案】D【解析】【详解】A．平行板电容器极板间的电压、距离不变，根据可知极板间的电场强度不变，故A错误；B．平行板电容器介电常数变小、极板正对面积和间距不变，根据可知平行板电容器的电容变小，故B错误；C．平行板电容器两极板接在恒压直流电源的两极上，A、B两极板间的电压不变，故C错误；D．根据电容定义式平行板电容器两极板带电量减小，电容放电，有自a向b的电流流过灵敏电流计，故D正确。故选D。4.在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（）A.电压表的示数增大B.通过R2的电流减小C.小灯泡消耗的功率减小D.电源内阻的电压增大【答案】C【解析】【详解】A．光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数减小；故A错误。C．由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小；故C正确。BD．因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大；故B、D错误。故选C。5.如图所示，高为h的固定光滑绝缘斜面，倾角，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的带电量为q的物块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，电场强度，重力加速度为g，，，则物块落地的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】物块受到的电场力则合力的大小为，合力的方向和水平夹角为，则小物块沿合力方向做匀加速直线运动，不会沿着斜面下滑根据动能定理可得解得故A正确，BCD错误。故选A。6.一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x的变化关系如图所示，则粒子在从x1向运动的过程中，下列说法中正确的是（）A.在x1处粒子速度最大 B.在x1处粒子加速度最大C.处电势比x1大 D.x2处动能最大【答案】C【解析】【详解】AD．带负电粒子只在电场力作用下运动，所以动能与势能之和是恒定的。则粒子在从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，动能最大，选项AD错误；B．根据电场力做功与电势能的关系从而解得即图像中的斜率表示电场力大小，在x3处图像的斜率最大，所以粒子加速度最大，选项B错误；C．负电荷在电势低地方电势能大，在电势高的地方电势能小，在x3处的电势能最小，所以电势最高，处电势比x1大，选项C正确；故选C。7.如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（）A.a B.b C.c D.d【答案】C【解析】【分析】【详解】A．当开关S闭合后，直导线电流从B流向A，根据右手定则可知磁场方向为逆时针方向，所以a点的磁场方向刚好相反了，则A错误；BC．当开关S闭合后，根据右手定则可知通过螺线管的右边是N极，所以C点磁场方向正确，b点的磁场方向刚好相反，所以B错误；C正确；D．当开关S闭合后，根据右手定则可知电磁铁D左边是N极，右边为S极，所以d点的磁场方向刚好相反，则D错误；故选C。8.如图甲所示的电路，电源电压8V，电阻R与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2，给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上（坐标纸上的小方格图中未画出），i轴每小格表示0.1mA，t轴每小格表示0.1s，图线与坐标轴所围成的面积约为80个小方格。则下列说法正确的是（）A.充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板B.放电时电流沿逆时针方向C.电容器充电完毕时，所带电荷量约为CD.电容器的电容约为0.1F【答案】BC【解析】【详解】A．电流不能穿过电容器，否则电容器会被击穿。充电的本质是a极板上的电子通过电源，到达极板。故A错误；B．充电完成后a极板带正电，极板带负电，放电时，电流沿逆时针方向。故B正确；C．在图像中，图线与横轴围成的面积代表通过的电荷量，即电容器充电完毕时，所带电荷量。则该电荷量为故C正确；D．根据电容定义式故D错误；故选BC。9.某一导体的伏安特性曲线如图中的AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.A点对应的导体的电阻为120ΩB.在AB段，导体的电阻变化了20ΩC.B点对应的导体的电阻为8ΩD.在AB段，导体的电阻随电压的增大而增大【答案】BD【解析】【分析】【详解】ABC．根据部分电路欧姆定律可知，A点对应的导体的电阻为B点对应的导体的电阻为在AB段，导体的电阻变化了所以AC错误；B正确；D．根据图像的斜率的倒数可以表示电阻的变化，所以在AB段，导体的电阻随电压的增大而增大，则D正确；故选BD。10.如图所示，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，下列情况中能引起电流计指针转动的是（）A.闭合开关瞬间 B.开关闭合稳定后C.开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片 D.断开开关瞬间【答案】ACD【解析】【详解】产生感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是穿过闭合回路的磁通量的变化量不为0，电流计所在电路是闭合回路，闭合开关瞬间、开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片、断开开关瞬间均能引起闭合回路中磁通量的变化，所以能产生感应电流，电流计指针可以转动；开关闭合稳定后，穿过闭合回路的磁通量稳定不变，不产生感应电流，电流计指针不转动，故选ACD。二、实验题：本题共2小题，每空2分，共22分。11.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲、乙所示，长度为______cm，直径为______cm；（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器的滑片置于______（填“左”或“右”）端处；将拨向接点1，闭合调节，使电流示数为；②将电阻箱的阻值调至最______（填“大”或“小”），拨向接点2；保持，调节，使电流表示数仍为，此时阻值为1280Ω；（3）由此可知，圆柱体的电阻为______Ω。（4）根据以上数据可以算出该圆柱体的电阻率，以下选项最接近计算结果的是______。A．B．C．【答案】①.5.01②.0.5314##0.5315##0.5316③.右④.大⑤.1280⑥.B【解析】【详解】（1）[1]根据10分度游标卡尺的读数规则可知，精度为。读数为[2]根据螺旋测微器的读数规则可知，直径的读数为（2）①[3]滑动变阻器的滑片应先置于最大阻值处，故应在右端处。②[4]在拨向接点2之前，电阻箱的阻值也应调至最大，以防电流过大，损坏仪器。（3）[5]由等效替代的原理可知，圆柱体的电阻为。（4）[6]根据电阻定律可知整理得故选B。12.某同学用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表V（量程3V）B．电流表（量程0.6A，约）C．电流表（量程3A，约）D．定值电阻（阻值，额定功率4W）E．滑动变阻器R（阻值范围，额定电流1A）（1）电流表应选______（填器材前字母代号）。（2）该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路，在闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现问题的导线是______（填“kl”“jd”或“ik”）。（3）该同学在消除故障后，合上开关，当将滑动变阻器的滑片由右端向左端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数变化较小，该同学在图乙的电路中只改动jd线就可使电压表的示数变化较大，该条线的d端应接在______处（填“c”，“e”或“g”）。改接好后，多次调节滑动变阻器，读出相应的电压表示数和电流表示数，根据实验数据作出图像（如图丙所示），则蓄电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.B②.jd③.e④.2.1⑤.0.20【解析】【详解】（1）[1]由电路图可知电流表与滑动变阻器R串联，而滑动变阻器阻值范围，额定电流1A，所以电流表应选B。（2）[2]在闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现问题的导线是jd部分断路。（3）[3]该同学在消除故障后，合上开关，当将滑动变阻器的滑片由右端向左端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数变化较小，说明滑动变阻器与定值电阻阻值相差不大，若要只改动jd线就可使电压表的示数变化较大，则该条线的d端应接在e。[4]由图像可知，电源电动势[5]电源内阻为三、计算题：本题共3小题，其中第13，15题12分，第14题14分，共38分。13.如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻，电源电动势。当S断开时，理想电流表的示数，当开关S闭合时，理想电流表的示数为。求：（1）电源内阻r；（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗功率。【答案】（1）；（2）2.5A，10W【解析】【详解】（1）当S断开时有解得（2）当开光S闭合时，电动机两端电压通过电动机的电流解得电动机功率14.如图所示，两带电平行板A、B间的电压U=400V，形成匀强电场，两板相距d=0.10m，板长L=0.30m。一带电荷量、质量的粒子沿平行于板的方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力。（1）如图甲所示，粒子在平行板间运动时的加速度为多大？（2）如图甲所示，要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？（3）如图乙所示，如果粒子是经电压U1加速后，再进入甲图的平行金属板间，若粒子从两板正中间垂直电场方向射入，且恰好能穿出电场，求加速电压U1的大小和粒子离开偏转电场时的动能。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】（1）电场强度为粒子的加速度为（2）运动时间为解得粒子飞入电场时的速度v0至少为（3）根据动能定理得解得根据动能定理得解得15.如图所示，粗糙程度不均匀的水平面与半径为R的竖直光滑半圆轨道相切于C点，为半圆的直径，O为圆心，D点是弧的中点，在半圆下半部分有水平向左的匀强电场，场强大小（g为重力加速度）。现把可视为质点、质量为的小物块P置于水平面的A点，并在水平恒力F（大小未知）的作用下由静止向左运动，运动到B点撤掉水平恒力F，小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量一半、带电荷量为的绝缘小物块Q同样置于A点，在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动，到B点撤掉水平恒力F，带电小物块Q离开水平面后沿着圆弧轨道运动恰好能