2023-2024年甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学高二上学期期中物理试题（解析版）

2023~2024学年度期中考试卷高二物理一、单选题1.2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员全部安全顺利出舱，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功，如图飞船飞向天空，太阳能电池板展开，飞船两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用、关于电源、电流与电路，以下说法正确的是（）A.太阳能安全、清洁，是可供人类利用的一种新能源，但只能在太空中使用B.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压C.电源是将化学能转化为电能的装置，电路两端有电压，电路中就有电流D.某电池板不接负载时的电压是，短路电流是，则内阻为【答案】D【解析】【详解】A．只要能接收到太阳光就能使用太阳能，A错误；B．电源内部的电流由负极流向正极，而电子的运动方向与电流方向相反，则在电源内部把电子由正极搬运到负极，B错误C．除电压外，还需要满足闭合回路才能产生电流，C错误；D．由题意，电动势为0.8V，则内阻为D正确。故选D。2.如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势线。是电场中的四点，下列说法正确的是（）A.电场中A、B两点的场强相等 B.电场中B、D两点的场强相等C.电场中B、C两点的电势相等 D.电场中C、D两点的电势相等【答案】C【解析】【详解】A．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，A与B比较，A处的电场线密，所以A处的电场强度大。故A错误；B．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，B与D比较，B处的电场线密，所以B处的电场强度大。故B错误；C．由题目可得，B与C处于同一条等势线上，所以B与C两点的电势相等。故C错误；D．顺着电场线，电势降低，所以C点的电势高于D点处的电势。故D错误。故选C。3.质量为、带电荷量为的小球用一条绝缘轻绳悬挂在横梁上的O点。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成夹角（如图）。则该匀强电场的电场强度大小约为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小为故选C。4.如图所示的电路外，电源的电动势，则阻，电阻，电容器的电容，电容器原来不带电。则接通开关后流过的总电量为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】外电阻电路电流路端电压U=E-Ir=5.625V则R3两端的电压即电容器两板间电压为则接通开关后流过的总电量为故选D。5.如图所示的电路中，两电压表均为理想电压表，在电路两端加一恒定的电压后，和的示数分别为和。已知，则恒定的电压为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设、、、电压分别为、、、，由于所以则故选B。6.电导仪是测量溶液电导率的仪器。由电导电极、测量系统、显示系统组成，其测量溶液电导率原理如图所示，M、N是两片间距为，面积均为的正方形铂片，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上的电压时，测出电流，则这液体的电阻率为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】液体的电阻为根据电阻的决定式得故选D。7.电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。某电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，则下列说法正确的是（）A.电容器的击穿电压为 B.电容器充电后的电量为C.当电容器放电完毕后，电容变小 D.电容器放电过程的平均电流强度大小为【答案】D【解析】【详解】A．该电容器充电电压为10kV，不高于额定电压，而击穿电压大于额定电压，即电容器的击穿电压大于10kV，故A错误；B．电容器充电后的电量为选项B错误；C．电容器电容是由电容器本身决定的，与电容器是否带电无关，选项C错误；D．电容器放电过程的平均电流强度大小为选项D正确。故选D。二、多选题8.在绝缘的水平地面上放置一个带电荷量为，质量为的物块。物块与地面之间的动摩擦因数为，地面上方存在水平向左的电场、物块由静止开始向左运动，电场强度E随物块的位移x变化的图像如图所示。g取，下列说法正确的是（）A.物块在运动过程中的最大加速度为B.物块的速度达到最大时电场力大小为C.物块的速度达到最大时的电场强度大小为D.物块的速度达到最大时距出发点的距离为【答案】BD【解析】【详解】A．开始运动时场强最大，则电场力最大，物块加速度最大，最大加速度为A错误；BC．当电场力等于滑动摩擦力时，速度最大，即场强为B正确，C错误；D．由图像得物块的速度达到最大时距出发点的距离为D正确。故选BD。9.空间中某一静电场方向平行于x轴，电势随x变化情况如图所示、一质量为、电荷量为带负电粒子（不计重力）从x轴上处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动、下列说法正确的是（）A.在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B.在区域内电场强度大小为C.在区域内电场强度大小为D.该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是【答案】ABD【解析】【详解】A．由φ-x图像的斜率表示电场强度可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，故A正确；B．在-2cm≤x＜0区域内电场强度大小方向沿x轴负方向，故B正确；C．在0＜x≤4cm区域内电场强度大小选项C错误；D．粒子在-2≤x＜0cm沿x轴正向做匀加速运动，则0＜x≤4cm区域内沿x轴正向做匀减速运动，可知粒子经过x=0处时速度最大，粒子从x=-2cm运动到x=0的过程，由动能定理可得其中U=16V，代入数值可得vm=4×105m/s故D正确。故选ABD。10.在如图甲所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动时，根据电流表和电压表的测量数据和电流表和电压表的测量数据，描绘出如图乙所示的两条图线分别为图线和图线，则（）A.电源电动势为，内阻为B.图线和图线的交点代表滑动变阻器的滑动触头滑到了最左端C.滑片向右滑动时，电源的输出功率增大D.当滑片滑到最左端时，定值电阻消耗的功率为【答案】BD【解析】【详解】A．由电路结合图像可知，图像a是电压表V1随电流I变化图像，图像b是电压表V2随电流I变化图像，由图像a可得，电源电动势为E=3V，内阻为选项A错误；B．图线和图线的交点代表两个电压表读数相等，此时滑动变阻器阻值为零，即滑动触头滑到了最左端，选项B正确；C．当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，因电阻则滑片向右滑动时外电阻大于电源内阻且变大，电源的输出功率减小，选项C错误；D．当滑片滑到最左端时，定值电阻消耗的功率为选项D正确。故选BD。三、实验题11.某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图所示，表头的内阻为，满偏电流为，其中电流表的量程分别为和；（1）当选择开关接“3”、“4”时对应欧姆表的倍率分别为“”、“”，则这两个挡位对应的电路中的电源电动势之比为________。（2）若选择开关接“5”“6”时，对应的电压表量程为和，则________，________。【答案】①.②.290③.1200【解析】【详解】（1）[1]欧姆表倍率分别为“”、“”，相当于两个档位下欧姆表的内阻之比为，由于两种情况下表头满偏时的电流相同，结合欧姆定律可知这两个挡位对应的电路中的电源电动势之比为。（2）[2][3]根据电流表大量程时与表头并联的电阻小，可知当选择开关接“5”“6”时，当达到满偏电压和时，通过和的电流为，故有代入数值解得，12.如图甲所示，将两个不同的金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池，某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。（1）实验室提供的器材如下：A.待测水果电池（电动势约为）B.电流表（量程，内阻约）C.电流表（量程，内阻约）D.电压表（量程，内阻约）E.电压表（量程，内阻约）F.滑动变阻器（最大阻值约）G.开关（S）、导线若干实验中电流表应选用________（填“B”或“C”）；电压表应选用________（填“D”或“E”）。（2）闭合开关后，多次移动滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数和，在坐标纸上以为纵轴、为横轴，选择适当的标度建立坐标，并画出图线。作出的图像与纵轴的截距为，横轴的截距为。由此求出电池的电动势为________，电池的内阻为________。（结果用字母表示）（3）考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是________（选填“电流表分压”或“电压表分流”）；这种测量方法将导致电动势的测量值________。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】①.B②.D③.d④.⑤.电压表分流⑥.偏小【解析】【详解】（1）[1][2]实验中电流不超过0.6A，则电流表应选用B；电源电动势约为1.5V，则电压表应选用D。（2）[3][4]根据U=E-Ir可知电池的电动势为电池的内阻为（3）[5][6]考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流；由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，而短路电流不变，电源的U-I图象如图所示由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值。四、解答题13.如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，电表为理想电表。闭合开关，当电阻箱为时，电压表读数为；当电阻箱为时，电压表读数为。求：（1）电源的电动势和内阻；（2）电源输出功率的最大值。【答案】（1）6V，1Ω（2）9W【解析】【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得解得E=6Vr=1Ω（2）电源的输出功率当外电阻与内阻相等时电源输出功率最大，最大输出功率14.为了稳妥地推进碳达峰碳中和，我国积极推动绿色产业发展，促进与自然和谐共生，为此电动汽车产业发展迅速。已知在水平平直道路上行驶过程中电动自行车所受阻力是车重（包括载重）的0.03倍，整车质量，载重，额定输出功率，电动机额定工作电压和电流分别是和，g取，求：（1）此电动自行车所用电动机的效率及内阻；（2）电动自行车满载情况下，在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度大小；（3）仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为时的加速度大小。【答案】（1）83.3%，；（2）5m/s；（3）0.2m/s2【解析】【详解】（1）由题意可知输出功率，额定工作电压和电流分别，，输入功率为电动机的效率为电动机热功率为由于解得（2）由题意设整车质量，载重，电动自行车匀速直线行驶说明自行车处于平衡状态，自行车水平方向受到的阻力等于自行车的牵引力为由功率代入数据解得（3）当车速为时,由额定输出功率解得由牛顿第二定律得代入数据解得加速度大小为15.如图所示为喷墨打印机的简化模型，重力可忽略的墨汁微粒，经带电室带负电后，以速度垂直偏转匀强电场沿极板中线飞入，最终打在纸上，已知两极板板长为，极板间电场强度为，极板右侧到纸张的距离也为，已知墨汁微粒所带电量为，质量为，点为纸张与电场中线的交点。试求：（1）微粒从射入到打在纸上所用的时间；（2）微粒刚射出电场时的速度方向与