2023-2024年内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗四校高二上学期11月期中联考物理试题（解析版）

鄂尔多斯市西四旗2023~2024学年第一学期期中联考试卷高二物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版必修第三册第九至十一章。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能，下列说法正确的是（）A.点电荷一定是电荷量很小的电荷B.沿电场线方向，电场强度越来越小C.金属导体有静电屏蔽作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全D.在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能【答案】C【解析】【详解】A．带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，A项错误；B．沿电场线方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小与电场线疏密有关，B项错误；C．金属桶可把积累的电荷导走，故用金属桶装易燃的汽油要安全，选项C正确；D．若电场中某一点的电势值为正，则该点正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能；若电场中某一点的电势值为负，该点正检验电荷的电势能小于负检验电荷的电势能，D项错误。故选C。2.2023年9月10日，我国成功将遥感四十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。如图，卫星的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.电源中电流的方向就是电子移动的方向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，则电路中就有电流D.其他条件不变时，电荷移动速率越大，则电流越大【答案】D【解析】【详解】A．电源中电流的方向是正电荷移动的方向，电流方向与电子移动方向相反，故A错误；B．电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极或把负电荷由正极搬运到负极，故B错误；C．电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，并不限于只将化学能转化为电能；电路两端有电压，则电路中不一定有电流，要想有电流，电路还必须闭合，故C错误；D．由可知其他条件不变时，电荷速率越大，电流越大，故D正确。故选D。3.自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，在最佳抢救时间的“黄金4分钟”内，对心脏骤停患者利用自动体外除颤器（AED）可进行有效的除颤和心肺复苏。某型号自动体外除颤器的电容器电容是，充电后电容器的电压达到，某次对某心脏骤停患者进行除颤时，平均放电电流达到（电荷量平均放电电流×放电时间），则下列说法正确的是（）A.电容器充电后的电荷量为 B.电容器的平均放电时间为C.不同患者进行除颤时平均电流相同 D.电容器放电过程中电容器的电容逐渐减小【答案】B【解析】【详解】A．充电后电容器的带电量故A错误；B．电容器的平均放电时间故B正确；C．不同患者的电阻不同，因此平均电流不同，故C错误；D．电容器放电过程电容器的电容保持不变，故D错误。故选B。4.如图所示，完全相同的金属小球和带有等量异种电荷，中间连有一轻质绝缘弹簧，放在光滑的水平面上，平衡时弹簧的压缩量为。现将不带电的、与完全相同的另一个小球与接触一下，然后拿走，待重新平衡后弹簧的压缩量为，则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】平衡后，小球间的库仑力大小等于弹簧弹力大小。设弹簧的劲度系数为，第一次平衡时有小球与接触后，球带电荷量变为原来的一半，再次平衡时有若，则，弹簧压缩量刚好为原来的一半，但实际上弹簧的长度应变长，，所以弹簧压缩量小于原来的一半，故。故选C。5.有两个柱型导体，两导体为横截面是正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体横截面边长为a，小柱体横截面边长为b，从图示电流方向看，则（）A.若两导体电阻率相同，则电阻之比为a:bB.若两导体电阻率相同，则电阻之比为b:aC.若两导体电阻相同，则两导体电阻率相同D.若电流方向竖直向下且两导体电阻率相同，大柱体与小柱体的电阻之比为a²:b²【答案】C【解析】【详解】AB．由若电阻率相同，则沿图示电流方向有电阻之比故AB错误；C．电阻相同，由上可得电阻率相同，故C正确；D．若电流向下，且电阻率相同，电阻分别为电阻之比为故D错误。故选C。6.如图所示，A、B两个带电小球用长为L的绝缘细线连接，A球固定，B球悬吊，B球质量为m，重力加速度为g，两球带电量相等，剪断细线的一瞬间，B球加速度大小为，不计小球的大小，静电力常量为k，则（）A.A、B两球带同种电荷B.细线未断时，细线上拉力大小为C.B球的带电量大小为D.未剪断细线时释放A球，释放的一瞬间，A球加速度大小为g【答案】C【解析】【详解】A．由于剪断细线一瞬间，B球加速度大小为0.6g，小于重力加速度，说明两球相互吸引，所以带异种电荷，根据牛顿第二定律，有解得故A错误；B．细线未断时，对B球，根据平衡条件，有可得细线上拉力大小为故B错误；C．由库仑力公式，有解得故C正确；D．未剪断细线时释放A球，释放的一瞬间，A球受到向下的重力、库仑力，因此A球加速度大小大于g，故D错误。故选C。7.如图所示，平行板PQ、MN与电源相连，开关K闭合，从O点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y，不计粒子的重力，要减小侧移y，下列操作可行的是（）A.仅将PQ板向下平移一些 B.仅将PQ板向上平移一些C.将开关K断开，仅将PQ板向下平移 D.将开关K断开，仅将PQ板向上平移【答案】B【解析】【详解】AB．粒子在电场中偏转的侧移量为而粒子在电场中运动的加速度为电容器在连接电源的情况下，极板间电压不变，极板间场强为仅将PQ板向下平移一些，两板间的场强变大，粒子沿电场方向的加速度增大，侧移变大，仅将PQ板向上平移一些，两板间的场强变小，粒子沿电场方向的加速度减小，侧移变小，A项错误，B项正确；CD．将开关K断开，两板的带电量不变，极板间场强为可知仅将PQ板向下平移或向上平移，两板间的电场强度不变，侧移不变，C、D项错误。故选B。8.如图所示的电路中，两电压表均为理想电压表，在电路a、b两端加一恒定的电压U后，和V2的示数分别为27V和33V，已知则恒定的电压U为（）A.40V B.60VC.80V D.100V【答案】B【解析】【详解】理想电压表内阻无限大，在分析电路时可以看作开路，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即恒定的电压U为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则恒定的电压U为U=27V+33V=60V故选B。9.如图所示，直线为点电荷电场中的一条电场线（方向未标出），A、B、C为电场线上等间距的三点，一个带负电粒子从电场中P点（图中未标出）分三次以不同的方向射出，仅在电场力作用下分别经过A、B、C三点，粒子经过这三点时，在A点速度变化最快，则A、B、C三点中（）A.A点场强最大B.场强方向从A指向CC.A点电势最高D.A、B间电势差绝对值大于B、C间电势差绝对值【答案】AD【解析】【详解】A．粒子在A点速度变化最快，说明粒子在A点加速度最大，三点中A点离场源电荷最近，A点场强最大，A项正确；BC．不能确定场源电荷的电性，因此不能确定场强方向，也不能确定电势高低，BC项错误；D．离场源电荷越远，场强越小，由可知，A、B间电势差绝对值大于B、C间电势差绝对值，D项正确。故选AD。10.如图所示，有一个表头G，满偏电流内阻把它改装为有0.2A和2A两种量程的电流表，则（）A.R₁阻值为180ΩB.R₁阻值为200ΩC.R₂阻值为20ΩD.改装后通过表头G的最大电流将大于100mA【答案】AC【解析】【详解】接0.2A量程，根据并联分流的特点有即接2A量程时，表头G与R₁串联再与R₂并联，则有即联立解得，改装前后通过表头G的最大电流不变。故选AC。11.一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U0，则()A.通过导线的电流为B.通过导线的电流为C.导线中自由电子定向移动的速率为D.导线中自由电子定向移动的速率为【答案】AD【解析】【详解】AB.将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律分析可知，电阻变为原来的16倍，又电压变为2U0，根据欧姆定律可知，电流变为，A项符合题意，B项不合题意；CD.根据电流的微观表达式，其中n、e不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则自由电子定向移动的平均速率变为，C项不合题意，D项符合题意．12.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）A.粒子运动到处时速度最大B.粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动C.粒子从到的过程中，加速度一直减小D.O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等【答案】BD【解析】【详解】A．根据图像可知粒子在从O点到x2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到处时速度最大，故A错误；B．粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，所以粒子先做加速运动后做减速运动，故B正确；C．粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，故C错误；D．根据题意可知粒子刚好从O点运动到x=x3处，则O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，故D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共14分）13.如图1所示为多用电表的示意图，其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为的定值电阻，部分操作步骤如下：（1）选择开关应调到电阻档的______（填“”“”“”或“”）位置。（2）将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节______（填“S”或“T”），使电表指针指向______（填“左侧”或“右侧”）的“0”位置。（3）将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值约为______。【答案】①.②.T③.右侧④.11000【解析】【详解】（1）[1]指针应在表盘中央附近，所以粗测的电阻应选“”挡位；（2）[2][3]欧姆调零应调节“T”使指针指向右侧零刻度；（3）[4]电阻阻值约为.14.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率。已知电源的输出电压为E，电流表的内阻较小，具体操作步骤如下：①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径，取平均值记为金属丝的直径d；②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上，在金属丝上夹上一个小金属夹A，并按图甲连接电路；③测量AC部分金属电阻丝的长度x；④闭合开关，记录电流表的示数I；⑤进行多次实验，改变金属夹的位置，记录每一次的x和I；⑥以为纵轴，x为横轴，作出的图像，并测量图像的斜率k和纵截距a根据以上操作步骤，回答下列问题：（1）某次测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图乙所示，该次测量金属丝直径的测量值为___________mm。（2）为了电路安全，开始实验时应将A夹在靠近___________（填“B”或“C”）端的位置。（3）该金属丝材料的电阻率___________（用题中所给字母表示）。（4）该实验还可测出所用电流表的内阻___________（用题中所给字母表示）。【答案】①.4.700②.B③.④.aE【解析】【详解】（1）[1]根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数+可动刻度读数+估读，金属丝直径的测量值为（2）[2]为了电路安全，应使连入电路的电阻尽可能大，故应将A夹在靠近B端的位置；（3）[3]电阻丝的电阻由闭合电路欧姆定律有联立解得故图像的纵截距，斜率，解得该金属丝材料的电阻率（4）[4]图像纵截距，故所用电流表的内阻三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U-I图线如图乙所示。求：（1）当U=10V时，电解液的电阻R是多少？（2）当U=10V时，电解液的电阻率ρ是多少？【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)由图乙可得，当U=10V时，电解液的电阻为(2)当U=10V时，电解液的电阻率16.如图所示，质量为m、带电量为q的带电小球A用长为L的细线悬于固定的力传感器上的