42重庆市长寿区八校2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题

重庆市长寿区2023-2024学年上学期高二年级期末检测卷（B）物理试题本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷（选择题共43分）一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。1.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（）A.图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全B.图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C.图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀【答案】D【解析】【详解】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，A正确；B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B正确；C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，C正确；D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，D错误。本题选择错误的，故选D。2.质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为＋q．在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示．已知静电力常量为k，下列说法正确的是（）A.B球的电荷量可能为＋2qB.C球的电荷量为C.三个小球一起运动的加速度为D.恒力F的大小为【答案】C【解析】【详解】A．由于三个小球绳长相对静止且细线无拉力，则C对A和B的作用力大小相等，故B球的电荷量为+q，故A错误；B．以三个小球为研究对象受力分析如图所示，设C球所带的电荷量为Q，对A球沿BA方向根据平衡条件可得：解得Q=2qC球带负电，故B错误；C．设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，对A球受力分析可知：解得故C正确；D．对整体受力分析可知故D错误。故选C。3.沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带正电的粒子从O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点O运动到位置过程中，下列说法不正确的是（）A.粒子先加速后减速运动B.粒子的电势能一直减小C.坐标原点O和位置的电势差D.粒子动能的增加量等于电势能的减小量【答案】A【解析】【详解】ABD．由坐标原点O运动到位置过程中，电场方向一直为正方向，电场力方向与速度方向相同，电场力对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小，粒子的动能增加量等于电势能的减小量，故A错误，BD正确；C．坐标原点O和位置间的电势差为图像与x轴所围成的面积，则有故C正确。本题选择错误的，故选A。4.一根长为l、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，下列说法错误的是（）A.棒两端电压 B.通过棒的电流C.棒的电阻为 D.棒的内部场强【答案】A【解析】【详解】B．根据电流的微观表达式，通过棒的电流为故B正确；C．根据电阻定律，棒的电阻为故C正确；A．根据欧姆定律，棒两端电压为故A错误；D．棒的内部场强故D正确。本题选错误的，故选A。5.如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（）A.充电宝输出的电功率为 B.手机电池产生的焦耳热为C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为【答案】B【解析】【详解】A．由题意可得充电宝输出的电功率为故A错误；BC．根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热为因为U不是手机电池的内电压，所以故B正确，C错误；D．根据能量守恒定律可知，充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能E，一部分转化为电池内电阻产生的焦耳热Q，则故D错误。故选B。6.下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（g=10m/s2）（）空车质量电池能量标准承载最大续航（充满电最大行驶路程）所受阻力与汽车总重比值（忽略空气阻力）0.09A.工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能B.电池充满电时的电荷量为C.标准承载下，电动汽车以的速度匀速行驶所用电能为D.若标准承载下汽车以速度匀速行驶，汽车电动机输出功率不小于【答案】D【解析】【详解】A．工作时，电动汽车的电动机是将电能转化成机械能，故A错误；B．由公式得电池充满电时电能为所以为充满电时电能不是电荷量，根据题目已知信息无法求得电池充满电时的电荷量，故B错误；C．标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶时，F=0.09mg功率P=Fv=0.09mgv=18kW如果电能全部转化为机械能时，根据W=Pt=3kW•h但实际过程中电能不可能全部转化为机械能，所以耗电量大于3kW•h，故C错误；D．若标准承载下汽车速度能达120km/h，功率P=Fv2=0.09mgv2=30000W=30kW则汽车电动机最大输出功率不小于30kW，故D正确；故选D。7.如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=。在M、N处各有一条长直导线垂直于纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流、方向如图所示，这时O点磁感应强度的大小为B1；若将N处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2。则B1与B2之比为A.1∶1 B.1∶ C.∶1 D.2∶1【答案】C【解析】【详解】由题意可知O点为MN的中点，O点磁感应强度的大小为B1，则可知M和N在O点处产生的磁场磁感应强度为；当将N处的长直导线移至P处后，M和N在O处产生的磁场如图所示：由几何关系可知O点的合磁感应强度大小为：所以：故C正确，ABD错误故选C。二、多项选择题:本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示的两个平行板电容器水平放置，A板用导线与板相连，B板和板都接地。已知A板带正电，在右边电容器间有一个带电油滴N处于静止状态。AB间电容为，电压为，带电量为；间电容为，电压为，带电量为，若将左边电容器间的绝缘介质抽出，则（）A.减小，增大B.减小，增大C.减小，增大D.N原来所在位置处的电势升高且N向上运动【答案】BD【解析】【详解】A．将绝缘介质抽出，由电容的决定式可知，将变小，而板未动，则不变，故A错误；B．A板和板总电荷量不变，由于变小，不变，可知减小、增大，故B正确；C．不变，增大，由可知，增大，因所以也增大，故C错误；D．增大，由场强公式则可知之间的场强增大，N向上运动；N原来所在位置处与距离不变，场强增大，则增大，而接地，电势为零，故N原来所在位置处的电势升高，故D正确。故选BD。9.如图甲所示是用多用电表的欧姆挡（“×10”挡）测电阻时指针的情况。如图乙所示为某指针式欧姆表测电阻的原理图，电源电压为E，内阻不计，电流计可以测量的最大电流为，将红、黑表笔直接接触，调节，使电流计的示数达到最大，下列说法正确的是（）A.图甲，测量的电阻的阻值约为70ΩB.图乙，虚线框内的总电阻值为C.图乙，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，电流计示数变为满偏时的一半，则的阻值D.图乙，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，电流计的示数变为满偏时的一半，则的功率为【答案】ABD【解析】【详解】A．图甲，由多用电表读数规则可知多用电表读数为70Ω，故A正确；B．图乙，由闭合电路欧姆定律可得虚线框内总电阻值为故B正确；C．图乙，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，由闭合电路欧姆定律可得解得则的功率为故C错误，D正确。故选ABD。10.动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知（）A话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流B.录放机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流C.录放机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场D.录放机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场【答案】ABD【解析】【详解】A．由动圈式话筒可知，话筒工作时将声音信号转变为电信号，声音引起音圈振动，通过线圈切割磁感线，产生感应电动势，从而形成感应电流，A正确；BC．录音机放音时是磁生电，即利用了电磁感应现象原理，放音磁头将磁信号转变为电信号。B正确，C错误；D．录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场，将电信号转变为磁信号保存在磁带里面。D正确；故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题共57分）三、实验题:本题共2小题，共20分。11.兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为______mm。（2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：A．待测金属丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω）B．直流电源（电动势4V）C．电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω）D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流2A）F．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A）G．开关，导线若干实验中，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号）（3）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。正确连接电路。测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=______。（4）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。【答案】①.1.414②.E③.④.小于【解析】【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其读数为（2）[2]实验中滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的额定电流较大的滑动变阻器E。（3）[3]由欧姆定律得斜率为金属丝阻值由电阻定律得解得电阻率（4）[4]由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，金属丝电阻的测量值小于真实值，由于电阻测量值小于真实值，则金属丝的电阻率测量值小于真实值。12.某同学想测如图（1）集成电路里很薄的方块电阻的电阻率ρ，同时测干电池的电动势E和内阻r，他设计了如图（2）的电路。已知方块电阻的上、下表面是边长为L的正方形，上下表面间的厚度为d，连入电路时电流方向如图（1）。①断开开关K，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，记录不同R对应的电压表的示数U；②将开关S、K均闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同R对应的电压表的示数U。（1）画出步骤①②记录的数据对应的随变化关系的图像分别对应如图（4）的两条图线，横截距分别为、，纵截距为、，请判断哪条是步骤①对应的图线，则电源的电动势E=______，电源内阻r=______，则方块电阻______。（2）若考虑电压表内阻的影响，方块电阻的测量值______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。（3）要测出方块电阻的电阻率，先用螺旋测微器测量上下表面间的厚度d。在测微螺杆和测砧相接时，示数如图（a），在夹方块电阻测厚度时示数如图（b），则厚度d=______mm。（4）方块电阻的电阻率表达式为ρ=______。（用a、b、c、d等已测量字母表示）【答案】①.②.③.④.不变⑤.0.544（0.543~0.545）⑥.【解析】【详解】（1）[1][2][3]步骤①中，根据闭合电路欧姆定律有变形有步骤②中，根据闭合电路欧姆定律有变形有根据上述函数表达式，可知，两图线斜率相等，即两线平行，而步骤①中图线在纵轴上的截距小一些，可知图4中，上方的图线是步骤②中图线，下方图线是步骤①中图线，结合函数与图像有，，解得，，（2）[4]若考虑电压表的内阻，则有，变形有，则有，，仍然可以解得可知，若考虑电压表内阻的影响，方块电阻的测量值不变。（3）[5]根据螺旋测微器的读数规律，图（a）读数为根据螺旋测微器的读数规律，图（b）读数为则厚度为（4）[6]根据电阻的决定式有根据上述有解得四、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。13.如图所示，电荷量的正点电荷A固定在空间中O点，将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方高0.5m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P。若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度取g＝10