2023-2024学年湖北省云学新高考联盟高二（上）开学联考物理试卷（含解析）

2023-2024学年湖北省云学新高考联盟高二（上）开学联考物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.下列关于能量量子化说法正确的是（）

A.玻尔最早提出了能量量子化假说B.电磁波波长越长，其能量子越大

C.爱因斯坦认为微观粒子能量是连续的D.频率为v的光的能量子为加/

2.在学习物理的过程中，对物理概念和公式的理解是非常重要的，下面是某物理兴趣小组在课下讨论过程

中就对电磁学中的相关概念和公式的认识所发表的观点，其中错误的是（）

A.小红认为，根据公式E=*可知，真空中静止点电荷在某点处的电场强度与场源电荷的电荷量Q成正比，

与该点到场源电荷的距离r的二次方成反比

B.小强认为，根据公式E=£可知，电源电动势E与非静电力做功W成正比，与非静电力将正电荷从负极

搬运到正极的电荷量q成反比

C.小刚认为，根据公式R=p5可知，同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成

反比，并且电阻还与构成它的材料有关

D.小芳认为，根据磁感应强度公式B=热可知，通电导线与磁场垂直时，磁感应强度8可以由导体受到磁

场的力，导体的电流和导体的长度求出

3.多用电表表盘指针指在如图所示的位置，下列说法正确的是（）

A.若该读数是选用电阻挡“X100”倍率得到的，应该更换“X10”倍率，直接再测

B.若选用的是直流电压“50%’的量程，则指针读数为45V

C.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻，必须把该电阻与其他电路断开

D.用多用电表欧姆挡测量某二极管的正向电阻时，应使红表笔接二极管的正极

4.有两个可视为质点的小球4和B,带电量分别为+Q和-8Q,固定位置相距为r,其库仑力大小为F,现将

其相互接触后分离，且固定距离变为］则A、B两小球库仑力大小变为（）

儿勤B.即D*F

5.某电场的等势线分布如图所示（图中数字的单位是V）,电势为101/的等势线上有a、b两点。以下说法正确

的是（）

A.该图是孤立负点电荷产生的电场的等势线分布情况

B.a点放-q的检验电荷、b点放+q的检验电荷，a点的检验电荷电势能更大（q>0）

C.把一正电荷从a点移动到b点，整个过程电场力做的总功为0

D.若只受电场力，相同比荷的两检验电荷分别放在a点和b点，b点的检验电荷加速度更小

6.如图所示，某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池。该电池采用金属空

心球壳结构，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，

放射性物质与球壳之间是真空。球心处的放射性物质向四周均匀发射氮核，氮核

的电荷量为2e。己知单位时间内从放射性物质射出的氮核数为N,在金属壳外表

面有一块极小的圆形面积S,大小为金属壳表面积的5则通过S的电流大小约为（）

A2NeNeNeNe

A.DD.—V.——D.—

aa2nit

7.两个较大的平行金属板4、B,分别接在电源的正、负极上，一带电油滴恰

好静止在两极板之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的，

A-___

过程中（）B:

A.如果保持与电源连接，只将4板下移，油滴将向下加速运动

B.如果保持与电源连接，只将两极板非常缓慢地错开一些，电流计中电流从a流向b

C.如果断开电源，B板接地，只将B板上移，油滴静止不动，油滴的电势能减小

D.如果断开电源，将两极板与静电计相连，仅将一薄金属板插入两平行金属板4、B之间，静电计指针张角

变大

二、多选题（本大题共3小题，共12.（）分）

8.兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值

电阻此、/?2、电动机M和电热丝R,已知电动机M标有“100V50勿”字样，

它的线圈内阻为4。，%=4800,电热丝R=440,当把该电吹风接入220V家

庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（）

A.电热丝的热功率P=1100VK

B.电阻/?2=2400

C.电动机M正常工作时的输出功率&=49〃

D.若开关Si、52都闭合，1分钟消耗的电能E=6.9x104/

9.如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,电流表、电压表均为理想电

表。现由于某种原因灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏，下列说法正确的是（

A.电流表的示数一定变小

B.电压表的示数一定变大

C.电压表的示数与电流表的示数的比值不变

D.电源的输出功率一定变大

10.如图甲所示，场源为点电荷Q,他的电场中有一条电场线，上面有4、B两点，若从某4点由静止释放一

质子（带正电），假设质子仅受电场力作用，其从4点运动到B点的速度一时间图像如图乙所示。贝!|（）

A.场源为点电荷Q,它一定为正点电荷，并且在4的左侧

B.质子在4、8两点具有的电势能Epn<EpB

C.A、B两点具有的电势如<WB

D.A、B两点的电场强度&>EB

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.“伏安法”测量电阻丝的电阻率的实验电路图如图中所示，图中Rx表示电阻丝，R是一个滑动变阻器。

通过测量电阻丝的长度为3通过螺旋测微器可以测得电阻丝的直径D,测量结果如图乙所示。

（1）从图中可知电阻丝的直径。=；

（2）若实验得到的电压表示数为U,电流表示数为1,则电阻率的计算表达式为（用U、1、L、。表示）。

（3）如果只考虑电阻测量导致的电阻率的误差，则测量值相比于真实值（填“偏大”或者“偏小”）。

^-40

=-35

12.小明测定一节干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：干电池一节（电动势约为1.5V）,量程为2.0V的

电压表，量程为0.64的电流表，最大阻值为5。的滑动变阻器R,开关一个，导线若干。根据所学的知识回

答下列问题：

（1）若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，请画出实验的原理图。

（2）请用笔画线，按正确的测量电路将图丙中的实物连接完整，测得多组电压表和电流表的示数，并根据数

据作出的U—/图象如图所示。

0.30.40.5I/A.

图2

（3）请根据作图求出电源的电动势E=k测量值比真实值（填“偏大”“偏小”或“相等”）；

电源内阻r=。（结果保留小数点后两位），测量值比真实值______（填“偏大”“偏小”或“相

等”）o

四、简答题（本大题共3小题，共42.0分）

13.如图所示Rt△ABC,乙4=30°,BC边长为lczn。空间存在方向与4力BC所A

在的平面平行的匀强电场中，将电荷量为-1x10-5。的点电荷从电场中的a

点移到B点，静电力做了4x10-5/的功，如果将该电荷从C点移到B点，静电

力做了-gx10-5/的功。求：

(1)4、B两点间的电势差“IB和c、B两点间的电势差分别为多少？

(2)匀强电场的大小和方向。

14.某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压

表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质

量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑

片恰好指在变阻器的最上端，此在时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R,总

长度为，，电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为Ro,弹簧劲度系数为匕重力加速度为g,不计一切摩

擦和其他阻力。

(1)计算电压表的最大示数；

(2)计算该电子秤质量的测量范围；

(3)电压表示数U与所称物体质量m的关系式。

15.如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从---------------------"

地面上的4点竖直向上以初速度为=IOTH/S抛出一个质量为m=1kg.-------------*

电荷量为q=1X10-3。的带电小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球-/，------

落在水平地面上的C点时速度与水平方向的夹角0=53°,取重力加速度V，----!----------

大小g=10m/s2,5出53。=0.8,cos53。=0.6,忽略空气阻力的影响，，之，

求：

(1)电场强度E的大小；

(2)小球运动到C点时水平方向的分位移大小X；

(3)以从4点开始运动作为计时起点，经过多长时间小球的速度最小，最小值为多少？

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4、普朗克提出了能量量子化假说，故4错误；

B、由。=/知，电磁波波长越长，其频率越小，根据£=机可知其能量子越小，故8错误；

C、普朗克提出了微观粒子的能量是量子化的观点，认为微观粒子的能量是不连续的，爱因斯坦根据普朗克

的能量子假说提出的光子说，故C错误；

。、频率为v的光的能量子为/iv,故。正确。

故选：D。

本题是物理学史问题，根据涉及的物理学家所做的实验和物理学家的贡献即可解答。

对于物理学上著名实验以及相关物理学家的物理学成就，要加强记忆，注重积累。

2.【答案】B

【解析】解：人根据公式E=与可知，真空中静止点电荷在某点处的电场强度与场源电荷的电荷量Q

成正比，与该点到场源电荷的距离r•的二次方成反比，故A正确；

B、公式E=f为电源电动势的定义式，电源电动势是由电源本身性质所决定的，与非静电力做的功W和电

荷量q无关，故B错误；

C、根据公式/?=0/可知，同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，并

且电阻还与构成它的材料有关，故C正确；

。、根据磁感应强度公式8=热可知，通电导线与磁场垂直时，磁感应强度B可以由导体受到磁场的力，导

体的电流和导体的长度求出，故。正确。

本题是选错误的

故选：B。

根据各个物理量的定义式和决定式判断即可。

凡是用比值法定义的物理量，其物理量的大小与参与比值的两个物理量都没有关系，而是与自身性质有关。

3.【答案】C

【解析】解：4若该读数是选用电阻挡“X100”倍率得到的，指针偏转过大，应该更换“X10”倍率，然

后重新进行欧姆调零，接着测量，故A错误；

B.若选用的是直流电压“50U”的量程，则指针读数为则指针读数为45.0忆故B错误；

C.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻，必须把该电阻与其他电路断开，故C正确；

D用多用电表欧姆挡测量某二极管的正向电阻时，应使黑表笔接二极管的正极，故£＞错误。

故选：Co

欧姆表指针应接近中央附近，读数较准确；根据图象表盘确定其分度值，根据指针位置读出其示数；用欧

姆表测未知电阻，需将电阻与其他电路断开；根据二极管的特点分析。

本题考查了多用电表的使用，要掌握多用电表的结构与使用方法和使用注意事项；对多用电表读数时要根

据选择开关位置确定其所测量的量与量程，然后根据表盘确定其分度值，根据指针位置读出其示数。

4.【答案】A

【解析】解：两小球相互接触前，根据库仑定律得

8Q2

F=k—5-

现将其相互接触后分离，且固定距离变为2则接触后带电量均为

,Q-QQ7

根据库仑定律得4、B两小球库仑力大小变为

〃=卜当=卜等=引，故A正确，BCD错误。

(2)

故选：Ao

两小球相互接触后，其所带电荷量先中和后均分。根据库仑定律，分别求出接触前和接触后库仑力表达式，

从而进行分析比较。

解决该题的关键是熟记点电荷之间的库仑力公式，正确分析两个小球接触后所带的电荷量的多少。

5.【答案】C

【解析】解：4孤立负点电荷产生的电场的等势线是以点电荷为圆心的同心圆，所以该电场并非孤立负点电

荷产生的电场的等势线分布情况，故A错误；

8.电势能的公式Ep=Wq,防两点的电势相等，因为电势两点的电势大于零，而在a点的检验电荷是负电荷，

所以a点的检验电荷电势能更小，故B错误；

C电势为10V的等势线上有a、b两点,把一正电荷从a点移动到b点，电势能不变，电场力做功只与始末位

置的电势差有关，所以把电荷从a点移动到b点电场力做功为0,故C正确；

D等差等势线越密集的地方，电场强度越大，根据图像可知，b点所处位置等差等势线更密集，因此可知b点

的电场强度比a点的电场强度更大，根据牛顿第二定律可知b点的加速度更大，故。错误；

故选：Co

根据等势线的分布分析4根据电势能的计算公式分析C；等差等势线越密集的地方，电场强度越大，从而

分析加速度。

本题考查等势面的认识，解题关键掌握常见等势面的特点，注意电场线分析电场强度的方法。

6.【答案】A

【解析】解：在单位时间内射到金属壳上的电荷量为Q=2Ne

设金属球壳的半径为R,则金属壳的表面积为So=4TTR2

在时间t内射到S上的电荷量为q=3st

则通过S的电流大小为/=,

其中S=L

au

联立解得/=半，故A正确，BCD错误。

故选：4。

先计算出在单位时间内射到金属球壳上的电荷量，然后根据电流的定义式即可得到等效电流的大小。

熟练掌握球的表面积公式和电流的定义式是解题的基础。

7.【答案】B

【解析】解：4、保持与电源连接，则电容器两板间的电压U保持不变，只将4板下移，两板间距离d变小，

根据E='可知，板间电场强度变大，则油滴受电场力变小大，所以油滴受到重力和电场力的合力方向竖直

向下上，油滴将向上加速运动，故A错误；

8、保持与电源连接，只将两极板非常缓慢的错开一些，则两板间电压U不变，两板的正对面积S减小，根据

。=盛可知，电容器的电容C变小，根据Q=CU可知，电容器带电荷量将减少，电容器将放电，电流计当

中将有a流向b的电流，故B正确；

C、如果断开电源，则电容器所带电荷量Q保持不变，B板接地，即B板的电势为零，只将B板上移，则两板

间距离d减小，根据后=§(=品和。=§得5=%，则电场强度E不变，油滴受电场力不变，油滴仍受

d4nkdUerS

力平衡，保持静止。因B板上移，则油滴与下极板之间的距离减小，根据U=Ed可知，油滴所在位置与B板

之间的电势差减小，则油滴所在位置的电势降低，因为油滴受电场力方向与重力方向相反，所以油滴受向

上的电场力作用，油滴带负电，对于负电荷来说，电势越低，电势能越大，所以油滴的电势能增大，故C

错误；

。、如果断开电源，则电容器所带电荷量Q不变，仅将一薄金属板插入两平行金属板4、8之间，根据C=总

可知电容C变大，根据c=g可知，两板间电势差变小，即静电计指针张角变小，故。错误。

故选：B。

4、保持与电源连接，电容器两板间电压不变，根据距离的变化，判断电场强度的变化，进而判断油滴的运

动；

8、根据正对面积的变化，判断电容的变化，进而判断电容器所带电荷量的变化，进而判断电流方向；

C、断开电源，电容器所带电荷量不变，根据电场强度与板间距离的关系，判断电场强度的变化，进而判断

油滴所在位置的电势的变化，判断电势能的变化；

。、根据电容的变化，判断两板间电势差的变化，进而判断静电计指针张角的变化。

注意如果电容器与电源连接，则电容器两板间的电压保持不变；如果电容器与电源断开，则电容器所带电

荷量保持不变。

8.【答案】AC

22

【解析】解：A、电热丝的电功率为2=巴=%此=lioow，故A正确；

R44

B、通过电动机的电流为/=^4=0.5/1,电阻&和并联部分两端电压为=220V-100V=12OV,

通过电阻R1的电流为A=署=推4=0.254，所以通过电阻灯的电流为L=1-11=0.5A-0.254=

0.254所以A?的电阻值为%探O=480。，故B错误；

120.25

C、电动机的输出功率为P^=P-/2r=50W—0.52X4勿=49W,故C正确；

D、通过电热丝的电流为/'=咨=贽/1=54,整个电路中的总电流为/芯=1+1'=0.54+54=5.54,所以

开关Si、52都闭合，1分钟消耗的电能后=以,〃=220x5.5x60/=7.26x104/,故£）错误。

故选：ACo

根据p=^判断4先计算出两个电阻两端的电压，然后得到通过/?2的电流，根据欧姆定律判断8；根据电

R

动机的功率和热功率的关系可以判断C；先计算出整个电路的总电流，然后根据皿=U/t可以判断D。

熟练掌握电动机的三个功率是解题的关键，同时掌握串并联电路的电流、电压关系是解题的基础。

9.【答案】BC

【解析】解：4BC、灯丝突然烧断，则电路外电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流/总减小，

路端电压〃处增大；根据：/=无片可知电流表的示数/变大；

根据：U=IR2,可知电压表的示数U变大;

由于&=彳，可知电压表的示数与电流表的示数的比值不变，故A错误，BC正确；

。、设外电阻为R',根据P出=»K？=大一

(R+r)R'+^r+2r

可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于题千不清楚外电阻与内阻的关系，所以无法确定电

源的输出功率任何变化，故。错误。

故选：BC»

当灯丝烧断时电路电阻增大，根据电路连接情况以及闭合电路欧姆定律，分析电压电流变化，再根据电功

率相关公式分析判断即可。

以电路的动态变化为命题背景考查学生的理解能力和推理论证能力，注意解题过程中正确分析电路，判断

电路中元器件的串并联情况。

10.【答案】AD

【解析】解：8、由v-t图像可以看出，质子在运动过程中，速度越来越大，所以电场力做正功，则质子的

电势能在减小，即&M>EpB，故8错误；

C、质子的受力方向由4指向B,因为质子带正电，所以电场线方向与质子的受力方向一致，沿电场线方向

电势逐渐降低，即0A>9B，故C错误；

D、质子在运动过程中，由电场力提供加速度，由v-t图像可知，aA>aB,根据牛顿第二定律可知qE=ma,

所以EA>EB，故。正确；

4、由u-t图像可知，质子在运动过程中的加速度越来越小，可知质子受到的电场力越来越小，且电场线方

向是水平向右的，因为是点电荷的电场，由此可知，质子在运动过程中离场源点荷越来越远，所以场源点

荷应该是正电荷，且在4的左侧，故4正确。

故选：AD.

根据质子的速度一时间图像可以判断质子的加速度大小，进而判断电场强度的变化，进而判断场源点荷的

位置及电性；根据电场线方向比较两点电势的高低，进而比较质子在两点的电势能大小。

熟练掌握点电荷的电场特点以及"-t图像的特点是解题的基础。

11.【答案】0.857迎-u偏小

4/L

【解析】解：(1)螺旋测微器的精确度为O.Olnun,电阻丝的直径为。=0.5mm+35.7X0.01mm=0.857mm

(2)根据题意有U=IRX

根据电阻定律有%=

其中S=n•《A

联立解得

(3)电路采用电流表外接，测得电阻值偏小，则电阻率的测量值相比于真实值偏小。

故答案为:(1)0.857；(2)^-U；(3)偏小

(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,测量值=固定刻度上对应示数(mm)+对齐格数(估读一位)x精确度;

(2)(3)根据欧姆定律求根据电阻定律解得电阻率，从而分析误差。

本题考查了电阻及电阻率的测定，根据欧姆定律结合电阻定律是解题的关键。

12.【答案】1.5偏小1.02偏小

【解析】解：(1)(2)电源内阻较小，为减小实验误差相对于电源来说电流表应采用外接法，电路图与实物图

如图1、2：

图2

(3)根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir

由图示电源U-/图象可知，电源电动势为：E=1.5K；

电源内阻为：r=|崇=与岩。=1.020。

由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于电流表示数,

电源U-/实验图象与真实图象如图所示：

由图示图象可知，电源电动势的测量值比真实值偏小，电源内阻的测量值比真实值偏小。

故答案为：(1)见解析；(2)见解析；(3)1.5；偏小；1.02；偏小

(1)(2)根据实验原理设计电路图，再连接实物电路图；

(3)电源的U-/图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值表示电源内阻；根据图象修正法分

析实验误差。

本题考查了测定电源电动势与内阻实验，要明确电源的U-/图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜

率的绝对值是电源内阻；同时会应用图象法分析实验误差。

13.【答案】解：(1)将电荷量为一1X10-5。的点电荷从电场中的A点移到B点，根据卬=qU,则有以8=号=

4xio~~s

V=-4V

-lxio-5

45

-

3

将该电荷从C点移到B点，则有(/小二叫!/

sq-1X1()T

(2)令4电势为零,则由(1)知QB=U〃=一〃B=4%0c=%+UCB=4V+“=与，

UCA=<Pc-(PA=^V-0=^-V

取4C的四等分中靠近C点的点为N,连接直线BN,如图所示

则有UCN=WE=；X¥V=/

可得0N=4V=(PB

即BN为等势线，由几何关系知AC与8N垂直，即电场的方向由C指向4根据几何关系有d.=：x

-2

1x10-27n=0.5x10m

4

则匀强电场的大小为E=%=3N/m=马XIO?N/m，方向为由C指向

dCN0.5x10-2

答：(1)4、8两点间的电势差UAB和C、B两点间的电势差分别为-4V和［心

(2)匀强电场的大小为gx1027/根，方向为由C指向4。

【解析】(1)根据电场力做功与电势差的关系求出4B间的电势差、BC间的电势差；

(2)找出等势线，结合电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，作出电场线，求出匀强电场的大小和方

向。

解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，电势差与电势的关系。知道电场线与等势线垂直，由高

电势指向低电势。

14.【答案】解：(1)当滑片在R最下方时，电压表示数最大，设为Um，电路的总电阻为R'