广东省汕头市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

广东省汕头市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意。）1．如图所示是北斗导航系统中的静止轨道卫星A、中圆轨道卫星B，关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）A．A卫星比B卫星所受引力小 B．A卫星比B卫星的机械能大C．A卫星比B卫星的线速度小 D．A卫星比B卫星的加速度大2．如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为F1；服务员快到餐桌前变为减速向前运动，此时手对菜盘的作用力大小为FA．F1=F2 B．F1<3．如图所示，竖直平面内两个带电小油滴a、b在匀强电场E中分别以速度v1、v2做匀速直线运动，不计空气阻力及两油滴之间的库仑力，下列说法正确的是（）A．a、b带异种电荷B．a比b的比荷大C．a的电势能减小，b的电势能增加D．沿v1方向电势增加，沿v2方向电势减小4．有一种测量电场强度的方法，其原理如图，竖直平面的虚线框内存在水平方向的匀强电场，虚线框高度为d。让质量为m、带电量为q的粒子从M点由静止释放，最终带电粒子在电场区域下边界的照相底片上打出一个感光点P，P点与M点的水平距离为0.5d，已知重力加速度为g，则电场强度E大小为（）A．mg2q B．mgq C．3mg2q5．a、b两元件的伏安特性曲线如图所示，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（）A．元件a的阻值随电压的增大而增大B．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R=C．在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值D．在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值6．下图的电路中，定值电阻R2=4Ω，电流表的内阻RA=0.5Ω。实验时调节滑动变阻器R1的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图像如图所示。R1连入电路的阻值调至最大时，对应图中的A点。下列说法正确的是（）A．A点对应外电路的总电阻为20Ω B．电源电动势E=2.5VC．B点对应电源输出功率0.3W D．电源内阻r=5Ω7．利用机械装置可以让毛笔在纸上画出如图所示的一个圆，现让该机械装置画圆的同时让纸沿x轴负方向匀速移动，则纸上的轨迹可能是（）A． B．C． D．二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分，漏选得3分，错选或多选不得分）8．在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，O'A．a、b、c三点的电场强度相同B．a、b、c三点在同一个等势面上C．带正电的检验电荷沿直线从a至O'D．带负电的检验电荷沿直线从a至O'9．2023年10月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，比特斯拉超级充电站快了两倍以上。若该充电桩工作电压为1000V，最大输出功率为600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充电过程（）A．最大电流为600AB．电容器电容逐渐增大C．电容器两极板间的电压逐渐增大D．充电电流一直保持不变10．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（）A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行三、实验题（两小题，共16分）11．欧姆表电路简化图如图所示。电源的电动势为1.5V，内阻为0.8Ω，电流表的电阻为1.2Ω，满偏电流为100mA，R1为可变电阻。（1）将两表笔直接接触时，调节可变电阻R1，使电流表满偏，此时R1阻值为Ω；两表笔间接未知电阻R时电流表示数为30mA，则电阻R=Ω；（结果保留两位有效数字）（2）改变两表笔间电阻R，电流表示数I随之改变，则R与I之间（选填“是”或“不是”）线性关系。12．某学习小组要描绘一个标有“2.0V，0.5A”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线和开关外，还有下列器材可供选择：A.电流表A（量程为0.3A，内阻RA=2Ω）B.电压表V（量程为3V，内阻RV≈3kΩ）C.滑动变阻器R1（最大阻值2Ω，允许通过的最大电流2A）D.滑动变阻器R2E.定值电阻R3=20ΩF.定值电阻R4=2ΩG.电源E（电动势为3V，内阻不计）（1）学习小组设计了图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选，Rx应选。（填器材前的代号）电流表与Rx并联后的量程为（2）利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为0.2A，此时电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为Ω（结果保留两位有效数字）；（3）根据电压表和电流表读数，正确作出I-U图象，如图丙所示。由图象可知，小灯泡电压增大时，灯泡灯丝的电阻率（选填“变大”、“不变”或“变小”）。四、计算题（3小题，共38分）13．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如下图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1=4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=2（1）货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；（2）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l214．如图所示，一质量m=1kg，带电荷量q=+0.5C的小球以速度v=3m/s，沿两正对带电平行金属板（板间电场可看成匀强电场）左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6m，两极板间距为0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R=2563m（1）两极板间的电势差U的大小；（2）欲使小球在圆弧轨道运动时恰好能到达C点，求E的大小。15．如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω，R1=4.5Ω，R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板A、B竖直放置；另两个平行金属板C、D水平放置，板长L=30cm，板间的距离d=20cm；MN为荧光屏，C、D的右端到荧光屏的距离L'=10cm，O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点，P为O点下方的一点，LOP=10cm；当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时，闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为q=−1.（1）带电粒子到达小孔B时的速度大小；（2）带电粒子从极板C、D离开时速度大小；（3）为使粒子恰好打到P点，R2的阻值应调到多大？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】ACD．由万有引力提供向心力可知GMm卫星质量大小未知，则无法比较所受引力大小，卫星A的轨道半径更大，则可知卫星A的线速度更小，加速度也更小，AD不符合题意，C符合题意；B．由于卫星的质量未知，则无法计算动能和势能大小，无法比较机械能大小关系，B不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较线速度和加速度的大小；由于未知卫星的质量不能比较引力及机械能的大小。2．【答案】B【解析】【解答】若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为F服务员快到餐桌前变为减速向前运动，如图则手对菜盘的作用力大小为F即F故答案为：B。

【分析】利用菜盘匀速运动可以求出手对菜盘作用力等于重力；当菜盘减速运动时，利用力的合成可以求出手对菜盘作用力的大小。3．【答案】C【解析】【解答】AB．由于两油滴均做匀速直线运动，受电场力与重力平衡，电场力都竖直向上，因此a、b均带正电荷；由于两油滴质量关系未知，因此无法判断带电量大小关系，AB不符合题意；C．a向上运动，电场力做正功，电势能减小，b向下运动，电场力做负功，电势能增加，C符合题意；D．沿电场线方向，电势减小，因此沿v1方向电势减小，沿v2方向电势增加，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据两油滴的运动情况得出电场力的方向和油滴的电性，结合功能关系得出电场力的做功情况和电势能的变化情况，沿着电场线电势逐渐降低。4．【答案】A【解析】【解答】竖直方向满足d=水平方向满足0Eq=ma联立解得E=mg故答案为：A。

【分析】利用竖直方向的位移公式结合水平方向的位移公式可以求出水平方向加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出电场强度的大小。5．【答案】C【解析】【解答】A、由图可知，图像的斜率表示电阻的倒数，元件a的图像的斜率越来越大，故元件a的电阻随电压的增大而减小，故A错误；

B、两坐标的标度并不相同，所以不能通过图线夹角的正切值求解斜率，根据公式R=可得电阻b的阻值为R=故B错误；

CD、两图像的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；故C正确，D错误。

故答案为：C。

【分析】I-U图像与原点连线的斜率的倒数表示电阻，斜率越大，电阻越小。图像的交点处，电流和电压均相同。6．【答案】B【解析】【解答】AD、由闭合电路欧姆定律U=E-I(可得R电路中电压表示数为R1两端电压，RA是电流表内阻，代入U-I图像数据可得r+解得r=0.5电源工作状态在A点时，有R此时外电路总电阻为R故AD错误；

B、由U=E-I(将A点数据，带入可得E=2.5故B正确；

C、B点时，对应电源输出功率P故C错误。

故答案为：B。

【分析】根据闭合电路的欧姆定律推导得出图像的函数表达式，结合图像分析斜率的物理意义。再结合图像上点的坐标根据表达式求出各物理量的值。电源的输出功率等于电源总功率与电源内部消耗功率之差。7．【答案】C【解析】【解答】由于画圆的同时纸沿x轴负方向匀速移动，则前半圆在x轴方向上的直径变长，后半圆在x轴方向上的直径变短，与x轴垂直方向上的半径不变；前半圆左右向外形变，后半圆向左边向里形变、右两边都向外形变，故ABD错误，C正确。

故答案为：C。

【分析】画圆轨迹像正半轴移动时，根据运动的相对性可知，相当于圆的半径变大，轨迹向左运动时，相当于圆的半径变小。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．a、b、c三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式E=k可知三点的电场强度大小相等，但方向不同，A不符合题意；B．a、b、c三点到O点的距离相等，在同一等势面上，B符合题意；C．检验电荷沿直线从a至O'过程中，到O点的距离逐渐减小，根据点电荷的场强公式可知电场强度大小逐渐增大，所以带正电的检验电荷沿直线从a至OD．沿直线从a至O'过程中，电势升高，根据负电荷在电势高的位置电势能小可知，带负电的检验电荷沿直线从a至O故答案为：BC。

【分析】根据点电荷周围电场强度的表达式判断abc三点电场强度的大小关系；结合电场力的表达式判断从a至O'9．【答案】A,C【解析】【解答】A、最大电流为I故A正确；

B、电容器电容由自身决定，与带电量无关，充电过程电容器电容不变，故B错误；

C、充电过程电容器电容不变，而带电量增加，根据Q=CU可知，电容器两极板间的电压逐渐增大，故C正确；

D、充电刚开始时，由于电源电极与电容器极板间存在较大的电位差，此时电流较大，随着电容器两极板间的电压逐渐增大，电位差减小，电流减小，故D错误。

故答案为：AC。

【分析】电容器电容由自身决定，与带电量无关，充电过程电容器电容不变。充电过程中电荷量变大，两极板间的电势差逐渐变大，充电电流逐渐变小。10．【答案】A,C【解析】【解答】假设带电粒子刚好在两个等量同种电荷的中垂线运动，假如运动方向靠近中垂线的中心再远离，那么其速度有可能先增加后减小，所以A选项符合题意；根据其粒子的运动轨迹则与电场线不重合，假如在单一点电荷场运动，其轨迹可以与和电场线重合，所以B选项不符合题意；粒子从静止开始运动，电场力一定做正功，所以粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，所以C选项符合题意；假如粒子做的是曲线运动，则场力方向和轨迹的切线方向不平行，所以D选项不符合题意。故答案为：AC【分析】利用常见静电场可以分析粒子的运动情况；利用等量同种电荷产生的电场可以判别轨迹和电场线不重合；由于粒子可以做曲线运动，则粒子受到的电场力方向和轨迹的切线方向不一定共线；利用电场力做功可以判别电势能的变化。11．【答案】（1）13；35（2）不是【解析】【解答】（1）电流表满偏时R保持R1阻值不变，在A、B之间接入电阻R时，电流表的电流为30mA。

（2）把任意电阻R接在两表笔之间，电流表读数为I，则I、R的对应关系式为R=可见：R与I之间不是线性关系。

【分析】明确短接和接待测电阻时，电路的连接情况，再根据闭合电路的欧姆定律及串并联电路的规律进行解答。12．【答案】（1）C；F；0.6（2）3.3（3）变大【解析】【解答】（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选阻值小的R1，即滑动变阻器应选C；

灯泡的电流为0.5A，电流表的量程过小，需要将电流表扩大量程，即给电流表并联一阻值较小的定值电阻R4，即应选F，并联后的量程为I=（2）电流表的示数为0.2A，则通过灯泡的电流为I电压表的量程为3V，电压表的示数为U=1.70所以灯泡两端的电压为U此时小灯泡的电阻为R（3）由图丙所示图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，即灯泡电阻增大，原因是温度升高，灯泡灯丝的电阻率在变大。

【分析】描绘灯泡的伏安特性曲线电表读数应从零开始。根据实验要求和电路安全选择恰当的仪器。根据闭合电路的欧姆定律及串并联电路的规律确定灯泡的电阻。I-U图像与原点连线的斜率的倒数表示灯泡的电阻，斜率越大，电阻越小。13．【答案】（1）根据牛顿第二定律可得mg代入数据解得a根据运动学公式2解得v=4m/s（2）根据牛顿第二定律μmg=m根据运动学公式−2代入数据联立解得l【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律求解加速度大小，利用运动学公式求解速度大小。

（2）水平地面摩擦力为合力，利用牛顿第二定律求解加速度大小。利用运动学公式求解水平滑轨的最短长度。14．【答案】（1）解：在A点，对速度的分解如图所示则竖直方向分速度为v带电粒子在平行板中运动时间为t=在平行板中运动时，有vy=at联立解得U=10V故两极板间的电势差U的大