广东省湛江市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷（含答案）2

广东省湛江市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、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，只有一项是符合题目要求的。1．下列说法正确的是（）A．铅蓄电池的电动势为2V，铅蓄电池两端的电压也一定为2VB．电场强度为零的地方，电势也一定为零C．导体材料的电阻率大，导体的电阻也一定大D．1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功1J，则A、B的电势差为-1V2．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ=1A．电导率的单位是Ω⋅mB．材料的电导率与材料的形状无关C．材料的电导率越大，其导电性能越弱D．电导率大小与温度无关3．如图所示，在AC连线上AM=MO=ON=NC，将两个等量异种点电荷分别固定在M点与N点，则（）A．O点的电场强度为0B．B点的电势为0C．B点的电场强度方向由O指向BD．A、C两处电场强度大小相等，方向相反4．下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述错误的是（）A．甲图中，该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状负电极B上C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时利用异种电荷相互吸引，使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀5．有一灵敏电流表，其表头内阻Rg=10Ω，满偏电流A．将表头并联一个2.5Ω的电阻就可以改装成0~0.5A的电流表B．将表头串联一个14Ω的电阻就可以改装成0~15V的电压表C．把它改成量程为0~3V的电压表，测量某电压时读数为1.0VD．将表头改装为一个0~3A的电流表后，其示数为1.5A6．将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压和电阻R的大小分别是（）A．8V，6.67Ω B．12V，20Ω C．8V，20Ω D．12V，10Ω7．电子显微镜通过电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（）A．a点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．电子在a点的动能大于b点的动能D．电子在a点所受电场力小于b点所受电场力二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（）A．指纹的凹点与小极板距离远，电容大B．指纹的凸点与小极板距离近，电容大C．若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，小极板带电量增多D．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响9．如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，脂肪含量越高电阻越大），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者（）A．电流表示数小B．电压表示数大C．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值变大D．路端电压大10．如图，空间中存在水平向右的匀强电场，一带负电的小球以速度大小为v竖直向上射入匀强电场，经过一段时间，小球速度大小仍为v，但方向沿水平方向，已知小球质量为m，带电荷量为－q，重力加速度为g，则在该过程中（  ）A．匀强电场的电场强度大小为mgB．小球克服重力做功为0C．小球射入电场后，小球的电势能逐渐减小D．小球机械能增加1三、非选择题：共54分。解答题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。11．用如图1所示的电路，做测定两节串联电池组的电动势和内阻的实验.（1）下列说法正确的是____；A．接线时开关应处于断开状态B．实验中滑动变阻器不能移到最左端，否则通过电源的短路电流会无穷大C．作U−I图线时用直线拟合数据点，对于难以落在直线上的点，应使它们大致均匀地分布在直线两侧（2）实验中电压表指针如图2所示，示数为V；（3）根据实验数据所作的U−I图线如图3所示，可得两节干电池总电动势E=V，总内阻r=Ω（结果均保留三位有效数字）。12．在“测定金属的电阻率”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图，则该金属丝直径的测量值d=mm；（2）有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量值比真实值偏小的应是图所示的电路（选填“甲”或“乙”）；（3）若电表的内阻不可忽略，本实验误差来源是（电压表、电流表）的内阻引起的，这种误差（能、不能）通过多次测量取平均来减少；（4）按图丙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15Ω）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；电流表A1（量程0~200mA，内阻约3Ω）；电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；滑动变阻器R1（0~50Ω）；滑动变阻器R2（0~200Ω）；电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选，滑动变阻器应选（选填器材的名称符号）；（5）请根据图丙所示电路图，用连线代替导线将图丁中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小；13．如图所示，定值电阻R0=2Ω，电流表和电压表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端时，发现电压表变化范围为0~3V，电流表的变化范围为0.75~1.0A．求电源的E和r．14．如图所示，光滑绝缘水平面AB与竖直放置半径为R的光滑绝缘半圆弧BC在B点平滑连接，在水平面AB上方，存在电场强度E=mg（1）小球运动到B点的速度大小；（2）小球运动到C点时，轨道对小球压力的大小；15．CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，加速电压恒定为U；高度足够高，宽度为d的虚线框内有竖直方向的匀强电场。电子束从静止开始在M、N之间加速后以一定的速度水平射出并进入偏转电场，速度方向改变53°角后打到靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。靶环是以P点为圆心的圆面，P点距偏转电场中心的水平距离为l=3d。已知电子质量为m，电量为e，电子重力不计、始终在真空中运动。（1）电子离开加速电场时的速度大小v1；（2）在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场，也可使电子偏转53°角后打在靶环中心P上产生X射线，则所加电场的电场强度E需多大，打在靶上的电子动能为多少

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.铅蓄电池的电动势为2V，如果铅蓄电池不接入电路，则两端的电压为2V，如果铅蓄电池接入电路，则两端的电压为外电压，小于2V，A不符合题意；

B.电场强度与电势没有直接联系，某点电势的大小要看零势点的选取，B不符合题意；

C.由电阻定律R=ρLS可知，导体的电阻除与电阻率有关外，还与导体的长度和横截面积有关，故导体材料的电阻率大，导体的电阻不一定大，C不符合题意；

D.根据电势差的定义式UAB=WABq可知，1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功1J，则A、B的电势差为-1V，D符合题意。

2．【答案】B【解析】【解答】A.电阻率ρ的单位为Ω·m，电导率σ=1ρ，故电导率的单位是Ω-1·m-1，A不符合题意；

B.电阻率是由材料的性质所决定的，与材料的形状无关，所以电导率与材料的形状也无关，B符合题意；

C.电阻率越小，材料的导电性能越强，因为电导率σ=13．【答案】B【解析】【解答】ACD.两个等量异种电荷的电场线分布如图所示：

由电场线的疏密表示场强大小，切线表示场强方向，可知O点电场强度不为零，B点的电场强度方向由由O指向C，A、C两处电场强度大小相等，方向相同，ACD不符合题意；

B.等量异种电荷连线中垂线为等势线且电势为0，B符合题意；

故答案为：B。

【分析】根据两个等量异种电荷的电场线分布分析各点的电场强度的大小和方向；根据等量异种电荷的等势面分布特点分析B点电势。4．【答案】B【解析】【解答】A.该同学在触摸带电球体时，导致头发带上同种电荷，同种电荷之间的相互斥力使头发蓬松散开，A不符合题意；

B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，带负电的尘埃被收集在块状正电极A上，B符合题意；

C.燃气灶中的电子点火器前端制成尖锐的形状，该装置应用了尖端放电的原理，C不符合题意；

D.静电喷漆过程是使微小的油漆液滴带电，在电场力作用下，向带有异种电荷的金属表面运动，可知静电喷漆时利用异种电荷相互吸引，使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据图片现象，分析对应原理，此题主要考查静电、带电体的性质以及电荷间的相互作用的相关知识。5．【答案】A【解析】【解答】A.将表头改装成大量程的电流表，需要并联一个分流电阻，由欧姆定律可得，若需要改装成0~0.5A的电流表，需要并联的电阻阻值为R=IgRgI-Ig=2.5Ω，A符合题意；

B.将表头改装成大量程的电压表，需要串联一个分压电阻，由欧姆定律可得，若需要改装成0~15V的电压表，需要串联的电阻阻值为R=UIg-Rg=140Ω，B不符合题意；

C.把它改成量程为0~3V的电压表，测量某电压时读数为1.0V，指针偏转16．【答案】C【解析】【解答】由图甲中的电路结构可知，电阻R和灯泡L串联，由串联电路特点可知，流过电阻R和灯泡L的电流相等，电流表示数为0.3A时，由图乙可知，电阻R两端的电压为6V，灯泡L两端的电压为2V，可知电源电压为U=UR+UL=6V+2V=8V，由欧姆定律可得电阻R的阻值为7．【答案】D【解析】【解答】AD.等势面越密，场强越大，可知a点场强小于b点场强，由F=Eq可知，电子在a点所受电场力小于b点所受电场力，A不符合题意，D符合题意；

B.曲线运动中，物体受到的合力一定指向曲线内侧，结合电场线与等势面垂直的特点，可知电子运动过程中受到的电场力垂直等势面向右，电子带负电，受力方向与电场强度方向相反，可知电场线的方向垂直等势面向左，根据沿电场线方向电势降低的特点，可知a点电势低于b点电势，B不符合题意；

C.由于a点电势低于b点电势，由Ep=φq可知，电子在a点的电势能大于在b点的电势能，由能量守恒定律可知，电子在a点的动能小于b点的动能，C不符合题意。

故答案为：D。8．【答案】B,C【解析】【解答】AB.根据电容的决定式C=εS4πkd可知，指纹的凹点与小极板距离远，即d大，电容C小；指纹的凸点与小极板距离近，即d小，电容C大，A不符合题意，B符合题意；

C.若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，由C=εS4πkd可知，C增大，由于电容器的电压保持不变，根据Q=CU，可知小极板带电量增多，C符合题意；

D.若用湿的手指去识别，因为水导电，则使指纹与极板之间充入了导电物质，从而改变了原来匹配的电容器的电容，使得识别功能受到影响，D不符合题意。

故答案为：BC。

【分析】根据电容的决定式9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A.当测试者脂肪含量较高时，测试时接在电路中的电阻R较大，由闭合电路欧姆定律可得I=ER1+R2+R+r，可知电流表的示数小，路端电压U外=E-Ir大，电压表的示数U=E-I(r+R1+R2)10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.小球在竖直方向上做竖直上抛运动，速度方向恰好沿水平方向时，竖直方向的速度为零，则运动时间：t=vg；水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，则v=at=qEmt；联立解得：E=mgq，故A符合题意；

B.小球上升的高度为：h=v22g，小球克服重力做功为：mgh=12mv211．【答案】（1）A；C（2）2.30（3）3.00；4.35【解析】【解答】（1）A.为电路安全，接线时开关应处于断开状态，A符合题意；

B.由实物电路图可知，实验中滑动变阻器不能移到最左端，滑片置于最左端时滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中电流会很大，可能使电流表受到损伤，但由于电流表和电源有内阻，所以电路中的电流不会是无穷大，B不符合题意；

C.为减小实验误差，做U-I图像时，用直线拟合数据点，对于难以落在直线上的点，应使它们大致均匀地分布在直线两侧，C符合题意。

故答案为：AC。

（2）实物电路中使用的是两节干电池，电动势约为3V，所以电压表应选的是3V量程，由图示电压表表盘数值可知，其最小分度值为0.1V，可知该电压表的读数为2.30V。

（3）由闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir，得U=E-Ir，由U-I图像中的纵轴截距和斜率可得，两节干电池总电动势E=3.00V，电源总内阻r=∆U∆I=12．【答案】（1）0.382-0.386（2）甲（3）电压表；不能（4）A1；R1（5）【解析】【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，其主尺读数为0mm，可动尺读数为38.5×0.01mm=0.385mm，可得金属丝直径d=0mm+0.385mm=0.385mm。

（2）由金属丝的电阻较小，远小于电压表的内阻，所以应选用电流表外接法。

（3）因为选用的是图甲电路，电流表采用外接，所以造成误差的是电压表内阻引起的分流，这种误差属于系统误差，不能通过多次测量取平均来减少。

（4）由于通过待测电阻的最大电流约为Im=URx=315A=0.2A=200mA，所以电流表应选择A1；电表的示数要超过量程的13，测量值才比较准确，所以通过待测电阻Rx的电流最小应为Imin13．【答案