2023-2024学年广东省深圳市红岭中学高二上学期期中物理试题及答案

试题PAGE1试题红岭中学2023－2024学年度第一学期第一学段考试高二物理试卷一、单项选择题（本大题共8小题，每题3分，共24分，每小题仅有一个选项是正确的）1.某种型号的半导体LED灯，其额定电压、电流分别为5V和0.02A。该灯在额定电压下工作1小时所消耗的电能为（）A.0.1J B.1J C.360J D.3600J2.如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是（）A.该电池储存的电能为 B.该电池的电动势为3.6V，内阻为0C.该电池在工作时的电流为 D.若电池以的电流工作，可用50小时3.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）A.a点电势高于b点的电势B.c点的电场强度大于d点的电场强度C.若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D.若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加4.如图，虚线为某静电场中的等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用。则（）A.a点的电场强度比b点的小 B.a点的电势一定比b点的小C.粒子在a点的动能比c点的小 D.粒子在b点的电势能比c点的小5.随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体．的边长是边长的5倍，通过两导体电流方向如图，下列说法正确的是（）A.电阻 B.电阻 C.电阻 D.电阻6.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（）A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.M点电势变低7.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（）A.处电场强度最小，但不为零B.粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动C.在、、处电势，，的关系为D.段是匀强电场8.在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（）A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B.灯泡L1的电阻为7.5ΩC.灯泡L2的电阻为12ΩD.通过电源的电流为0.45A二、多项选择题（本大题共4小题，每题5分，共20分，每小题至少有两个选项是正确的，选全5分，漏选3分，错选0分）9.关于电动势，下列说法正确的是（）A.电源两极间的电压等于电源的电动势B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C.电源电动势与外电路的组成无关D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多10.如图为多级加速器，将一束质子流以初速度v0沿轴线射入长27km的加速隧道，使其加速后相撞，设n个金属圆筒沿轴线排成一串，相间地连到周期性变化的电源上。质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（）A.质子在每个圆筒内都做加速运动B.质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动C.质子经过每个筒的时间越来越长D.质子每到达一个间隙，电源的正负极就要发生改变11.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，现使板带正电，则下列判断正确的是（）A.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变小B.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大C.将板稍微上移，静电计指针张角将变小D.减小两极板之间的距离，静电计指针张角变大12.如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=1Ω，小灯泡L标有“2V，4W”，电动机的内阻rm=0.5Ω，当变阻器调到R=1Ω，小灯泡和电动机正常工作。则（）A.电动机流过电流为2AB.电动机的热功率为1WC.电动机两端电压为8VD.电动机的输出功率为14W三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）13.某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：直流电源：电压3V，内阻不计；电流表：量程0~0.6A，内阻约；电流表：量程0~3.0A，内阻约；电压表V：量程0~3V，内阻约；滑动变阻器：最大阻值；滑动变阻器：最大阻值；开关、导线等。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径________mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，图乙所示，可知金属丝的长度_____cm。（2）在所给的器材中，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______。（填写仪器的字母代号）（3）此实验中，需要用伏安法准确测出电阻丝的阻值，电路中安培表的接法需选用_____（填写内接法或外接法）14.兴趣小组需要测量一节新能源干电池的电动势和内阻，实验室提供的用于实验的器材除了开关、导线外，还有：电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、滑动变阻器（0~20Ω）。（1）按照电路图进行实验，测量得到7组U、I数据，在U-I图像中描点、画图，得到的U-I图像如图所示，由图像可得被测电池的电动势E=_______V，电池内电阻r=_______Ω。（2）由于实验存在误差，导致电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差，分析可知，E测_______E真，r测_______r真。（选填“大于”、“小于”或“等于”）四、解答题（本大题共3小题，第15小题10分，第16小题12分，第17小题16分）15.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA。求：（1）要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联多大的电阻？（2）要把它改装为量程0~15mA电流表，要并联多大的电阻？16.如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=300V。金属板长L=20cm，两板间距d=30cm。求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）微粒射出偏转电场时，偏移的距离y1是多少。17.如图所示，在E=1×103N/C的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电的电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动，取g=10m/s2。求：（1）若滑块初速度v0为6m/s，则滑块通过P点时对轨道P点的压力是多大？（2）若使小滑块能通过Q点，问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件？（3）若使小滑块在上滑过程中不离开轨道QPN（Q点、N点除外）问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件？红岭中学2023－2024学年度第一学期第一学段考试高二物理试卷一、单项选择题（本大题共8小题，每题3分，共24分，每小题仅有一个选项是正确的）1.某种型号的半导体LED灯，其额定电压、电流分别为5V和0.02A。该灯在额定电压下工作1小时所消耗的电能为（）A.0.1J B.1J C.360J D.3600J【答案】C【解析】【详解】该灯在额定电压下工作1小时所消耗的电能为故选C。2.如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是（）A.该电池储存的电能为 B.该电池的电动势为3.6V，内阻为0C.该电池在工作时的电流为 D.若电池以的电流工作，可用50小时【答案】D【解析】【详解】A．图中的500mA·h表示电荷容量，故A错误；B．电池上的3.6V表示电动势，该电池的内阻不能确定，故B错误；C．该电池在工作时的电流很小，远小于500mA，故C错误；D．可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由得故D正确。故选D。3.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）A.a点的电势高于b点的电势B.c点的电场强度大于d点的电场强度C.若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D.若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加【答案】C【解析】【详解】A．沿电场线电势降低可知：a点的电势低于b点的电势，故A错误；B．从电场线的分布情况可知，c处的电场线比d处的疏，所以c点的电场强度小于d点的电场强度，故B错误；C．正电荷所受电场力和场强方向相同，因此正电荷由a点移到b点时电场力做负功，故C正确；D．将一负试探电荷由c点移到d点，电场力做正功，电势能减少，故D错误。故选C。4.如图，虚线为某静电场中的等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用。则（）A.a点的电场强度比b点的小 B.a点的电势一定比b点的小C.粒子在a点的动能比c点的小 D.粒子在b点的电势能比c点的小【答案】D【解析】【详解】A．因不知题目中的等势线是否是等差等势线，故无法判断a点和b点场强谁的大，故A错误；B．根据轨迹可知粒子所受电场力的方向向右，但由于不知带电粒子的电性，故无法判断场强方向，也就无法判断a点和b点的电势，故B错误；CD．根据电场线与等势线处处垂直，电场力指向轨迹的凹侧，可知粒子从a到c的过程先是电场力与速度方向夹锐角，电场力做正功，粒子动能增大，电势能减小，后是电场力与速度方向夹钝角，电场力做负功，动能减小，电势能增加，反之若是从c到a的过程也是电场力先做正功，后做负功，所以粒子在a、c之间运动过程中的动能先增大后减小，电势能先减小后增大，由于a、c在同一等势线上，故粒子在a点和c点动能相等，在b点的电势能比c点的小，故C错误，D正确。故选D。5.随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体．的边长是边长的5倍，通过两导体电流方向如图，下列说法正确的是（）A.电阻 B.电阻 C.电阻 D.电阻【答案】A【解析】【详解】根据电阻定律有和是材料相同、厚度相同，所以。故选A。6.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（）A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.M点电势变低【答案】B【解析】【详解】AB．当无光照射时，带电液滴恰好静止，液滴所受重力和电场力是一对平衡力；当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故A错误，B正确；C．电容器的电压增大，电容不变，由可知，电容器所带电荷量增大，故C错误；D．电容器的下极板接地，则下极板的电势始终为0V，有板间场强增大，而M点与下极板的距离不变，则M点与下极板的电压增大，则M点的电势会增大，故D错误。故选B。7.一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（）A.处电场强度最小，但不为零B.粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动C.在、、处电势，，的关系为D.段是匀强电场【答案】D【解析】【详解】A．图象的斜率表示电场力，处图象斜率最小，为零，粒子受到电场力最小，为零，故处电场强度最小，为零，故A错误；B．图象在段斜率不恒定，粒子受到电场力不恒定，粒子在段做变加速运动，图象在段斜率恒定，粒子受到电场力恒定，粒子的电势能增大，粒子的动能减小，粒子在段做匀减速运动，故B错误；C．由图可知根据带负电的粒子在电势高处电势能反而小可得故C错误；D．图象在段斜率恒定，粒子受到电场力恒定，故段是匀强电场，故D正确。故选D。8.在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（）A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B.灯泡L1的电阻为7.5ΩC.灯泡L2的电阻为12ΩD.通过电源的电流为0.45A【答案】D【解析】【详解】A．灯L2、L3串联，则根据图乙可知而根据图乙可知则故A错误；B．根据部分电路的欧姆定律可得故B错误；C．根据部分电路的欧姆定律可得故C错误；D．通过电源的电流即为干路电流，根据以上分析可得故D正确。故选D。二、多项选择题（本大题共4小题，每题5分，共20分，每小题至少有两个选项是正确的，选全5分，漏选3分，错选0分）9.关于电动势，下列说法正确的是（）A.电源两极间的电压等于电源的电动势B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C.电源的电动势与外电路的组成无关D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【答案】BC【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和.当电源没有接入电路时,电路中没有电流,电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势；当电源接入电路时，电路有电流，电源有内电压，两极间的电压小于电动势，故A错误.BD．电源是把其它形式的能转化为电能的装置，电动势表征了这种转化本领的大小，所以电动势越大的电源，表示将其他形式的能转化为电能的本领越大,所以B正确，D错误.C．电动势由电源本身特性决定，与外电路的组成无关，故C正确.10.如图为多级加速器，将一束质子流以初速度v0沿轴线射入长27km的加速隧道，使其加速后相撞，设n个金属圆筒沿轴线排成一串，相间地连到周期性变化的电源上。质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（）A.质子在每个圆筒内都做加速运动B.质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动C.质子经过每个筒的时间越来越长D.质子每到达一个间隙，电源的正负极就要发生改变【答案】BD【解析】【详解】AB．由图可知，每个圆桶上各点的电势都相等，是个等势体，圆筒中场强为零，质子在圆筒中不受电场力，做匀速直线运动，在圆筒缝隙处做加速运动，故A错误，B正确；CD．要使质子每次经过圆筒间缝隙处时做加速运动，则质子穿过每个圆筒的时间恰为交变电流的半个周期，即质子每到达一个间隙，电源的正负极就要发生改变，因经过每个筒的时间不变，而速度越来越大，筒的长度要越来越长，故C错误，D正确。故选BD。11.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差，现使板带正电，则下列判断正确的是（）A.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变小B.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大C.将板稍微上移，静电计指针张角将变小D.减小两极板之间的距离，静电计指针张角变大【答案】AB【解析】【详解】A．根据平行板电容器的电容大小的计算公式若将玻璃板插入两极之间，则相对介电常量增大，故电容器的电容C增大；根据电容的定义式此时电容器的带电荷量不变，电容C增大，则两极板间的电势差U减小，静电计的指针张角变小，故A正确；B．增大两极板之间的距离，即d增大，C减小，U增大，静电计的指针张角变大，故B正确；C．若将A板上移，即正对面积S减小，C减小，U增大，静电计的指针张角变大，故C错误；D．若减小两极板的距离，即d减小，C增大，U减小，静电计的指针张角变小，故D错误。故选AB。12.如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=1Ω，小灯泡L标有“2V，4W”，电动机的内阻rm=0.5Ω，当变阻器调到R=1Ω，小灯泡和电动机正常工作。则（）A.电动机流过的电流为2AB.电动机的热功率为1WC.电动机两端电压为8VD.电动机的输出功率为14W【答案】ACD【解析】【详解】A．小灯泡正常工作，流过小灯泡的电流为故A正确；B．电动机与小灯泡串联，通过的电流相等，电动机的热功率为故B错误；C．由解得电动机两端电压为故C正确；D．电动机的输出功率为故D正确。故选ACD。三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）13.某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：直流电源：电压3V，内阻不计；电流表：量程0~06A，内阻约；电流表：量程0~3.0A，内阻约；电压表V：量程0~3V，内阻约；滑动变阻器：最大阻值；滑动变阻器：最大阻值；开关、导线等（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径________mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，图乙所示，可知金属丝的长度_____cm。（2）在所给的器材中，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______。（填写仪器的字母代号）（3）此实验中，需要用伏安法准确测出电阻丝的阻值，电路中安培表的接法需选用_____（填写内接法或外接法）【答案】①.0.828##0.829##0.830##0.831##0.832②.5.04③.A1④.R1⑤.外接法【解析】【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，金属丝的直径D=0.5mm+33.0×0.01mm=0.830mm[2]游标卡尺是10分度的卡尺，其分度值为0.1mm，则图示读数为L=50mm+4×0.1mm=50.4mm=5.04cm（2）[3]金属丝中的最大电流约为为了电流测量精确，电流表选用量程为0~0.6A的电流表A1；[4]为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应采用分压式接法，应选择最大值较小的滑动变阻器R1。（3）[5]由所以阻值较小，故电流表采用外接法。14.兴趣小组需要测量一节新能源干电池的电动势和内阻，实验室提供的用于实验的器材除了开关、导线外，还有：电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、滑动变阻器（0~20Ω）。（1）按照电路图进行实验，测量得到7组U、I数据，在U-I图像中描点、画图，得到的U-I图像如图所示，由图像可得被测电池的电动势E=_______V，电池内电阻r=_______Ω。（2）由于实验存在误差，导致电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差，分析可知，E测_______E真，r测_______r真。（选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】①.4.2②.3.0③.小于④.小于【解析】【详解】（1）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得结合图像可得，纵轴截距为电源的电动势，即图像斜率的绝对值为电源内阻（2）[3][4]根据电路图可知，由于电压表的分流作用，干路中电流的真实值大于测量值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值，电源U-I图像如图所示由图可知，四、解答题（本大题共3小题，第15小题10分，第16小题12分，第17小题16分）15.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA。求：（1）要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联多大的电阻？（2）要把它改装为量程0~15mA电流表，要并联多大的电阻？【答案】（1）990Ω；（2）25Ω【解析】【详解】（1）把电流表改装成量程0-3V