2023-2024学年广东省深圳校联盟高二上学期期中物理试题及答案

试题PAGE1试题2023~2024学年度高二上学期期中考试物理考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：新人教必修第三册第九章至第十二章。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~2只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）1.某同学在做某物理参考书练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为下列几个数字中可能的是（）A. B. C. D.2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为，，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（）A. B. C. D.3.如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（）A. B. C. D.4.如图所示，在边长为a的正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为q的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心点O处的电场强度大小为（）A. B. C. D.5.如图甲所示为人体细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示。初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）A.A点电势高于B点电势B.氯离子的电势能增大C.氯离子的加速度变大D.若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变6.如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是（）A.通过显示器的电流增大 B.压力传感器两端的电压减小C.电源内阻的功率一定减小 D.压力传感器的功率一定减小7.如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B.a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大C.a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量8.电学知识在生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（）A.打雷时，待在大街上比待在汽车里要安全B.复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上C.高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了保护输电线免遭雷击D.干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电9.智能手机和平板电脑的耗电量大，因此移动充电宝深受大众喜爱，它是能直接为移动设备充电的储能装置。充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.7~0.9.某一款移动充电宝的参数见下表。下列说法正确的是（）容量10000mA·h兼容性大部分智能手机和平板电脑边充边放是保护电器是输入DC5V2A输出DC5V1A或2A尺寸156*82*22mm转换率0.85产品名称×××重量约296gA.充电宝充电时将电能转化为化学能B.该充电宝最多能储存的能量为C.该充电宝电荷量从零到完全充满所用时间约为5hD.用该充满电的充电宝给电荷量为零、容量为2000mA·h的手机充电，理论上能充满5次10.多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（）A.金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动B.t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来C.电子离开第8个圆筒的速度为D.第n个圆筒长度正比于二、实验题（本题共2小题，共16分）11.某同学在做“练习使用多用电表”的实验：（1）当多用电表做电压表使用时，首先应调节指针定位螺丝，使多用电表指针指向左侧零刻度，然后将选择开关旋转到直流电压挡，将黑表笔与电源__________（填“正”或“负”）极相连，红表笔与电源另一极相连。（2）用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值时，若发现选用“×100”挡时指针偏角过大，则应换用__________（填“×10”或“×1k”）挡；重新欧姆调零后，多用电表指针示数如图所示，则待测电阻的阻值约为Rx=_______Ω。（3）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。12.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω）E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）G.开关、导线若干实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面的字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时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）13.在如图所示电路中，已知间所加电压为，，，电流表的内阻不计，求：（1）电阻两端的电压；（2）电流表和的示数。14.如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现在水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，小球静止时绝缘轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为h，重力加速度大小为g，，。求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）轻绳拉力大小；（3）若突然剪断轻绳，小球落地时的速度大小。15.如图所示，一群速率不同的一价离子从、两平行极板正中央水平射入偏转电场，离子的初速度为，质量为，、间电压为，间距为d、金属挡板高为，竖直放置并与、间隙正对，屏足够大。若、两极板长为，到极板的距离也为，不考虑离子所受重力，元电荷为。(1)写出离子射出、板时的侧移距离y的表达式；(2)离子通过、板时电势能变化了多少？(3)求初动能范围是多少离子才能打到屏上。2023~2024学年度高二上学期期中考试物理考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：新人教必修第三册第九章至第十二章。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~2只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）1.某同学在做某物理参考书的练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为下列几个数字中可能的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】A．根据所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，那么故A错误；B．根据所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，那么故B错误；C．根据所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，那么故C正确；D．根据所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，那么故D错误。故选C。2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为，，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据电阻定律得可得根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为，将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为，故将AB接入电路时，电流为0.5A，故A正确，BCD错误。故选A。3.如图所示，将一个内阻为、量程为1V的电压表与定值电阻R串联，改装成为一个量程为3V的电压表，则的阻值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由串联电路特点得解得故选C。4.如图所示，在边长为a的正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为q的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心点O处的电场强度大小为（）A B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据对称性，A、C处点电荷在O点处产生的合电场的电场强度，B处点电荷在O点处产生的电场的电场强度方向由B点指向O点，故O点处合电场的电场强度故A正确，BCD错误。故选A。5.如图甲所示为人体细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示。初速度可视为零的一价氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）A.A点电势高于B点电势B.氯离子的电势能增大C.氯离子的加速度变大D.若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变【答案】D【解析】【详解】A．因为氯离子带负电，其仅在电场力作用下从图乙中的A点运动到B点，说明电场力方向沿A指向B，电场线由B指向A，所以A点电势低于B点电势，A错误；B．因为电场力对氯离子做正功，所以其电势能减小，B错误；C．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据氯离子的加速度不变，C错误；D．根据动能定理可知氯离子进入细胞内的速度v与距离d大小无关，又因为膜电位U不变，则氯离子进入细胞内的速度不变，D正确。故选D。6.如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是（）A.通过显示器的电流增大 B.压力传感器两端的电压减小C.电源内阻的功率一定减小 D.压力传感器的功率一定减小【答案】C【解析】【详解】ABC．在潜水器上浮的过程中，压力减小，压力传感器的电阻增大，回路总电阻增大，总电流减小，通过显示器的电流减小，电源内阻的功率一定减小，电源内电压减小，路端电压增大，根据串联电路分压规律可知压力传感器两端的电压增大，故AB错误，C正确；D．设电源电动势为E，内阻为r，电流表内阻为rA，压力传感器电阻为R，则压力传感器的功率为根据数学知识可知当时，P最大；当时，P随R的增大而增大；当时，P随R的增大而减小。由于开始时R与的大小关系不确定，所以R增大后压力传感器的功率不一定减小，故D错误。故选C。7.如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B.a虚线对应的粒子的加速度越来越小，b、c虚线对应的粒子的加速度越来越大C.a粒子的动能减小，b粒子的动能不变，c粒子的动能增大D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量【答案】D【解析】【详解】A．由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，A错误；B．由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，B错误；C．由题意可知a粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a粒子的动能增大，b粒子的运动方向始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b粒子的动能不变，c粒子的运动方向和电场力方向的夹角为锐角，所以电场力对其做正功，c粒子的动能增大，C错误；D．a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，且三个粒子的电c荷量大小相等，故静电力相等，由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据可知c粒子质量较小，D正确。故选D。8.电学知识在生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（）A.打雷时，待在大街上比待在汽车里要安全B.复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上C.高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了保护输电线免遭雷击D.干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电【答案】BC【解析】【详解】A．打雷时待在汽车里比待在大街上要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用，故A错误；B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电的利用，故B正确；C．高压输电线上方有两根导线与大地相连形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，可免遭雷击，故C正确；D．干燥的冬季，人在运动的过程中衣服会发生摩擦带电，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手感应起电，故D错误。故选BC。9.智能手机和平板电脑的耗电量大，因此移动充电宝深受大众喜爱，它是能直接为移动设备充电的储能装置。充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.7~0.9.某一款移动充电宝的参数见下表。下列说法正确的是（）容量10000mA·h兼容性大部分智能手机和平板电脑边充边放是保护电器是输入DC5V2A输出DC5V1A或2A尺寸156*82*22mm转换率0.85产品名称×××重量约296gA.充电宝充电时将电能转化化学能B.该充电宝最多能储存的能量为C.该充电宝电荷量从零到完全充满所用时间约为5hD.用该充满电的充电宝给电荷量为零、容量为2000mA·h的手机充电，理论上能充满5次【答案】AC【解析】【详解】A．充电宝充电时将电能转化为化学能，选项A正确；B．该充电宝最多能储存的能量为选项B错误；C．该充电宝电荷量从零到完全充满所用时间约为选项C正确；D．用该充满电的充电宝给电荷量为零、容量为2000mA·h的手机充电，理论上能充满选项D错误。故选C。10.多级加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加，圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电荷量为e，电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计，为使其能不断加速，下列说法正确的是（）A.金属圆筒内部场强处处为零，电子在圆筒内做匀速运动B.t=3T时，电子刚从7号圆筒中心出来C.电子离开第8个圆筒的速度为D.第n个圆筒的长度正比于【答案】AD【解析】【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属圆筒内部场强处处为0，电子在圆筒内做匀速运动，A正确；B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交流电周期的一半，所以当t=0时，电子进入1号筒，当时，电子从1号筒中心飞出，以此类推，当t=3T时，电子刚从6号圆筒中心出来，B错误；CD．设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得解得故第n个筒的长度为可以发现C错误、D正确。故选AD。二、实验题（本题共2小题，共16分）11.某同学在做“练习使用多用电表”的实验：（1）当多用电表做电压表使用时，首先应调节指针定位螺丝，使多用电表指针指向左侧零刻度，然后将选择开关旋转到直流电压挡，将黑表笔与电源__________（填“正”或“负”）极相连，红表笔与电源另一极相连。（2）用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值时，若发现选用“×100”挡时指针偏角过大，则应换用__________（填“×10”或“×1k”）挡；重新欧姆调零后，多用电表指针示数如图所示，则待测电阻的阻值约为Rx=_______Ω。（3）测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。【答案】①.负②.×10③.130【解析】【详解】（1）[1]多用电表的电流流向为“红进黑出”，故做直流电压表使用时，黑表笔与电源负极相连。（2）[2][3]欧姆表指针偏角过大，说明选取的倍率太大，则应换用小倍率进行测量，即换用“×10”挡；由图可知，待测电阻的阻值为。12.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。（1）你认为不合格的纯净水的电导率________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）（2）某学习小组对某种纯净水样品进行检验，实验步骤如下：①用游标卡尺测量绝缘性能良好、长为L的圆柱形塑料容器内径如图甲所示，其示数为d=________mm。②将采集的水样装满圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量水样的电导率，学习小组准备利用以下器材进行研究：A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ）C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω）D.电流表（0~0.6A，内阻约10Ω）E.滑动变阻器（最大阻值约为100Ω）F.蓄电池（约为12V，内阻约为2Ω）G.开关、导线若干实验要求测量尽可能准确，电路中电压表应选择________，电流表应选择________（均填器材前面的字母序号）；请在图乙方框中设计出实验电路图________。③水样电导率的表达式为σ=________。（用U、I、d、L表示）【答案】①.偏大②.50.20③.B④.C⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]纯净水应为不含有杂质的纯水，而纯净水不合格，通常是含有一定的杂质，杂质通常是带电离子，故纯净水不合格通常是电导率偏大。（2）①[2]该游标卡尺精确度为圆柱形容器内径为②[3][4][5]由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，电压表应选B；电路中电流约为电流表应选C；该水样的电阻为1200Ω，电流表应采用内接法，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小太多，所以采用分压接法，电路如图所示。③[6]根据，，联立解得电导率