江苏省南京市人民中学2022-2023学年高二上学期阶段性学情联合调研物理试题(含答案)

2022-2023学年度阶段性学情联合调研试题2022.8

高 二 物 理

注意事项：1、本试题共分6页，满分100分，考试时间75分钟；

2、请将答案填写在答题卡指定区域内，写在本试卷或草稿纸上无效。

一、单项选择题：共10题，每题4分，每题只有一个选项最符合题意。

1．起电盘是获得静电的简单装置，1775年由A．伏特发明。它是由一块绝缘物质（如石蜡、硬橡胶、树脂等）制成的平板和另一块带有绝缘柄的导电平板构成的。如图所示是伏打起电盘示意图，其起电原理是

A．摩擦起电 B．感应起电

C．接触起电 D．以上三种方式都不是

2．通电螺线管磁场分布如图所示。图中A、B、C、D四个位置各点磁场方向与图中磁针所在位置的磁场方向一致的是

A．A位置 B．B位置 C．C位置 D．D位置

3．两个带等量正点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是

A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大

B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大

C．电子运动到O时，加速度为零，速度最大

D．电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零

4．国家电网检修人员利用直升机直接或通过绝缘绳索等间接方式将作业人员运载至线路故障位置开展带电检修。请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（　　）

A．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用

B．直升飞机内存在很强的电场

C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死

D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用

5．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，水平平行放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是（　　）

A．若将A向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动

B．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动

C．若将A向下平移一小段位移，G表中有b  a的电流

D．若S断开后再将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中无电流

6．已知一只表头的量程为 0~100mA，内阻 Rg=100Ω。现将表头改装成电流、电压两用的电表，如图所示，已知 R1=100 Ω，R2=1kΩ，则下列正确的说法的是（　　）

A．用oa两端时是电流表，最大测量值为200mA

B．用ob两端时是电压表，最大测量值为200V

C．用oa两端时是电压表，最大测量值为110V

D．用ob两端时是电流表，最大测量值为220mA

7．如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是

A．加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大

B．加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小

C．无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件

D．二极管加正向电压时，电阻不变

8．光伏发电是利用太阳能的技术之一，它利用太阳能电池板，将照射在其上的太阳能转化为电能。农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电，还可向电网供电获得收益。太阳光垂直照射地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104J的太阳能量，如果我们能利用太阳能的10%，那么在面积为50 m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大为

A．7 kW B．8.4 kW C．70 kW D．420 kW

9．如图所示是一台直流电动机的照片。当该电动机在额定电压下工作时，下列结论正确的是

A．电动机的热功率是3W

B．电动机的输入功率为0.125W

C．电动机输出的机械功率是2.875W

D．电动机持续工作一小时耗电为0.03度

10．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知

A．电源最大输出功率可能大于45W

B．电源内阻等于5Ω

C．电源电动势为45V

D．电阻箱接入电路的电阻增大，电阻厢消耗的功率越大，电源的效率升高。

二、非选择题：共5题，共60分。其中第13题-第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11．（13分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为L=______mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为D=______mm；

（3）选用多用电表的电阻“×1”档粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为______Ω。

（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：

电流表A1量程300mA，内阻约为2Ω；

电流表A2量程150mA ，内阻约为10Ω；

电压表V1量程1V，内阻为1000Ω；

电压表V2量程15V，内阻约为3000Ω；

定值电阻阻值R0=2000Ω

滑动变阻器R1最大阻值为5Ω

滑动变阻器R2最大阻值1000Ω

电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）

开关，导线若干。

为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选___▲___，电流表应选___▲___，滑动变阻器应选___▲___（填器材代号），并根据你选择的器材，请在线框内补全实验电路图。

（5）连接电路，测得电压表读数为U，电流表读数为I，则电阻率的表达式为ρ=

___▲___（用题中所给物理量符号U、I、L、D表示，忽略电压表内阻造成的误差）。

12．（7分）某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：

A．电流表A1（量程3mA，内阻为199Ω）

B．电流表A2（量程1500mA，内阻为1Ω）

C．电压表V（量程3V，内阻很大）

D．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，额定电流2A）

E．滑动变阻器R2（阻值范围0～500Ω，额定电流1A）

F．定值电阻R3＝1Ω

G．定值电阻R4＝1kΩ

以及待测干电池，开关、导线若干。

同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路图。

（1）请根据电路图，将实物图中连线补充完整。

（2）该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω，为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择______（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选择______（填“R1”或“R2”），定值电阻应选择______（填“R3”或“R4”）。

（3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（填含有a、b、c的表达式）

13．（8分）如图所示的电路中，电源两端的电压恒为U=4V，电阻，，、均为理想电压表。

（1）电压表的示数为多少？

（2）若把电压表换成理想电流表，则电压表的示数为多少？

14．（18分）如图所示的电路中，电阻，，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关K，当滑动变阻器滑片滑到左端时，理想电流表示数，当滑动变阻器滑片滑到右端时，电流表示数，求：

（1）滑动变阻器的滑片在左端时，路端电压；

（2）电源的电动势和内阻；

（3）滑动变阻器的滑片在右端时，电源内阻消耗的热功率。

15．（14分）如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，B板接地，A、B两极板间电压随时间的变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔O1′和O2，两板间电压为U2。现有一带负电粒子在t＝0时刻以一定的初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入，并能从O1′沿O1′O2进入C、D间。已知粒子的带电荷量为－q，质量为m，（不计粒子重力）求：

（1）粒子刚好能到达O2孔时，则该粒子进入A、B间的初速度v0为多大；

（2）在（1）的条件下，A、B两板长度的最小值；

（3）A、B两板间距的最小值。

参考答案：

1．B

【解析】

【详解】

导电平板靠近带正电的绝缘板并接地时，发生静电感应，使导电平板带上负电荷。故ACD错误；B正确。

故选B。

2．B

【解析】

【详解】

由图可知，小磁针N极所指的方向水平向右，而A点磁场方向斜向左上；B点的磁场方向水平向右；C点的磁场方向斜向左下；D点的磁场方向斜向左上，可知图中A、B、C、D四个位置各点磁场方向与图中磁针所在位置的磁场方向一致的是B位置。

故选B。

3．C

【解析】

【详解】

AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，AB错误；

C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．C正确；

D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，加速度的变化情况无法判断，D错误。

故选C．

4．A

【解析】

【详解】

AD．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，起到静电屏蔽作用，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，使人体内电场强度保持为零，对人体起保护作用，与铜丝的厚度没有关系，A正确，D错误；

B．直升机由金属制成，由于静电屏蔽，内部场强为零，B错误；

C．小鸟停在单根高压输电线上，小鸟的两只脚之间的距离很小，所以两脚间的电压也很小，小鸟不会被电死，C错误；

5．B

【解析】

【详解】

A．根据平行板电容器电容的表达式有

若将 A 向左平移一小段位移，正对面积减小，开关S闭合，极板间电势差一定，根据

极板间电场强度一定，即电场力不变，油滴仍然处于静止状态，A错误；

B．若将 A 向上平移一小段位移，极板间距增大，根据

极板间电场强度减小，即电场力减小，油滴向下加速运动，B正确；

C．若将 A 向下平移一小段位移，电势差一定，极板间距减小，极板带电量增大，电容器充电，A极板将得电子，G 表中有a  b 的电流，C错误；

D．若S断开，极板保持所带电量不变，既不充电又不放电，即G表中无电流。将A向下平移一小段位移，极板间距减小，极板间电场的电场强度

可知，此时，电场强度不变，则油滴仍然处于静止状态，D错误。

故选B。

6．A

【解析】

【详解】

AC．改装电流表的原理是并联分流，可知用oa两端时是电流表，其电流最大测量值为

A正确，C错误；

BD．改装电压表的原理是串联分压，可知用ob两端时是电压表，其电压最大测量值为

BD错误。

故选A。

7．C

【解析】

【详解】

根据欧姆定律有

可知图线的斜率表示电阻的倒数。由题图可知，二极管加正向电压时电流较大，电阻较小，且随电压的增大，图线与原点连线的斜率在增大，故电阻在减小；加反向电压时开始电流很小，但当反向电压很大时，二极管被击穿，电流剧增。

故选C。

8．A

【解析】

【详解】

令历时为t，能够利用的太阳能

根据功率的表达式有

解得

BCD错误，A正确。

故选A。

9．C

【解析】

【详解】

电动机热功率为

P热=I2R=0.52×0.5W=0.125W

故A错误；

电动机输入功率为

P入=UI=6×0.5W=3W

故B错误；

电动机输出的机械功率为

P机=P入-P热=3W-0.125W=2.875W

故C正确；

电动机持续工作一小时耗电为

W=P入t=0.003×1kW·h=0.003kW·h

故D错误。

故选C。

10．B

【解析】

【详解】

A．由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源最大输出功率为45W，故A项错误；

B．由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5Ω，故B项正确；

C．由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，此时电阻箱读数为，电流

解得

电源电动势

故C项错误；

D．电阻箱接入电路的电阻越大，由题图可知其，当接入的电路的电阻小于5Ω，随着电阻增大，其电功率增大，当接入电路的电阻大于5Ω，其随着接入电阻的增大，电功率减小，故D项错误。

故选B。

11．     50.15     4.700     22                        

【解析】

【详解】

（1）[1]游标卡尺是20分度，精度为0.05mm，则其读数为

50mm+0.05×3mm=50.15mm

（2）[2]螺旋测微器的精度为0.01mm，测量直径的读数为

4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm

（3）[3]根据欧姆表的读数规则，该表盘的读数为

22×1Ω=22Ω

（4）[4][5][6][7]为了使测量数据的范围广泛一些，控制电路采用分压式，则滑动变阻器选择总阻值小些的R1，调节得到的数据的连续性强一些；若电压表选择1V，则两个电流表均达不到偏，若电压表选择15V，当其达到偏时，两个电流表均不能确保安全，因此要将1V电压表串联定值电阻，将其改装成量程为3V的电压表，此时改装电压表与电流表A2均能够同时达到偏，因此电压表选择将改装，电流表选择，滑动变阻器选择，又由于电压表的内阻远远大于电流表与待测电阻的阻值，因此选择电流表的外接法，电路图如图所示

（5）[8]电压表读数为U，则待测电阻两端电压为3U，待测电阻为

根据电阻与电阻率的关系有

圆柱体的横截面积

解得

12．          A1     R1     R3     a    

【解析】

【详解】

（1）[2]根据电路图，实物连线图如图所示：

（2）[2]因测量一节干电池的电动势约为1.5V，干电池的内阻约为3kΩ，因此电路的最大电流约为

因此选A2量程过大，因此要选择A1并联电阻改装电流表即可，则电流表选择A1；

[3]滑动变阻器R2阻值过大，不方便操作，则滑动变阻器选择R1；

[4]电流表A1量程3mA，内阻为199Ω，要将A1并联电阻改装约为500mA的电流表，根据并联电路分流关系可得选择R3以后可将电流表A1改为600mA量程，满足实验要求。

（3）[5][6]电流表A1内阻为199Ω，定值电阻R3阻值1Ω，若设电流表的读数为I，则电路中的总电流为200I，由闭合电路的欧姆定律

U＝E－200rI

由图像可知

E＝a

|k|＝200r＝

解得

r＝

13．（1）2V；（2）3V

【解析】

【详解】

（1）电路中的电流为

电压表的示数为

（2）把换成理想电流表后，、被短路，无电流，故

电压表的示数为

14．（1）；（2），；（3）

【解析】

【详解】

（1）滑动变阻器的滑片在左端时，，由欧姆定律可得

解得

（2）滑动变阻器的滑片在左端时，设电路总电流为，则有

由闭合电路欧姆定律有

滑动变阻器的滑片在右端时，设电路总电流为，则有

由闭合电路欧姆定律有

联立解得

，

（3）滑动变阻器的滑片在右端时，由热功率公式

解得

15．（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）因粒子在A、B间运动时，水平方向不受外力作用做匀速运动，所以进入O1′孔时的速度即为进入A、B板的初速度。

粒子刚好能到达O2孔时，在C、D间由动能定理有

qU2＝mv02

解得

v0＝

（2）由于粒子进入A、B后，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态，即

v竖＝0

竖直方向的位移也为0。

若在第一个周期末粒子从A、B板中射出，则对应两板最短，长度为

L＝v0T＝

（3）若粒子在运动过程中刚好不到A板而返回，则此时对应两板间距最小，设为d，则有

解得

d＝