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2022-2023学年山西省大同市高二上学期11月期中考试物理试题含解析

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这是一份2022-2023学年山西省大同市高二上学期11月期中考试物理试题含解析，共22页。

大同市2022-2023学年度高二第一学期期中试题

物理

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。

2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。

3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

5．本试卷满分100分，考试时间90分钟。

一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 下列描述静电场的物理量中与试探电荷的电荷量有关的是（　　）

A. 电势能 B. 电势 C. 电势差 D. 电场强度

【答案】A

【解析】

【详解】A．电荷的电势能为，既与电场有关，又与试探电荷有关，A正确；

BCD．电场强度和电势、电势差是描述电场的性质的物理量，由电场本身决定，与试探电荷无关，BCD错误。

故选A。

2. 一架半导体收音机，电池供电的电流是，也就是说（）

A. 电池供给的电量 B. 电池供给的电量

C. 电池供给的电量 D. 电池供给的电量

【答案】B

【解析】

【详解】电池供电的电流

电量

由电流定义式

得

故选B。

3. 一根粗细均匀的导线，当其两端电压为时，通过的电流是，若将此导线均匀拉长到原来的3倍时，电流仍为，导线两端所加的电压变为（）

A. 9U B. C. 3U D.

【答案】A

【解析】

【详解】导线均匀拉长到原来的3倍时，横截面积变为原来的，由电阻定律知导线电阻变为原来的9倍，当电流不变时，由欧姆定律知其两端电压变为原来的9倍。

故选A。

4. 下列措施中不是利用静电作业的是（　　）

A. 静电复印 B. 静电除尘

C. 静电喷涂 D. 高楼顶端安装避雷针

【答案】D

【解析】

【详解】A．复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上。故A属于静电的利用；故A不符合题意；

B．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动。故B属于静电的利用；故B不符合题意；

C．喷枪喷出油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面。故C属于静电应用；故C不符合题意；

D．在高楼顶端安装避雷针属于防止静电造成危害，D属于静电的防止，不属于静电应用；故D符合题意

本题选择不是利用静电作业的，故选D。

5. 2022年10月13日6时53分，我国在太原卫星发射中心成功将5米S-SAR 01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法中，正确的是（）

A. 电流既有大小又有方向，它是一个矢量

B. 只要物体两端电势差不为零，就一定有电流存在

C. 在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极

D. 电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向也是相反的

【答案】C

【解析】

【详解】A．电流只有大小，没有方向，科学家为了研究方便，人为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A错误；

B．形成持续的电流有两个条件：有电势差、有闭合回路，物体两端电势差不为零，如果没有形成闭合回路，也是没有电流的，故B错误；

C．电源内部，非静电力对电荷做正功，产生电源电动势，所以电源内部电源把正电荷从负极移到正极，把负电荷从正极移到负极，故C正确；

D．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，所以电解液中正、负离子定向移动的方向相反时，形成的电流方向是相同的，故D错误。

故选C。

6. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与球连接。、两小球的质量均为，球的电荷量，、两小球的间距为，系统处于静止状态。已知静电力常量为，、两小球均可视为点电荷，则（　　）

A. 弹簧伸长量为

B. 球的电荷量

C. 球受到的库仑力大小为

D. 若增大球的电荷量，系统再次平衡后，弹簧伸长量会增加

【答案】B

【解析】

【详解】A．以、两小球为整体，由平衡条件可得

解得

A错误；

BC．对B小球，由库仑定律公式和平衡条件可得

因A小球带正电，A、B两小球之间的库仑力为引力，因此解得

由牛顿第三定律可知，A小球受到B小球库仑力大小为

B正确，C错误；

D．若增大球的电荷量，会增大A、B两球的库仑力，A、B两球组成的系统再次平衡后，弹簧的弹力只与两球的质量有关，两球的质量不变，弹簧伸长量不变，弹簧伸长量不会增加，D错误。

故选B。

7. 如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在坐标轴的和的位置上。以下说法正确的是（　　）

A. 在轴上有两个场强为零的点 B. 在处场强恰好为零

C. 处的场强沿轴正方向 D. 处的场强方向沿轴正方向

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由题意可知，Q1带正电，Q2带负电，因此只有x在0~4cm的范围内两点电荷产生的场强方向相同，且沿x轴的正方向，则合场强的方向沿x轴正方向，合场强不会是零。由点电荷的场强公式可知，因Q1> Q2，因此在x<0的范围内，合场强是零的点不会有，只有在x>4cm范围有合场强是零的点，设在x处合场强等于零，则有

解得

x=8cm

AB错误；

C．由点电荷的场强公式可知，Q1在处的场强

Q2在处的场强

可知

E1>E2

因此处的场强沿轴正方向，C正确；

D．同理可知Q1在处的场强

Q2在处的场强

可知

因此处的场强方向沿轴负方向，D错误。

故选C。

8. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】若粒子从M点运动到N点，作出轨迹和电场线交点处的受力方向与速度方向如图所示

由图可知，粒子从M点到N点，电场线越来越密，电场强度逐渐增大，电场力逐渐增大，粒子的加速度增加，即

速度方向与力的方向间的夹角为钝角，则速度不断减小，即

粒子速度减小，动能减小，根据能量守恒可得，粒子的电势能增大，即

根据电势能与电势的关系

可得

若粒子从N点运动到M点，作出轨迹和电场线交点处的受力方向与速度方向如图所示

由于速度方向与力的方向夹角为锐角，则速度增大，即

所以仍然有

，，

故选D。

9. 如图所示的实验装置中，极板接地，平行板电容器的极板与一个灵敏静电计相接。下列说法正确的是（　　）

A. 实验中，只将电容器板向右移，静电计指针的张角变小

B. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变大

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D. 实验中，只增加极板所带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

【答案】AB

【解析】

【详解】A．实验中，b板向右移，两极板间距离减小，由电容的决定式

可知电容增大，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压减小，静电计指针的张角变小，故A正确；

B．实验中，只将电容器b板向上平移，正对面积减小，由电容的决定式

可知电容减小，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压增大，静电计指针的张角变大，故B正确；

C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，由电容的决定式

可知电容增大，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压减小，静电计指针的张角变小，故C错误；

D．实验中，只增加极板所带电荷量，由电容的定义式可知电压增大，静电计指针的张角变大，由电容的决定式

可知电容不变，故D错误。

故选AB。

10. 如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（　　）

A. 甲表是电流表，R增大时量程增大

B. 甲表是电流表，R增大时量程减小

C. 乙表是电压表，R增大时量程减小

D. 乙表是电压表，R增大时量程增大

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．甲表中电流计与电阻并联，由于电阻的分流作用使总电流增大，故甲是电流表，R增大时分流变小。则量程减小。故B正确A错误；

CD．乙表中电流表与电阻串联，由于电阻的分压作用，可以测量电压，故为电压表，当R增大时分压变大，量程增大。故D正确C错误；

故选BD

11. 如图所示，在直角三角形所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场（未画出），已知，。若将电荷量的正电荷从A移到B过程中，电场力做功为；将另一电荷量的负电荷从A移到C过程中，克服电场力做功为，则以下说法正确的是（）

A. B.

C 电场强度，方向从A指向C D. 电场强度，方向从A指向B

【答案】BC

【解析】

【详解】A．A、C两点的电势差

故A错误；

B．A、B两点的电势差

由于，，则有

故B正确；

CD．由几何关系可得

在匀强电场中任意一条直线上相等距离的两点间电势差相等，设在边上距离A点的一点为D点，则A、D两点间电势差为3V，故B、D两点电势相等，由几何关系判断垂直，所以电场强度大小为

电场强度方向为从A指向C，故C正确，D错误。

故选BC。

12. 空间中某静电场的电场强度随的变化图像如图所示，规定沿轴正方向为电场强度的正方向。一钠离子仅在电场力的作用下沿轴从点运动到处，在此过程中（　　）

A. 钠离子的电势能一直增大

B. 钠离子的加速度先增大后减小

C. 钠离子在处的速率大于在处的速率

D. 和两点间的电势差小于和两点间的电势差

【答案】CD

【解析】

【详解】A．钠离子在轴上从点运动到的过程，钠离子受到的电场力沿轴正方向，所以电场力对钠离子一直做正功，钠离子的电势能一直减小，选项A错误；

B．由图像可知，电场强度一直增大，所以钠离子受到的电场力一直增大，钠离子的加速度一直增大，选项B错误；

C．电场力对钠离子一直做正功，根据动能定理可知，钠离子的动能增大，所以钠离子在处的速率大于在处的速率，选项C正确；

D．图像的面积表示两点间的电势差，所以和两点间的电势差小于和两点间的电势差，选项D正确。

故选CD

二、实验题：共16分。

13. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关和两个部件、，测量电阻前完成下列步骤。

（1）旋动部件__________（选填“”或“”），使指针对准电流的“0”刻线；

（2）将旋转到欧姆挡“”的位置；

（3）将插入“＋”、“－”插孔的两表笔短接，旋动部件__________（选填“”或“”），使指针对准电阻的__________（选填“0刻线”或“刻线”）。

【答案】 ①. ②. ③. 0刻线

【解析】

【详解】（1）[1]电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线。

（3）[2][3]将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线

14. 某物理学习小组采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验，实验室备有下列实验器材：

A．电压表（量程，内阻约为）

B．电流表（量程，内阻约为）

C．滑动变阻器（，）

D．电池组（电压为）

E．待测金属丝（阻值约为）

F．开关，导线若干，游标卡尺，螺旋测微器等

（1）实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，则金属丝的直径__________；用游标卡尺测量金属丝的长度，如图乙所示，则金属丝的长度__________。

（2）本实验电流表应采用__________（填“内接法”或“外接法”）。

（3）请在下面方框中设计实验电路图。__________

（4）如果实验中测得金属丝的电阻值为，用游标卡尺测出的金属丝长度为，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为，则其电阻率__________（用给出的字母表示）。

【答案】 ①. 2.931##2.932##2.933##2.934 ②. 10.02 ③. 外接法 ④. ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，故金属丝的直径为

d＝2.5mm＋0.01mm×43.3＝2.933mm

[2]游标卡尺的分度值为0.1mm，卡尺不需要估读，所以金属丝的长度为

L＝100mm＋0.1mm×2＝100.2mm＝10.02cm

（2）[3]金属丝的电阻与电流表的内阻接近，分压显著，为了减小误差，故应将电流表外接；

（3）[4]滑动变阻器的电阻与金属丝相差不多，可以便于调节电路中的电流，所以采用限流式即可，故实验电路图如图所示

（4）[5]根据电阻定律

根据题中数据

三、计算题：共36分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。

15. 如图所示，、两点间电压恒定为，定值电阻、。

（1）若在、之间接一个的电容器，闭合开关，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；

（2）若在、之间接一个内阻的电压表，求电压表的示数。

【答案】（1）；（2）9V

【解析】

【详解】（1）设电容器上的电压为，则

电容器的带电荷量

解得

（2）电压表与并联后电阻为

则电压表两端的电压为

解得

16. 如图所示，为固定的正点电荷，、两点在的正上方和相距分别为和，将另一点电荷从点由静止释放，运动到点时速度正好又变为零。若此电荷在点处的加速度大小为，已知静电力常量为，试求：

（1）此电荷在点处的加速度大小；

（2）、两点间的电势差（用、和表示）。

【答案】（1），方向竖直向上；（2）

【解析】

【详解】（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时

B点时

解得

方向竖直向上

（2）从A到B过程，由动能定理得

解得

17. 如图所示，光滑绝缘的固定斜面（足够长）倾角为，一带正电的小物块质量为，电荷量为，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始，电场强度变化为原来的，（，，）求：

（1）原来的电场强度大小；

（2）电场强度变化为原来的后，小物块运动的加速度大小；

（3）小物块开始运动内的位移大小。

【答案】（1）；（2）；（3）2.4m

【解析】

【详解】（1）对小物块受力分析如图所示，小物块恰好静止于斜面上，则

解得

（2）当场强变为原来的时，小物块沿斜面向下加速运动，由牛顿第二定律有

解得

（3）由运动学公式，知

18. 如图所示，在竖直平面内放置着绝缘轨道，部分是半径的光滑半圆轨道，部分是粗糙的水平轨道，轨道所在的竖直平面内分布着的水平向右的有界匀强电场，为电场的左侧边界。现将一质量为、电荷量为的带负电滑块（视为质点）从上的某点由静止释放，滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零。已知滑块与间的动摩擦因数为，取。求：