2022-2023学年甘肃省天水市第一中学高二上学期期末物理试题含解析

  天水一中高二级2022-2023学年度第一学期第二学段考试

物理试题

一、选择题（共12小题，每题4分，共48分。其中1-8为单选题，9-12为多选题，多选题全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 足够小的电荷，就是点电荷

B. 摩擦起电的实质是电荷发生了转移

C. 电场线是不存在的假想的线，是由库仑提出的

D. 由可知E与F成正比，与q成反比

【答案】B

【解析】

【详解】A．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，故A错误；

B．摩擦起电的实质是电荷发生了转移，选项B正确；

C．电场线是不存在的假想的线，是由法拉第首先提出的，选项C错误；

D．公式

是场强的定义式，电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷受的电场力F以及电荷量q无关，选项D错误。

故选B。

2. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两点处，它们间静电力的大小为F。两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，则两金属小球间静电力的大小变为（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据库仑定律，初始时，两金属小球间静电力大小为

两小球相互接触后再分开并放到相距为2r的两点处，此时两金属小球带电量均为+Q，则此时静电力大小为

故选A。

3. 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　）

A. c点场强大于b点场强

B. a点电势高于b点电势

C. 若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点

D. 正电荷＋q由a移至b的过程中，电势能增大

【答案】B

【解析】

【详解】A.在同一幅图中电场线疏密表示场强大小，c点场强小于b点场强，A错误；

B.沿电场线方向电势降低，a点电势高于b点电势，B正确；

C.电场线是曲线，电场力变化，试探电荷＋q由a点释放，它将不会沿电场线运动到b点，C错误；

D. a点电势高于b点电势，正电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小，D错误。

故选B。

4. 如图，△abc中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（　　）

A. 电场强度的方向沿ac方向

B. 电场强度的大小为2V/cm

C. 电子从c点移动到b点，电场力做功为4eV

D. 电子从a点移动到c点，电场力做功不可能为零

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由于ac两点电势相等，故ac为一条等势线，电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直ac，且指向斜上方，故电场强度的大小为

故A错误，B正确；

C．电子从c点移动到b点，电场力做功为

故D错误。

D．电子从a点移动到c点，ac为一条等势线，电场力做功为0，故D错误；

故选B。

5. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装为量程为0~3V的电压表，则要（　　）

A. 要并联一个阻值0.01Ω的电阻

B. 要串联一个阻值1000Ω的电阻

C. 要并联一个阻值990Ω的电阻

D. 要串联一个阻值990Ω的电阻

【答案】D

【解析】

【详解】改装成电压表要串联一个分压电阻，表头上的电压为

所以分压电阻的阻值为

故选D。

6. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（　　）

A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B. 对应P点，小灯泡的电阻为

C. 对应P点，小灯泡的电阻为

D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

【答案】C

【解析】

【详解】A．图线上的点与原点O连线的斜率的倒数表示电阻值，由图可知随着所加电压的增大，图线斜率减小，故小灯泡的电阻增大，A正确，不符合题意；

BC．由欧姆定律可得，对应P点，小灯泡的电阻为

B正确，不符合题意，C错误，符合题意；

D．对应P点，小灯泡的功率为

P=U1I2

与题图中PQOM所围的面积相等，D正确，不符合题意。

故选C。

7. 在如图所示的电路中R1=4，R2=6，电源电动势E=3V。当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。则流过电源的电流为和电源的内阻分别为（　　）

A. 0.25A，2 B. 0.5A，2

C. 0.25A，4 D. 0.5A，4

【答案】A

【解析】

【详解】流过电源的电流与流过R1的电流相同，根据欧姆定律

根据闭合电路欧姆定律

代入数据可得电源内电阻

故选A。

8. 如图所示,绝缘的斜面处在一个竖直向上的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J,重力做功1.5J,电势能增加0.5J,则以下判断正确的是(　　)

A. 金属块带负电荷

B 静电力做功0.5J

C. 金属块克服摩擦力做功0.7J

D. 金属块的机械能减少1.4J

【答案】C

【解析】

【详解】AB．在下滑过程中电势能增加0.5J，故物体需克服电场力做功为0.5J，故金属点正电，故A错误，B错误；

C．在金属块滑下的过程中动能增加了0.3J，重力做功1.5J，电场力为-0.5J，根据动能定理得

解得Wf=-0.7J，故C正确；

D．外力做功为

1.2J

故机械能减少1.2J，故D错误。

故选C。

【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系．

9. 下列关于电流说法中正确的是（　　）

A. 电流既有大小，又有方向，负电荷的定向移动方向即电流的方向

B. 在电源内部，电流从正极流向负极

C. 根据电流的微观表达式可知，其他条件相同时，电子移动的平均速率越大通过导体的电流越大

D. 根据电流的定义式，单位时间通过导体的电荷量越多，电流就越大

【答案】CD

【解析】

【详解】A．电流既有大小，又有方向，但电流是标量，物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故A错误；

B．在电源内部，电流从电源负极流向正极，故B正确；

C．根据电流的微观表达式可知，其他条件相同时，电子移动的平均速率越大通过导体的电流越大，故C正确；

D．根据电流的定义式可知，单位时间通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，故D正确。

故选CD。

10. 下图中能产生感应电流的是（　　）

A. 甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动

B. 乙图中导体框以一定的速度水平向右运动

C. 丙图中环形导线正上方通入逐渐增大电流

D. 丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体

【答案】AD

【解析】

【详解】A．甲图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动，穿过闭合回路的磁通量增大，可以产生感应电流，故A符合题意；

B．乙图中导体框以一定的速度水平向右运动，导体框中的磁通量不变，不能产生感应电流，故B不符合题意；

C．根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故C不符合题意；

D．丁图中条形磁铁水平向右靠近环形导体，环形导体中磁通量增大，可以产生感应电流，故D符合题意。

故选AD。

11. 如图所示，实线表示电场线，虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过B点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是（　　）

A. 粒子带负电

B. 粒子在B点的加速度小于它在C点的加速度

C. 粒子在B点时电场力做功的功率为零

D. 粒子从A点运动到C点的过程中动能先减小后增加

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，故A正确；

B．电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在B点的场强大于C点的场强，在B点的加速度大于C点的加速度，故B错误;

C．由题，粒子过B点的切线与该处的电场线垂直，则粒子受到的电场力方向与粒子在B点速度的方向垂直，所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零，故C正确；

D．从A到B，电场力做负功，电势能增加，动能减少，从B到C，电场力做正功，电势能减少，动能增加，故D正确。

故选ACD。

12. 如图所示，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　）

A. 电阻R3的阻值增大

B 油滴向下运动

C V表示数减小，R1功率增加

D. G表中有从b到a的电流

【答案】AD

【解析】

【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱变长，横截面积变小，根据电阻定律可知电阻R3的阻值增大，故A正确；

BC．R3增大，则电路总电阻增大，总电流减小，所以R1功率减小，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R2两端电压增大，即电压表示数增大，且电容器两端电压增大，两极板间电场强度增大，油滴所受电场力增大，将向上运动，故BC错误；

D．根据Q=CU可知电容器所带电荷量增大，因为电容器上极板带正电，所以G表中有从b到a的电流，故D正确。

故选AD。

二、实验题（共2小题，每空2分，共20分）

13. 某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率。

（1）该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径，某次测量结果如图甲、乙所示。该圆柱复合材料的长度______，直径______。

（2）该实验小组用如图丙所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“”或“”）。

（3）某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。导致此误差的原因是______。

（4）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为______。

【答案】    ①. 17.650    ②. 0.440    ③.     ④. 小    ⑤. 电压表分流    ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知该圆柱复合材料的长度为

[2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知该圆柱复合材料的直径为

（2）[3]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端。

（3）[4][5]由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表读数比流过待测电阻的真实电流大，故有

可知测量值比真实值偏小，导致此误差的原因是电压表的分流。

（4）[6]根据电阻定律

可得

14. 如图所示，图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为的电阻，测量步骤如下：

（1）在使用多用电表前先调节A，使电表指针停在“电流”的“0”刻线。

（2）将选择开关旋转到“”挡的______（填“”、“”、“”或“”）位置。

（3）将红、黑表笔分别插入“”“”揷孔，并将两表笔短接，调节______（填图中字母A、B、C，使电表指针对准______（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线。

（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为______。

（5）测量完毕，将选择开关旋转到“”位置。

【答案】    ①.     ②. B    ③. 电阻    ④. 130

【解析】

【详解】（2）[1]由于待测电阻的阻值约为150Ω，将选择开关旋转到“Ω”挡的×10位置，指针读数会在15Ω附近，在刻度盘中间区域，误差较小。

（3）[2][3]将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，即B，使电表指针对准电阻的“0”刻线。

（4）[4]将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，指针停在13Ω处，倍率×10，故该电阻的阻值为130Ω。

三、计算题（共3小题，共32分）

15. 如图示电路中，电源提供的电压U＝10V，，D为直流电动机，其电枢线圈电阻，电阻，当电动机正常工作时，电压表示数为0.8V。求：

（1）通过电动机的电流I是多大？

（2）电动机输入的电功率为多少？

（3）电动机的热功率和机械功率各是多少？

【答案】（1）0.4A；（2）3.52W；（3）0.48 W，3.04 W

【解析】

【详解】（1）由题可知，电路是一个串联电路，流过电动机的电流与流过电阻的电流相同，则

（2）电动机两端的电压为

电动机输入的电功率为

（3）电动机的热功率为

电动机的机械功率为

16. 如图所示，一束初速度为零，的粒子经电压的加速电场加速后，沿垂直于偏转电场的场强方向进入偏转电场．已知偏转电场两平行板间的电势差为，极板长为，两板间的距离为，不计重力。求：

（1）粒子刚进入偏转电场时的速度；

（2）粒子在偏转电场中的加速度a；

（3）粒子离开偏转电场时的偏转位移y。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)粒子在加速电场中加速，由动能定理可得

解得

(2)根据牛顿第二定律可得粒子在偏转电场中加速度

解得

(3)粒子在偏转电场中，沿初速度方向做匀速直线运动，有

粒子离开偏转电场时的偏转位移

联立，可得

17. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离．电源电动势，内电阻，电阻．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，某一带电微粒恰好能静止在两平行金属板正中央．若微粒带电荷量为，质量为，则：

（1）此时两平行金属板间电压为多少？

（2）滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

（3）滑动变阻器阻值为多大时它消耗的电功率最大，最大值为多少？

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】解：（1）对带电微粒，由平衡条件有

解得

（2）由题意

 根据分压规律，有

解得

（3）滑动变阻器阻值消耗的电功率为

当

滑动变阻器消耗的电功率最大，则有