【期中真题】四川省成都市第七中学2022-2023学年高二上学期期中理科物理试题.zip

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成都七中2022～2023学年度2024届高二（上）期期中考试
理科物理
一 单选题（3分*8）
1. 下列单位换算关系正确的是（　　）
A. 1法拉=1库仑•伏特 B. 1焦耳=1.6×10-19电子伏
C. 1牛顿⁄库仑=1伏特⁄米 D. 1安培=1库仑⁄欧姆
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据公式

可知
1法拉=1库仑/伏特
故A错误；
B．根据

可知，故B错误；
C．根据

可知
1牛顿⁄库仑=1伏特⁄米
故C正确；
D．根据

可知
1安培=1伏特⁄欧姆
故D错误。
故选C。
2. 下列说法中正确的是（　　）
A. 根据库仑定律，当两电荷的距离趋近于零时，静电力趋向无穷大
B. 负电荷在静电场中由高电势处运动到低电势处，它的电势能增大
C. 在静电场中沿着等势面移动检验电荷，检验电荷所受电场力为零
D. 在静电场中电场线分布越密的地方，相等距离两点间的电势差越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．当两电荷的距离趋近于零时，不能看成点电荷，所以库仑定律不适用，故A错误；
B．根据电势能与电势的关系式Ep=qφ，可知负电荷在电势高处电势能小，则负电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加，故B正确；
C．在静电场中沿着等势面移动检验电荷，检验电荷所受电场力不为零，只是电场力不做功，故C错误；
D．电场线越密的地方电场强度大，但是若两点间不沿电场线，则电势差不一定大，故D错误。
故选B。
3. 已知质子质量M=1.67×10-27 kg，电量Q=1.6×10-19 C；电子质量m=9.1×10-31 kg，电量q=-1.6×10-19C；静电力常量k=9.0×109 N∙m2/C2。氢原子的原子核为一个质子，原子核外电子如果距质子r=0.53×10-10m，则它们之间的相互作用力大小是（　　）
A. 27N B. 8.2×10-8 N C. 4.3×10-18 N D. 5.1×1011 N
【答案】B
【解析】
【详解】质子和电子之间的库仑力

故选B。
4. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　）

A. 如果该电子的运动轨迹是直线，那么它一定能到达平面f
B. 如果该电子的运动轨迹是直线，那么它一定不能到达平面f
C. 如果该电子的运动轨迹是曲线，那么它一定能到达平面f
D. 如果该电子的运动轨迹是曲线，那么它一定不能到达平面f
【答案】A
【解析】
【详解】AB．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，如果电子的运动轨迹是直线，那么到达平面f克服电场力做功为8eV，到达平面f的动能为2eV，所以一定能到达平面f，故A正确B错误；
CD．如果该电子的运动轨迹是曲线，电子做类平抛运动，由于速度方向未知，垂直等势面方向的分速度大小未知，则电子可能到达平面f，也可能到不了到达平面f，故CD错误。
故选A。
5. 如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板M、N构成平行板电容器，带有一定电量。在两板之间的K点有一个带电液滴恰处于静止状态。若将M板缓慢地向下平移一小段距离，但仍在K点上方，下列说法中正确的是（　　）

A. 电容器的电容不变 B. 电容器的电压不变
C. 电容器的储能不变 D. 带电液滴不会发生移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．将M板缓慢地向下平移一小段距离

电容变大，故A错误；
B．根据

带有一定电量，电容变大，电压变小，故B错误；
C．电容器的储能

电量一定，电压变小，储能变小，故C错误；
D．板间场强

场强不变，带电液滴不会发生移动，故D正确
故选D。
6. 某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示，则下列判断正确的是（　　）

A. 直线a表示电源的输出功率随电流I变化的图线
B. 曲线b表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线
C. 曲线c表示电源的总功率随电流I变化的图线
D. 电源的电动势E=3V，内电阻r=2Ω
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．电源的总功率为

电源内部的发热功率为

电源的输出功率为

由此可知，总功率与电流的关系图线为一条过原点的倾斜直线，为图线a；内部的发热功率与电流的关系图线为顶点在坐标原点、开口向上的抛物线的一部分，为图线b；而输出功率与电流的关系图线为开口向下的抛物线的一部分，为图线c，故AC错误，B正确；
D．由图可知，当电流为2A时，内部发热功率与总功率相等，输出功率为零，所以

由a图线可得，斜率为电源电动势，即

所以电源内阻为

故D错误。
故选B。
7. 如图所示，匀强电场中有一个立方体图形，O点是立方体的中心。现测得、点的电势均为4V；、点的电势均为8V，则下列说法中正确的是（　　）

A. 点的电势为6V B. 点的电势为8V
C. O点的电势为6V D. 点的电势为8V
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．根据电场线垂直等势面可知，电场强度方向垂直和，可知电场线垂直面和，则为等势面，电势为4V，A2电势为8V，故ABD错误；
C．根据

可知

可得

故C正确。
故选C。
8. 如图所示电路中，电压表V是内阻无穷大的理想电压表，电流表A是内阻为0的理想电流表，电源电压恒定为U=4.20V，定值电阻R1=R2=R3=3Ω，R4=6Ω。关于电表示数，下列说法中正确的是（　　）

A. 电压表V的示数为0.70V，电流表A的示数为0.20A
B. 电压表V的示数为1.40V，电流表A的示数为0.20A
C. 电压表V的示数为0.70V，电流表A的示数为0
D. 电压表V的示数为1.40V，电流表A的示数为0
【答案】A
【解析】
【详解】对电压表接入的电路，R1和R2串联，R3和R4串联，然后整体并联，所以


所以R1两端的电压为


所以电压表的读数为

对于电流表接入的电路，R1和R3并联，R2和R4并联，然后整体串联，所以干路中的电流为

所以R1和R3两端的电压为

R2和R4两端的电压为

流过R1的电流为

流过R2的电流为

所以电流表的读数为

故选A。
二 多选题（4分*6）
9. 如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升”。这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，K点的高度低于P点。若增大外电路电阻R，则下列说法正确的是（　　）

A. 电流I将变大
B. M、N两点之间的高度差将变大
C. P、K两点之间的高度差不变
D. P、N两点之间的高度差与M、K两点之间的高度差之和不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得，当外电路电阻增大时，回路中的电流减小，故A错误；
BC．当回路中电流减小时，电源内电压减小，即P、K两点之间的高度差减小，而路端电压增大，即M、N两点之间的高度差将变大，故B正确，C错误；
D．P、N两点之间高度差与M、K两点之间的高度差之和为电源电动势，保持不变，故D正确。
故选BD。
10. 在静电场中将一个带电荷量为q=-1×10-7C的负点电荷由M点移动到N点，在这一过程中，除静电力外，其他力对该电荷做了8.0×10-6J的正功，该电荷的动能增加了5.0×10-6J。已知该电场中K点电势为零，且K、M两点间的电势差UKM=-10V，下列说法中正确的是（　　）
A. 电场线方向由M点指向K点
B. 该电荷在M点的电势能为EPM=-1.0×10-6J
C. M、N两点间的电势差UMN=30V
D. N点电势为φN=20V
【答案】BC
【解析】
【详解】C．根据题意，电荷由M点移动到N点的过程中，有

代入数据解得

故C正确；
D．根据电势差的定义得


所以
，
故D错误；
B．根据电势能与电势的关系

故B正确；
A．虽然M点电势高于K点电势，但不能确定电场的方向由M指向K，电势降低最快的方向才是电场的方向，故A错误。
故选BC。
11. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻。当滑动变阻器滑片向上移动时，下列说法正确的是（　　）

A. 通过R3的电流变大
B. R2两端的电压变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值保持不变
D. 电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值保持不变
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC．滑动变阻器R3的滑片向上端移动时滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，电流表示数增大，故路端电压减小，故电压表示数减小，电压表示数与电流表示数的比值减小，同时R1中电流增大，故R1两端电压增大，R2与R3两端的电压减小，由于总电流增大，而R2中电流减小，通过R3的电流变大，ABC错误。
D．根据

可知

电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值保持不变，故D正确。
故选AD。
12. 如图，轻质弹簧上端系在水平天花板上，下端固定一个轻质绝缘挂钩，处于静止状态。天花板下方存在方向竖直向下的匀强电场。一个质量为m，电量为q（q>0）的带轻质小挂钩的小球在外力作用下轻轻的挂在弹簧的挂钩上，并由静止释放。已知小球所受电场力正好等于小球的重力。在小球向下运动的过程中（弹簧一直处于弹性限度内），下列说法中正确的是（　　）

A. 小球的动能一直增大
B. 小球的机械能一直增大
C. 弹簧的弹性势能一直增大
D. 小球和弹簧构成的系统的机械能一直增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球在向下运动的过程中受向下的重力、向下的电场力和弹簧对小球向上的弹力，且弹力从零开始不断增大，所以当重力和电场力的合力大于弹力阶段，小球向下加速，速度增大，动能增大；当弹力增大到与重力、电场力的合力相等时，小球速度达到最大，动能达到最大；小球继续向下运动，弹力大于重力、电场力的合力，小球做减速运动，动能减小，故A错误；
B．根据功能关系，小球机械能的变化对应电场力与弹力做的功的代数和，在小球向下运动过程中，电场力一直做正功，弹力一直做负功，所以在电场力大于弹力阶段，二者做功的代数和为正值，小球机械能增大；当弹力大于电场力时，二者做功的代数和为负值，小球的机械能减小，故B错误；
C．根据功能关系，在小球向下运动过程中，弹力一直做负功，所以弹簧的弹性势能一直增大，故C正确；
D．对小球和弹簧组成的系统，电场力一直做正功，所以系统的机械能一直增大，故D正确。
故选CD。
13. 如图，正方形ABCD的四个顶点A、B、C、D分别带电+Q、+Q、-Q、-Q（Q>0），各边中点分别叫做P、N、K、M，线段PK与MN的交点为O。对这四个电荷共同形成的电场，以下说法中正确的是（　　）

A. M点电势等于N点电势，即φM=φN
B. P点电势等于K点电势，即φP=φK
C. M点场强大于O点场强，即EM>EO
D. P点场强大于O点场强，即EP>EO
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由于M、O处于两对（AD、BC）等量异种点电荷连线中垂线上，所以两点电势均为零，故A正确；
B．P点位于正点电荷区域，电势大于零，而K点位于负点电荷区域，电势小于零，故P点电势大于K点电势，故B错误；
CD．设正方形的边长为2a，根据点电荷电场叠加有



所以

故C正确，D错误。
故选AC。
14. 如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零．则小球a

A. 从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小
B. 从N到P的过程中，速率先增大后减小
C. 从N到Q的过程中，电势能一直增加
D. 从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．a球从N点静止释放后，受重力mg、b球的库仑斥力FC和槽的弹力N作用，a球在从N到Q的过程中，mg与FC的夹角θ由直角逐渐减小，不妨先假设FC的大小不变，随着θ的减小mg与FC的合力F将逐渐增大；由库仑定律和图中几何关系可知，随着θ的减小，FC逐渐增大，因此F一直增加，故选项A错误；
B．从N到P的过程中，重力沿曲面切线的分量逐渐减小到零且重力沿曲面切线的分量是动力，库仑斥力沿曲面切线的分量由零逐渐增大且库仑斥力沿曲面切线的分量是阻力，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，故选项B正确；
C．在a球在从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力(库仑斥力)一直做负功，a球电势能一直增加，故选项C正确；
D．在从P到Q的过程中，根据能的转化与守恒可知，其动能的减少量等于电势能增加量与重力势能增加量之和，故选项D错误．
三 实验题部分
15. 实验基本技能考核：
（1）图中电压表示数为_____ V；电流表示数为_____A；

（2）根据甲、乙电路图补全对应的实物连线（不能改动已经连好的导线，新增导线不能超过5条） _____、_____ 。

【答案】 ①. 2.00 ②. 0.33（0.32或0.34也是对的） ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由于电压表的量程为0~3V，则每一小格为0.1V，读数应读到百分位，即图中电压表的读数为

[2]由于电流表的量程为0~0.6A，则每一小格为0.02A，读数应读到百分位，即图中电流表的读数为

（2）[3]甲的实物连接图如图所示

[4]乙的实物连接图如图所示

16. 小华同学要研究一小灯泡L（额定电压3.0V，额定功率约0.6W）的伏安特性，要求小灯泡两端的电压能从0变化到3.0V，所用的器材有：电流表A（量程250mA，内阻RA约0.5Ω）、电流表V（量程3V，内阻RV约5000Ω）、定值电阻R0（用来作为保护电阻，R0约5Ω）、滑动变阻器R（最大阻值5Ω）、电源E（电动势4.5V，内阻很小）、开关S和若干导线。

（1）小华同学应该选用甲、乙、丙、丁这四个电路中的_____来完成实验；
（2）小华同学选用正确电路完成实验、测量记录数据如下，并在坐标纸上完成了部分数据的描点，请你帮他完成其余数据的描点，并描绘出小灯泡的伏安特性曲线_____；
U（V）
0.0
0.2
0.5
10
1.5
2.0
2.5
3.0
I（A）
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215

（3）在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻R0，会导致的两个后果是_____；
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏小灯泡
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.小灯泡两端电压的可调节范围变小
（4）小华同学将此小灯泡分别接在电源戊（电动势E1，内阻r1）、电源己（电动势E2，内阻r2）、电源庚（电动势E1，内阻r2）、电源辛（电动势E2，内阻r1）上，且已知3V>E1>E2，r1>r2，发现灯泡均能发光，并记录了灯泡的明暗程度。请你通过分析判断：灯泡接在电源_____上时，最亮；接在电源_____上时，最暗。
【答案】 ①. 乙 ②. ③. BC ④. 庚 ⑤. 辛
【解析】
【详解】（1）[1]根据

解得灯泡电阻

电阻远小于电压表内阻，故采用电流表外接，要求小灯泡两端的电压能从0变化到3.0V，所以滑动变阻器采取分压式接法，故选图乙。
（2）[2] 描绘出小灯泡的伏安特性曲线如下

（3）[3]由图示实物电路图可知，定值电阻与待测元件、电流表串联，一方面可以避免因电流过大损坏电流表，另一方面可以增大滑动变阻器的调节范围；如果用导线代替电路中的定值电阻R0，可能因电流过大烧坏待测元件，另一方面滑动变阻器允许的调节范围变小，故BC正确AD错误。
故选BC。
（4）[4][5]根据

所以电源庚上时，电流最大，灯最亮；接在电源辛上时，电流最小，最暗。
17. 现测量长金属丝Rx的电阻率。
（1）用图（a）所示电路测Rx（约9Ω）的电阻。可供选择的器材有：
两个相同的电压表（量程3V，内阻RV=3000Ω）
电流表A（量程0.6A，内阻RA=0.5Ω）
滑动变阻器R1 （总阻值约5Ω）
滑动变阻器R2（总阻值约50Ω）
滑动变阻器R3（总阻值约500Ω）
电源E（电动势约7V，内阻很小）
开关S和若干导线。
为使测量过程中，随着滑动变阻器滑片的移动，电表示数一直有明显的、较大范围的变化，滑动变阻器R应选择_____（选填“R1”、“R2”、“R3”）；

（2）闭合S前，为保证电表安全，滑片P应位于滑动变阻器的_____（选填“最左端”、“最右端”）；
（3）实验中，每次两个电压表的示数均相同，依次为U1、U2、U3……，对应电流表示数为I1、I2、I3……，将测量数据描点作图，得到图（b），测量出图线的斜率为k，考虑到要消除电表内阻的影响，则Rx=_____（用可能含RV、RA、k的表达式表示）；

（4）通过正确计算得到Rx=9.3Ω，利用之前已经测量出的金属丝的平均直径D=0.200mm、金属丝接入电路的长度l=31.40cm，则该金属丝的电阻率ρ=_____Ω∙m。
【答案】 ①. R2 ②. 最左端 ③. ④. 9.3×10-7
【解析】
【详解】（1）[1]由题可知，滑动变阻器采用限流接法，所以滑动变阻器的阻值应大于待测电阻阻值，但不能大待测电阻太多，才能保证移动滑动变阻器的滑片时，电表示数有明显的、较大范围的变化，故滑动变阻器选R2；
（2）[2]在闭合开关前，为了保证电表安全，滑动变阻器应全部接入电路，即滑动变阻器的滑片置于最左端；
（3）[3]根据部分电路欧姆定律可得

变形得

所以图线的斜率为

解得

（4）[4]根据电阻定律得


联立可得

四 计算题部分
18. 如图所示，甲图平行板电容器AA'和BB'的板间电势差UAB=U1=U，板间距离d1=d，板间电场可视为匀强电场；乙图平行板电容器CC'和DD'的板间电势差UCD=U2=8U，板间距离d2=2d，板间电场可视为匀强电场。两个带正电的粒子（重力均不计），质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2，同时从靠近各自的左板处由静止释放，发现它们同时到达各自的右板，且到达时的动能分别为Ek1=Ek0、Ek2=16Ek0，求：
（1）；
（2）。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）甲图

乙图

两式相比，带入数据计算得

（2）令，甲图

解得

乙图
，
解得

两式相比，带入数据计算得

19. 图示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，R1为电阻值可调节的电阻箱，定值电阻R2=3Ω，R3=4Ω，R4=2Ω，R5=10Ω，平行板电容器的电容为C=300pF。
（1）闭合电键S后，R1取不同值时，R1的电功率P会发生改变，求：R1取什么值时，P为最大；
（2）当R1=0.5Ω时，闭合电键S，待电路稳定后，再断开S，求：断开S后，R4上通过的电量。

【答案】（1）2.5Ω；（2）3.1×10-10 C
【解析】
【详解】（1）​与​并联的等效电阻

流经​的电流

的电功率

数学分析知，当

时，​最大，即所求

（2）当​时，闭合电键​后，并联电路分得电压

电容器电压

电容器电量

断开​后，电容器是电源，​与​构成并联关系，由并联电路电流分配与电阻成反比，​上通过电量为

20. 如图所示，固定在竖直平面内的、离地足够高的光滑绝缘圆弧轨道圆心为，半径为连线位于水平方向，连线位于竖直方向，射线AC位于竖直方向。整个空间中存在水平向右的匀强电场。一个质量为m、电量为q的带正电的小球，从A点由静止释放。已知当地重力加速度为g，小球离开B点时的速率为求：
（1）电场强度E的大小；
（2）小球在轨道上速率最大时的位置；
（3）小球从B点运动到A点正下方（即运动到AC线）所用时间。


【答案】（1）；（2）见解析；（3）
【解析】
【详解】（1）由A到，由动能定理

带入

解得

（2）定义电场力与重力的合力为等效重力，设等效重力与水平方向成角斜向右下，则

即

如图在圆弧上找到点，满足，则点就是轨道上等效重力场中的最低点。由能量关系，点就是小球在轨道上动能最大时的位置，点就是小球在轨道上速率最大时的位置。

（3）考虑水平方向分运动，以向左为正方向，欲到线，水平位移

水平加速度

水平初速度

位移公式

带入数

解得

21. 如图（a）所示，在真空环境中，有一放射粒子源持续不断地发射具有各种速度大小、方向均沿轴线ABO方向、重力忽略不计的粒子（粒子间的相互作用力也忽略不计），粒子质量均为m，电量均为q（q>0）。A、B是两个阀门（阀门间没有电场），阀门B后距离l处有一对极板间距为2d的平行金属极板（忽略边缘效应，金属极板间的电场可视为匀强电场），O处是一与轴线垂直的接收屏，以O为原点，垂直于轴线ABO向上为y坐标轴，不同速率的粒子打在接收屏上对应不同的坐标。所有装置的结构和其余尺寸见图（d、l为已知量）.某时刻A开启，后A关闭，又过后B开启，再过后B也关闭。两极板中的上极板接地，下极板的电势随时间关系如图（b）所示U0、t为已知量），该图是以B的开启时刻作为计时零点的。已知关系式：t2=d。
（1）求能穿出B的粒子的最大速度和最小速度；
（2）上述具有最大速度的粒子打到接收屏上的坐标y1；
（3）上述具有最小速度的粒子打到接收屏上的坐标y2。

【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）最晩进，最早过的粒子速度最大

最早进，最晩过的粒子速度最小

（2）最大速度的粒子，在时刻过，经

进入电场，在电场中运动

时间，它在电场中运动时电压恒为，它的加速度
，
得

在电场中的偏距

带入数据解得

离开电场时方向上的速度

离开电场后匀速直线运动时间

离开电场后​方向上的位移

代入数据解得

故所求

（3）最小速度粒子，在

时刻过，再经

进入电场，即在时刻进入电场，而穿过电场还需时间

其中电场向上的时间

所以在向下电场中的运动时间为

作用下的偏距

代入数据解得

作用下的加速度

得

作用下的偏距

代入数据解得
​
离开电场时​方向上的速度

离开电场后匀速直线运动时间

离开电场后​方向上位移

代入数据解得

故所求