吉林省辽源市田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

这是一份吉林省辽源市田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了4 × 10－2AB．6，60等内容，欢迎下载使用。

本试卷共18题，满分100分，共8页。考试用时90分钟。
注意事项:
答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码粘贴到条形码区域。
选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清楚。
请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸、试题卷上答题无效。
保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题，每小题4分，共48分）
1．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是（ ）
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点
B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图电场中的a、b两点
2．如图所示，电场中一负离子只受电场力作用从A点运动到B点。离子在A点的速度大小为，速度方向与电场方向相同。能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度—时间（）图象是（ ）

A． B． C． D．
3．湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新洗炼过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知电场强度超过时，空气将被击穿发生放电。关于“雷火炼殿”，下列说法错误的是（ ）

A．带电乌云移到金殿上空时，乌云与金殿顶部之间会存在电势差
B．雷雨天气时，游客躲在殿内，可以降低被雷电击中的可能性
C．雷雨天气时，金殿屋顶上曲率半径越大的地方，空气越容易被击穿
D．近年来金殿安装了避雷针，“雷火炼殿”的奇观消失了
4．物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，定义一个新的物理量的同时，也确定了这个物理量与原有物理量之间的关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是（ ）
A．电容B．电阻
C．电势D．点电荷的场强
5．在5s的时间内通过某导体横截面的电荷量为0.32C，则通过导体的电流强度为（ ）
A．6.4 × 10－2AB．6.4 × 10－3A
C．6.4 × 10－4AD．6.4 × 10－5A
6．如图所示，四个完全相同的灯泡并联。闭合开关，灯泡发光；陆续闭合开关、、，其他灯泡也相继发光。关于灯泡的亮度变化分析，下列说法正确的是（ ）
A．电源电动势不变，亮度不变
B．电源路端电压变小，亮度变暗
C．电路总电阻变大，亮度变亮
D．电路总电阻变小，亮度不变
7．如图所示，小磁针水平放置于水平桌面上，将一长直导线放置于小磁针的正上方，当在导线中通入某一方向电流时，发现小磁针发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．发现这个现象的科学家是法拉第
B．该现象证明了利用磁场可以产生电流
C．若导线中通有由北向南的电流，小磁针静止时极将指向东偏南方向
D．若导线中通有由北向南的电流，小磁针静止时极将指向东偏北方向
8．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，开关S由闭合到断开的瞬间，线圈N中（ ）
A．磁通量减少，有感应电流
B．磁通量增加，有感应电流
C．磁通量增加，无感应电流
D．磁通量减少，无感应电流
9．如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压为U的加速电场加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，偏转电场电压为U2，板长为l，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量) ，可采用的方法是( )
A．增大两板间的偏转电压U2
B．尽可能使板长l短一些
C．尽可能使板间距离d小一些
D．减小加速电压U1
10．一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计，则（ ）
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
11．由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路，已知的量程最大，的量程最小，且的量程等于与的量程之和，当电路导通时，三个电压表的示数分别为，指针偏转的角度分别为，则有( )
A．，
B．，
C．，
D．，
12．如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=2Ω，两个定值电阻阻值均为8Ω，平行板电容器的电容C=3×10-6F，则( )
A．开关断开稳定时两极板间的电压4/3V
B．开关断开稳定时电容器的带电荷量4×10-6C
C．开关接通稳定时两极板间的电压生4/3V
D．开关接通稳定时电容器的带电量4×10-6C
二、实验题（每空2分，共24分）
13．某实验小组测量一段阻值大约几十欧姆的金属丝的电阻率。其步骤如下：

（1）用游标卡尺测量金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，测量结果分别如图甲所示，则 cm， mm。
（2）用多用电表的欧姆挡粗测金属丝的电阻值，应该选用的倍率为 （填“”“”或“”），欧姆表表盘读数如图乙所示，则金属丝的电阻约为 。
（3）若采用“伏安法”较为准确地测量金属丝的电阻，除待测金属丝外，实验室提供了学生电源E（电动势为4V）、开关S、导线若干，还备有下列实验器材：
A．电压表V（0~3V，内阻约为）
B．电流表A（0~300mA，内阻约为）
C．滑动变阻器（，）
（4）请在图丙的方框内画好电路图 。
（5）若测得金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率 （用测得的物理量的相应字母表示）。
（6）若考虑到电表内阻的影响，该方法测得的电阻率比真实值 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
14．某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2Ω的保护电阻R0，实验电路图如图甲所示。
（1）按图甲的电路原理图连接图乙的实物图 。
（2）该同学连好电路后，顺利完成实验，测得五组数据如下表所示∶
根据数据在图坐标系上画出U-I图像 ，并求出该电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位小数）。
（3）考虑电表内阻对测量结果的影响，分析造成本实验系统误差的原因∶ 。
三、解答题（要求写出公式和必要的文字说明，共28分）
15．(5分)如图所示，A、B极板接在电压为U的电源上，一电子电量为e，质量为m，从A极板静止释放，求电子到达B极板的速度大小。
16．（8分）有一块满偏电流Ig＝1mA、内阻Rg＝100Ω的小量程电流表G；
（1）它的满偏电压为多大；
（2）把它改装成量程U＝15V的电压表，需要怎样连接一个阻值是多大的电阻；
（3）把它改装成量程I＝3A的电流表．需要怎样连接一个阻值是多大的电阻。
17．（6分）R1=28Ω，R2=18Ω。当开关处于位置1时，电流表示数I1=0.2A，当开关处于位置2时，电流表示数I2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。
18．（9分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，求：
（1）电源释放的电功率；
（2）电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率；
（3）电源的输出功率。
U/V
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
I/A
0.11
0.19
0.26
0.33
0.40
参考答案：
1．B
【详解】A．根据点电荷电场分布可知，a、b两点大小相同，方向不同，故A错误；
B．根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的场强方向垂直中垂线向右，a、b两点的电场强度方向相同，故a、b两点两点的电场强度相同，故B正确；
C．根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，故C错误；
D．根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小和方向都不同，则电场强度不同，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】该离子从A点到B点，电场线分布越来越稀疏，即场强减小，所以电场力减小，那么离子的加速度也减小。
速度—时间图象中，图象的斜率表示加速度，即斜率的绝对值将减小。
由于电场力方向向左与速度方向相反，所以离子将做减速运动。
故选D。
3．C
【详解】A．带电乌云移到金殿上空时，由于静电感应，金殿上表面会感应出与乌云电性相反的电荷，因此在乌云与金殿顶部之间会存在电势差，A正确；
B．雷雨天气时，金殿处于电场中会达到静电平衡状态，金殿内部场强为零，所以游客躲在殿内，可以降低被雷电击中的可能性，B正确；
C．雷雨天气时，金殿屋顶上曲率半径越大的地方表面比较平整，导体越尖锐的地方电荷的密度越大，曲率半径大的地方电荷密度比较小，因此空气不容易被击穿，C错误；
D．近年来金殿安装了避雷针，带电的雷雨云接近金殿时，由于静电感应，避雷针带上与云层相反的电荷，通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。因此“雷火炼殿”的奇观消失了，D正确。
本题选错误的，故选C。
4．D
【详解】A．电容C是由电容器本身决定的，与电压、电荷量无关，属于用物理量之比定义新的物理量，故A不符合题意；
B．电阻R是由电阻本身决定的，与电压、电流无关，属于用物理量之比定义新的物理量，故B不符合题意；
C．电势φ是电荷所受具有的电势能与该电荷所带电荷量的比值，电势与电势能、电荷量无关，属于用物理量之比定义新的物理量，故C不符合题意；
D．点电荷的电场强度E与场源电荷Q成正比，与电场中某点到场源电荷的距离r的平方成反比，所以不属于比值定义法，故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】根据电流的定义式
故选A。
6．B
【详解】四盏灯泡为并联关系，陆续闭合开关、、，总电阻越来越小，电源电动势不变，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路中的电流越来越大，因为
可知随着干路电流的增大，路端电压越来越小，所以两端电压变小，亮度变暗。
故选B。
7．D
【详解】A．通电导线使小磁针发生偏转是电流的磁效应，这个现象是奥斯特发现的，A错误；
B．该现象证明电流周围存在磁场，B错误；
CD．若导线中通有由北向南的电流，根据右手螺旋定则可知，通电导线在下方产生的磁场方向向东，又因为地球周围存在由地理南极指向地理北极，所以通电导线下方的磁场方向为东北，小磁针的静止时的指向为磁场方向，所以小磁针静止时极的指向为东偏北方向，极将指向西偏南方向，D正确，C错误。
故选D。
8．A
【详解】开关S由闭合到断开的瞬间，M线圈磁场减小，穿过线圈N磁通量减少，磁通量发生变化，有感应电流。
故选A。
9．CD
【详解】带电粒子加速时应满足：
带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：
l=v0t， ， ，
联立以上各式可得
为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量) ，可采用的方法是: 尽可能使板间距离d小一些“； 尽可能使板长l长一些；减小加速电压U1．
A.A项与上述分析的结论不相符，故A不符合题意；
B.B项与上述分析的结论不相符，故B不符合题意；
C.C项与上述分析的结论相符，故C符合题意；
D.D项与上述分析的结论相符，故D符合题意；
10．AC
【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构为电阻R2、R3并联后与R1串联，则等效电阻为
A正确；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构为电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为
B错误；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
D错误。
故选AC。
11．BD
【分析】电压表由灵敏电流计和一个大电阻串联改装而成，偏转的角度仍然看通过电压表的电流大小，示数需要看具体电压表的分压．
【详解】AB．由相同的电流表改装而成的三个电压表，其满偏电流相同，的量程最大，的量程最小，的量程等于与的量程之和，则由题图可知，电压表与串联，则流过两电表的电流I相等，电压表指针偏转角度相等，即，由于，电压表示数，则，故A错误，B正确；
CD．由题可知，电压表与串联，然后与并联，由串、并联电路特点可知，电压表示数关系为，由于并联电路各支路两端电压相等，，则两支路电流相等，各电压表指针偏转角度相等，，故C错误，D正确．
【点睛】本题考查电压表的改装原理，可以将改装结构画在电路中进行分析更加直观方便．
12．CD
【详解】A．开关S断开时，电流:
电阻R2两端的电压:
U＝I R2＝0.2×8 V＝1.6V
电容器两极板间的电压等于电阻R2两端的电压:
U=1.6V
故A错误；
B．电容器所带的电荷量:
Q＝CU＝3×10-6×1.6 C＝4.8×10-6C
故B错误；
C．开关接通时，电阻R1和R2并联，
电流:
并联部分的电压:
电容器两极板的电压等于并联部分的电压为，故C正确；
D．开关接通时电容器所带的电荷量
Q′＝CU′＝3×10-6×C＝4×10-6C
故D正确；
【点睛】本题考查了含容电路问题，知道电容器两端的电压等于与它并联的支路电压，与电容器串联的电阻相当于导线．
13． 6.170 0.700 22/22.0 见解析 见解析 偏小
【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知
[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知
（2）[3][4]待测金属丝的电阻大约为几十欧姆，则用多用电表欧姆挡粗测金属丝电阻应选用的倍率为“”；根据图乙可知金属丝的电阻约为。
（4）[5][6]因待测金属丝是小电阻，则电流表应采用外接法，由于滑动变阻器比待测电阻小得多，滑动变阻器应采用分压接法，电路图及实物图如图所示

（5）[7]根据电阻定律可得
又
联立解得电阻率为
（6）[8]若考虑电表内阻，由于电压表分流，则有，，根据电阻率
可知电阻率的测量值偏小。
14． 1.90/1.88/1.89/1.91/1.92 0.77（0.70~0.83） 电压表分流
【详解】（1）[1]实物连线图如图甲所示。
（2）[2][3][4]电池的U-I图像如图乙所示，图像在纵轴上的截距表示电动势，由图像可知
图像的斜率表示R0与r的阻值之和，由图像可知
故内阻
（3）[5]在本实验中，由于电压表的分流作用，使通过电源的电流大于电流表的示数，所以产生系统误差的原因是电压表的分流作用。
【点睛】分析图像中截距与斜率所代表的意义。继而结合图像进行解答。
15．
【详解】根据动能定理有
解得
16．（1）0.1V；（2）串联一个14900Ω的电阻；.（3）并联一个0.033Ω的电阻；
【详解】（1）根据欧姆定律可知，G的满偏电压为：
（2）把它改装成15V的电压表应串联一个电阻，则有：，即：
电路图如下：
（3）把它改装成3A的电流表应并联一个电阻，则有：
电路图如下：
答：（1）0.1V；（2）串联一个14900Ω的电阻；.（3）并联一个0.033Ω的电阻；
17．6V，2Ω
【详解】由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时
开关处于2时
代入数据得
解得
18．（1）；（2）12W，8W；（3）18W
【详解】（1）电动机正常工作时，总电流为
电源释放的电功率为
（2）电动机两端的电压为
电动机消耗的电功率为
电动机消耗的热功率为
电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为
（3）电源的输出功率为