广东省广州市七校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试卷(含答案)

这是一份广东省广州市七校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是( )
A.金属单质的电阻率较大
B.合金材料的电阻率较小
C.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
D.材料的电阻率越大，导电性能就越好
2．两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线如图中a、b所示，则a、b的电阻、以及横截面积、的关系正确的是( )
A.、B.、
C.、D.、
3．人们行走时鞋子和地板由于摩擦会产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等场所会造成一定的影响。防静电地板又叫作耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋的导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是( )
A.地板下面铺设铝箔的作用是防潮
B.地板材料必须是绝缘的
C.地板材料必须是导电的，如地板中含有导电纤维
D.只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可
4．如果空气中的电场很强，使得气体分子中的正、负电荷所受的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气就变成了导体，这种现象叫作“击穿”。已知高铁上方高压电网的电压为27.5kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到时空气就有可能被击穿。因此阴雨天乘客在站台上打伞时，伞尖与高压电网的安全距离至少为( )
5．如图所示，Q是固定的点电荷，虚线是以Q为圆心的两个同心圆。一个带电粒子仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a点经过b点运动到c点，实线与同心圆在同一平面内，带电粒子在a、b、c点的加速度大小分别为、、，电势能大小分别为、、，则( )
A.，B.，
C.，D.，
6．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电时间较短，根据放电时间的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据题中信息，下列说法正确的是( )
A.在峪处形成的电容器电容较大
B.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量少
C.在峪处形成的电容器放电时间较短
D.潮湿的手指头对指纹识别没有影响
7．在如图所示的电路中，已知电容器的电容是电容器电容的2倍，电阻的阻值是电阻阻值的2倍，电源的电动势为E，内阻不计，则下列说法中正确的是( )
A.开关S处于闭合状态时，电容器所带电荷量是电容器的2倍
B.开关S处于闭合状态时，电容器所带电荷量是电容器的2倍
C.断开开关S后，电容器、所带电荷量一样多
D.断开开关S后，电容器所带电荷量是电容器的2倍
二、多选题
8．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定两个电荷量均为＋Q的点电荷，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放，粒子将沿着对角线bd往复运动，粒子重力忽略不计。粒子从b点运动到d点的过程中( )
A.先做匀加速运动，后做匀减速运动
B.先从低电势到高电势，再从高电势到低电势
C.电势能与机械能之和保持不变
D.电势能先增大，后减小
9．如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度斜向上射出，小球恰好能沿与水平方向成30°角的虚线由A点向B点做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.小球带负电荷
B.小球受到的电场力大小与重力大小之比为2:1
C.小球从A点运动到B点的过程中电势能增大
D.小球从A点运动到B点的过程中，电场力做的功等于小球动能的变化量
10．在如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向上滑动，测得理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数增大B.电压表的示数增大
C.与的比值等于rD.大于
三、实验题
11．（1）某实验小组在“测定金属棒的电阻率”的实验过程中，示数如图甲所示，则用刻度尺正确测量金属棒的长度L，长度________m。
（2）使用螺旋测微器测量金属棒的直径d，示数如图乙所示，则直径________mm。
（3）用多用电表测量金属棒的电阻，选择开关旋到欧姆挡“×100”倍率，正常操作后进行测量，发现指针偏转角度过小，应将选择开关换成欧姆挡________（填“×10”或“×1k”）倍率，重新欧姆调零后进行测量如图丙所示，多用电表的读数为________Ω。若用该多用电表测量电路中的电流，选择开关处在250mA的电流挡位置，则该图中多用电表的读数为________mA。
12．实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约为1.5V，内阻小于1Ω）；
电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）；
电流表A（量程为0.6A，内阻约为1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
定值电阻（阻值为2Ω）；
定值电阻（阻值为5Ω）；
开关一个，导线若干。
（1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器的滑片使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________（填正确答案标号）。
A.电压表分流B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小D.电流表内阻较小
（2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。
①图丙上已标出后3组数据对应的坐标点，请在图丙上标出前4组数据对应的坐标点并画出图像。
②根据实验数据可知，所选的定值电阻是________（填“”或“”）。
③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁中的实物图连接成完整电路。
四、计算题
13．如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为和，此时悬线与竖直方向的夹角为。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
14．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电场加速后，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N组成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度方向与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两极板间的电压为，两极板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。求：
（1）电子穿过A板时速度的大小；
（2）电子从偏转电场射出时的偏移量。
15．某同学欲根据所学知识制作了一台简易电子台秤，选用器材如下：电动势、内阻的电源，量程为3V的理想电压表，阻值随长度均匀变化的电阻丝R（长度为0.03m，总阻值为15Ω），轻弹簧（相当于导线，电阻不计），托盘，开关，导线等。该电子台秤的原理图如图甲所示，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电压表的示数为零。
（1）在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，求此时电阻箱的读数；
（2）已知所用的弹簧的劲度系数为，重力加速度，求该电子台秤所能称量的最大质量；（结果保留两位有效数字）
（3）若组装另一种电子台秤，将换成阻值为8Ω的定值电阻，弹簧换成劲度系数为的弹簧，其它器材不换，如图乙所示。求该电子台秤所能称量的最大质量及当滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端时，电压表的示数。
参考答案
1．答案：C
解析：金属单质的电阻率较小，故A项错误；合金材料的电阻率较大，故B项错误；电阻率的大小与温度和材料本身有关，与长度和横截面积无关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故C项正确；电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，导电性能越差，故D项错误。
2．答案：B
解析：根据图像可知，图像的斜率表示电阻的大小，故，C、D项错误；两根电阻丝的材料和长度均相同，根据电阻定律可知，故B项正确。
3．答案：C
解析：地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋的导体，目的是要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，故A、B、D项错误，C项正确。
4．答案：A
解析：根据可得安全距离至少为，故A项正确。
5．答案：D
解析：由点电荷形成的静电场的电场强度分布特点可知，离场源电荷距离越小，电场强度越大，带电粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以，A、B项错误；根据带电粒子轨迹弯曲方向判断，可知带电粒子受静电斥力作用，从a点到b点，静电力对带电粒子做负功，电势能增大，则有，从b点到c点，静电力对带电粒子做正功，电势能减小，则有，而且从a点到b点克服静电力做功的数值较大，所以，综合可得，故C项错误，D项正确。
6．答案：C
解析：根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）的距离d大，构成电容器的电容小，A项错误；由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷量较少，在放电过程中放电时间较短，反之，在嵴处形成的电容器电容大，带电荷量多，放电时间较长，B项错误，C项正确；潮湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D项错误。
7．答案：D
解析：开关S闭合时，电容器两端的电压与电阻两端的电压相等，电容器两端的电压与电阻两端的电压相等，由于电阻的阻值是电阻阻值的2倍，故电阻两端的电压是电阻两端电压的2倍，由可知电容器、所带电荷量一样多，A、B项错误；断开开关S后，电容器、两端的电压均等于电源的电动势E，由可知电容器所带电荷量是的2倍，C项错误，D项正确。
8．答案：BC
解析：a、c两点固定有电荷量相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速直线运动，故A项错误；等量正点电荷连线的中垂线上，其中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B项正确；带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D项错误；只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C项正确。
9．答案：AC
解析：根据题意，对小球受力分析如图所示，由于小球沿直线运动，则合力的方向与速度的方向在同一直线上，故小球受到的电场力水平向左，小球带负电，A项正确；由图可知，故小球受到的电场力与重力大小之比为，B项错误；由于小球从A点到B点的过程中，电场力做负功，故小球的电势能增大，C项正确；根据动能定理可知，故电场力与重力做的功之和等于小球动能的变化量，D项错误。
10．答案：BD
解析：电路中定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表测外电路电压，电流表A测通过干路中的电流。滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，电流表A的示数减小，A项错误；，电压表的示数减小，，电压表的示数增大，B项正确；由可知，C项错误；，，因为，所以，D项正确。
11．答案：（1）（或）（2）10.500（3）×1k；8000；163（162～164）
解析：（1）刻度尺的读数应精确到毫米，故读数为。
（2）螺旋测微器的精确值为0.01mm，则。
（3）欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一挡的倍率，所以应该换用×1k倍率。欧姆表读数＝表盘读数×倍率，即。若选择开关处在250mA时，分度值为5mA，则多用电表的读数为163mA。
12．答案：（1）B
（2）①图像如图所示
②
③实物图如图所示
解析：（1）路端电压，若电源的内阻远小于外电路的总电阻，则电压表的示数总是接近电源的电动势，变化范围较小，故B项正确。
（2）①根据数据描点并连成一条直线，如图所示。
②由图像可知，时，故，由于，又（r为电源内阻，R为定值电阻），故所选的定值电阻只能是。
③先画出电路原理图，如图所示，然后依据电路原理图将各仪器依次连接起来，实物电路图连接如图所示。
13．答案：见解析
解析：设电容器的电容为C，第一次充电后两极板之间的电压为
两极板之间电场的场强为，其中d为两极板间的距离
根据题意，当小球的偏转角时，小球处于平衡位置。设小球的质量为m，电荷量为q，则有
其中F为此时悬线的张力
联立以上各式得
设第二次充电使正极板上增加的电荷量为，此时小球偏转角
则
联立可得
代入数据解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）设电子经电压加速后的速度为，由动能定理可得
解得
（2）电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动。由牛顿第二定律和运动学公式有
根据电场强度公式可得
偏移量
电子在偏转电场中的运动时间
解得
15．答案：（1）4Ω（2）6.0kg（3）2.5V
解析：（1）电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为，根据欧姆定律可得
解得
（2）滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端时，弹簧的形变量增加了0.03m
由平衡条件有
则该电子台秤所能称量的最大质量为
（3）改装后，滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端时，弹簧的形变量也是增加了0.03m
由平衡条件有
则该电子台秤所能称量的最大质量为
滑动变阻器接入电路的阻值为，根据欧姆定律可得
解得
序号
1
2
3
4
5
6
7
I/A
0.08
0.14
0.20
0.26
0.32
0.36
0.40
U/V
1.35
1.20
1.05
0.88
0.73
0.71
0.52