2023~2024学年甘肃省白银市高二(上)1月期末物理试卷(解析版)

这是一份2023~2024学年甘肃省白银市高二(上)1月期末物理试卷(解析版)，共14页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．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框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题：本题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（ ）
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引
C. 通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转
D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
【答案】C
【解析】A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，属于静电现象，选项A不符合题意；
B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引，属于静电现象，选项B不符合题意；
C．通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转，属于磁现象，不属于静电现象，选项C符合题意；
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，选项D不符合题意。
故选C。
2. 两个相同的金属小球，带电荷量分别为和，相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F。现让两小球接触后再放到距离为的位置，则它们之间的库仑力大小将变为（ ）
A. B. FC. D.
【答案】A
【解析】接触前的库仑力大小为
接触后，两个小球电荷量相等，电量为-Q，根据库仑定律，接触后的库仑力大小为
得
故选A。
3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A. 三个等势面中，a的电势最高
B. 电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C. 电子通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 电子通过P点时的加速度比通过Q点时小
【答案】B
【解析】A．负电荷仅在电场力的作用下做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上。故c的等势面电势最高，故A错误；
B．利用推论负电荷在电势高处电势能小，可知电子在P点电势能大，故B正确；
C．只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故电子在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，因为P点电势能大，所以P点动能小，故C错误；
D．等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，P处的等势面密，所以P点的电场强度大，电子受到的电场力大，电子的加速度大，故D错误；
4. 下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．该图线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误；
B．金属框向右匀速运动的过程中，穿过该闭合金属框的磁通量减少，能产生感应电流，故B正确；
C．该图中两金属棒以相同的速度运动，则穿过闭合回路的磁通量不会发生变化，闭合回路中不会产生感应电流，故C错误；
D．该图中直线电流产生的磁场在下面的水平放置的圆形线框中的磁通量为零，增大通入的电流时，穿过线框的磁通量总为零，则线圈框中不会产生感应电流，故D错误；
5. 如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。若电容器的电容、两极板间的电压，电容器两极板间的场强，下列说法正确的是（ ）
A. 将A极板向上移动，变大，变小，变小
B. 将A极板向下移动，变小，变大，不变
C. 将A极板向左移动，变小，变大，不变
D. 将A极板向右移动，变大，变小，变小
【答案】C
【解析】A．将A极板向上移动，两板间正对面积S减小，由，可知C减小；由于两极板所带电荷量不变，由可知，两极间的电压U变大，由可知电容器两极板间的场强E变大，故A错误；
B．将A极板向下移动，两板间正对面积S减小，由，可知C减小；由于两极板所带电荷量不变，由可知，两极间的电压U变大，由可知电容器两极板间的场强E变大，故B错误；
C．将A极板向左移动，两板间距离d增大，由，可知C减小；由于两极板所带电荷量不变，由可知，两极间的电压U变大，由
可知电容器两极板间的场强E不变，故C正确；
D．将A极板向右移动，两板间距离d减小，由，可知C增大；由于两极板所带电荷量不变，由可知，两极间的电压U变小，由
可知电容器两极板间的场强E不变，故D错误。
6. 对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（ ）
A. 甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的
B. 乙图中，若在ab的两端接上大小和方向发生周期性变化的电流，则接在cd端的电流表会有偏转
C. 丙图中，微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有可连续变化的能量
D. 奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
【答案】B
【解析】A．甲图中，通电直导线周围产生磁场，则两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，选项A错误；
B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源，则穿过线圈的磁场不断变化，磁通量不断变化，cd线圈中产生感应电流，接在cd端的表头示数不为0，选项B正确；
C．丙图中，微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波的能量是不连续的，量子化的，选项C错误；
D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电流的磁效应，选项D错误。
故选B。
7. 如图为某款配送机器人内部电路结构简化图，正常工作时电源输出电压为，输出电流为，内阻不可忽略。整机净重，在某次配送服务时载重，匀速行驶速度为，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍。不计电动机的摩擦损耗，则下列说法正确的是（ ）
A. 正常工作时电源的总功率为B. 匀速运行时的机械功率为
C. 该机器人内部热功率为D. 该电动机的线圈电阻为
【答案】D
【解析】A．根据
可知电源的输出功率为
由于电源的内阻不可忽略，所以正常工作时电源的总功率大于电源的输出功率，故A错误；
B．行驶过程中受到的阻力大小为
匀速行驶时牵引力和阻力相等，所以匀速运行时的机械功率为
故B错误；
C．该电动机的热功率为
机器人内部的热功率大于电动机的热功率，如还包括电源的热功率，故C错误；
D．根据
可知
故D正确。
故选D。
二、多选题：本题包括3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A. 化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源
B. 人类不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C. 在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D. 能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了
【答案】AD
【解析】A．化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源，故A正确；
B．人类在不断地开发和利用新能源，但能量不可以被创造，故B错误；
C．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质在降低，所以还需要节约能源，故C错误；
D．能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，故D正确。
故选AD。
9. 锡纸取火是直接用适当宽度的锡纸条两端接入电池正负极，锡纸条形状如图所示。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，下列说法正确的是（ ）

A. 三段中ab段功率最大，易熔断
B. 三段中cd段锡纸体积大，电阻大
C. 三段中自由电荷定向移动速度相同
D. 锡的电阻较小，直接与电池正负极相连，容易造成烧伤危险
【答案】AD
【解析】B．根据电阻的决定式有
由于锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，根据图形可知，ab、bc、cd段锡纸条横截面积的平均值
可知
即三段中cd段锡纸体积大，横截面积大，电阻小，故B错误；
A．三段锡纸条可以看为串联，通过三段锡纸条的电流相等，根据
由于
则有
即三段中ab段功率最大，易熔断，故A正确；
C．根据电流的微观定义式有
三段锡纸条是串联关系，电流相等，由于
则有
故C错误；
D．锡的电阻较小，直接与电池正负极相连，通过电路的电流较大，容易造成烧伤危险，故D正确。
故选AD。
10. 交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时（ ）

A. 灯泡L两端电压增大B. 中的电流增大
C. 电源E的总功率增大D. 消耗的功率减小
【答案】AD
【解析】由图可知，当吸附酒精气体浓度升高时阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，中的电流减小；根据P=EI可知，电源总功率减小；电阻R1和R2上电压减小，灯泡L上电压和电流均变大，则R0上电流减小，则消耗的功率减小，选项AD正确，BC错误。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题：本题包括2小题，第11题8分，第12题12分，共20分。
11. 在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。
（1）为了研究电阻与导体材料的关系，应选用的两根导线是（填号码）_____；
（2）为了研究电阻与导体的长度的关系，应选用的两根导线是_____；
（3）为了研究电阻与横截面积关系，应选用的两根导线是_____；
（4）本实验所采用的方法是_____。
【答案】（1） CF （2）CG （3）AD （4）控制变量法
【解析】（1）[1]为了研究电阻与导体材料的关系，根据控制变量法，应选用的长度和横截面积相同而材料不同的两根导线，由表格知选用的两根导线是CF；
（2）[2]为了研究电阻与导体的长度的关系，根据控制变量法，应选用的材料和横截面积相同的而长度不同的两根导线，由表格知应选用的两根导线是CG；
（3）[3]为了研究电阻与横截面积的关系，根据控制变量法，应选用的材料和长度相同的而横截面积不同的两根导线，由表格知应选用的两根导线是AD；
（4）[4]本实验所采用的方法是控制变量法。
12. 实验室要测量一金属棒的电阻率：
（1）先用多用电表欧姆挡粗测金属棒阻值，下列关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是______
A．测量电阻时如果指针偏转角度过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新欧姆调零后测量；
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，会影响测量结果；
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开；
D．测量电阻时不要用手接触表笔的金属杆。
（2）用多用电表粗测金属棒电阻约为；为了精确测定金属棒阻值，除待测金属棒外，实验室还备有如下实验器材：
A.电流表（内阻、满偏电流）
B.电流表（内阻约为、量程为）
C.定值电阻
D.滑动变阻器R（、）
E.干电池组（、）
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器
①如图，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；

②实验中需要改装电压表，应选用电流表______（填“”或“”）
③请根据提供的器材，设计一个实验电路，将电路图画在方框内并标明器材代号，要求尽可能多测几组数据，精确测量金属棒的阻值。______

④若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为______（用、、、表示）
【答案】（1）ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA （1）2.397##2.396##2.398
【解析】（1）[1]A．测量电阻时如果指针偏转角度过大，说明挡位选的过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新欧姆调零后测量，故A正确；
B．测量电阻不需要区分正负极，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故B错误；
C．为保护电表，测量电路某个电阻时，应该把该电阻与电路断开，故C正确；
D．测量电阻时不要用手接触表笔的金属杆，否则人体的电阻会并联进去，影响测量结果，故D正确。
故选ACD。
（2）[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为
[3]由于电流表的内阻已知，电流表的内阻未知，因此应选用已知内阻的电流表和定值电阻串联组成电压表；
[4]为尽可能多测几组数据，滑动变阻器应采用分压接法，而改装后的电压表内阻远远大于待测金属棒阻值，因此电流表应采用外接法，实验电路图如下

[5]根据电路图及闭合回路欧姆定律可得，金属棒两端的电压为
通过金属棒的电流为
所以，金属棒的电阻为
四、解答题：本题包括3小题，第13题11分，第14题12分，第15题14分，共37分。
13. 如图所示，用30cm的细线将质量为m＝4×10－3kg的带电小球P悬挂在O点正下方，当空中有方向为水平向右，大小为E＝2×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。（g取10m/s2，sin37°＝0.6；cs37°=0.8。）
（1）分析小球带何种电荷；
（2）求小球所带电荷量q；
（3）求剪断细线后带电小球的加速度a。
【答案】（1）小球带正电；（2）1.5×10－6C；（3）12.5m/s2。
【解析】（1）小球受到水平向右的电场力作用，处于静止状态，匀强电场的场强水平向右，则小球带正电。
（2）小球受到重力、电场力和绳子拉力，处于静止状态，所以有
qE＝mgtan37°
小球所带电荷量为
（3）剪断细线后，小球只受到重力和电场力的作用，合力为
小球的加速度为
14. 如图所示是手电筒电路图。老式的手电筒是把两节1号干电池串联起来作为电源，一节1号干电池的电动势是。手电筒内的小灯泡的额定电压为，额定电流为，按下开关后，小灯泡正常发光。问：
（1）手电筒不工作时，电源两端电压是多大？
（2）若选用额定电压为的小灯泡，小灯泡能否正常发光？为什么？
（3）算一算，小灯泡正常工作时的电阻多大？电池组的内电阻多大？
【答案】（1）；（2）不能，见解析；（3），
【解析】（1）手电筒不工作时，电源两端电压等于电源的电动势，即3.0V。
（2）不能正常发光。因为电源有内阻，小灯泡工作时电路中有电流通过，电源内部有电势降落，因此小灯泡上的电压比电源电动势要小，故不能正常发光。
（3）小灯泡正常工作时的电阻为
据闭合电路欧姆定律可得
则电池组的内电阻为
15. 如图所示，一质量为，电量且不计重力的带电粒子从加速电压的左极板从静止开始正对小孔加速，经小孔后从偏转电压的正中央进入偏转电场，并最终刚好从极板边缘偏出电场，已知加速电压，偏转电压两极板的距离，极板长也为。求：
（1）粒子到达小孔时的速度大小；
（2）偏转电压的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）带电粒子在加速电场中，由动能定理得
可得
（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，则有
，
其中
，
解得
导线号码
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬