2023泸州龙马高中高二上学期期中物理试题含解析

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泸州市龙马高中高2021级2022年秋期期中考试物理试题一、选择题（本部分9小题，其中1—6每小题6分，每小题列出的四个选项中，只有一项符合题意要求，7—9每小题6分，每个小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但没有选全得3分，本小题共计54分）。1. 下列关于电场线和磁感线说法中，正确的是（　　）A. 电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B. 磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C. 电场线和磁感线都是一条不闭合曲线D. 电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强【答案】D【解析】【详解】A．电场线和磁感线都不是电场或磁场中实际存在的线，A错误；B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线也不可以相交，因为如果相交，交点电场强度方向将有两个不同的方向，与实际不符。B错误；C．电场线是从正电荷或无穷远出发终止于负电荷或无穷远，不是闭合曲线，磁感线是一条闭合曲线。C错误；D．电场线越密地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强，D正确。故选D。2. 下列所示各图中，小磁针的指向错误的是（  ）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】A．由安培定则可知，螺线管右侧为S极，左侧为N极，则处在螺线管内部小磁针的N极应向左，故A正确；B．由地磁场从地球的南极指向北极，结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向，因此赤道处小磁针N极指向地球的北极，故B正确；C．根据安培定则判断直导线周围磁场，则小磁针处的磁场方向竖直向下，应该是N极向下，故C错误；D．U形磁铁，小磁针处的磁场向N极指向S极，则小磁针N极向右，故D正确；故选C。3. 如图所示，当R3的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为U1和U2（均取绝对值），则下列说法中正确的是（   ）A. U1 > U2B. 路端电压增大C. 电压表V1的示数变大D. 电压表V2的示数变小【答案】A【解析】【详解】当R3的触头向右移动时，外电路总电阻减小，干路电流增大，则知电压表V2示数U2增大。电压表V1示数U1 = E－I(R2＋r)I增大，U1减小，由于路端电压随外电阻减小而减小，则知路端电压减小，即U1＋U2减小，则知U1 > U2故选A。4. 如图所示的装置由绝缘框架MN、固定不动的金属板a、能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜b构成，a、b通过导线与电源两极及灵敏电流计G相接。当声源在空气中发出声音时，G表显示出相应的电流信息，则（　　）A. b板振动过程中，a、b板所带的电量不变B. b板振动过程中，a、b板间的电场强度发生变化C. b板振动过程中，电流表指针偏转方向始终不变D. b板向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最小【答案】B【解析】【详解】A．由，可知，电容器的电容随两板间距离的变化而变化，可知a、b板所带电量发生变化，A错误；B．金属板b在声波驱动下沿水平方向振动，两极板间的距离发生变化，两极板与电源相连，电势差恒定，由可知，a、b板间的电场强度发生变化，B正确；C．b振动过程中，电容不断充电、放电，故电流表指针偏转方向发生变化，C错误；D．b向右的位移最大时，a、b板间距最小，所构成的电容器的电容最大，D错误。故选B。5. 在如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，指示灯R的阻值为16Ω，电动机M线圈电阻为2Ω。当开关S闭合时，指示灯R的电功率为4W。电流表为理想电表，那么下列说法中正确的是（    ）A. 流过电动机M的电流为4AB. 流过电流表的电流为4.5AC. 电动机M的电功率为12WD. 电源的输出功率为24W【答案】C【解析】【详解】AB．根据功率的计算公式代入数据解得，根据闭合电路欧姆定律解得流过电流表的电流为所以流过电动机的电流为故AB错误；C．电动机的电功率为故C正确；D．电源的输出功率为故D错误。故选C。6. 如图所示，水平放置的平行板电容器始终与电源保持连通，一带电粒子（重力不计）以速度v0水平射入电场，且恰沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，该粒子仍以相同的速度从原处飞入，则该粒子（　　）A. 仍沿原轨迹运动恰由下板边缘飞出B. 将打在下板上，不能飞出电容器C. 仍可飞出电容器，但离开电容器瞬间的速度将增大D. 若上板不动，将下板上移一段距离，则该粒子可能打在下板的中央【答案】D【解析】【详解】A B．平行板电容器始终与电源保持连通两极板间的电压保持不变，将上板上移一小段距离，极板间的距离变大，根据匀强电场强度公式有可知E减小，带电粒子受到的电场力减小，根据牛顿第二定律可知加速度减小。极板长度和水平速度不变，根据带电粒子飞出极板的时间不变。竖直方向的位移为时间不变，加速度减小，竖直方向的位移减小。该粒子不会打在下板上，能飞出电容器故AB错误；C．竖直方向的位移减小，电场力做功减小，根据动能定理可知离开电容器瞬间的速度将减小，C错误；D．若上板不动，将下板上移一段距离，根据上述分析竖直方向位移减小，粒子可能打在下板的中央，故D正确。故选D。7. 某中学生助手在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，为等势面上的点，为两电荷连线上对称的两点，为两电荷连线中垂线上对称的两点。则（　　）A. 两点的电势差B. 负电荷从点移到点，电势能增加C. 两点的电场强度等大反向D. 两点的电场强度相同，从到的直线上电场强度先变大后变小【答案】AD【解析】【详解】该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线分布如图A．d、a两点的电势差选项A正确；B．从点移到点电势升高，但由于是负电荷所以电势能减小，选项B错误；C．a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，C错误；D．c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小方向都相同，根据等势线的密程度可判断出从到的直线上电场强度先变大后变小，选项D正确。故选AD。8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了18J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功34J，则以下判断正确的是（　　）A. 金属块带负电荷B. 金属块克服电场力做功8JC. 金属块的机械能减少16JD. 金属块电势能减少8J【答案】BC【解析】【详解】A．在金属块滑下的过程中，由动能定理可得代入数据由于金属块下滑，而电场力做负功，可判断电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷，A错误；B D．从上面的分析，可知电场力做功-8J，电势能增加，即金属块克服电场力做了8J的功，电势能增加8J，故B正确，D错误；C．在金属块滑下的过程中，重力做功34J，则重力势能减少34J，而已知动能增加了18J，所以总的机械能减少了16J，C正确。故选BC。9. 如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子仅在电场力作用下，以某一初速度沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势随与A点距离的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（  ）A. A、B两点电场强度B. 电子在A、B两点的速度C. A、B两点的电势D. 电子在A、B两点的电势能【答案】CD【解析】【详解】A．φ-x图像的斜率大小等于电场强度，由几何知识可知，图像的斜率逐渐减小，则从A到点B场强减小，则有EA>EB故A错误；BD．由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A到B，电子受到的电场力沿BA方向，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大，即vA＞vBEpA＜EpB故B错误，D正确；C．由上分析可知，电场线的方向从A到B，又因为沿电场线方向电势降低，则A、B两点的电势关系为φA＞φB故C正确。故选CD。二、实验题（本部分2小题，每空2分，共16分）。10. 某个学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，可供使用的器材如下：A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）B．电压表（量程为0~3.0V，内阻约为）C．电压表（量程为0~15.0V，内阻约为）D．电流表A（量程为0—0.6A，内阻约为）E．滑动变阻器（最大阻值，额定电流2.0A）F．滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.0A）G．开关S一个，导线若干（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度L，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数上图所示，则金属丝直径的测量值___________mm。（2）叶老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据，比较精确地测量金属丝的电阻，为了完成实验，他们设计了上图所示的电路，则实验时电压表应选___________，选滑动变阻器应选___________。（只填仪器前序号）（3）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率表达式为___________。（用字母U、I、L、d表示）【答案】    ①. 0.360    ②. B    ③. E    ④. 【解析】【详解】（1）［1］螺旋测微器的读数为（2）［2］因为电源电动势为,故选量程为的电压表B；［3］电路采用分压式电路，选阻值减小的滑动变阻器E；（3）［4］根据测电阻率的原理有11. 小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻。（1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在思考后将的定值电阻串入电路中，如图甲中的___________（选填“A”或“B”），解决了问题。（2）选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由将测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。蓄电池的电动势E=___________V，内阻r0=___________Ω。（结果均保留2位有效数字）（3）该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。如图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U—I图像：虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的图像。则可能正确的是___________。A．B．C．D．【答案】    ①. A    ②. 6.0    ③. 1.0    ④. C【解析】【详解】（1）[1] 了使电压表变化明显，应将电路连接成A图形式，此时相当于内电阻。（2）[2] 蓄电池的电动势等于纵轴的截距蓄电池的内阻与R0串联后的总阻值为U—I图像的斜率的绝对值，即因此电源内电阻（3）[3] 该实验的主要实验误差来源于电压表的分流作用，理论上当外电路短路时，电压表没有分流作用，电流是准确的，随着路端电压的升高，电压表的分流作用逐渐增加，测量值明显小于真实值，因此测量的图像应在真实图像的下方，且短路电流时，两个图像重合。故选C三、计算题（本部分3小题，共40分）。12. 质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子。使其从静止开始被加速到。已知加速电场的场强为。质子的质量为，电荷量为C。则：（1）质子加速需要的时间为多少？（2）加速器加速的直线长度为多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）依题意，代入题中已知数据可得质子受到的电场力大小根据牛顿第二定律，可得质子的加速度为则加速时间（2）加速器加速的直线长度为解得13. 如图，绝缘水平面AB和绝缘斜面BC平滑连接，斜面BC与水平面AB的夹角为。ABC所在空间内存在沿斜面向上的匀强电场E。一质量为m＝2kg、电量为的带正电滑块（可视为质点）恰能沿斜面匀速下滑，且经过连接处B时滑块的速度大小不变，滑块与斜面BC和水平面AB间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）若滑块在水平面AB上滑行的最大距离为x＝3m，求滑块沿斜面BC匀速下滑的速度大小。【答案】（1）；（2）6m/s【解析】【详解】（1）滑块恰能沿斜面匀速下滑，据平衡条件可得解得场强大小为（2）滑块在水平面AB上滑行的过程，据动能定理可得代入数据解得滑块沿斜面BC匀速下滑的速度大小为14. 如图所示，竖直虚线ab右侧空间有水平向右、场强大小为的匀强电场，竖直固定的圆弧轨道DEFG半径为R＝1.8m，O为圆心，点D、G位于ab上，EF为竖直直径，。在同一竖直面内虚线ab左侧空间无电场，有一弹射装置，由竖直细管和半径为r＝0.9m的圆弧轨道BC组成，为圆心，半径水平，管内下端压缩一轻弹簧并被锁扣K锁定在A点，AB段高h＝1m。现管中有一质量为m＝1kg、电荷量为的带正电小球静止在弹簧上端，某时刻打开K，小球被弹出，恰好能通过C点飞出，并从D点沿圆弧切线方向进入轨道DEFG。已知弹簧和所有轨道均光滑绝缘，空气阻力不计，小球可视为点电荷，重力加速度取。求：（1）小球通过C点时的速度大小；（2）弹簧被K锁定在A点时所具有的弹性势能大小；（3）小球进入圆弧轨道DEFG后沿轨道运动的最大速度，并通过计算判断小球能否沿轨道运动至G点。【答案】（1）；（2）23.5J；（3）；不能【解析】【详解】（1）小球恰好能通过C点飞出，则有可得（2）小球与弹簧组成的系统机械能守恒，有代值可得（3）由几何关系可知，小球到D点的速度为小球受到的电场力为则重力与电场力的合力与电场方向的夹角正切为夹角为30°，则小球在圆弧轨道DEFG运动的等效最低点与G点关于O对称，与D点关于EF对称，既与D点等高，则由动能定理可得可得G是小球运动的等效最高点，小球恰好过最高点时，有可得过最高点的最小速度为由动能定理可得可得故不能到G点。