2022-2023学年内蒙古呼和浩特市第二中学高二上学期期中考试物理试题 （解析版）
展开呼和浩特市第二中学12021级高二线上测试物理试题
考试时间100分钟，满分100分
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8小题是单项选题，9-12小题是多项选择题。）
1. 下列说法中正确是（ ）
A. 电荷的定向移动方向即为电流的方向
B. 电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同
C. 电源内非静电力做功越多，向外提供的电能越多，表明电动势越大
D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．正电荷的定向移动方向即为电流的方向。故A错误；
B．正电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同。故B错误；
C．电源内将单位正电荷从负极移到正极，非静电力做功越多，表明电动势越大。故C错误；
D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理。故D正确。
故选D。
2. 在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是（ ）
A. 右移 B. 左移 C. 上移 D. 下移
【答案】A
【解析】
【分析】解答本题关键掌握：静电计测定电容器板间的电势差，电势差越大，指针偏角越大，根据电容器电容的决定式，分析电容的变化，由于电容器的电量不变，由电容器的定义式分析电势差的变化；
【详解】A、将A板向右移一些，板间距离减小，由电容的决定式，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，相反，同理可知，A板向左移一些时，静电计指针偏角增大，故A正确，B错误；
C、A板向上移或下移一些，两极板正对面积减小，由电容的决定式，可知，电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故CD错误．
【点睛】对于电容器动态变化分析问题，关键根据电容的决定式和定义式结合进行分析，同时要抓住不变量．
3. 如图所示，三条等势线上有a、b、c、d四点，若将一负电荷由c经a移到d，静电力做正功，若由c经b移到d，静电力做正功W2，则（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】将一负电荷由c经a移到d，静电力做正功为
由c经b移到d，静电力做正功为
则有
电场力对负电荷做正功时，电势升高，则
故选D。
4. 如图，长方体金属块各处的电阻率均相同，其长、宽、高之比为，不计导线电阻，当M、N两端的电压为6V时，金属块中的电流为1A，则当P、Q两端的电压为12V时，金属块中的电流为（ ）
A. 0.5A B. 2A C. 8A D. 10A
【答案】C
【解析】
【详解】由电阻定律可知
可知
故选C
5. 如图所示，a、b两根垂直纸面的直导体通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向左，则a、b中电流的方向为
A. 都向纸内
B. 都向纸外
C. a中电流方向向纸外，b中向纸内
D. a中电流方向向纸内，b中向纸外
【答案】D
【解析】
【详解】A.若a、b中电流的方向都向纸内，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下，P点的磁场方向向下，故A项错误；
B.若a、b中电流的方向都向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，P点的磁场方向向上，故B项错误；
C. a中电流方向向纸外，b中向纸内，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下，P点的磁场方向向右，故C项错误；
D. a中电流方向向纸内，b中向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，P点的磁场方向向左，故D项正确。
6. 下列有关磁感应强度的说法中，正确的是（ ）
A. 垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力，则该点的磁感应强度一定为零
C. 若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是
D. 磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，由磁场自身因素决定
【答案】D
【解析】
【详解】A．垂直磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向垂直，A错误；
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度不一定为0，可能通电导线与磁感应强度方向平行，故B错误；
C．若有一小段长为L、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，只有当导体垂直于磁感线放置时，该处磁感应强度的大小才等于，故C错误；
D．磁感应强度的物理意义就是用来描述磁场强弱和方向的物理量，由磁场自身因素决定，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，一个带电粒子从粒子源飘入（初速度很小，可忽略不计）电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2，则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是（不计粒子重力）（ ）
A. ＜ B. ＜
C. ＜ D. ＜
【答案】C
【解析】
【详解】带电粒子在电场中被加速，则有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动。匀速直线运动：由运动学公式得
L=vt
匀加速直线运动：设位移为x，则有
要使带电粒子能飞出电场，则有
联立可得
＜
故选C。
8. 如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡D1的图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小灯泡是非线性元件，图像的斜率对应电阻值
B. 此电源的内阻为
C. 灯泡D1的额定电压为3V，额定功率为6W
D. 把灯泡D1换成“3V，12W”的灯泡D2，D2能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像B可知，小灯泡为非线性元件，但是因为图像的纵坐标不是从零开始的，故图像的斜率不是灯泡电阻，A错误；
B．根据可知，电源的图线中纵截距表示电动势的大小，由图线A读出电源的电动势为，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则内阻大小为
故B错误；
C．灯泡与电源连接时，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知灯泡的工作电压为，，则灯泡D1的额定电压为3V，所以灯泡的功率为
故C正确；
D．把灯泡D1换成“3V，12W”的灯泡D2，由知，灯泡D2的正常工作时的电阻为
灯泡D1的电阻为
把灯泡D1换成灯泡D2时，外电阻变小，则输出电压小于3V，D2不能正常发光，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条等差等势线，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）
A. 电场中等势线的电势 B. 粒子通过Q点时动能较小
C. 粒子通过P点时电势能较大 D. 粒子通过P点时加速度较大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据电场强度方向垂直于等势线，结合粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧，且由于粒子带负电，可判断知粒子受到的电场力方向与电场强度的方向相反，由此可推知电场强度方向垂直于等势线向上，根据沿电场强度方向电势降低可知
故A正确；
BC．粒子带负电，且由于,根据可知，在P、Q两点的电势能关系为
粒子只受电场力作用，根据能量守恒定律可知粒子电势能与动能之和保持不变，则粒子通过Q点时动能较大，故B错误，C正确；
D．等势线越密的位置电场强度也越大，所以P点电场强度较大，粒子通过P点时加速度较大，故D正确。
故选ACD。
10. 如图，用灵敏电流表G和电阻箱R串联改装成一个电压表，灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，电阻箱R接入电路的阻值为，则（ ）
A. 灵敏电流表G满偏电压为
B. 改装后的电压表的量程为3V
C. 灵敏电流表G原表盘上1mA刻度线对应的电压值为1.5V
D. 若增大电阻箱R接入电路的阻值，则改装后的电压表的量程减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．灵敏电流表G的满偏电压为
故A错误；
B．改装后的电压表的量程为
故B正确；
C．灵敏电流表G原表盘上1mA刻度线对应的电压值为，故C正确；
D．根据
若增大电阻箱R接入电路的阻值，则改装后的电压表的量程增大，故D错误。
故选BC。
11. 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的大小分别为、、，理想电流表A的示数变化量的大小为，则（ ）
A. A的示数减小 B. V2的示数减小
C. 与的比值的绝对值等于 D. 小于
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由于V1、V2、V3为理想电压表，其内阻无限大，则该电路中定值电阻阻值R、滑动变阻器与电流表串联，则根据闭合电路的欧姆定律有
当滑动变阻器滑片向下滑动，则R滑减小，电流表电流I增大，A错误；
B．由选项A分析可知，电压表V2测量的是定值电阻R与滑动变阻器R滑串联部分的电压，根据闭合电路的欧姆定律有
由于I增大，则U2减小，B正确；
C．由于V3测的是滑动变阻器的电压，根据闭合电路的欧姆定律有
则
C正确；
D．根据选项C，同理可得
又因为V1测R两端的电压
，
联立可得
解得
D错误。
故选BC。
12. 如图所示，电源电动势，内电阻，一个“6V，12W”的电灯L与一个绕线电阻为的电动机M串联接入电路，已知电路中电灯正常发光，电动机转子转动，则（ ）
A. 通过电灯的电流2A B. 电动机两端的电压20V
C. 电动机输出的机械功率38W D. 电源的效率为95％
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．流过电灯的电流为
A正确；
B．由闭合电路欧姆定律，电动机两端的电压为
B正确；
C．电动机的输出功率为
C正确；
D．电源的效率为
D错误。
故选ABC。
二、实验探究题：本题共2小题，每空2分，共20分。
13. 某小组同学欲了解某材料制成的导线在常温下的电阻率，进行了如下实验。
（1）利用螺旋测微器测量该导线直径如图所示，则该导线直径测量值___________mm。
（2）该小组同学用欧姆表粗测出导线的阻值为150Ω，为了较准确测量该电阻的阻值Rx，现有电源（12V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~200Ω，额定电流为1A）、开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表（0~100mA，内阻约5Ω）；
B．电流表（0~500mA，内阻约1Ω）；
C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）；
D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）。
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用___________（选填器材前的选项字母），实验电路应采用图中的___________（选填“甲”或“乙”），这样测量的阻值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. 4.700 ②. A ③. 甲 ④. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]由图可得，该导线直径测量值为
（2）[2]由所给器材可知通过Rx的最大电流约为
虽然两个电流表量程均大于80mA，但为了能够使电流表指针偏转达到适当幅度从而减小测量误差，应选用量程较小的电流表A。
[3]为使电表安全，电压表应选择量程大于12V的D。由于待测电阻的阻值满足
所以为了减小系统误差，电流表应采用外接法，即电路应采用甲图。
[4]电流表采用外接法，电压表示数为Rx两端电压的真实值，由于电压表分流作用，使电流表示数略大于通过Rx的电流真实值，由欧姆定律知，这样测量的阻值比真实值偏小。
14. 某同学根据图甲所示的欧姆表原理图，利用微安表（满偏电流为、内阻为）、滑动变阻器（最大值为）和一节干电池，将微安表改装成欧姆表。
（1）将两表笔短接，调节使微安表指针指在“___________”处；
（2）当两表笔之间接入阻值为的定值电阻时，微安表指针指在如图乙所示位置，则其读数为___________，电池的电动势为___________，欧姆表的内阻为___________；
（3）将微安表上的处标明“”，“300”位置处标明“0”，“100”位置处标明“___________”，并在其他位置标明相应的电阻刻度值，这样就把微安表改装成了欧姆表；
（4）经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得的电阻阻值将___________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 ①. 300 ②. 200 ③. 1.44 ④. 4.8 ⑤. 9600 ⑥. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]两表笔短接调零时，应使表的指针指在微安表的电流满偏位置，即指针指在处；
（2）[2][3][4]由图乙可知微安表的指针指在处；根据闭合电路欧姆定律，两表笔短接时有
接入阻值为的定值电阻时，有
解得
，
（3）[5]当电流时有
解得
（4）[6]由和，可得
则电动势减小，测量同一未知电阻时对应的微安表示数减小，则电阻阻值增大。
三、计算题：本题共3小题，共32分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
15. 如图所示电路中，电动势E=9V，内阻r=1，R2=2，灯A标有“12V，12W”、灯B标有“4V，4W”字样，调节滑动变阻器R1的大小，使灯B正常发光，试求∶
(1)这时灯A的实际功率PA；
(2)滑动变阻器R1接入电路的实际阻值R。
【答案】(1)3W；(2)1Ω
【解析】
【详解】(1)灯A电阻
RA＝＝12
灯B电阻
RB＝＝4
流过R2的电流为
I2＝A＝1A
灯A两端实际电压为
UA＝4+12＝6V
则灯A的实际功率为
PA＝＝3W
(2)流过灯A的电流
IA＝＝0.5A
流过R1的总电流为
I＝I1＋I2＝1.5A
由闭合电路欧姆定律得
UA＝EI（R+r）
解上式得
R＝1
16. 如图所示，电路中电池的电动势E＝3.0V，内电阻r＝1.5Ω，固定电阻R1＝0.5Ω，R2是可变电阻，其阻值范围是0~5Ω，电容器C1＝6μF，C2＝3μF求：
(1)开关S断开时，A、B两点间的电势差为多大？
(2)开关S闭合，如R2取1.0Ω，则电容器C1电量改变了多少？
(3)开关S闭合，R2为多大时，它自身消耗的功率最大？最大功率是多少？
【答案】(1)3.0V；(2)；(3)；
【解析】
【详解】(1)开关S断开时，A、B两点间的电势等于电源电动势，即
(2)开关S断开时,电容器C1两端电压为
电容器C1的电荷量为
开关S闭合后，R1与R2并联，电容器C1两端电压为
此时电容器C1的电荷量为
则电容器C1的电荷量改变量为
(3)将R1等效为电源内阻，则
因此当时，它的消耗功率最大，此时电路中的电流为
最大功率为
17. 如图，BC是半径为R的半圆光滑绝缘轨道，固定在竖直平面内，B、C两点连线为其竖直直径，空间中存在竖直向下、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m、电荷量为的小球以一定的初速度从与半圆轨道的圆心O等高的A点进入电场中，运动一段时间后从半圆轨道的最高点B水平进入轨道，恰好能在半圆轨道内侧做圆周运动而不脱离轨道．重力加速度大小为g，小球可视为质点，不计空气阻力，求：
（1）小球在B点的速度大小；
（2）小球运动到半圆轨道的最低点C时，小球对半圆轨道的压力大小；
（3）小球的初速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球恰好在B点不脱离轨道，做圆周运动，由牛顿第二定律有
解得
（2）小球从B到C点，由动能定理有
小球在C点，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律有，小球对半圆轨道的压力大小
（3）小球到B点时，在竖直方向无分速度，根据逆向思维，可认为小球从B点到A点做类平抛运动
经竖直方向由牛顿第二定律有
解得
竖直方向由匀变速直线运动规律有
小球的初速度大小
解得
