广东省清远市四校联盟2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（Word版附解析）

2023-2024学年第一学期“四校联考”高二年级期中考试物理试卷本试卷共6页，共15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考生号、和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题，本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。1.下列关于电场的描述中，说法正确的是（　　）A.电场强度、加速度这两个表达式，都是采用比值定义法B.将头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后，头发碎屑的分布情况就是电场线C.元电荷是自然界中存在的最小电荷量，实质上就是电子和质子D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服，利用了静电屏蔽的原理2.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）A卡文迪什总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量B.库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律C.法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量D.麦克斯韦引入了电场的概念并用电场线表示电场3.“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的方向分布着带电器官，这些器官能在鱼身周围产生电场，如图所示为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的三个位置，下列说法正确的是（） A.尾部带正电B.A点电场强度大于C点电场强度C.B点电势低于A点电势D.正离子从A向C运动其电势能变小4.我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）A.电势的大小为B.场强的大小为C人从沿着圆弧走到会发生触电D.间距离等于2倍间距离5.如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　）A.A、K之间的电场强度均为 B.B点电势大于C点电势C.B点电场强度大于C点电场强度D.电子由K到A的电势能减少了eU6.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是（　　）A.B.C.D.7.图中的一组平行实线可能是电场线也可能是等势线，一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A.如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低B.如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高C.如果实线是等势面，则电子在a点动能比在b点的动能小D.如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大二、多项选择题，本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。8.如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　）A.指纹的凹点与小极板距离远，电容大B.指纹的凸点与小极板距离近，电容大C.若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，小极板带电量增多D.若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响9.如图所示的电路中，电源的内阻，和是两个定值电阻；当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是（　　）A.不变B.变大C.变大D.变小10.如图所示，平行板电容器与电动势为E的电流电源连接，上极板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（　　）A.带电油滴所受电场力不变B.电容器的电量减小C.电容器的电压增大D.电容器的电容减小三、实验题（共16分）11.某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。 （1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为_____；（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________。（选填“左端”或“右端”）；（3）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表测得电流为I，电压表测得电压为U，则被测金属丝的电阻率为________。（用题中所给物理量的字母表示）（4）实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为。电压表内阻RV=1500Ω，实验时电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的，则关于电流表的内阻的判断可能正确的是_______。A．　　B．　　C．12.某同学用伏安法测一节干电池电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节、开关、导线若干B.电流表：量程0~0.6A，内阻约0.5ΩC.电流表：量程0~3A，内阻约为0.2ΩD.电压表：量程0~3V，内阻约为5kΩE.电压表：量程0~15V，内阻约为25kΩF.滑动变阻器：0~10Ω，2AG.滑动变阻器：0~100Ω，1A在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）在上述器材中，电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______。（填写仪器前的代号）（2）实验电路图应选择______（填“甲”或“乙”）；如图，在闭合开关前，滑动变阻器触头应置于最______（填“左”或“右”）端。 （3）根据实验中测得多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标纸上描点如图丙所示，请根据描出的点作图______，并根据作图求出电源的电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（保留两位有效数字）。四、解答题13.如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻，。求：（1）开关闭合而断开时电压表的示数；（2）开关和都闭合时电压表的示数。14.如图，一根长为L=0.5m的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m=4×10-3kg的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为E=3×103N/C，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ=37°时，小球处于平衡状态，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）小球带何种电荷，带电量多少；（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。 15.示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器部分结构如图所示，金属丝发射出来的电子（速度可忽略）被加速后从金属板的小孔穿出，从极板正中央垂直射入偏转场偏转后射出电场。已知加速电压为U1，两板间电压为U2，板间距为d，板长为L，电子的电荷量为e、质量为m。求：（1）电子进入偏转场时的速度v0的大小；（2）若L=d=8cm，U1=200V，U2=400V。求电子离开偏转场时偏离原入射方向的侧移距离y的大小。 2023-2024学年第一学期“四校联考”高二年级期中考试物理试卷本试卷共6页，共15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考生号、和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题，本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。1.下列关于电场的描述中，说法正确的是（　　）A.电场强度、加速度这两个表达式，都是采用比值定义法B.将头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后，头发碎屑的分布情况就是电场线C.元电荷是自然界中存在的最小电荷量，实质上就是电子和质子D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服，利用了静电屏蔽的原理【答案】D【解析】【详解】A．电场强度是采用比值定义法；是加速度决定式，不是比值定义式，加速度的定义式为采用了比值定义法，故A错误；B．电场线是理想模型，实际上不存在，故B错误；C．元电荷的带电量等于质子电子的带电量，但元电荷是理想模型，现实中不存在，故C错误； D．工作服内部有金属网，形成了一个法拉第笼，利用了静电屏蔽原理，故D正确。故选D。2.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）A.卡文迪什总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量B.库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律C.法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量D.麦克斯韦引入了电场的概念并用电场线表示电场【答案】B【解析】【详解】A．牛顿总结了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，故A错误；B．库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故B正确；C．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷数值，故C错误；D．法拉第引入了电场的概念并用电场线表示电场，故D错误。故选B。3.“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的方向分布着带电器官，这些器官能在鱼身周围产生电场，如图所示为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的三个位置，下列说法正确的是（）A.尾部带正电B.A点电场强度大于C点电场强度C.B点电势低于A点电势D.正离子从A向C运动其电势能变小【答案】B【解析】分析】【详解】A．电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，由此可知“反天刀” 头部带正电，尾部带负电，A错误；B．A点电场线比C点的电场线密集，所以A点电场强度大于C点电场强度，B正确；CD．越靠近负电荷，电势越低，由此可知，B点电势高于A点电势，A点电势低于C点电势，所以正离子从A向C运动，电场力做负功，其电势能变大，CD错误。故选B。4.我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）A.电势的大小为B.场强的大小为C.人从沿着圆弧走到会发生触电D.间距离等于2倍间距离【答案】B【解析】【分析】【详解】A．高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小为，A错误；B．场强看等势线的疏密，由图可知场强的大小为，B正确；C．和在同一条等势线上，人从沿着圆弧走到不会发生触电，C错误；D．的平均场强大于的平均场强，的电势差等于电势差的二倍，根据可以定性判断出间距离小于2倍间距离，D错误；故选B。5.如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　） A.A、K之间的电场强度均为B.B点电势大于C点电势C.B点电场强度大于C点电场强度D.电子由K到A的电势能减少了eU【答案】D【解析】【分析】【详解】A．如图所示，A、K之间电场为非匀强电场，不可用进行计算，故A错误；B．沿电场线方向电势逐渐减小，等势线垂直于电场线，综合可得B点电势小于C点电势，故B错误；C．电场线越密电场强度越大，则B点电场强度小于C点电场强度，故C错误；D．电子由K到A的电势能减少量等于电场力做的功，即故D正确。故选D。6.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，根据电路图可知，温度越低，这种电热丝的电阻越小；温度越高，这种电热丝的电阻越大；根据欧姆定律可得则有可知图像上点与原点连线斜率表示电阻的倒数，随着、的增大，温度升高，电热丝的电阻增大，则图像上点与原点连线的斜率减小。故选D。7.图中的一组平行实线可能是电场线也可能是等势线，一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A.如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低B.如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高C.如果实线是等势面，则电子在a点的动能比在b点的动能小D.如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大【答案】D【解析】【分析】 【详解】A．若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，a点的电势比b点高，故A错误；B．若实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比b点低，故B错误；C．电子从a点到b点静电力做负功，电子的电势能增大，则电子在a点的电势能比在b点的电势能小，在a点的动能比在b点的动能大，故C错误；D．电子从a点运动到b点电场力做正功，所以电子的电势能减小，电子在a点的电势能比在b点的电势能大，故D正确。故选D。二、多项选择题，本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。8.如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　）A.指纹的凹点与小极板距离远，电容大B.指纹的凸点与小极板距离近，电容大C.若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，小极板带电量增多D.若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响【答案】BC【解析】【详解】AB．根据电容的定义式可知，指纹的凹点与小极板距离远，即大，则小；指纹的凸点与小极板距离近，即小，则大，故A错误，B正确； C．若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，则增大，由于电容器的电压保持不变，根据可知小极板带电量增多，故C正确；D．若用湿的手指去识别，由于水是导电的，则使得同一指纹的凹点与凸点与小极板之间的距离将会发生变化，从而改变了电容器电容，使得识别功能受到影响，故D错误。故选BC9.如图所示的电路中，电源的内阻，和是两个定值电阻；当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是（　　）A.不变B.变大C.变大D.变小【答案】AC【解析】【详解】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电阻减小，总电阻减小，总电流I变大，因为内阻为0，则路端电压不变，电压不变，则不变，根据可知变大。故选AC。10.如图所示，平行板电容器与电动势为E的电流电源连接，上极板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（　　）A.带电油滴所受电场力不变B.电容器的电量减小C.电容器的电压增大D.电容器的电容减小 【答案】BD【解析】【详解】AC．下极板竖直向下移动，d增大，由于电容器两板间电压不变，根据可得，金属板间场强减小，则油滴所受的电场力减小，故AC错误；BD．根据电容的定义式可知，由于d增大，则电容C减小，电容器与电源保持相连U不变，根据可知，Q减小，故BD正确。故选BD。三、实验题（共16分）11.某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为_____；（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________。（选填“左端”或“右端”）；（3）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表测得电流为I，电压表测得电压为U，则被测金属丝的电阻率为________。（用题中所给物理量的字母表示）（4）实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为。电压表内阻RV=1500Ω，实验时电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的，则关于电流表的内阻的判断可能正确的是_______。A．　　B．　　C．【答案】①.2.095（2.094～2.097均正确）②.左端③.④.C 【解析】【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为（2）为了保护电路，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至最左端使待测支路电流为零；（3）由欧姆定律得由电阻定律得及金属丝的横截面积公式联立可得（4）电压表的内阻为，由题意知电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的，则有代入数据得C可能，AB不可能；故选C。12.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节、开关、导线若干B电流表：量程0~0.6A，内阻约0.5ΩC.电流表：量程0~3A，内阻约为0.2ΩD.电压表：量程0~3V，内阻约为5kΩE.电压表：量程0~15V，内阻约为25kΩF.滑动变阻器：0~10Ω，2AG.滑动变阻器：0~100Ω，1A 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）在上述器材中，电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______。（填写仪器前的代号）（2）实验电路图应选择______（填“甲”或“乙”）；如图，在闭合开关前，滑动变阻器触头应置于最______（填“左”或“右”）端。（3）根据实验中测得多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标纸上描点如图丙所示，请根据描出的点作图______，并根据作图求出电源的电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（保留两位有效数字）。【答案】①.D②.B③.F④.乙⑤.左⑥.⑦.1.5⑧.0.5【解析】【详解】（1）[1]干电池电动势约为1.5V，为了确保精度，电压表应选择D。[2]为了确保电流测量数据的精度，电流表选择B。[3]滑动变阻器G最大阻值过大，不利于调节电压表，且电流表示数发生明显变化，所以滑动变阻器应选F。（2）[4][5]根据可知，甲电路图的系统误差在于电流表的分压，乙电路图的系统误差在于电压表的分流，由于电压表的内阻远远大于电池的内阻，而电流表的内阻与电池的内阻相差不大，则实验中应该排除电流表的分压影响，则实验电路要选择乙图，为了保护电路，使干路电流不至于过大，滑动变阻器的触头应该置于最左端。（3）[6]根据点连线画出图像如下： [7][8]由图线可知，电动势为电阻为四、解答题13.如图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻，。求：（1）开关闭合而断开时电压表的示数；（2）开关和都闭合时电压表的示数。【答案】（1）4.8V；（2）4.5V【解析】【详解】（1）开关闭合而断开时，据闭合电路欧姆定律可得，干路电流为电压表的示数为联立解得 （2）开关和都闭合时，和并联阻值为此时干路电流为电压表的示数为联立解得14.如图，一根长为L=0.5m的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m=4×10-3kg的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为E=3×103N/C，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ=37°时，小球处于平衡状态，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。【答案】（1）正电，1×10-5C；（2）12.5m/s2；（3）7×10-2N【解析】【详解】（1）由题图分析可得，小球所受电场力水平向右，故小球带正电。设小球带电量为q，根据受力平衡可得解得 （2）绳剪断后，小球做匀加速直线运动由牛顿第二定律可得（3）由最低点无初速度释放至拉力最大过程中，由动能定理由牛顿第二定律解得FT=7×10-2N15.示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器部分结构如图所示，金属丝发射出来的电子（速度可忽略）被加速后从金属板的小孔穿出，从极板正中央垂直射入偏转场偏转后射出电场。已知加速电压为U1，两板间电压为U2，板间距为d，板长为L，电子的电荷量为e、质量为m。求：（1）电子进入偏转场时的速度v0的大小；（2）若L=d=8cm，U1=200V，U2=400V。求电子离开偏转场时偏离原入射方向的侧移距离y的大小。【答案】（1）；（2）4cm【解析】【详解】（1）由动能定理得解得 （2）水平方向上竖直方向上又联立解得