甘肅省酒泉市四校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題

2023~2024學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高二物理考生注意：1.本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：新人教必修第三冊(cè)第九章至第十二章第2節(jié)。一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.下列說法正確的是（）A.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍B.電源的外電阻越大，輸出功率越大，電源的效率越高C.由可知，導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比D.常見充電寶標(biāo)有“5000”或“1000”等，此物理量越大，則充電電流越大【答案】A【解析】【詳解】A．物體所帶的電荷量是不連續(xù)的，只能是元電荷的整數(shù)倍，故A正確；B．當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大；電源的輸出功率越大時(shí)，電源的效率為此時(shí)電源的效率顯然不是最高的，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓和通過電流無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．單位對(duì)應(yīng)的電流與時(shí)間的乘積，根據(jù)可知，單位對(duì)應(yīng)的物理量是電量，此物理量越大，充電寶儲(chǔ)存的電量越多，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為，A、B兩點(diǎn)連線與電場線夾角為，且相距10cm，則A、B兩點(diǎn)電勢差的值為（）A. B.5V C. D.50V【答案】B【解析】【詳解】A、B兩點(diǎn)電勢差代入數(shù)據(jù)可得故選B。3.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為、長為的電子束。已知電子的電荷量為、質(zhì)量為，射出加速電場時(shí)單位長度電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是，則電子束的電流強(qiáng)度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)動(dòng)能定理得：得到：在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為的電子束內(nèi)電子電量為：△單位長度內(nèi)的電子數(shù)：聯(lián)立解得：故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖甲所示為人體的細(xì)胞膜模型圖，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊厚度均勻的細(xì)胞膜，厚度為d，膜內(nèi)的電場可看作勻強(qiáng)電場，簡化模型如圖乙所示。初速度可視為零的一價(jià)氯離子僅在電場力的作用下，從圖乙中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢B.氯離子的電勢能增大C.氯離子的加速度變大D.若膜電位不變，當(dāng)d增大時(shí)，氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度不變【答案】D【解析】【詳解】A．因?yàn)槁入x子帶負(fù)電，其僅在電場力作用下從圖乙中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，說明電場力方向沿A指向B，電場線由B指向A，所以A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢，A錯(cuò)誤；B．因?yàn)殡妶隽?duì)氯離子做正功，所以其電勢能減小，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)槟?nèi)的電場可看作勻強(qiáng)電場，根據(jù)氯離子的加速度不變，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可知氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)速度v與距離d大小無關(guān)，又因?yàn)槟る娢籙不變，則氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度不變，D正確。故選D。5.如圖所示，將一個(gè)內(nèi)阻為、量程為1mA的表頭與定值電阻R串聯(lián)，改裝成為一個(gè)量程為3V的電壓表，則R的阻值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由串聯(lián)電路特點(diǎn)得解得故選C。6.如圖所示為某一點(diǎn)電荷所形成的一簇電場線，a、b、c三條虛線為三個(gè)帶電粒子以相同的速度從O點(diǎn)射入電場的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b虛線為一圓弧，AB的長度等于BC的長度，且三個(gè)粒子的電荷量大小相等，不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是（）A.a一定是正粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，b和c一定是負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡B.a虛線對(duì)應(yīng)的粒子的加速度越來越小，b、c虛線對(duì)應(yīng)的粒子的加速度越來越大C.a粒子的動(dòng)能減小，b粒子的動(dòng)能不變，c粒子的動(dòng)能增大D.b虛線對(duì)應(yīng)的粒子的質(zhì)量大于c虛線對(duì)應(yīng)的粒子的質(zhì)量【答案】D【解析】【詳解】A．由運(yùn)動(dòng)軌跡可知a粒子受向左的電場力，b、c粒子受到向右的電場力，由于不知道電場的方向，所以無法確定a、b、c三個(gè)帶電粒子的電性，A錯(cuò)誤；B．由于電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小，粒子只受電場力，故a虛線對(duì)應(yīng)的粒子的加速度越來越小，c虛線對(duì)應(yīng)的粒子的加速度越來越大，b虛線對(duì)應(yīng)的粒子的加速度大小不變，B錯(cuò)誤；C．由題意可知a粒子的運(yùn)動(dòng)方向和電場力方向的夾角為銳角，所以電場力對(duì)其做正功，a粒子的動(dòng)能增大，b粒子的運(yùn)動(dòng)方向始終和電場力垂直，電場力對(duì)其不做功，所以b粒子的動(dòng)能不變，c粒子的運(yùn)動(dòng)方向和電場力方向的夾角為銳角，所以電場力對(duì)其做正功，c粒子的動(dòng)能增大，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b、c三條虛線為三個(gè)帶電粒子以相同的速度從O點(diǎn)射入電場的運(yùn)動(dòng)軌跡，且三個(gè)粒子的電c荷量大小相等，故靜電力相等，由于b粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，說明向心力等于靜電力，c粒子做向心運(yùn)動(dòng)，故靜電力大于所需的向心力，根據(jù)可知c粒子質(zhì)量較小，D正確。故選D。7.靜電透鏡是利用電磁場來偏轉(zhuǎn)和聚焦電子束，兩個(gè)電勢不等的同軸圓筒就構(gòu)成了一個(gè)最簡單的靜電透鏡。靜電透鏡的原理圖如圖所示，圓筒A帶負(fù)電，圓筒B帶正電，圓筒之間形成靜電場的等差等勢面如圖中的虛線所示。當(dāng)電子束沿中心軸從圓筒A射向圓筒B時(shí)，靜電場使平行入射的電子束匯聚于中心光軸上，這就形成了最簡單的靜電透鏡?，F(xiàn)有電子在a點(diǎn)射入，則下列說法正確的是（）A.若電子在a點(diǎn)水平射入，后經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)，所受電場力先增大后減小，電勢增大，電勢能減少B.若電子在a點(diǎn)水平射入，則電子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.若電子在a點(diǎn)以與水平方向成某一角度射入，該電子可能做類平拋運(yùn)動(dòng)D.若電子在a點(diǎn)以與水平方向成某一角度射入，該電子可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)等勢線的疏密程度可知，從a點(diǎn)到c點(diǎn)電場強(qiáng)度先增大后減小，則所受的電場力先增大后減??；由圓筒A帶負(fù)電，圓筒B帶正電可知，從a點(diǎn)到c點(diǎn)電勢增大；電子帶負(fù)電，則電勢能減小，故A正確；B．由圖可知電場為非勻強(qiáng)電場，電子所受的電場力非恒力，由牛頓第二定律知加速度在改變，則電子不會(huì)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．由圖可知電子在a點(diǎn)以與水平方向成某一角度射入，受到的電場力的大小和方向都在改變，則電子不會(huì)做類平拋運(yùn)動(dòng)，也不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。故選A8.電學(xué)知識(shí)在生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.打雷時(shí)，待在汽車?yán)锉却诖蠼稚弦踩獴.復(fù)印機(jī)是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上C.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連，這是為了免遭雷擊D.干燥的冬季，摸金屬門把手有時(shí)會(huì)被電擊，是因?yàn)槭峙c門把手摩擦起電【答案】ABC【解析】【詳解】A．打雷時(shí)待在汽車?yán)锉却诖蠼稚弦踩且驗(yàn)槠嚨耐鈿つ芷鸬届o電屏蔽的作用，故A正確；B．復(fù)印機(jī)是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上，故B正確；C．高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連形成一個(gè)稀疏的金屬網(wǎng)，可把高壓線屏蔽起來，是為了輸電線免遭雷擊，故C正確；D．干燥的冬季，摸金屬門把手有時(shí)會(huì)被電擊，是因?yàn)樵谌诉\(yùn)動(dòng)的過程中衣服的摩擦帶電，不是因?yàn)槭峙c門把手摩擦起電。故D錯(cuò)誤；故選ABC。9.在圖示電路中，電源電壓不變，電表均為理想電表，當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí)，下列變化正確的是（）A.電流表A示數(shù)變大B.電壓表示數(shù)變?yōu)?C.電壓表示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變D.電壓表示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大【答案】AB【解析】【詳解】A．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，和串聯(lián)，電流表中有電流通過，開關(guān)S閉合時(shí)，外電路中只有電阻，外電路電阻減小，電源電壓不變，電路中電流增大，電流表示數(shù)變大，A正確；B．電壓表測的是兩端電壓，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，兩端電壓等于零，B正確；C．開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)不等于零，電流表A示數(shù)不等于零，開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)等于零，電流表A示數(shù)變大，C錯(cuò)誤；D．開關(guān)S斷開時(shí)，和串聯(lián)，設(shè)電壓表示數(shù)為，電流表A示數(shù)為I，由歐姆定律可知因電阻的阻值不變，所以電壓表示數(shù)與電流表A的不變，D錯(cuò)誤。故選AB。10.多級(jí)加速器原理如圖甲所示，多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加，圓筒和交變電源兩極交替相連，交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時(shí)位于序號(hào)為0的金屬圓板中央的一個(gè)電子，在電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒。若已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，電壓的絕對(duì)值為U0，周期為T，電子通過圓筒間隙的時(shí)間忽略不計(jì)，為使其能不斷加速，下列說法正確的是（）A.金屬圓筒內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，電子在圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)B.t=3T時(shí)，電子剛從7號(hào)圓筒中心出來C.電子離開第8個(gè)圓筒的速度為D.第n個(gè)圓筒的長度正比于【答案】AD【解析】【詳解】A．因一個(gè)筒只接一個(gè)電極，所以金屬圓筒內(nèi)部場強(qiáng)處處為0，電子在圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，A正確；B．因?yàn)橥查L是按一定的規(guī)律增加的，那么電子在每個(gè)筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必須為交流電周期的一半，所以當(dāng)t=0時(shí)，電子進(jìn)入1號(hào)筒，當(dāng)時(shí)，電子從1號(hào)筒中心飛出，以此類推，當(dāng)t=3T時(shí)，電子剛從6號(hào)圓筒中心出來，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)粒子進(jìn)入第n個(gè)筒時(shí)的速度為vn，由動(dòng)能定理可得解得故第n個(gè)筒的長度為可以發(fā)現(xiàn)C錯(cuò)誤、D正確。故選AD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分）11.示波器是一種常見的電學(xué)儀器，如圖甲所示是示波器的原理圖，示波器的核心部件是示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。電子槍發(fā)出的電子經(jīng)電壓加速后形成高速飛行的電子束，電子束通過偏轉(zhuǎn)電極后最終打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電極、間可分別加偏轉(zhuǎn)電壓、，其隨時(shí)間周期性變化的規(guī)律如圖乙所示。已知兩偏轉(zhuǎn)電壓隨時(shí)間變化的周期小于人的視覺暫留時(shí)間。（1）要使電子在M、N間加速，圖甲中M端應(yīng)接電源的______（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）若僅在偏轉(zhuǎn)電極間加偏轉(zhuǎn)電壓，偏轉(zhuǎn)電極之間不加電壓，則熒光屏上會(huì)產(chǎn)生一條_________（填“豎直”“水平”或“正弦曲線”）亮線。（3）若偏轉(zhuǎn)電極、間分別加偏轉(zhuǎn)電壓、，則電子束從電子槍射出后，通過偏轉(zhuǎn)電極打在熒光屏上，則熒光屏上所得的波形（從右向左看）可能是______?！敬鸢浮竣?負(fù)極②.水平③.A【解析】【詳解】（1）[1]電子帶負(fù)電，使電子加速運(yùn)動(dòng)，則電場強(qiáng)度向左，M端應(yīng)接電源的負(fù)極。（2）[2]僅在偏轉(zhuǎn)電極間加偏轉(zhuǎn)電壓，電子只能延水平方向偏轉(zhuǎn)，熒光屏上會(huì)產(chǎn)生一條水平亮線。（3）[3]兩偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期相同。結(jié)合乙圖，從右向左看，電極加水平掃面電壓，一個(gè)周期內(nèi)電子在熒光屏上的位置從左向右移動(dòng)；電極加信號(hào)電壓，一個(gè)周期內(nèi)電子在熒光屏上的位置從中間先向上移動(dòng)，再向下移動(dòng)，再向上移動(dòng)至中間，一次水平掃描形成一個(gè)正弦曲線。故選A。12.某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“測定金屬的電阻率”，要求電壓從零開始調(diào)節(jié)。已知金屬絲的電阻大約為，在用伏安法對(duì)金屬絲電阻進(jìn)一步測定時(shí)，有如下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：直流電源：電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：量程，內(nèi)阻；電流表：量程，內(nèi)阻；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻；滑動(dòng)變阻器：最大阻值；滑動(dòng)變阻器：最大阻值；開關(guān)、導(dǎo)線等。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時(shí)，測量結(jié)果如圖甲所示，可知金屬絲的直徑___________mm；用游標(biāo)卡尺測量金屬絲的長度，測量結(jié)果如圖乙所示，可知金屬絲的長度___________cm。（2）在所給的器材中，電流表應(yīng)選___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________。（填寫儀器的字母代號(hào)）（3）根據(jù)題目要求，在下面方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，測得金屬絲的電阻為，則金屬絲的電阻率___________。（用題中所測物理量符號(hào)表示）【答案】①.②.③.④.⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1]從甲中讀出金屬絲的直徑mm[2]讀數(shù)為（2）[3][4]電源電壓3V，金屬絲的電阻大約為4Ω，可知電流最大為，電流表應(yīng)選；R2最大阻值太大，應(yīng)選。（3）[5]由于電阻小，因此選擇電流表外接法，要求電壓從零增加，選擇分壓法。電路如圖：（4）[6]根據(jù)電阻定律可知其中解得三、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。作答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.某同學(xué)坐在汽車副駕駛位上看到一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)汽車的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，汽車的車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，汽車的電源、電流表、車燈和電動(dòng)機(jī)連接的簡化電路如圖所示。已知汽車電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻。車燈接通，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，電流表示數(shù)。已知車燈電阻不變，求：（1）電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，電源的路端電壓和車燈的功率；（2）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，車燈的功率?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得路端電壓則車燈的功率為（2）根據(jù)歐姆定律，燈泡電阻電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得路端電壓此時(shí)車燈的功率為14.如圖所示，用一條長度為L的絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶正電的小球，小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q?，F(xiàn)在水平地面上方整個(gè)空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場，小球靜止時(shí)絕緣輕繩與豎直方向成角，小球離地的豎直高度為h，重力加速度大小為g，，。求：（1）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度大??；（2）輕繩的拉力大??；（3）若突然剪斷輕繩，小球落地時(shí)的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對(duì)小球受力分析，如圖所示由平衡知識(shí)可知解得（2）由平衡知識(shí)可知解得（3）剪斷輕繩后，小球受到重力和電場力的作用，合力為由幾何知識(shí)可知由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知解得15.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一方向水平向左、電場強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線M