重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題

西南大學(xué)附中20232024學(xué)年度上期期中考試高二物理試題（滿分：100分；考試時(shí)間：75分鐘）注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、班級(jí)、考場(chǎng)/座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時(shí)，必須使用毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號(hào)對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔、完整。3．考試結(jié)束后，將答題卡交回（試題卷學(xué)生留存，以備評(píng)講）。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在靜電場(chǎng)中某位置放一個(gè)帶電量為的點(diǎn)電荷，若該點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力大小為，方向向左，則該位置場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為（）A.，方向向左B.，方向向右C.，方向向左D.，方向向右【答案】B【解析】【詳解】由場(chǎng)強(qiáng)的定義式得，該位置場(chǎng)強(qiáng)大小為因?yàn)樨?fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以該位置場(chǎng)強(qiáng)的方向向右。故選B。2.如圖，用充電器給處于開機(jī)狀態(tài)的充電，若充電電壓用表示，充電電流用表示，則（）A.總電阻等于 B.總電阻大于C.產(chǎn)熱功率等于 D.消耗的電功率等于【答案】D【解析】【詳解】AB．因?yàn)殡姵貫榉羌冏桦娐?，所以總電阻不等于，也不?huì)大于，故AB錯(cuò)誤；CD．消耗的功率為P=UI消耗的功率一部分儲(chǔ)存在電池里，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以產(chǎn)熱功率小于UI，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。3.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)（）A.燈L變亮 B.燈L亮度不變C.的電壓變小 D.的電流變大【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，變大，電阻中總電阻變大，由閉合電路歐姆定律得，電路中總電流變小，電源內(nèi)電壓變小，路端電壓變大，燈L兩端電壓變大，燈L電流變大，燈L變亮；根據(jù)并聯(lián)分流可知通過、電流變小，因?yàn)槠渲凶冃。缘碾妷鹤兇蟆９蔬xA。4.如圖所示是某同學(xué)在研究等量異種電荷電場(chǎng)時(shí)所畫的等勢(shì)面，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況選取了零電勢(shì)位置后，將其中兩個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)標(biāo)注在圖上。已知相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，則（）A.b點(diǎn)電勢(shì)為零B.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能為C.電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能增加D.電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能減少【答案】C【解析】【詳解】已知相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，根據(jù)電場(chǎng)線的方向可知，與之間有三個(gè)間隔，則每個(gè)間隔的電勢(shì)差為則根據(jù)電勢(shì)能和電勢(shì)之間關(guān)系可知電勢(shì)差和電勢(shì)之間的關(guān)系則電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為由于電場(chǎng)力做了，電勢(shì)能會(huì)增加。故選C。5.如圖所示，一塊均勻的長(zhǎng)方體樣品，長(zhǎng)為a、寬為b，厚為c。在A、B兩端加上電壓U時(shí)測(cè)得通過樣品的電流是，在C、D兩端加上同樣的電壓U時(shí)測(cè)得通過樣品的電流是，則等于（）A. B. C.4 D.2【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意，由電阻定律可得，由歐姆定律有，則有可得故選A。6.一電子只在靜電力的作用下沿方向運(yùn)動(dòng)，其所在位置處的電勢(shì)隨變化情況如圖，已知圖線在處切線與軸平行，則（）A.電子從運(yùn)動(dòng)至處的過程中，速率不斷變大B.電子在處時(shí)加速度為0C.軸上到之間的電場(chǎng)方向均沿方向D.軸上到之間的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等【答案】B【解析】【詳解】AC．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，軸上1cm到之間的電場(chǎng)方向沿x方向，到8cm之間的電場(chǎng)方向沿+x方向，電子從運(yùn)動(dòng)至處的過程中，其所受電場(chǎng)力方向先沿+x方向，再沿x方向，即電子先加速后減速，速度先增大后減小。故AC錯(cuò)誤；B．圖像的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)，處切線與軸平行，即此處電場(chǎng)強(qiáng)度為零。故電子在此處所受電場(chǎng)力為零。故電子在處時(shí)加速度為0。故B正確；D．圖像的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)。圖像的斜率先減小后增大，故軸上到之間的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小不處處相等。故D錯(cuò)誤。故選B。7.某次實(shí)驗(yàn)需將一個(gè)內(nèi)阻為，量程為1V的小量程電壓表擴(kuò)大量程后測(cè)量電壓。已知待測(cè)電壓最大值是，則下列設(shè)計(jì)正確且合理的是（）A B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】ABD．根據(jù)題意可知，待測(cè)電壓最大值是，則需將電壓表量程擴(kuò)大到以上，需要串聯(lián)一個(gè)電阻，則有解得即需要串聯(lián)的電阻阻值最小值為，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．若串聯(lián)一個(gè)的電阻，則有解得量程太大，不符合題意，故C錯(cuò)誤；故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.某電容器上標(biāo)有“1.5μF9V”字樣，則該電容器（）A.擊穿電壓為9VB.正常工作時(shí)電壓不應(yīng)超過9VC.正常工作時(shí)所帶電荷量不超過×106CD.正常工作時(shí)所帶電荷量不超過×105C【答案】BD【解析】分析】【詳解】AB．9V是電容器的額定電壓，即能承擔(dān)的最大電壓，所加的電壓不能超過9V，但9V不是擊穿電壓，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)Q=CU=1.5×106×9C=1.35×105C即正常工作時(shí)所帶的電荷量不超過1.35×105C，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9.如圖甲所示，A、B間電壓為且恒定，滑動(dòng)變阻器與并聯(lián)部分電阻為，的最大值為（即滑動(dòng)變阻器總電阻為），移動(dòng)滑片P的位置，就可以改變兩端的電壓，多次操作后可以得到圖線（圖乙中圖線1）。更換滑動(dòng)變阻器，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到另一條圖線（圖乙中圖線2），可知：（）A.圖線1對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器總阻值較大B.圖線2對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器總阻值較大C.采用圖線1對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器更易于調(diào)節(jié)電壓D.采用圖線2對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器更易于調(diào)節(jié)電壓【答案】BC【解析】【詳解】AB.回路中Rx和R0并聯(lián)電阻為回路中的總電阻為所以取個(gè)特殊值，當(dāng)時(shí)當(dāng)Rm越大，就越小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.根據(jù)圖像的走勢(shì)，圖像1更加平緩，從而更容易調(diào)節(jié)電壓，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，光滑絕緣圓軌道置于水平絕緣桌面上，O為軌道圓心，直徑上有M、N兩點(diǎn)，，，在M、N固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、，現(xiàn)將一個(gè)帶電小球置于軌道內(nèi)側(cè)P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)），小球恰能靜止。若，則（）A.、一定是同種電荷B.和小球所帶電荷一定是同種電荷C.、帶電量絕對(duì)值之比為D.、帶電量絕對(duì)值之比為【答案】ABD【解析】【詳解】AB．將一個(gè)帶電小球置于軌道內(nèi)側(cè)P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)），小球恰能靜止，小球的受力如圖所示可知小球受到兩個(gè)點(diǎn)電荷、均為庫(kù)侖斥力，則小球、、都是同種電荷，故AB正確；CD．由正弦定理有在中，有在中，有其中又，聯(lián)立可得故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。三、非選擇題：本大題共5小題，共57分。11.如圖甲是研究電容器電容大小的電路圖。電壓傳感器（內(nèi)阻可看作無窮大）可以實(shí)時(shí)顯示A、B間電壓大小，電流傳感器（內(nèi)阻可看作零）可實(shí)時(shí)顯示出電流大小。連接好電路檢查無誤后進(jìn)行了如下操作：①將S撥至2，接通足夠長(zhǎng)的時(shí)間直至A、B間電壓等于零。②將S撥至1，觀察并保存計(jì)算機(jī)屏幕上的、圖，得到圖乙和圖丙。（1）操作①的目的是__________________；（2）進(jìn)行操作②時(shí)，通過R的電流方向是向______（選填“左”或“右”），電流隨時(shí)間______（選填“增大”或“減小”）；（3）該電容器的電容約為______；（4）若電源的內(nèi)阻不計(jì)，則______?！敬鸢浮竣?讓電容器充分放電或保證電容器初始電量為零②.左③.減?、?173##174##175##176##177##178##179##180##181##182##183##184##185##186##187##188##189##190##191##192##193⑤.【解析】【詳解】（1）[1]將S撥至2，接通足夠長(zhǎng)的時(shí)間直至A、B間電壓等于零，其目的是讓電容器充分放電或保證電容器初始電量為零。（2）[2]進(jìn)行操作②時(shí)，電容器接在電源兩端，電容器充電。A、B極板分別帶上正、負(fù)電荷。通過R的電流方向是向左。[3]由圖乙可知，電流隨時(shí)間減小。（3）[4]由圖乙可知，每個(gè)小格的面積表示圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表電容器充滿電時(shí)所帶的電荷量由圖丙可知電容器充滿電時(shí)兩端的電壓該電容器的電容約為（4）[5]由公式和可知，圖像中圖像與橫軸圍成的面積為由圖丙可知圖像中圖像與橫軸圍成面積得12.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E和r的影響。實(shí)驗(yàn)原理圖和實(shí)驗(yàn)器材如圖甲、圖乙所示。（1）測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，改變電源兩端的電壓U，計(jì)算出電流I，利用數(shù)據(jù)作出圖像，依據(jù)公式___________，得出E和r。（2）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路__________。（3）實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的圖像如圖中（a）、（b）、（c）所示。由此可知，在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)_________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻_________（填“增大”“減小”或“不變”）。（4）曲線（b）對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)_________V，內(nèi)阻_________（以上兩空均保留三位有效數(shù)字）。若考慮電壓表對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，所測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相同”）?！敬鸢浮竣?②.③.不變④.增大⑤.（）⑥.（）⑦.偏小【解析】【詳解】（1）[1]圖中由電壓表、電阻箱，故采用伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有（2）[2]根據(jù)電路圖連接實(shí)物如圖所示（3）[3][4]圖線與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示電動(dòng)勢(shì)，四條圖線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)相同，即電動(dòng)勢(shì)不變，為，圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，斜率的絕對(duì)值變大，內(nèi)阻增大；（4）[5][6]圖線b對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻分別為[7]相對(duì)于電源來說，電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，使所測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)小于電源電動(dòng)勢(shì)真實(shí)值。13.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，，燈泡電壓，的電壓。求：（1）通過的電流大??；（2）外電路消耗的功率；（3）消耗的電功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題意得，通過的電流大小為（2）電源路端電壓外電路消耗的功率（3）兩端的電壓電阻消耗功率14.如圖所示，帶電絕緣環(huán)環(huán)面水平放置在支架（圖中沒畫出）上，O為圓環(huán)的圓心，虛線過圓心且與環(huán)面垂直，A、到O點(diǎn)的距離均為h。圓環(huán)的半徑為r，上面均勻帶電。將一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在A點(diǎn)無初速度釋放，小球沿虛線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，靜電力常量為k，不計(jì)空氣阻力。求小球被釋放后：（1）在點(diǎn)的速度大??；（2）若小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小，求A、O兩點(diǎn)電勢(shì)差；（3）在A點(diǎn)的加速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由對(duì)稱性可知，此過程電場(chǎng)力做功為零，故有解得（2）從A到O由動(dòng)能定理有解得（3）由對(duì)稱性可知，小球在A點(diǎn)時(shí)受的電場(chǎng)力豎直向下，小球在A點(diǎn)的加速度為解得15.如圖所示，一對(duì)平行金屬板a、b水平正對(duì)放置，兩板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，板間距為d，板間電壓為U。一質(zhì)量為m小球從兩板的左端正中央以一定的水平速度v射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)，然后射出電場(chǎng)，最后打到距離板右端處的屏MN上的P點(diǎn)（圖中沒畫出），已知重力加速度為g，電場(chǎng)只存在于兩板之間。求：（1）小球所帶電量大小和電荷的正負(fù)；（2）OP間的距離；（3）改變小球的電量，并使小球射入電場(chǎng)的速度（大小仍為v）與水平方向夾角大小為a，若小球仍能擊中P點(diǎn)，且小球不會(huì)與平行金屬板相碰，求小球的電量?！敬鸢浮浚?），負(fù)電；（2）；（3）或【