天津市第三中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題

天津市第三中學(xué)2023~2024學(xué)年度第一學(xué)期高二年級(jí)期中檢測(cè)試卷（2023.11）物理第I卷選擇題一、單選題（共5題，每題5分，共25分）1.如圖所示，有A、B兩段圓柱形電阻絲，材料相同，長(zhǎng)度也相同，它們橫截面的直徑之比為dA:dB=2:1，把它們串聯(lián)在電路中，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B兩段電阻絲的電阻之比為RA:RB=1:8B.通過(guò)A、B兩段電阻絲的電流之比為IA:IB=1:4C.A、B兩段電阻絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為EA:EB=4:1D.A、B兩段電阻絲消耗的功率之比為PA:PB=1:4【答案】D【解析】【詳解】A．長(zhǎng)度、材料均相同，它們的橫截面的直徑之比為：dA:dB=2:1則橫截面積之比為：SA：SB=4:1根據(jù)：可知電阻之比：RA：RB=1:4故A錯(cuò)誤；B．因兩者是串聯(lián)，它們的電流總相等，故B錯(cuò)誤；C．兩段導(dǎo)體兩端電壓之比為：因此A、B兩段電阻絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為EA:EB=1:4故C錯(cuò)誤；D．兩段電阻絲發(fā)熱功率之比為：故D正確。故選D2.一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)．取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能與位移x的關(guān)系如圖所示，下列圖像中合理的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度與位移關(guān)系 B.粒子動(dòng)能與位移關(guān)系C.粒子速度與位移關(guān)系 D.粒子加速度與位移關(guān)系【答案】D【解析】【詳解】AD．帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，則有可知圖像的斜率切線絕對(duì)值表示電場(chǎng)力大小，根據(jù)題圖可知，帶電粒子受到的電場(chǎng)力逐漸減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化逐漸減小，帶電粒子的加速度隨位移變化逐漸減小，故A錯(cuò)誤，D正確；B．根據(jù)動(dòng)能定理可得可知圖像的切線斜率表示電場(chǎng)力，由于電場(chǎng)力逐漸減小，則圖像的切線斜率逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．由于電場(chǎng)力逐漸減小，可知粒子做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大值，故速度與位移一定不是線性關(guān)系，故C錯(cuò)誤。故選D3.如圖所示，用一個(gè)量程為100μA的微安表改裝成歐姆表，電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，改裝后用其測(cè)某一電阻，其指針停于25μA處，那么此電阻值應(yīng)為（）A.15kΩ B.30kΩ C.45kΩ D.60kΩ【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律可得歐姆表電阻為：，指針停于25μA處時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律：，帶入數(shù)據(jù)解得：，故C正確，ABD錯(cuò)誤．4.有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的油滴，從極板左側(cè)中央以相同的水平初速度先后垂直電場(chǎng)射入，落到極板A、B、C處，下列說(shuō)法正確的是（）A.三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B.三個(gè)油滴到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能C.三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)加速度D.油滴A帶負(fù)電，B不帶電，C帶正電【答案】B【解析】【詳解】A．油滴做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上有解得由于則有故A錯(cuò)誤；C．油滴做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有解得由于則有故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述有表明油滴C所受電場(chǎng)力方向與重力方向相同，即油滴C帶負(fù)電，油滴A所受電場(chǎng)力方向與重力方向相反，即油滴A帶正電，而油滴B不帶電，故D錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述，油滴C帶負(fù)電，B不帶電，A帶正電，可知電場(chǎng)力與重力對(duì)油滴C均做正功，電場(chǎng)力對(duì)油滴A做負(fù)功，重力對(duì)油滴A做正功，油滴B只有重力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理有故B正確。故選B。5.如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線分別為等勢(shì)線1、2、3，已知，a、b兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的O點(diǎn)以相同的初速度飛出。僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則（）A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電B.a加速度增大，b加速度減小C.MN電勢(shì)差大于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差D.a粒子到達(dá)等勢(shì)線3的動(dòng)能變化量比b粒子到達(dá)等勢(shì)線1的動(dòng)能變化量小【答案】C【解析】【詳解】A．由于電場(chǎng)方向不確定，則粒子所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的關(guān)系也不確定，即粒子的電性不確定，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線分布的密集程度表示電場(chǎng)強(qiáng)弱，根據(jù)圖示可知，沿a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)分布逐漸變稀疏，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，電場(chǎng)力逐漸減小，則a加速度逐漸減小，沿b粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)分布逐漸變密集，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大，電場(chǎng)力逐漸變大，則b加速度逐漸增大，故B錯(cuò)誤；C．MN之間任意位置電場(chǎng)線分布均比NQ之間任意位置密集一些，則MN之間任意位置電場(chǎng)強(qiáng)度分布均比NQ之間任意位置大，根據(jù)可知，MN電勢(shì)差大于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差，故C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理有，根據(jù)上述，MN電勢(shì)差大于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差，由于兩粒子所帶電荷量大小關(guān)系不確定，則a粒子到達(dá)等勢(shì)線3的動(dòng)能變化量與b粒子到達(dá)等勢(shì)線1的動(dòng)能變化量大小關(guān)系也不能夠確定，故D錯(cuò)誤。故選C。二、不定項(xiàng)選擇題（共3題，每題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，C為電容器，為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。開(kāi)關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)后，下列說(shuō)法正確的是（）A.燈泡L變暗B.電容器C的帶電量將增大C.兩端的電壓減小D.電源的總功率變小，電源的輸出功率可能變大【答案】ABD【解析】【詳解】A．滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，接入電阻增大，電路總電阻增大，干路電流減小，則燈泡L變暗，故A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合上述可知，電容器兩端電壓增大，根據(jù)可知，電容器C的帶電量將增大，故B正確；C．由于電容器C的帶電量將增大，即電容器處于充電過(guò)程，有電流通過(guò)定值電阻，即兩端的電壓增大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)干路電流減小，則電源的總功率變小，根據(jù)可知，當(dāng)時(shí)，電源輸出功率最大，根據(jù)對(duì)勾函數(shù)的規(guī)律可知，若燈泡電阻和滑動(dòng)變阻器的電阻之和小于電源內(nèi)阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，接入電阻增大，此時(shí)電源的輸出功率可能變大，故D正確。故選ABD。7.如圖所示，水平面的上方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，水平面上靜止著帶絕緣柄的帶電金屬物塊，在不考慮電金屬物塊和小球電荷間的庫(kù)侖力情況下，假設(shè)一質(zhì)量為m，電量大小為q的彈性小球，以速度v水平射入電場(chǎng)，然后水平勻速地與物塊發(fā)生碰撞，并以原速率返回，彈回后僅在合力的作用下沿著虛線運(yùn)動(dòng)，并離開(kāi)電場(chǎng)，已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小球帶正電，金屬物塊帶負(fù)電 B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為C.小球在電場(chǎng)中來(lái)回的時(shí)間相等 D.彈回后虛線軌跡不一定是拋物線【答案】BC【解析】【詳解】B．小球以速度v水平射入電場(chǎng)中時(shí)，其所受重力與電場(chǎng)力平衡，即解得故B正確；A．小球所受電場(chǎng)力豎直向上，所以小球帶正電；由題意易知小球與金屬物塊碰撞后所受電場(chǎng)力方向不變且增大，即小球仍帶正電且所帶電荷量增大，根據(jù)電荷分配規(guī)律可知金屬物塊帶正電，故A錯(cuò)誤；C．小球在電場(chǎng)中來(lái)回運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，水平分速度大小不變，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故C正確；D．小球彈回后，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以虛線軌跡一定是拋物線，故D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢(shì)E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10V。已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1Ω，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為10A B.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20WC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為4W D.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16W【答案】BCD【解析】【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=U+I（r+R）解得故A錯(cuò)誤；BCD．電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=UI=10×2W=20W電動(dòng)機(jī)熱功率P熱=I2RM=22×1W=4W電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=UI-I2RM=10×2W-22×1W=16W故BCD正確。故選BCD。第II卷非選擇題二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共3小題，共12.0分）9.將一遮光條固定在滑塊上，用分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，游標(biāo)卡尺如圖乙所示，則遮光條的寬度________【答案】4.00【解析】【詳解】[1]遮光條的寬度10.某同學(xué)使用多用電表粗測(cè)金屬絲的阻值，當(dāng)把紅黑表筆接在金屬絲兩端時(shí)歐姆表指針如圖所示，出現(xiàn)上述情況可能的原因是歐姆擋倍率選______了。（填“大”或“小”）【答案】大【解析】【詳解】[1]根據(jù)圖示可知，指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，表明通過(guò)表頭的電流過(guò)大，即待測(cè)電阻較小，表明上述情況可能的原因是歐姆擋倍率選大了。11.測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻：將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約1.5V，可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡。原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA?，F(xiàn)用量程合適的電壓表V（內(nèi)阻約為3kΩ）、電流表A（內(nèi)阻為80Ω）以及滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材盡量精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)電路如下圖；（1）若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：A.，B.本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器？答：______。（2）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)的值，經(jīng)描點(diǎn)、連線得到圖像，如圖所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)電阻分別為_(kāi)_____；______。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.B②.1.50③.420【解析】【詳解】（1）[1]由于流過(guò)小燈泡電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA，可知水果電池的內(nèi)阻約為可知，水果電池的內(nèi)阻很大，若考慮電流表的內(nèi)阻，不考慮電壓表內(nèi)阻的影響，根據(jù)歐姆定律有，解得可知，若滑動(dòng)變阻器選擇規(guī)格，則電壓表的讀數(shù)很小，且讀數(shù)變化范圍也很小，為了增大電壓表的讀數(shù)范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇規(guī)格，即本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用B。（2）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像有，解得，12.電熱絲（鎳鉻合金電熱絲）耐溫1200℃，廣泛應(yīng)用于石油化工、家用電器、汽車制造、航天航空等制造行業(yè)。某探究小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該電熱絲的電阻率。（1）該小組的同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電熱絲的直徑d，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____mm。（2）已知該電熱絲的阻值約為50Ω，該小組的同學(xué)現(xiàn)用伏安法測(cè)量其阻值R，電源選用兩節(jié)干電池，電壓表、電流表選擇合適的量程，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如下，請(qǐng)根據(jù)電路圖把實(shí)物圖補(bǔ)充完整______。

（3）該小組的同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，則電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_____V。

（4）該小組同學(xué)利用該原理圖正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄了多組U、I，在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，并描繪出U－I圖線，得到k。已知待測(cè)電熱絲接入電路部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)以上物理量可以得到該電熱絲電阻率為_(kāi)_____（用題目中所給物理的字母表示）?！敬鸢浮竣?0.400②.③.2.30④.【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（2）[2]根據(jù)電路圖補(bǔ)充完整實(shí)物圖，如下圖所示：

（3）[3]電壓表分度值為0.1V，讀數(shù)為2.30V。（4）[4]U－I圖線的斜率為由解得四、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，共48.0分）13.如圖所示，水平地面上固定有高為h平臺(tái)，臺(tái)面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺(tái)面高度也為h，坡道底端與臺(tái)面相切．小球A從坡道頂端由靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)水平光滑的臺(tái)面與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g．求（1）小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA；（2）A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）小球A下滑過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：mAgh=mAvA2﹣0解得（2）A、B兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得mAvA=（mA+mB）v離開(kāi)平臺(tái)后，兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向=vt豎直方向h=gt2解得mA：mB=1：314.如圖1所示，兩平行金屬板A、B間電勢(shì)差為U1，帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，由靜止開(kāi)始從極板A出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，沿金屬板C、D的中心軸線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最終從極板C的右邊緣射出。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，板間距為d。忽略重力的影響。（1）求帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小v。（2）求帶電粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的大小p。（3）以帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置為原點(diǎn)、以平行于板面的中心軸線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系xOy，如圖2所示。寫出該帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的軌跡方程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對(duì)帶電粒子從左極板由靜止，經(jīng)加速電場(chǎng)并進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中，運(yùn)用動(dòng)能定理解得（2）設(shè)帶電粒子進(jìn)入和離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度分別為和v，對(duì)帶電粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理解得（3）設(shè)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為，加速度為a，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后（為離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)），水平方向位移為x，豎直方向位移為y，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度將和a代入x和y并消去時(shí)間t，可得帶電粒子的軌跡方程15.兩平行板間有水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，另一端固定