廣東省廣東市第六中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期中選考物理試題

2021級高二上學(xué)期物理期中考試試題一、單項選擇題：本題共8小題，每題3分，共24分。每小題只有一個正確答案，不選或錯選得0分。1.下列說法正確的是（）A.電場強度的方向與試探電荷在該點受到的電場力方向可能相反B.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大的材料導(dǎo)電性能越好C.由知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比D.由知，將單位正電荷從A點移動到B點克服電場力做功1J，則【答案】A【解析】【詳解】A．當試探電荷帶負電時，電場強度的方向與試探電荷在該點受到的電場力方向相反，故A正確；B．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大，對電流的阻礙越強，材料導(dǎo)電性能越差，故B錯誤；C．電容器的電容是由電容器本身決定，與其所帶電荷量或兩極板間的電壓均無關(guān)，故C錯誤；D．將單位正電荷從A點移動到B點克服電場力做功1J，則電場力做功為1J，則由可得故D錯誤。故選A。2.某靜電除塵裝置的原理圖如圖所示。廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶電的塵埃（不計重力）僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，則以下說法正確的是（）A.塵埃帶正電B.塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度C.塵埃在A點的電勢能小于在B點的電勢能D.塵埃在遷移過程中做類平拋運動【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)運動軌跡可知，塵埃受到的電場力大致向上，所以塵埃帶負電，故A錯誤；B．由圖可知，A處的電場線比B處的電場線密集，因此A點的電場強度大于B點的電場強度，塵埃在A點受到的電場力大，在A點的加速度也大，故B正確；C．由電場線的方向可知，A點的電勢低于B點的電勢，所以塵埃在A點的電勢能大，故C錯誤；D．放電極與集塵極之間為非勻強電場，塵埃所受的電場力是變化的，故塵埃不可能做類平拋運動，故D錯誤。故選B。3.某同學(xué)設(shè)計了一個電容式風力傳感器，如圖所示，將電容器與靜電計組成回路，可動電極在風力作用下向右移動，風力越大，移動距離越大（兩電極始終不接觸）。若極板上電荷量保持不變，P點為極板間的一點，下列說法正確的是（）A.風力越大，電容器電容越小 B.風力越大，極板間電場強度越大C.風力越大，P點的電勢仍保持不變 D.風力越大，靜電計指針張角越小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，風力越大，則越小，由公式可得，電容器電容越大，故A錯誤；B．由公式，，整理可得根據(jù)題意可知，Q保持不變，風力越大，則越小，極板間電場強度不變，故B錯誤；C．由可知，由于不變，可動極板與點的距離減小，則可動極板與點電勢差減小，由于可動極板接地，電勢一直為0，則點電勢改變，故C錯誤；D．由可知，由于Q保持不變，C變大，則減小，則靜電計指針張角越小，故D正確。故選D。4.如圖所示為密立根油滴實驗示意圖，若在實驗中觀察到某一個帶負電的油滴向下勻速運動。在該油滴向下運動的過程中，下列說法正確的是（）A.電場力做正功B.重力和電場力的合力不做功C.小油滴機械能守恒D.重力勢能的減少量小于電勢能的增加量【答案】B【解析】【詳解】AC．由于油滴帶負電，場強方向向下，則油滴受到的電場力方向向上；油滴向下運動時，電場力做負功，電勢能逐漸增大，油滴機械能減小，故AC錯誤；B．由于油滴勻速向下運動，則重力和電場力的合力為零，做功為零，故B正確；D．由于油滴的動能不變，由能量關(guān)系得，油滴重力勢能的減少量等于油滴電勢能的增加量，故D錯誤。故選B。5.a、b兩個帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶的電荷量分別為+q和q，兩球間用一絕緣細線連接，用長度相同的另一絕緣細線將a懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向水平向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時兩細線都被拉緊，則平衡時兩球的位置可能是圖中的（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】a帶正電，受到的電場力水平向左，b帶負電，受到的電場力水平向右。以整體為研究對象，整體所受的電場力大小為0，則上面懸掛a的繩子應(yīng)豎直；以b球為研究對象，b帶負電，受到的電場力水平向右，根據(jù)平衡條件，繩對b的拉力應(yīng)有向左的分力，則b在a的右下方。故選A。6.雷電擊中地面或高壓輸電線掉落到地面時，都會在以落地點為中心的一定區(qū)域內(nèi)的地面上形成一個強電流場，如果有人站在這個區(qū)域內(nèi)，雙腳間會存在一定的電勢差，叫做“跨步電壓”。如圖所示，一條電勢遠高于地面的高壓直流輸電線掉落在地面上的O點，若O點附近地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布均勻，則在地面以O(shè)為圓心的同心圓為一系列的等勢線。圖中O、A、B、C在同一直線上，是過B點圓的切線，，電線落地時恰好有人單腳著地站在B點，則以下說法正確的是（）A.圖中A、B、C三點中，C點電勢最高B.地面上電子由O向C定向移動C.為了安全，人應(yīng)該沿方向邁大步快速脫離D.A、B、C、D四點間電勢差大小關(guān)系為【答案】D【解析】【詳解】A．電線掉落的O點電勢最高，沿著電場線電勢逐漸降低，故有則C點電勢最低，故A錯誤；B．電子受電場力從低電勢向高電勢移動形成電流，則地面上電子由C向O定向移動，故B錯誤；C．為了安全，人應(yīng)該單腳跳，就不會在人體形成電勢差，而不能邁步走動，故C錯誤；D．等勢線的密度能夠表示場強的大小，而，則AB段的場強大于BC段的場強，由，有而，則有故D正確。故選D。7.閃電是云與云之間、云與大地之間或者云體內(nèi)各部位之間的強烈放電現(xiàn)象。若某次閃電是在云與大地之間發(fā)生的，大量電子從地面流向云層。放電過程的平均電流為，持續(xù)時間為，電子的電荷量為，則下列說法正確的是（）A.放電過程中，云層電勢比地面的電勢低B.放電電流的方向由云層指向地面C.此次放電過程中流過地面的電荷量為IteD.此次放電過程中從地面流向云層的電子的數(shù)量為【答案】BD【解析】【詳解】AB．放電過程中，電子由地面流向云層，即電子所受的電場力由地面指向云層，由于電子帶負電，電場力的方向與電場強度的方向相反，故云層的電勢比地面的電勢高；電流的方向與負電荷定向移動的方向相反，故放電電流的方向由云層指向地面；故A錯誤，B正確。CD．由電流的定義式可知，此次放電過程流過地面的電荷量由于電子的電荷量為e，故放電過程中從地面流向云層的電子的數(shù)量故C錯誤，D正確。故選BD。8.如圖所示為某金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，MN是曲線上的兩點，過M點的切線和M、N兩點對應(yīng)坐標圖中已標出，下列說法正確的是（）A.該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而減小B.該金屬導(dǎo)體兩端的電壓是2.0V時對應(yīng)的電阻是C.該金屬導(dǎo)體的電阻是D.該金屬導(dǎo)體在M點和N點對應(yīng)的電阻之比是3：2【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)歐姆定律IU圖線上各點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率逐漸減小，說明該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大，故A錯誤；B．該金屬導(dǎo)體M點對應(yīng)的電壓是2.0V，對應(yīng)的電流是0.3A，由電阻的定義得故B正確；C．由于伏安特性曲線不是直線，所以該金屬導(dǎo)體的電阻是變化的，故C錯誤；D．由圖可知，N點對應(yīng)電阻是金屬導(dǎo)體在M點和N點對應(yīng)的電阻之比是故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全得2分，選錯和不選得0分。9.如圖所示勻強電場E區(qū)域內(nèi)，在O點處放置一點電荷+Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是（）A.b、d兩點的電場強度不相同B.b、d兩點的電勢相等C.點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時，靜電力一定做功D.將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大【答案】ABD【解析】【詳解】A．點電荷＋Q在b、d兩點的電場強度大小相等，方向相反，可知與勻強電場疊加后，合場強方向不同，故A正確；BC．點電荷＋Q在b、d兩點的電勢相等，勻強電場在b、d兩點的電勢相等，電勢是標量，可知疊加后，b點的電勢等于d點的電勢，點電荷＋q沿bedf在球面上b、d兩點之間移動時，靜電力不做功，故B正確，C錯誤；D．點電荷＋Q在球面上任意點的電勢均相等；勻強電場在球面上的a點的電勢最高，在球面上的c點的電勢最低；故疊加后球面上的a點的電勢最高，c點的電勢最低，根據(jù)可知將點電荷＋q在球面上任意兩點之間移動，從a點移動到c點電場力做功最大，電勢能的變化量最大，故D正確。故選ABD。10.如圖，在干燥的冬天，手接觸房間的金屬門鎖時，會有一種被電擊的感覺，帶負電的手在緩慢靠近門鎖還未被電擊的過程中，門鎖（）A.近手端感應(yīng)出正電荷 B.電勢比手的電勢低C.與手之間場強逐漸增大 D.與手之間場強保持不變【答案】AC【解析】【詳解】A．放電前手指靠近金屬門鎖的過程中，門鎖在手的影響下，發(fā)生靜電感應(yīng)，近手端感應(yīng)出正電荷，故A正確；B．由于門鎖近手端帶正電，手帶負電，二者間空間產(chǎn)生電場，電場線由門鎖近手端指向手，所以門鎖電勢比手的電勢高，故B錯誤；CD．隨著手的靠近，二者間距逐漸減小，將門鎖與手之間看成一個電容器，可知當兩者距離減小時，根據(jù)公式聯(lián)立，可得由于異種電荷相互吸引，手接近的過程中，感應(yīng)電荷越來越接近手，門鎖近手端電荷密度越來越大，電荷分布的電荷密度變大，故門鎖與手指之間場強逐漸增大，故C正確，D錯誤。故選AC。11.如圖甲所示，A、B兩塊相互平行的金屬板（板間距離足夠大），其中A板接地，A、B板間的電勢差隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，靠近A板有一帶正電粒子，從t=0開始，只在電場力作用下從Q點由靜止開始運動。關(guān)于該粒子的運動情況，下列說法正確的是（）A.粒子在A、B板間可能做往復(fù)運動B.粒子一直向B板運動C.在一個周期T內(nèi)，粒子一直做加速運動D.在一個周期T內(nèi)，電場力對粒子做功為0【答案】BD【解析】【詳解】ABC．由圖可知，前一半周期內(nèi)A板電勢更高，則粒子向B板做勻加速運動，后一半周期內(nèi)A板電勢更低，則粒子向B板做勻減速直線運動，由對稱性可知，在一個周期末粒子的速度減為0，由周期性可知，粒子一直向B板運動，故AC錯誤，B正確；D．由于粒子在一個周期內(nèi)先做勻加速后做勻減速且一個周期末粒子的速度剛好減為0，由動能定理可知，在一個周期T內(nèi)，電場力對粒子做功為0，故D正確。故選BD。12.如圖甲所示，一帶電量為的物塊置于絕緣光滑水平面上，其右端通過水平彈性輕繩固定在豎直墻壁上，整個裝置處于水平向左的勻強電場中。用力將物塊向左拉至O處后由靜止釋放，用傳感器測出物塊的位移x和對應(yīng)的速度，作出物塊的動能關(guān)系圖像如圖乙所示，其中0.40m處物塊的動能最大但未知，0.50m處的動能為1.50J，0.50m~1.25m間的圖線為直線，其余部分為曲線。彈性輕繩的彈力與形變量始終符合胡克定律，下列說法正確的是（）A.該勻強電場的場強為B.物塊先做勻加速直線運動再做勻減速直線運動C.彈性繩彈性勢能的最大值為2.5JD.彈性繩的原長為0.50m【答案】AC【解析】【詳解】A．在從范圍內(nèi)，動能變化等于克服電場力做的功，則有圖線的斜率絕對值為解得勻強電場場強為故A正確；B．物塊運動過程中，當彈性繩存在彈力時，隨著物塊運動，彈力改變，而電場力不變，則物塊合力改變，則物塊不會做勻變速直線運動，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律可知，彈性繩彈性勢能的最大值故C正確；D．根據(jù)圖乙可知，0.50m~1.25m間的圖線為直線，根據(jù)動能定理可知其中F是物體受到的合外力，因為此段關(guān)系圖像為直線，則此過程，合外力不變，則此過程物塊不受繩的彈力，則繩的原長至少為1.25m0.50m=0.75m故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。13.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，（1）用如圖1所示的電容器做實驗，電容器外殼上面標著“2200μF，10V”，下列說法正確的是_________；A.電容器的擊穿電壓為10VB.電壓為10V時，電容器才正常工作C.電容器電壓為5V時，電容是2200μFD.電容器電壓為5V時，電容是1100μF（2）把干電池、電阻箱、電容器、電流表、單刀雙擲開關(guān)S按圖2電路圖連成實驗電路如圖3所示，將電阻箱調(diào)到合適阻值。①先使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為____________；A.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到0C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0②電容器充電完畢，斷開開關(guān)，此時如圖2所示電路圖中電容器上極板____________（填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”）；③然后將開關(guān)S接2，電容器放電。在放電過程中，電路中的電流大小為，電容器所帶電荷量為，電容器兩極板電勢差為，電容器的電容為。下面關(guān)于、、、隨時間的變化的圖像，正確的是____________。A．B.C.D.【答案】①.C②.D③.帶正電④.B【解析】【詳解】（1）[1]A．10V是電容器的額定電壓，不是電容器的擊穿電壓，A錯誤；B．10V是電容器的額定電壓，電壓低于10V時，電容器也能正常工作，B錯誤；CD．電容與電容器所加電壓無關(guān)，只與自身構(gòu)造有關(guān)，可知電容器電壓為5V時，電容是2200μF，C正確，D錯誤。故選C。（2）①[2]使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0，D正確，ABC錯誤。故選D。②[3]由電路圖可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關(guān)，電容器上極板帶正電。③[4]D．放電過程中，電容與電容器所帶電荷量和電容器極板間電壓沒有關(guān)系，可知電容器電容保持不變，D錯誤；ABC．放電過程中，電容器所帶電荷量逐漸減小，根據(jù)電容定義式可知電容器極板間電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小，根據(jù)可知圖像的切線斜率絕對值逐漸減小，B正確，AC錯誤。故選B。14.某同學(xué)設(shè)計電路來探究鎳銅絲的電阻與長度的關(guān)系。（1）如圖（c），用螺旋測微器測金屬絲直徑為______mm；（2）請思考電流表應(yīng)選擇的量程______，并用筆畫線代替導(dǎo)線把電流表和滑動變阻器連接好______。（3）調(diào)節(jié)P的位置，閉合開關(guān)，讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖（b）所示的圖像。通過圖線分析，寫出鎳銅絲的電阻與長度的函數(shù)關(guān)系式______。（4）如果該鎳銅絲的直徑為d，圖像的斜率為k，試用k、d寫出其電阻率的表達式______。【答案】①.6.122##6.121##6.123②.0~0.6A③.④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]如圖（c），用螺旋測微器測金屬絲直徑（2）[2]由題圖（a）（b）可知實驗中電源電壓在3V左右，鎳銅絲接入電路的最大阻值在4Ω左右，則通過滑動變阻器可以使通過鎳銅絲的電流在0.6A以內(nèi)，所以為了讀數(shù)能夠更加精確，應(yīng)選擇電流表的0~0.6A量程。[3]由于此實驗不需要測量鎳銅絲接入電路長度一定時多組的電壓和電流值，而是每改變一次長度只測量一組電壓和電流值，因此滑動變阻器采用限流式接法即可，連接圖如圖。（3）[4]Rx圖像為一條過原點的傾斜直線，且斜率為10，則鎳銅絲的電阻與長度的函數(shù)關(guān)系式為（4）[5]根據(jù)電阻定律有由圖像可知聯(lián)立可得四、計算題：本題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。15.如圖所示，豎直放置的兩金屬板間有水平向左的勻強電場，電場中兩點連線與水平方向的夾角，兩點之間的距離。一個帶正電的小球質(zhì)量，電荷量，受一沿連線方向的恒力作用（大小未知），從點沿連線勻速運動至點。已知，，重力加速度取。（1）求勻強電場的場強的大?。唬?）從到的過程中，求帶電小球的電勢能變化量；（3）某次將該帶電小球從處由靜止釋放，且不再施加恒力，求小球到點時速度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由平衡知識可知解得（2）由功能關(guān)系可知，電勢能的改變量解得（3）由動能定理解得16.如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場板間距離L＝8cm，極板長為2L，下極板接地，偏轉(zhuǎn)電場極板右端到熒光屏的距離也是2L，在兩極板間接有一交變電壓，電壓變化周期T＝4s，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示，大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入，穿過平行板的時間都極短，可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。（1）求電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0（用電子比荷、加速電壓U0表示）；（2）在電勢變化的每個周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，即無電子擊中屏幕，求每個周期內(nèi)的“黑屏”時間有多長；（3）求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度?！敬鸢浮浚?）；（2）1s；（3）21.6cm【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度即為電子出加速電場時的速度，根據(jù)動能定理有eU0=－0解得電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為v0＝（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動至熒光屏，由圖甲可知，只要電子能射出偏轉(zhuǎn)電場，即可打到熒光屏上，因此當電子在偏轉(zhuǎn)電場中側(cè)移量大于時，電子將打在偏轉(zhuǎn)電場的極板上，致使出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，設(shè)電子剛好能射出電場時的偏轉(zhuǎn)電壓為Um，則有＝解得Um＝0.5U0結(jié)合圖乙可知，在偏轉(zhuǎn)電壓u=0.8U0～0.5U0之間變化時，進入偏轉(zhuǎn)電場的電子無法射出偏轉(zhuǎn)電場打到光屏上，因此每個周期時間內(nèi)熒光屏出現(xiàn)“黑屏”的時間為t==1s（3）設(shè)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y，打在熒光屏上的位置到O的距離為Y，下圖所示由圖中幾何關(guān)系有==3當電子向上偏轉(zhuǎn)時，在屏上出現(xiàn)的最大距離為Y1=3×=12cm當電子向下偏轉(zhuǎn)時，在屏上出現(xiàn)的最大距離為Y2=3××=9.6cm所以熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度為=Y1＋