甘肅省甘谷縣2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考物理試題（解析版）

甘肅省甘谷縣聯(lián)考2022-2023學(xué)年高二試題高二物理第I卷<選擇題，共48分>一、選擇題。1.指南針靜止時，其位置如圖中虛線所示．若在其上方放置一水平方向的導(dǎo)線，并通以恒定電流，則指南針轉(zhuǎn)向圖中實線所示位置．據(jù)此可能是（）A.導(dǎo)線南北放置，通有向北的電流B.導(dǎo)線南北放置，通有向南的電流C.導(dǎo)線東西放置，通有向西的電流D.導(dǎo)線東西放置，通有向東的電流【答案】B【解析】【詳解】指南針靜止時北極指北，通電后向東轉(zhuǎn)，即電流在其下方產(chǎn)生的磁場方向向東，據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線南北放置，電流應(yīng)向南，B正確，ACD錯誤。故選B。2.先后在磁場中A、B兩點引入長度相等的短直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場方向垂直．如圖所示，圖中a、b兩圖線分別表示在磁場中A、B兩點導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系．下列說法中正確的是()A.A、B兩點磁感應(yīng)強度相等B.A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度C.A點的磁感應(yīng)強度小于B點的磁感應(yīng)強度D.無法比較磁感應(yīng)強度的大小【答案】B【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)公式，圖象的斜率為，由于長度一定，故斜率越大，表示磁感應(yīng)強度越大，故A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度，故ACD錯誤，B正確．考點：安培力、磁感應(yīng)強度【名師點睛】本題考查了安培力公式F=BIL的理解和應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)推導(dǎo)出F與I的關(guān)系表達式分析，得到圖象斜率的物理意義．3.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長為1.5×10－6m，功率為5.0×10－3W的連續(xù)激光．已知可見光波長的數(shù)量級為10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，該激光器發(fā)出的A.是紫外線B.是紅外線C.光子能量約為1.3×10－13JD.光子數(shù)約為每秒3.8×1017個【答案】B【解析】【詳解】AB．該激光的波長比可見光的波長長，屬于紅外線．故A錯誤，B正確．C．光子能量E＝h＝6.63×10﹣34×J＝1.326×10﹣19J．故C錯誤．D．每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)n＝＝≈3.8×1016個．故D錯誤．4.實線為三條未知方向的電場線，從電場中的點以相同的速度飛出、兩個帶電粒子，、的運動軌跡如圖中的虛線所示（、只受靜電力作用），則（）A.一定帶正電，一定帶負(fù)電 B.靜電力對做正功，對做負(fù)功C.的速度將減小，的速度將增大 D.的加速度將減小，的加速度將增大【答案】D【解析】【詳解】A．由圖，b粒子的軌跡向右彎曲，b粒子受到的電場力方向向右，a的軌跡向左彎曲，a粒子受到的電場力方向向左，由于電場線方向未知，因此無法確定兩個粒子的電性，選項A錯誤；BC．由圖知，電場力方向與粒子速度方向的夾角都是銳角，所以電場力對兩個粒子都做正功，動能都增大，速度都增大，選項BC錯誤；D．向左電場線越來越疏，場強越來越小，則a所受電場力減小，加速度減小；b所受電場力增大，加速度增大，選項D正確。故選D。5.如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和-Q。在它們的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一電荷量為＋q的小球以初速度v0從管口射入，則小球（）A.速度先增大后減小B.受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功C.受到的庫侖力最大值為D.管壁對小球的彈力最大值為【答案】C【解析】【詳解】A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，故速度不斷增加；故A錯誤；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功；故B錯誤；C．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，故C正確；D．結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D錯誤；故選C。6.如圖所示，孤立點電荷+Q固定在正方體的一個頂點上，與+Q相鄰的三個頂點分別是A、B、C，下列說法中正確的是()A.A、B、C三點的場強相同B.A、B、C三點的電勢相等C.A、B、C三點所在的平面為一個等勢面D.將電荷量為+q檢驗電荷由A點沿直線移動到B點過程中電勢能始終保持不變【答案】B【解析】【詳解】AB．A、B、C三點的場強大小相等，方向不同，所以三點的場強不同，三點的電勢相同，故A錯誤，B正確；C．A、B、C三點所決定的平面各點到+Q的距離不相等，故電勢就不全相等，所以該平面不是等勢面，故C錯誤；D．一電荷+q的檢驗電荷由A點沿直線移動到B點的過程中，電勢先升高后降低，電勢能先增大后減?。蔇錯誤．故選B．【名師點睛】解答本題的關(guān)鍵要掌握孤立+Q點電荷電場線和等勢面的分布，知道離正電荷距離越近的位置電勢越高，正電荷在電勢高的位置電勢能大．7.如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在半徑為R圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點（未畫出），ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，小球a的電量為(q＞0)，質(zhì)量為m，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A.a、b、c小球帶同種電荷B.a、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C.a、b小球電量之比為D.小球c電量數(shù)值為【答案】D【解析】【詳解】AB．對c，受到重力、環(huán)支持力以及a與b的庫侖力，其中重力與支持力的方向在豎直方向上，水平方向有a對c的庫侖力的分力與b對c的庫侖力的分力，由共點力平衡的條件可知，a與b對c的作用力都是吸引力，或都是排斥力，則a與b的電性必定是相同的；a與b帶同種電荷，它們之間的庫侖力是斥力。對a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，水平方向有支持力的向右的分力、b對a的庫侖力向左的分力、c對a的庫侖力的分力，若a要平衡，則c對a的庫侖力沿水平方向的分力必須向右，所以c對a的作用力必須是吸引力，所以c與a的電性一定相反。即a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯誤；

C．設(shè)環(huán)的半徑為R，a、b、c三個小球的帶電量分別為：q1、q2和q3，由幾何關(guān)系可得：ac＝R，bc＝R；a與b對c的作用力都是吸引力，或都是排斥力，它們對c的作用力在水平方向的分力大小相等，則所以故C錯誤；D．對小球a受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件有即解得故D正確。故選D。8.如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，燈L1和L2都正常發(fā)光，后來由于某種故障使燈L2突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷，這故障可能是（）A.燈L1燈絲燒斷B.電阻R2斷路C.電阻R2短路D.電容器被擊穿短路【答案】B【解析】【詳解】A．如果燈L1燈絲燒斷，即L1斷路，總電阻增大，總電流減少，故L2分壓減小，L2變暗，A錯；B．電阻R2斷路，導(dǎo)致總電阻增大，總電流減小，L1兩端電壓減小，而路端電壓增大，則L2兩端電壓增大，L2變亮，B正確；C．若R2短路，L2熄滅，C錯誤；D．電容器被擊穿短路，外電路總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，L2變亮，D錯誤。故選B。9.如圖所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L。下列說法正確的是（）A.＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為E1＝B.＋Q在小球處產(chǎn)生的場強為E1＝C.＋q在O點產(chǎn)生的場強為E2＝D.＋q在O點產(chǎn)生場強為E2＝【答案】C【解析】詳解】AB．對金屬小球受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有故+Q在小球處產(chǎn)生的場強為選項AB錯誤；CD．根據(jù)點電荷的場強公式，+q在O點產(chǎn)生的場強為選項C正確，D錯誤。故選C。10.如圖所示，電源的電動勢E=2V，內(nèi)阻r=2Ω，兩個定值電阻均為8Ω，平行板電容器的電容C=3×10-6F，則（）A.開關(guān)斷開時兩極板間的電壓為VB.開關(guān)斷開時電容器所帶電荷量為4×10-6CC.開關(guān)接通時兩極板間的電壓為VD.開關(guān)接通時電容器所帶電荷量為4×10-6C【答案】CD【解析】【詳解】AB．開關(guān)斷開時兩極板間的電壓為電容器所帶電荷量為故AB錯誤；CD．開關(guān)接通時R1和R2的并聯(lián)等效電阻為兩極板間的電壓為電容器所帶電荷量為故CD正確。故選CD。11.平行板電容器充電完成后，斷開電源，A極板帶正電，B極板帶負(fù)電。板間有一帶電小球，用絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示，小球靜止時與豎直方向的夾角為θ，則（）A.若將A極板向下平移少許，A、B兩板間電勢差將減小B.若將B極板向右平移少許，電容器的電容將減小C.若將A極板向右平移少許，夾角θ將不變D.若將B極板向上平移少許，夾角θ將變小【答案】BC【解析】【詳解】A．若將A極板向下平移少許，根據(jù)極板正對面積減小，得知電容將減小，電容器的電量Q不變，根據(jù)分析得知板間電勢差增大，A錯誤；B．若將B極板向右平移少許，根據(jù)板間距離d增大，電容將減小，B正確；C．根據(jù)可得板間場強電容器的電量Q不變，板間場強E與板間距無關(guān)，板間場強E不變，小球所受的電場力不變，不變，C正確；D．根據(jù)若將B極板向上平移少許，極板正對面積減小，得知電容將減小，電容器的電量Q不變，根據(jù)分析得知板間電勢差增大，根據(jù)板間場強E變大，根據(jù)小球所受的電場力變大，變大，D錯誤。故選BC。12.某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N，以下說法正確的是()A.粒子必定帶正電荷B.粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D.粒子在M點的動能大于它在N點的動能【答案】AC【解析】【詳解】試題分析：由電荷的運動軌跡可知，電荷的受力方向沿著電場線切線的方向，所以粒子帶正電，故A正確；電場線的密集程度表示電場的強弱，由圖可以看出，N點的電場強度大于M點的，故粒子在M點受的電場力小，加速度小，所以C正確、B錯誤；由圖可以看出，電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增大，所以D錯誤；考點：電場線、電勢、動能定理第Ⅱ卷<非選擇題，共52分>二、填空題。13.有一根細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為同心圓環(huán)如圖所示，已知這種材料的電阻率為ρ，長度為L，欲測量該樣品的內(nèi)徑，但內(nèi)徑太小，無法直接測量。現(xiàn)提供以下實驗器材：A.螺旋測微器B.電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）C.電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）D.滑動變阻器R1（0﹣10Ω，額定電流2A）E.直流電源E（12V，內(nèi)阻很?。〧.上述導(dǎo)電材料R2（長L約為5cm，電阻約為100Ω）G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干請用上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案，①用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示，其示數(shù)D=_____mm。②在如圖所示所給的方框中畫出設(shè)計的實驗電路圖______，并標(biāo)明所選器材③用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d=________?！敬鸢浮竣?3.205（3.204~3.206）②.③.【解析】【分析】①螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)②電流表A1內(nèi)阻已知，故將電流表A1當(dāng)電壓表使用；為得到較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動變阻器采用分壓式接法；③根據(jù)并聯(lián)電路總電流等于各個支路電流之和，得到通過電阻的電流；根據(jù)歐姆定律計算出電阻值；最后再根據(jù)電阻定律求解出直徑。【詳解】①[1]螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)先從主尺上讀整半毫米數(shù)，然后從可動刻度讀出不足半毫米的數(shù)值，此時應(yīng)注意估讀，3.000mm+0.01×20.5mm=3.205mm，在范圍3.204mm﹣3.206mm之內(nèi)都算準(zhǔn)確。②[2]儀器中沒有提供電壓表，電流表A1其內(nèi)阻為準(zhǔn)確值，所以可以用此表來當(dāng)作電壓表，用電流值與內(nèi)阻乘積表示該表兩端的電壓，電路用滑動變阻器分壓接法、安培表外接，如圖所示。③[3]通過R2的電流為I2﹣I1，由歐姆定律有根據(jù)電阻定律，有由以上兩式得到【點睛】本題關(guān)鍵是明確電阻測量的兩種方法，用歐姆表粗略測量，用伏安法精確測量；同時會用螺旋測微器測量長度，會減小伏安法測電阻的誤差。14.某研究小組收集了兩個電學(xué)元件：電阻（約為）和中的鋰電池（電動勢E標(biāo)稱值為，允許最大放電電流為）。實驗室備有如下器材：A.電壓表V（量程，電阻約為）B.電流表（量程，電阻約為）C.電流表（量程，電阻約為）D.滑動變阻器（，額定電流）E.電阻箱F開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)為了測定電阻的阻值，小明設(shè)計了一電路，與其對應(yīng)的實物圖如圖，圖中的電流表A應(yīng)選___________（選填“”或“”），請將實物連線補充完整。（）(2)為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計了如圖甲所示的電路圖。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出圖象，如圖乙所示，若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢___________，內(nèi)阻___________。（用k、b表示）

【答案】①.②.③.④.【解析】【詳解】(1)[1][2]電壓表量程是，通過待測電阻的最大電流因此電流表應(yīng)選電流表，待測電阻阻值約為，滑動變阻器（，額定電流），與電阻箱最大阻值均小于待測電阻阻值，變阻器采用限流接法時待測電阻電壓與電流變化范圍較小，不能測多組實驗數(shù)據(jù)，為測多組實驗數(shù)據(jù)，減小實驗誤差，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，且則電流表應(yīng)該采用內(nèi)接法，實物電路圖如圖所示。(2)[3][4]由實驗原理可知則因此圖象的縱軸截距電動勢圖象的斜率則電源內(nèi)阻三、計算題15.如圖所示，光滑絕緣水平面上固定著A、B、C三個帶電小球，它們的質(zhì)量均為m，間距均為r，A、B帶正電，電荷量均為q．現(xiàn)對C施一水平力F的同時放開三個小球，欲使三小球在運動過程中保持間距r不變，求：(1)C球的電性和電荷量；(2)水平力F的大?。敬鸢浮浚?）C球帶負(fù)電，電荷量為2q（2）【解析】【詳解】(1)A球受到B球庫侖斥力F1和C球庫侖力F2后，產(chǎn)生水平向右的加速度，如圖，故F2必為引力C球帶負(fù)電荷，根據(jù)庫侖定律有及，F(xiàn)1與F2的合力方向水平向右

故，即，故qC=2q(2)對A球：對系統(tǒng)整體：F=3ma故16.如圖所示，電源內(nèi)阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，燈L上標(biāo)有“3V,1.5W”的字樣，當(dāng)滑動變阻器R3的滑片P移動至最右端時，電流表示數(shù)為1A，燈L恰能正常發(fā)光電流表為理想電表.（1）求電源的電動勢；（2）求當(dāng)P移到最左端時，電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)滑動變阻器的Pb段電阻為多大時，變阻器R3上消耗的功率最