四川省2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題含解析

Page18（卷面分值：100分，考試時(shí)間：75分鐘）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。全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）1.對研究對象或研究過程建立理想化模型，突出問題的主要方面忽略次要因素從而有效地解決問題，是物理學(xué)研究的常用方法。下列各組均屬于理想化模型的是（）A.質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷 B.點(diǎn)電荷、元電荷C.元電荷、重心 D.質(zhì)點(diǎn)、重心【答案】A【解析】【詳解】質(zhì)點(diǎn)是忽略大小、體積、形狀而有質(zhì)量的點(diǎn)，點(diǎn)電荷是本身大小比相互之間的距離小得多的帶電體，點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)都是實(shí)際不存在的理想化模型，元電荷是最小的電荷量，重心是重力在物體上的等效作用點(diǎn)，不是理想化模型。故選A。2.如圖是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～10V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～100V．已知電流表的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA，則電阻R1、R2的值()A.9500Ω；90000ΩB.90000Ω；9500ΩC.9500Ω；9000ΩD.9000Ω；9500Ω【答案】A【解析】【詳解】由圖示電路圖可知，，代入數(shù)據(jù)解得，故選A。3.一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為（）A. B. C.ρnev D.【答案】C【解析】分析】考查電路和電場知識(shí)【詳解】，I=neSv，，，聯(lián)立得E=ρnev，故選C。4.如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個(gè)等勢面，電勢值分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.粒子在三點(diǎn)所受的電場力相等B.粒子必先過a，再到b，然后到cC.粒子在三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為D.粒子在三點(diǎn)的機(jī)械能必定相等【答案】A【解析】【詳解】A．因?yàn)楸硎救齻€(gè)等勢面的三條虛線是平行等間距的，且相鄰兩等勢面電勢差相等，由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場，所以粒子在三點(diǎn)所受的電場力相等，故A正確；B．由于粒子受力情況始終相同，所以粒子既可以是沿abc路徑運(yùn)動(dòng)，也可以沿cba路徑運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知電場強(qiáng)度方向向上，而粒子所受電場力方向指向軌跡凹側(cè)，即向下，所以粒子帶負(fù)電，易知三點(diǎn)的電勢高低關(guān)系為根據(jù)可知粒子在三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為故C錯(cuò)誤；D．在不計(jì)重力的情況下，粒子的機(jī)械能即粒子的動(dòng)能，根據(jù)能量守恒定律可知粒子的動(dòng)能和電勢能之和保持不變，所以粒子在三點(diǎn)的機(jī)械能必定不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。5.某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為時(shí)的波形圖，圖乙為P點(diǎn)（處的質(zhì)點(diǎn)）的振動(dòng)圖像，那么下列說法錯(cuò)誤的是（）A.該波向左傳播，波速為B.質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反C.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.若該波波長越大，則越容易發(fā)生明顯的衍射【答案】C【解析】【詳解】A．由圖乙可知，0.75s時(shí)P點(diǎn)向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，該波的周期T為2s，則由圖甲可知，該波向左傳播，該波的波長為4m，則該波的波速為故A正確；B．由圖甲可知質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置距離恰好半個(gè)波長，則質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反，故B正確；C．由圖乙可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，并正在往y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．波的波長越大，越容易發(fā)生明顯的衍射，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。6.如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的光滑斜面上，有一質(zhì)量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t=0時(shí)刻物體速度為零，重力加速度，下列說法中正確的是（）A.0～1s時(shí)間內(nèi)物體的加速度最大B.第2s末物體速度不為零C.2～3s時(shí)間內(nèi)物體做向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.第3s末物體回到了原來的出發(fā)點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】對物體受力分析，可知其受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為，分階段討論物體的運(yùn)動(dòng)情況：①0到1s內(nèi)，合力為沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為1s末速度為②1s到2s內(nèi)，合力為根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為2s末速度③2s到3s內(nèi)，合力為根據(jù)牛頓第二定律，得加速度為3s末速度為故2s到3s加速度最大，第2s末物體的速度為零，2～3s時(shí)間內(nèi)物體做向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故選C。7.交警使用的某型號酒精測試儀如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，傳感器電阻R的阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時(shí)，下列說法中正確的是（）A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小C.酒精氣體濃度越大，的功率越小D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變【答案】D【解析】【詳解】AB．當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時(shí)，傳感器的電阻R減小，電路的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流變大，電流表的示數(shù)變大，電阻R0以及內(nèi)阻r上的電壓變大，則R上的電壓減小，可知電壓表示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；C．的功率為酒精氣體濃度越大，電阻R越小，電流總電流I越大，的功率越大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)閉合回路歐姆定律可知電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比為即電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變，故D正確。故選D。8.如圖所示，Q1、Q2是兩個(gè)電荷量絕對值相等的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為它們連線的中點(diǎn)，M、N為連線中垂線上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.若Q1、Q2均帶正電，則在中垂線上，EO≠0B.若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，則在中垂線上，EO最大C.若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，則EM>EN，D.若Q1、Q2均帶正電，則EM>EN，【答案】BC【解析】【詳解】AD．若Q1、Q2均帶正電，兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向，因此合場強(qiáng)EO=0，而在中垂線上無窮遠(yuǎn)處，合場強(qiáng)也為零，因此在中垂線上，從O點(diǎn)向無窮遠(yuǎn)處，場強(qiáng)先增大后減小，而電勢逐漸降低，因此無法知道EM、EN的大小關(guān)系，但，AD錯(cuò)誤；BC．若Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，在中垂面上，距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，兩個(gè)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)越小，而且兩個(gè)分場強(qiáng)夾角越大，因此合場強(qiáng)越小，故O點(diǎn)的合場強(qiáng)最大，且中垂面為等勢面，電勢相等，BC正確。故選BC。9.電源、開關(guān)、平行板電容器連成如圖所示電路，上極板接地。閉合開關(guān)S，電源對電容器充電后，電容器帶電量為Q，兩極板間電壓為U，板間電場強(qiáng)度大小為，電容器中的P點(diǎn)電勢為，則下列說法正確的是（）A.若將上板下移少許，Q增大，U不變，變大，變大B.若將上板下移少許，Q不變，U減小，減小，變小C.若斷開開關(guān)S，將上板下移少許，Q增大，U不變，增大，變小D.若斷開開關(guān)S，將上板下移少許，Q不變，U減小，不變，變大【答案】AD【解析】【詳解】AB．閉合開關(guān)S，則極板間電壓U不變，若將上板下移少許，即減小極板間距d，由可知電容器的電容C增大，根據(jù)可知Q增大，根據(jù)可知變大，P點(diǎn)電勢為為負(fù)值，設(shè)P點(diǎn)到下板的距離為x，則由于x不變，增大，U不變，則變大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．?dāng)嚅_電源后電容器帶電量Q不變，若將上板下移少許，即減小極板間距d，由可知電容器的電容C增大，根據(jù)可知U減小，而將三式聯(lián)合可得可知不變，P點(diǎn)電勢為為負(fù)值，設(shè)P點(diǎn)到下板的距離為x，則由于x和不變，而減小，則變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，電場線與矩形所在平面平行.已知φa＝20V，φb＝24V，φd＝12V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以υ0的速度射入此電場，入射方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)．不計(jì)質(zhì)子的重力．下列判斷正確的是()A.從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為B.場強(qiáng)的方向由b指向dC.c點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢D.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場力做功為8eV【答案】AD【解析】【詳解】根據(jù)題意，在勻強(qiáng)電場中，沿著電場線方向每前進(jìn)相同的距離，電勢變化相等，可以做出如下圖所示的等勢線A、從圖中可以得到電場線沿bo方向，質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做類平拋運(yùn)動(dòng)，初速度方向的位移大小為，則初速度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，故A正確．B、電場線與等勢線相互垂直，根據(jù)圖中所畫的等勢線可以畫出與之想垂直的電場線，知，電場線應(yīng)該由b指向o，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)圖示知道：c點(diǎn)電勢低于a點(diǎn)電勢，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)，質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做功為,故D正確；綜上所述本題正確答案為AD二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）11.實(shí)驗(yàn)課中，同學(xué)們用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。（1）實(shí)驗(yàn)過程有兩組同學(xué)分別用了圖2、圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認(rèn)為______（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好。（2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)分度的游標(biāo)卡尺測量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為______cm；（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測量5種不同擺長與單擺的振動(dòng)周期的對應(yīng)情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標(biāo)系中，圖中各坐標(biāo)點(diǎn)分別對應(yīng)實(shí)驗(yàn)中5種不同擺長的情況。畫出該同學(xué)記錄的圖線______。由圖象可知重力加速度g=______。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（4）實(shí)驗(yàn)中，三位同學(xué)作出的圖線分別如圖6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對于圖線a和c，下列分析正確的是______（填選項(xiàng)前的字母）。A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值【答案】①.圖3②.2.240③.見解析④.9.87⑤.B【解析】【詳解】（1）[1]圖2所示的懸點(diǎn)在擺球擺動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生松動(dòng)，使擺長發(fā)生變化，造成比較大的誤差，圖3所示的懸點(diǎn)相對圖2牢固許多，擺長在誤差允許范圍內(nèi)可視為不變，故選圖3。（2）[2]小球直徑為（3）[3]剔除掉誤差相對比較大的點(diǎn)4，將剩余的點(diǎn)用一條直線擬合，如圖所示。[4]根據(jù)單擺周期公式可得則圖像的斜率為解得（4）[4]A．圖線a有縱截距，即L為零時(shí)T不為零，說明所測擺長相對實(shí)際值偏小，而誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L會(huì)造成所測擺長較實(shí)際值偏大，故A錯(cuò)誤；BC．由前面分析可知圖像斜率k與g成反比，所以圖線c的斜率小于圖線b的斜率說明圖線c對應(yīng)的g值大于圖線b對應(yīng)的g值，而誤將49次全振動(dòng)記為50次，導(dǎo)致所測周期較實(shí)際值偏小，則所測g值應(yīng)較實(shí)際值偏大，所以出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次，故B正確，C錯(cuò)誤。故選B。12.某同學(xué)在進(jìn)行“測定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑為d=_________；（2）測得接入電路的金屬絲的長度為L，已知其電阻大約為20。在用伏安法測其電阻時(shí)，除必選電源E（電動(dòng)勢1.5V，內(nèi)阻很?。?、導(dǎo)線、開關(guān)S外，還有下列器材供選擇：電流表（量程100mA，內(nèi)阻約）電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約）電壓表（量程3V，內(nèi)阻約）電壓表（量程1.5V，內(nèi)阻約）滑動(dòng)變阻器（范圍）滑動(dòng)變阻器（范圍）為了使測量值較準(zhǔn)確并且電壓從零開始連續(xù)可調(diào)，電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________（填字母代號）。并將設(shè)計(jì)好的測量電路原理圖畫在虛框內(nèi)（）；（3）若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，用上述測得的物理量計(jì)算金屬絲的電阻率的表達(dá)式為_________（用U、d、I、L表示）?！敬鸢浮竣?.900②.③.④.⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)可得，該金屬絲的直徑為（2）[2][3][4]電源電動(dòng)勢為1.5V，則應(yīng)選用量程為1.5V的電壓表，即電壓表應(yīng)選V2，電路中的最大電流約為則為了測量的讀數(shù)誤差小，應(yīng)選量程為100mA的電流表，即電流表應(yīng)選A1，為了便于調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。[5]待測金屬絲電阻大約為20遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻20，則選用電流表外接法測量的相對誤差較小，實(shí)驗(yàn)為了測盡可能多的數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器可選用分壓式接法，所得電路原理圖如下圖所示（3）[6]根據(jù)電阻定律可得又金屬絲的橫截面為聯(lián)立可得，金屬絲的電阻率為三、計(jì)算題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、公式、方程式和重要的演算步驟，只寫出結(jié)果不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出明確的數(shù)值和單位）13.如圖所示，電源電動(dòng)勢，電源內(nèi)阻不計(jì)。定值電阻。求：（1）在ab之間接一個(gè)電容器，閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后電容器上所帶的電量；（2）在ab之間接一個(gè)內(nèi)阻的電壓表示數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）電流為ab之間電勢差為又聯(lián)解得（2）R2與電壓表并聯(lián)的電阻為干路電流為電壓表示數(shù)為聯(lián)解得14.如圖所示是一列沿x軸方向傳播的機(jī)械波圖像，實(shí)線是t1=0時(shí)刻的波形，虛線是t2=1s時(shí)刻的波形，求：（1）該列波的周期和波速；（2）若波速為11m/s，其傳播方向如何？從t1時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)至波谷位置的最短時(shí)間是多少？【答案】（1）見解析；（2）沿x軸負(fù)方向，【解析】【分析】【詳解】（1）由圖像知，波長，，若波沿x軸正方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達(dá)式為（n=1，2，3，…）則有（n=1，2，3，…）解得（n=1，2，3，…）波速為（n=1，2，3，…）若波沿x軸負(fù)方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達(dá)式為（n=1，2，3，…）則有（n=1，2，3，…）解得（n=1，2