宁夏回族自治区银川一中2022-2023学年高二上学期期末考试物理 Word版含解析

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宁夏回族自治区银川一中2022-2023学年高二上学期期末物理试题一、单选题1.下列说法中正确的是（　　）A.电荷的定向移动方向即为电流的方向B.电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同C.电源内非静电力做功越多，向外提供的电能越多，表明电动势越大D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理【答案】D【解析】【详解】A．正电荷的定向移动方向即为电流的方向。故A错误；B．正电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同。故B错误；C．电源内将单位正电荷从负极移到正极，非静电力做功越多，表明电动势越大。故C错误；D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理。故D正确。故选D。2.取一对用绝缘支柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的（如图所示）。把带正电荷的导体C移近导体A，则（　　）A.A带正电，B带负电B.A端金属箔张开，B端金属箔闭合C.A端金属箔闭合，B端金属箔张开D.分开A、B，再移走C，两金属箔仍都张开【答案】D【解析】【详解】ABC．把带正电荷的导体C移近导体A，由于静电感应可知，A端将感应出负电荷，B端感应出正电荷，所以A带负电，B带正电，A、B端金属箔张开，故ABC错误；

1D．先分开A、B，此时A、B仍带电，再移走C时，电荷不能再进行中和，则A、B两金属箔仍都张开，故D正确。故选D。3.下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）A.由公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B.由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比C.由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比D.由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同【答案】B【解析】【详解】A．金属的电阻率与材料及温度有关，与导体的电阻无关，A错误；B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比，B正确；C．公式中的d指的是匀强电场中沿电场方向的距离，C错误；D．电场强度E的方向与正试探电荷所受电场力F的方向相同，D错误。故选B。4.如图所示，电路中电流表A的量程为0~0.6A，内阻rg=5Ω，电阻R1=1.25Ω，R2=4Ω。下列分析正确的是（　　）A.若用接线柱1、2测电流，则量程为0~1.2AB.若用接线柱1、2测电流，则量程为0~2.4AC.若用接线柱1、3测电压，则量程为0~12VD.若用接线柱1、3测电压，则量程为0~15V【答案】D【解析】【详解】AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1

2并联，根据串并联电路规律可知，改装成的电流表的量程为AB错误；CD．当接线柱1、3接入电路时，电流表A与R1并联后在与R2串联，电流表的量程仍为3A，此时改装后电压表的量程为C错误，D正确。故选D。5.下列各图中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）AB.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，a、b两点的电场强度方向不同，故A错误；B．由图可知，a、b两点处的电场线疏密程度不同，则电场强度大小不同，故B错误；C．由图可知，a、b两点在同一匀强电场中，则a、b两点的电场强度相同，故C正确；D．由图可知，a、b两点处的电场线疏密程度不同，电场线方向也不同，则a、b两点的电场强度不同，故D错误。故选C。6.如图所示是半偏法测电流表内阻的电路图，测量的过程包含以下几个主要的步骤：

3①闭合k1，调节R1的阻值，使电流表满偏；②闭合k2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表半偏；③此时R2的读数即为电流表内阻测量值；④将R1的阻值调到最大；以上步骤，合理的顺序是（）A.①④②③B.④①②③C.④②①③D.④③②①【答案】B【解析】【详解】半偏法测量电流表内阻时，为了保护电流表，应首先把干路中的变阻箱R1调到最大，然后闭合k1接通电路，并调节R1使电流表达到满偏电流Ig，再闭合k2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表示数半偏，由于变阻箱R2和电流表并联其电压相等，电流均为故电流表的内阻值等于此时的R2；故合理的顺序为④①②③，故选B。7.如图所示，三条虚线代表电场方向未知的电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点，据此可知（）A.点的电势较高B.带电粒子通过点时电势能较大C.带电粒子通过点时动能较大D.带电粒子通过点时加速度较大【答案】B【解析】【详解】AB．粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧，且沿电场线切线方向，由于粒子带负电，则场强方向与电场力方向相反，从而可以确定电场的方向，再根据等势面与电场线的关系，画出过Q、P的等势线，如图所示

4由图可知，Q点的电势高于P点电势；由于粒子带负电，根据可知，粒子在P点的电势能大，故A错误，B正确；C．根据能量守恒定律以及前面的分析可知，粒子通过P点时动能较小，故C错误；D．Q点附近电场线比P点附近电场线密集，所以粒子通过Q点时所受电场力较大，则加速度较大，故D错误。故选B。8.用电流表和电压表测量某一电阻的阻值，分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中，按甲图连接时，电流表示数为，电压表示数为；按照乙图连接时，电流表示数为，电压表示数为，比较这两次结果，正确的是（　　）A.电阻的真实值更接近，且大于B.电阻的真实值更接近，且小于C.电阻的真实值更接近，且大于D.电阻的真实值更接近，且小于【答案】B【解析】【详解】电流表示数从甲图的变为了乙图的，变化百分比为电压表示数从甲图的变为了乙图的，变化百分比为所以电流表的示数变化较为明显，也就是电压表的分流效果较为明显，为了减小误差，我们选择甲图来计算电阻的阻值

5考虑到电流表有内阻，中包括了电流表的内阻，所以电阻的阻值小于。故选B。9.如图所示，平行板电容器与电源电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　）A.带电油滴所带电荷为正电荷B.若电容器中间插入一块金属板，则极板所带电荷量将减小C.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向下运动D.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，P点电势升高，带点油滴电势能减小【答案】C【解析】【详解】A．带电油滴恰好处于平衡状态，可知受到的电场力竖直向上，而极板间电场强度方向向下，故带电油滴所带电荷为负电荷，故A错误；B．根据若电容器中间插入一块金属板，相当于极板距离减小，则电容增大，根据由于保持不变，可知极板所带电荷量增大，故B错误；CD．根据将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，极板距离增大，根据可知电场强度减小，带电油滴受到的电场力减小，带电油滴将竖直向下运动，电场力做负功，带点油滴电势能增大；P点与下极板间的电势差减小，且下极板接地，可知P点电势降低；故C正确，D错误。故选C。10.某一沿x轴的电场与x轴关系如图所示，若电场沿x轴正方向，则电场为正，负电荷从x1运动到x2，电势能的变化是（　　）

6A.电势能一直不变B.电势能先增大再减小C.电势能先减小再增大D.电势能先减小再增大再减小【答案】B【解析】【详解】沿轴正方向，电场强度为正，依据与图象，可知，从运动到，电场线先向右，再向左，则电势是先减小，后增大，因此负电荷从运动到，电势能先增大，后减小。故选B。11.如图，在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为R的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为，现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，A为轨迹上的最高点，B为小球静止时的位置，C为O等高点，下列说法正确的是（　　）A.小球在B点的电势能最小B.小球从A运动到C点的过程中，动能一直增大C.小球运动过程中最小的速度是D.若给球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能沿圆周过A点，则在A点的速度为【答案】D

7【解析】【详解】A．小球运动到右边与O等高点时，电场力做功最大，电势能最小，A错误；B．本题由于是电场和重力场组成的复合场，两个场的合力方向沿OB指向B，故可等效与一个方向沿OB指向B的场，则最高点在AC之间，故从A运动到C过程中，速度先减小后增大，即动能先减小后增大，B错误；C．将重力和电场力的合力等效成“等效重力”，重力与电场力的合力电场力为小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，由牛顿第二定律得解得小球的最小速度为C错误；D．根据动能定理可得解得D正确。故选D。12.用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中Rx是待测电阻，是定值电阻，阻值是，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=8cm，则Rx的阻值为（）

8A.80B.100C.150D.180【答案】C【解析】【详解】闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，说明G表两端的电势相等，则根据串并联电压关系有，根据串联电路电压之比等于电阻之比有根据电阻定律公式可知，电阻之比等于长度之比，即有解得故选C。二、多选题13.某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化关系如图，Ex为电场强度在x轴上分量则（　　）A.在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同B.在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小相等C.若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功D.同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能【答案】AD【解析】【详解】AB．沿电场线电势逐渐降低，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同；因φ-x

9图像的斜率大小为场强，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小不相等，选项A正确，B错误；C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电势降低，则电势能减小，则电场力做正功，选项C错误；D．因为R处的电势大于x2处的电势，可知同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能，选项D正确。故选AD。14.研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y为电极，边长，，，把容器里注满待测电解液，在X、Y间加上不同电压后，其图像如图乙所示。忽略电解液的热膨胀，下列说法正确的是（　　）A.电压为15V时，电解液的电阻是B.电压为15V时，电解液的电阻是C.电压为15V时，电解液的电阻率是D.电压U增大时，电解液的电阻率将增大【答案】BC【解析】【详解】AB．由图乙可知，电压为U=15V时，电流为I=5×10-3A，电解液的电阻为R==3000Ω选项A错误，B正确；C．电解液长l=a=0.4m，横截面积S=bc=0.02m2，根据R=ρ解得ρ=150Ω·m选项C正确；D．U—I图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻，电压U增大时，电解液的电阻值减小，所以电解液的电阻率减小，选项D错误。

10故选BC。15.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑的过程中()A.电压表的示数减小B.电压表的示数增大C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大【答案】AC【解析】【详解】变阻器的滑动端向下滑，可知滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电压表示数减小，通过定值电阻的电流增大，定值电阻两端电压增大，根据可知定值电阻两端电压减小，则通过定值电阻的电流减小，电流表示数减小。故选AC。16.如图甲所示，A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，A板的电势为0，一质量为m、电荷量大小为q的负电荷仅在静电力作用下，在刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板运动，恰好到达B板，则（　　）A.电荷在时到达B板

11B.电荷在两板间的最大速度为C.A、B两板间的距离为D.若电荷在时刻进入两极板，它将不能到达B板【答案】BD【解析】【详解】A．电荷恰好能到达B板，意味着电荷达到B板的速度为零，根据题意，电荷先加速时长后减速时长，电荷应该在时到达B板。B．根据A的分析，电荷在时达到最大速度，此时电荷刚好运动到两极板的中间，根据电势差与电场强度的关系，初始位置到极板中间的电势差为，有解得故B正确；C．电荷进入极板先做匀加速运动，后做匀减速运动，刚好时电荷运动位移为两极板的间距解得故C错误；D．若电荷在时刻进入两极板，电荷先加速,然后减速，减速到零，根据上面的分析，电荷此时未到达B板，接下来，电荷向A板加速时长，在图像的基础上画出电荷的图像，如图所示

12由图可知，一个完整周期，电荷在向A板运动，故电荷到达不了B板，故D正确。故选BD。三、实验题17.图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图，图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的U－I图象。（1）为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_______端（选填“A”或“B”）（2）由图乙可知，电源的电动势测量值E=_______V，内阻的测量值r=_______Ω。（计算结果保留两位有效数字）【答案】①.A②.1.5③.1.0【解析】【分析】【详解】（1）[1]为避免烧坏电表，闭合开关前，应该让滑动变阻器阻值最大，所以滑动变阻器滑片应置于A端。（2）[2][3]根据图象与纵轴的交点的纵坐标为E，斜率的绝对值为r，根据图象，所以电源的电动势测量值E=1.5V，内阻的测量值18.某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。

13（1）现有电源（，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流）、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（，内阻约）B．电流表（，内阻约）C．电压表（，内阻约）D．电压表（，内阻约）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)。（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电表示数。某次电表示数如图所示，可知电流表示数________、电压表示数_______。则该电阻的测量值________(保留两位有效数字)。（3）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经的电流值B．电流表测量值大于流经的电流值C．电压表测量值小于两端的电压值D．电压表测量值大于两端的电压值【答案】①.B②.C③.甲④.⑤.⑥.⑦.B⑧.D【解析】【详解】（1）[1][2]由于电源电动势为，所以电压表应选的量程，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流约为

14所以电流表应选B。[3]由于待测电阻满足所以电流表应用外接法，所以应采用图甲电路。（2）[4]电流表量程为，分度值为，读数为。[5]电压表量程为，分度值为，读数为。[6]待测电阻为（3）[7][8]根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时，由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B；若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D。四、解答题19.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为4cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J，求：(1)B、A两点的电势差UBA；(2)匀强电场场强大小。【答案】(1)-5×103V；(2)【解析】【详解】(1)因为电势能增加0.1J即电场力做功为W=-0.1J；A→B电场力做负功0.1J；则所以UBA=-UAB=-5×103V

15(2)根据U=Ed得代入数据解得20.如图所示的电路中，已知R1=4Ω，电流表的读数0.75A，电压表读数2.0V，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为，而电压表的读数变为，求：（1）发生断路的电阻是哪一个？（2）电源电动势和内阻各是多少？【答案】（1）R2；（2）4V；1Ω【解析】【详解】（1）因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R1、R3断路，电压表或电流表无读数，故可断定发生断路的电阻是R2；（2）由R2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则根据闭合电路欧姆定律得即R2未烧断时：路端电压通过R1的电流总电流

16则有即联立解得，21.如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻，电源电动势E=40V。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求：（1）电源内阻r；（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。【答案】（1）；（2）2.5A，87.5W【解析】【详解】（1）当S断开时有解得（2）当开关S闭合时，电动机两端电压通过电动机的电流解得

17电动机输出的机械功率解得22.如图所示，一带电荷量q=＋3×10－5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，闭合开关S，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知两板间距d=0.1m，电源电动势E=14V，不计电源内阻，电阻R1=R2=4Ω，R3=12Ω。取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）R1消耗的电功率为多少；（2）两板间的电场强度的大小；（3）带电小球的质量。【答案】（1）9W；（2）80V/m；（3）3.2×10－4kg【解析】【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可知，回路中的总电流为其中I总=I1＋I3得I1=1.5A

18P1=I12R1=9W（2）两板间电场强度U2=I总R2得E=80V/m（3）带电小球处于静止状态，质量设为m，则有解得m=3.2×10－4kg

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