试卷答案
寻你做寻,想你所想

四川省宜宾市第四名校2023-2024高二上学期期中物理试题(原卷版+解析版)

宜宾市四中高2022级高二上学期期中考试
物理试题
第一部分 选择题(共48分)
注意事项:
每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,请用橡皮擦干净后,在选涂其它答案标号。
一、选择题(本题共11小题,1~7题每小题4分,每小题给出的四个选项中只有一个是正确的;8~11题有多个选项符合要求,全部选对得5分,不全得3分,有错选或不选得0分,共48分)
1. 如图,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的正检验电荷受到的电场力大小为F,方向向右。则检验电荷所处位置的电场强度(  )
A. 大小为,方向向右 B. 大小为,方向向左
C. 大小为,方向向右 D. 大小为,方向向左
【答案】A
【解析】
【详解】检验电荷所处位置的电场强度大小为
方向向右。
故选A。
2. 如图所示,在阴极射线管的阴、阳两极间加上电压U,电子电量为-e,电子从阴极出发,到达阳极时(  )
A. 动能不变 B. 动能减少了
C. 电势能减少了 D. 电势能增加了
【答案】C
【解析】
【详解】因为电子从阴极出发到达阳极过程中,电场力做功为,即电场力做正功,则电势能减少,动能增加,且电势能减少了,动能增加了,故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 如图所示,桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点下落到地面上的B点,在此过程中小球的重力势能 ( )
A. 增加mg(h1+h2)
B. 减少mg(h1+h2)
C. 减少mgh1
D. 增加mgh2
【答案】B
【解析】
【详解】小球从高出桌面h1的A点下落到地面上的B点的过程中,重力做了mg(h1+h2)的正功,则重力势能减小mg(h1+h2)。
故选B。
4. 如图所示,一物体在与水平成θ角的拉力F作用下匀速前进了时间t,则(  )
A. 拉力F对物体的冲量大小为Ft
B. 拉力F对物体的冲量大小为Ftcosθ
C. 合外力对物体的冲量大小为Ft
D. 合外力对物体的冲量大小为Ftsinθ
【答案】A
【解析】
【详解】AB.拉力F对物体的冲量为
故A正确,B错误;
CD.物体做匀速直线运动,合外力为0,故合外力的冲量为0,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为、、,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是(  )
A. 由于不清楚粒子运动方向,粒子电性无法判断
B. 粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C. 粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D. 粒子在P点的动能大于在Q点动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势线关系,电荷在电场中的受力方向,曲线运动的合力指向曲线弯曲的内测,画出电荷在轨迹与等势线交点处的电场力方向,如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,电场方向与电场力方向相同,则粒子带正电,故A错误;
B.根据题意,由公式可知,等差等势线越密,电场强大越大,点的电场强度小于点的电场强度,则粒子P点的加速度小于在Q点加速度,故B错误;
CD.假设粒子由,由图可知,电场力做负功,则粒子的电势能增加,动能减少,即粒子在P点电势能小于在Q点电势能,粒子在P点的动能大于在Q点动能,故C错误,D正确。
故选D。
6. 截面积为S的导线中,通有电流为I的电流。已知导线每单位体积中有n个自由电子,每个自由电子的电量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间内通过导线截面的电子数是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设内通过导线截面的自由电子数是N,电流可以表示为
解得
故选A。
7. 如图是实验室用来研究提升货物的装置示意图。电动机内的线圈电阻,电压表的示数10V,电流表的示数0.5A,货物P重力为40N,不计一切摩擦力。下列说法正确的是(  )
A. 电动机线圈上消耗的热功率是5W B. 电动机的输出功率是1W
C. 电动机的输入功率是5W D. 电动机的机械效率是75%
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动机线圈上消耗的热功率为
故A错误;
BC.电动机的输入功率为
则可得电动机的输出功率为
故C正确,B错误;
D.电动机的机械效率为
故D错误。
故选C。
8. 关于电容器和电容,下列说法正确的是(  )
A. 电容器所带电荷量越多,电容越大
B. 电容器两板间电压越低,其电容越大
C. 电容器不带电时,其电容也不为零
D. 电容器电容只由它本身的特性决定
【答案】CD
【解析】
【详解】电容器的电容根据定义
可知,这是比值法定义的物理量,电容由电容器自身决定,与电容器电荷量及板间电压无关,电容器不带电时,其电容也不为零。
故选CD。
9. 对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示),下列说法正确的是(  )
A. 图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件
B. 在图甲中,斜率表示电阻的大小,斜率越大,电阻越大,Ra>Re
C. 在图乙中,斜率表示电阻倒数的大小,斜率越大,电阻越小,RdD. 图线b的斜率变小,电阻变小,图线c的斜率变大,电阻变大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由欧姆定律知,电阻一定时电流与电压成正比,甲乙两图中图线a、e、d、f是定值电阻,表示线性原件,b、c是非定值电阻,表示非线性元件。故A正确;
B.甲图像中斜率表示电阻,图线a的斜率大于图线e的斜率,所以。故B正确;
C.乙图线中斜率表示电阻的倒数,图线d的斜率大于图线f的斜率,所以。故C正确;
D.甲图像中斜率表示电阻,则图线b的斜率变小,电阻变小,乙图线中斜率表示电阻的倒数,则图线c的斜率变大,电阻变小。故D错误。
故选ABC。
10. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程,实验时将开关S拨到1端,用直流8 V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为t=0时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是( )
A. 由I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2×10-3 C
B. 由I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2 C
C. 此电容器电容约为4.0×10-4 F
D. 此电容器的电容约为0.4 F
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将横坐标t分成许多很小的时间间隔,在这些很小的时间间隔里,放电电流I可以视为不变,则为这段时间内的电量,则电容器所带的电荷量为
式中、…为图中的狭条形面积,由此可知,电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4C=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个(不满半格的舍去),总放电量为
Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故A正确,B错误;
CD.由电容的定义式,可得电容值
故C正确,D错误。
故选AC。
11. 如图甲,长木板A静放在光滑的水平面上,质量m =1 kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g =10 m/s ,由此可得( )
A. A的质量mA =1 kg
B. A、B间的动摩擦因数为0.2
C. 木板A的长度至少为2 m
D. 0~2 s内,A、B系统机械能的损失为3 J
【答案】BD
【解析】
【详解】由图示图象可知,木板获得的速度为 v=1m/s,A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:mv0=(m+mA)v,解得:mA=2kg,故A错误;0~2s内,A、B系统机械能的损失为:,故D正确;B的加速度大小:,由牛顿第二定律得 μmg=ma,解得 μ=0.2,故B正确;根据“面积”之差求出木板A的长度即:,故C错误.所以BD正确,AC错误.
第二部分 非选择题(共52分)
注意事项:
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题(共14分)
12. 要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);
电键一个、导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 _____(填字母代号);
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
(2)实验电路图应选用下列的图____________(填字母代号);
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是__________________W。
【答案】 ①. A ②. B ③. 0.1
【解析】
【详解】(1)[1]由于实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,所以滑动变阻器应采用分压式接法,为了便于控制分压,应选择最大阻值较小的A。
(2)[2]小灯泡正常发光时的电阻为
而小灯泡电阻随温度升高而增大,所以小灯泡的电流小于额定电流时,其电阻小于15Ω,综上所述可知,实验过程中小灯泡的电阻将始终满足
所以为了减小系统误差,电流表应采用外接法,而滑动变阻器采用分压式接法。
故选B。
(3)[3]如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,设灯泡两端电压为U,电路中电流为I,根据闭合电路欧姆定律有
代入数据并整理得
将上式对应的图线与小灯泡的I-U图线作在同一坐标系中如图所示,则两图线交点(1.0V,0.10A)为小灯泡的工作点,此时小灯泡消耗的功率为
13. (1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________。
(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度、直径和金属丝接入电路时的电流和其两端的电压,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为___________。
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约,内阻不计;
B.电流表A:量程,内阻约;
C.电压表V:量程,内阻约;
D.滑动变阻器:最大阻值;
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________(填“甲”或“乙”).
【答案】 ①. 0.680 ②. 29.8 ③. ④. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为,由图中刻度可知金属丝的直径为
[2]10分度游标卡尺的精确值为,由图中刻度可知工件的外径为
(2)[3]根据电阻定律可得


联立可得电阻率表达式为
(3)[4]金属丝的电阻大约为,由于
故电流表应采用外接法,实验电路应该选图甲。
三、计算题(写出必要的文字说明,3个小题,14题10分,15题12分,16题16分,共38分)
14. 如图为一款游乐场电动车的原理图。已知电源电动势E=32V,灯泡L规格为“30V 15W”且电阻不变,电动机M的内阻,当电动车正常行驶时,灯泡L恰好正常发光,且干路电流I=2.5A。在电动车正常行驶状态下,求:
(1)电源的内阻r;
(2)电动机机械功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)灯泡L正常发光,故路端电压为
由闭合电路欧姆定律
代入数据解得
(2)灯泡L的电功率为
代入数据得
根据并联电路特征可知通过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机线圈的热功率为
由电动机能量转化特征可知
代入数据解得
15. 图示是“加速度计”的原理图.水平支架A、B固定在待测物体上,小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上,将轻质弹簧一端固接于支架A上,另一端与小球相连,其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿AB方向做变速运动,滑块在支架上相对AB中点发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.已知小球的质量为m, 弹簧的劲度系数为k, 电源电动势为E, 内阻为r, 滑动变阻器总阻值R=4r, 有效总长度为L . 当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为正方向.
(1)请写出待测物体沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.
(2)确定该“加速度计”能测量的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】电压表测量滑动变阻器左侧部分的电压,由闭合电路欧姆定律可得出电压的表达式;由弹簧的移动可得出此时的受到的弹力,由牛顿第二定律可得出加速度与电压间的关系;由题意可知电压表测量的电压范围及m的运动范围;则由(1)中的表达式可得出测量范围.
【详解】解:(1)设待测物体沿AB方向有加速度a,滑块将向左移x,满足
回路中的电流为:

输出电压为:
故有:
(2)由题意可知:
结合a与U的表达式,可知加速度计能测量的最大值为
16. 如图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4。开始时,A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能Ep=16J。现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧。
(1)求物块B被弹开时速度的大小;
(2)A与P相碰后静止,当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘在一起向右滑动,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,求P对A做的功。
【答案】(1)4m/s;(2)162J
【解析】
【详解】(1)对于A、B物块被弹簧分开的过程,由动量守恒定律得
mvA=mvB
根据能量守恒知
代入数据得
vA=vB=4m/s
(2)以B物体为研究对象,因为vB>v,B物体返回到水平面MN后他的速度为
vB1=v=2m/s
设A与B碰前的速度为vA1,B被A碰撞一起向右运动的速度为vB2,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,则B物体的末速度vB3=0,由匀变速直线运动规律知
vB22=2as
且有
μmg=ma
解得
vB2=8m/s
对于A、B的碰撞过程由动量守恒得
mvA1-mvB1=2mvB2
解得
vA1=18m/s
由动能定理得P对A做的功为宜宾市四中高2022级高二上学期期中考试
物理试题
第一部分 选择题(共48分)
注意事项:
每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,请用橡皮擦干净后,在选涂其它答案标号。
一、选择题(本题共11小题,1~7题每小题4分,每小题给出的四个选项中只有一个是正确的;8~11题有多个选项符合要求,全部选对得5分,不全得3分,有错选或不选得0分,共48分)
1. 如图,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的正检验电荷受到的电场力大小为F,方向向右。则检验电荷所处位置的电场强度(  )
A. 大小为,方向向右 B. 大小为,方向向左
C. 大小,方向向右 D. 大小为,方向向左
2. 如图所示,在阴极射线管阴、阳两极间加上电压U,电子电量为-e,电子从阴极出发,到达阳极时(  )
A. 动能不变 B. 动能减少了
C. 电势能减少了 D. 电势能增加了
3. 如图所示,桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点下落到地面上的B点,在此过程中小球的重力势能 ( )
A. 增加mg(h1+h2)
B. 减少mg(h1+h2)
C. 减少mgh1
D. 增加mgh2
4. 如图所示,一物体在与水平成θ角的拉力F作用下匀速前进了时间t,则(  )
A. 拉力F对物体的冲量大小为Ft
B. 拉力F对物体的冲量大小为Ftcosθ
C. 合外力对物体的冲量大小为Ft
D. 合外力对物体的冲量大小为Ftsinθ
5. 如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为、、,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是(  )
A. 由于不清楚粒子运动方向,粒子电性无法判断
B. 粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C. 粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D. 粒子在P点的动能大于在Q点动能
6. 截面积为S的导线中,通有电流为I的电流。已知导线每单位体积中有n个自由电子,每个自由电子的电量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间内通过导线截面的电子数是(  )
A. B. C. D.
7. 如图是实验室用来研究提升货物的装置示意图。电动机内的线圈电阻,电压表的示数10V,电流表的示数0.5A,货物P重力为40N,不计一切摩擦力。下列说法正确的是(  )
A. 电动机线圈上消耗的热功率是5W B. 电动机的输出功率是1W
C. 电动机的输入功率是5W D. 电动机的机械效率是75%
8. 关于电容器和电容,下列说法正确的是(  )
A. 电容器所带电荷量越多,电容越大
B. 电容器两板间电压越低,其电容越大
C. 电容器不带电时,其电容也不为零
D. 电容器的电容只由它本身的特性决定
9. 对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示),下列说法正确的是(  )
A. 图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件
B. 在图甲中,斜率表示电阻的大小,斜率越大,电阻越大,Ra>Re
C. 在图乙中,斜率表示电阻倒数的大小,斜率越大,电阻越小,RdD. 图线b斜率变小,电阻变小,图线c的斜率变大,电阻变大
10. 电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程,实验时将开关S拨到1端,用直流8 V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为t=0时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是( )
A. 由I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2×10-3 C
B. 由I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放电荷量约为3.2 C
C. 此电容器的电容约为4.0×10-4 F
D. 此电容器的电容约为0.4 F
11. 如图甲,长木板A静放在光滑的水平面上,质量m =1 kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g =10 m/s ,由此可得( )
A. A的质量mA =1 kg
B. A、B间的动摩擦因数为0.2
C. 木板A的长度至少为2 m
D. 0~2 s内,A、B系统机械能的损失为3 J
第二部分 非选择题(共52分)
注意事项:
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题(共14分)
12. 要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);
电键一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 _____(填字母代号);
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
(2)实验的电路图应选用下列的图____________(填字母代号);
(3)实验得到小灯泡伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是__________________W。
13. (1)用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________。
(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度、直径和金属丝接入电路时的电流和其两端的电压,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为___________。
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约,内阻不计;
B.电流表A:量程,内阻约;
C.电压表V:量程,内阻约;
D.滑动变阻器:最大阻值;
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________(填“甲”或“乙”).
三、计算题(写出必要的文字说明,3个小题,14题10分,15题12分,16题16分,共38分)
14. 如图为一款游乐场电动车的原理图。已知电源电动势E=32V,灯泡L规格为“30V 15W”且电阻不变,电动机M的内阻,当电动车正常行驶时,灯泡L恰好正常发光,且干路电流I=2.5A。在电动车正常行驶状态下,求:
(1)电源的内阻r;
(2)电动机机械功率。
15. 图示是“加速度计”的原理图.水平支架A、B固定在待测物体上,小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上,将轻质弹簧一端固接于支架A上,另一端与小球相连,其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿AB方向做变速运动,滑块在支架上相对AB中点发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.已知小球的质量为m, 弹簧的劲度系数为k, 电源电动势为E, 内阻为r, 滑动变阻器总阻值R=4r, 有效总长度为L . 当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为正方向.
(1)请写出待测物体沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.
(2)确定该“加速度计”能测量的最大值.
16. 如图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4。开始时,A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能Ep=16J。现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧。
(1)求物块B被弹开时速度的大小;
(2)A与P相碰后静止,当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘在一起向右滑动,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,求P对A做的功。

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