【期中真题】安徽省宿州市十三所重点中学2022-2023学年高二上学期期中质量检测物理试题.zip

宿州市十三所重点中学2022—2023学年度第一学期期中质量检测

高二物理试卷（选考）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~9小题只有一个选项符合题目的要求，第10~12题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1. 2022年的诺贝尔物理学奖同时授予法国物理学家阿兰阿斯佩、美国物理学家约翰克劳泽及奥地利物理学家安东蔡林格。以奖励他们在量子纠缠、验证违反贝尔不等式及量子信息科学方面所作出的杰出贡献。现在量子的已开始进入我们的生活，下面那些物理量是量子化的（　　）

A. 一个可变电容器的电容 B. 一段导体的电阻

C. 一个物体的带电量 D. 电场中两点间的电势差

【答案】C

【解析】

【详解】所谓量子化就是指数据是分立的不连续的，即一份一份的。

A．可变电容器电容可以通过正对面积的连续变化实现连续变化，A错误；

B．导体的电阻可通过长度的连续变化实现连续变化，B错误；

C．物体的带电量必须是元电荷的整数倍，是量子化的，C正确；

D．电场中两点的电势差可以随着位置的变化而连续变化，D错误。

故选C。

2. 我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱，因为对于电荷量不同的试探电荷，即使是电场的同一点，所受的静电力也不同。那么我们是用什么方法来定义电场强度的（　　）

A. 假设法 B. 类比法 C. 控制变量法 D. 比值定义法

【答案】D

【解析】

【详解】研究发现，不同的电荷在电场中同一点所受静电力不同，而静电力大小与试探电荷电量的比值保持不变，用此比值来定义电场强度大小，以正电荷在该点受力方向为该点电场强度方向，用的是比值定义法。

故选D。

3. 如图，取一对用绝缘支柱支持的导体A和B，使他们彼此接触，B的一端接地。起初他们都不带电，贴在他们下面的两片金属箔是闭合的，现手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，则关于两金属箔的情况，下列说法正确的是（　　）

A. A下面的箔片张开，B下面的箔片也张开 B. A下面的箔片张开，B下面的箔片不张开

C. A下面的箔片不张开，B下面的箔片张开 D. A下面的箔片不张开，B下面的箔片也不张开

【答案】B

【解析】

【详解】把带正电荷的带电体C移近导体A，由于静电感应，A的左端感应出负电荷，下面的箔片张开，A、B以及大地相连成为一个整体，大地远端感应出正电荷，B没有净电荷，下面的箔片不张开。

故选B。

4. 静电力虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后被吸附在电极上。这一原理在生产技术上被广泛应用。下面哪一项不是利用静电现象的（　　）

A. 静电植绒 B. 静电复印 C. 避雷针 D. 静电喷涂

【答案】C

【解析】

【详解】A．静电植绒，是静电现象的应用，A错误；

B．静电复印是利用光敏半导体的光导特性和静电作用复制成品的方法，B错误；

C．在高层建筑上安装避雷针是防止静电的危害，C正确；

D．静电喷涂是利用高压静电电场使带负电涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，D错误。

故选C。

5. 有人用下图描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，一定不正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】ABD．电容器的电容只由电容器本身决定，与电容器所带电荷量无关，与电容器电压无关，故图像应为一条平行于横轴的直线，图像应为一条平行于横轴的直线，故A错误，BD正确；

C．根据电容定义式

可得

可知图像应为一条过原点的倾斜直线，故C正确。

本题选择错误的，故选A。

6. 对于大部分金属导体，在温度明显变化时，导体的伏安特性曲线不再是一条直线，即该导体的电流、电压不再成正比。下图是某次实验测得的某金属的伏安特性曲线，则该金属的伏安特性曲线上一点A。A点对应的电压为、对应的电流为，过A点的切线交纵轴为。则A点对应的电阻为多少（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对于非线性元件，I-U图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则由图可知

得A点对应导体的电阻为

故选A。

7. 下图是示波管的原理图，示波管的偏转电极上加的是待测的信号电压。偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压（如下图）,叫作扫描电压。如果信号电压是周期的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，那么，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像了。若示波管的偏转电极上加的信号电压如图丁所示，则荧光屏上显示的稳定的图像应当是下图的哪一个（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】因偏转电极接入的是锯齿形电压，即扫描电压，且周期与偏转电压上加的是待测的信号电压相同，所以在荧光屏上得到的信号是在一个周期内的稳定图像，则显示的图像与所载入的图像形状是一样的。

故选C。

8. 匀强电场中的三点A、B、C是一个直角三角形的三个顶点，AB的长度为2m，D点为AB的中点，如图所示，已知电场线的方向平行于所在的平面，A、B、C三点的电势分别为10V、6V、2V，设电场强度的大小为E，一电荷量为的正电荷从D点移到C点，静电力做功为W，则（　　）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】A

【解析】

【详解】由于D为AB的中点，则D点的电势

电荷从D点移到C点电场力所做的功为

W=qUDC=q（φD-φC）=1×10-6×（8-2）J=6×10-6J

AB的长度为2m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d＜2m，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed，所以

故选A。

9. 质量分别为，，电荷量分别为，的带同种电荷的小球，分别用长度为，的绝缘细线悬挂在同一点O，当系统稳定时，，与水平方向的夹角分别为60°、30°。则细线，上的拉力之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】

对两小球受力分析，并将力合成如下图

由于受力与夹角为120°，且两个力合成后合力一定竖直向上与重力平衡，故可知、大小均与的重力相等。另外两小球间的静电力是相互作用力，所以所受的库仑力大小也等于，在的合力组成的平行四边形中，由几何关系有

解得

故选C。

10. 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。现有两个量程不同的电压表和两个量程不同的电流表均由相同的表头改装而成。现将这四块电表接入下图电路中，调节滑动电阻器，使四块表均正常工作。关于他们的读数，下列说法正确的是（　　）

A. 、显示的示数相同 B. 流过、的电流相同

C. 、显示的示数相同 D. 流过、的电流相同

【答案】A

【解析】

【详解】AB．V1 、V2都是由相同表头串联电阻改装而成，由于量程不同，改装后阻值不等，并联接入电路时，二者电压相等，而由于阻值不等，所以通过表头电流不同，并联电压相等，所以示数相同，故A正确，B错误；

CD．A1 、A2都是由相同表头并联电阻改装而成，由于量程不同，改装后阻值不等，并联接入电路时，通过两表头电流相同，指针偏转角度相同，由于量程不同，流过、的电流不相同，则示数不同，故CD错误；

故选A。

11. 电场线能直观、方便的反映电场的分布情况。如图是等量同号正点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则（　　）

A. E、F两点场强相同 B. A、D两点场强大小相等

C. B、O、C三点中，O点场强最小 D. 从E向O运动的电子受到的电场力逐渐减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．等量同种正点电荷中垂线上电场方向从连线中点垂直于连线指向无穷远处，E、F两点场强相反，A错误；

B．根据电场线的对称性和方向特点，A、D两点场强相等，B正确；

C．B、O、C三点中，根据电场强度的叠加知O点场强为零，而B、C两点合场强不为零，所以O点场强最小，C正确；

D．从O沿OE向无穷远，存在一场强最大处，可能在O、E之间，则从E向O运动的电子受到的电场力可能先增大后减小，D错误。

故选BC。

12. 如图，将一个带负电小球（可视为质点）放在一粗糙绝缘足够大的水平面上O点，空间存在水平向右的匀强电场，现给小球一向右的初速度，使其动能为，当物体回到出发点时，动能为，取出发点位置的电势能为零，整个过程中可认为阻力大小恒定。则该物体动能和电势能相同时，其动能为多少（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】设小球带电量为q，电场强度为E，阻力大小为f，向右运动的最大位移为s，则由动能定理有

，

联立可得

设小球向右运动x时动能和电势能相等，则

联立可解得

设小球在向左运动x’时动能和势能相等，则

解得

故选BC。

二、实验题（本题共2小题，每空5分，共15分。）

13. 某同学在测金属的电阻率的实验中，用游标卡尺测量了一导体的横截面直径。测得读数如图甲所示，其读数为______mm。

【答案】1.75

【解析】

【详解】图中游标尺的第15条刻度线与主尺16mm刻度线对齐，则可推知游标尺的零刻度线在主尺

16mm-15×1mm=1mm

刻度线右侧，则主尺读数为1mm，游标尺读数为

15×0.05mm=0.75mm

故游标卡尺读数为

1mm+0.75mm=1.75mm

14. 电流传感器可以测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化；将它与计算机相连还能用计算机显示出电流随时间变化的图像，图甲所示的电路中：直流电源电动势为8V，内阻可忽略；C为电容器，先将单刀双掷开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；然后把开关S与2相连，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示电流随时间变化的图像，如下图所示。

Ⅰ．通过实验数据，请计算出电容器电容为______F。

Ⅱ．如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时的曲线与横轴所围成的面积将______（填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】    ①     ②. 不变

【解析】

【详解】Ⅰ[1]根据I-t图像以及可知，图像与坐标轴所围的面积表示电容器放电前所带的电荷量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子表示的电荷量为8×10-5 C；根据数格法的原则，大于半格算一个，小于半格舍去，得出图像所包含的格子个数为37，所以释放的电荷量是

电容器的电容为

Ⅱ[2] 如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，则放电过程中电流变大，放电时间变短，但放电前电容器上的电量是不变的，所以放电时的曲线与横轴所围成的面积将不变。

三、计算题（本题共3小题，共37分。其中15题10分，16题12分，17题15分。）

15. 如图是有两个量程的电流表，当使用A、B两个端点时，量程为0～1A，当使用A、C两个端点时，量程为0～0.1A。已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，求电阻R1、R2的值。

【答案】；

【解析】

【详解】

分别接ab、ac时

解得

16. 如图甲，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在 t ＝ 0 时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为 0）中央的一个电子，在圆板和圆筒 1 之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒 1。 为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。则第n个金属圆筒的长度应该是多少？

【答案】

【解析】

【详解】设电子进入第个圆筒后的速度为，根据动能定理有

得

第个圆筒的长度为

圆筒长度跟圆筒序号的平方根成正比，第个圆筒的长度是。

17. 如图，光滑的圆形竖直轨道ABCD（半径为R，最下方有缺口，小球可以由此进入圆轨道）和光滑的水平轨道AE相切于A点，整个空间存在向右的匀强电场，一带电小球（半径远小于圆轨道的半径）由E点从静止开始在电场力的作用下开始运动并无碰撞的进入圆轨道。已知小球的质量为m，重力加速度大小为g，小球受到的静电力的大小等于重力的倍。为使小球不脱离轨道，E、A之间的长度在什么范围？

【答案】
 

【解析】

【详解】由题意知小球受水平向右的电场力，将电场力与重力合成，合力称为等效重力mg’，则由平行四边形定则可知

方向与竖直方向夹θ=37°斜向右下。从圆轨道的圆心作一条等效重力线，再从圆心作其垂线，分别交圆轨道于H、G、M点（如下图）。

当小球自水平轨道某位置释放后运动到M点速度恰好为零，设此位置距离A为x1，由动能定理

可解得

当小球自水平轨道某位置释放后恰好通过H点，设此位置距离A为x2，由动能定理

由牛顿第二定律

联立解得

为使小球不脱离轨道，E、A之间的长度范围是