重庆市荣昌中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市荣昌中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析），共13页。试卷主要包含了单项选择，多项选择题，实验题，本题共2小题，共15分等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择（本题共有7个小题，每小题4分，共28分）
1. 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（ ）
A. 电场强度大的地方，电势一定高
B. 电场强度不变，电势也不变
C 沿着电场线方向电势逐渐降低
D. 电场强度为零时，电势一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场强度大的地方，电势不一定高，如负点电荷，电场强度大的地方电势低，A错误；
B．在匀强电场中，沿着电场线的方向，电场强度不变，电势降低，B错误；
C．例如正电荷顺着电场线运动，电场力做正功，电势能降低，因此电势降低，C正确；
D．两个等量同种电荷连线中点的电场强度为零，电势不为零，D错误。
故选C。
2. 某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长为原来的2倍，那么该导线的电阻率和电阻分别变为（ ）
A. 4和4RB. 和4RC. 16和16RD. 和16R
【答案】B
【解析】
【分析】体积不变，长度变长，则横截面积变小，然后根据求解。
【详解】电阻率与金属的长度、横截面积无关，所以电阻率不变；电阻为
均匀拉长为原来的2倍，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，由于导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体电阻变为原来的4倍
故选B。
3. 如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）

A. R1：R2 =1：3
B. R1：R2 =3：1
C. 将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3，故A正确，故B错误；
C．将R1与R2串联，通过的电流相同，所以电流比I1：I2=1：1，故C错误；
D．将R1与R2并联后接于电源上，则R1与R2两端加上相同电压，则电流之比等于电阻的反比，电流比I1：I2=3：1，故D错误；
故选A。
4. 某电场的电场线分布如图实线所示，一带正电粒子仅在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示。则粒子的加速度a、动能Ek、电势能Ep的变化情况是（ ）
A. aA>aB，EkAEpBB. aAEpB
C. aAEkB，EpA>EpBD. aA>aB，EkAEpB
【答案】B
【解析】
【详解】由带电粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向右，即大致沿电场线方向，粒子带正电，电场力与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大。电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，由
加速度增大。
故选B。
5. 如图所示，直线为某电源的图线，直线为某电阻的图线。用该电源和该电阻组成闭合电路后，该电阻正常工作。下列说法正确的是（ ）
A. 该电源的电动势为
B. 该电源的内阻为
C. 该电阻的阻值为
D. 该电源的输出功率为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由图像可知，该电源的电动势为3V，选项A错误；
B．该电源的内阻为
选项B错误；
C．该电阻的阻值为
选项C错误；
D．该电源的输出功率为
选项D正确。
故选D。
6. 在如图所示的电路中，滑动变阻器滑片向左移动一段距离，则与原来相比（ ）
A. 电压表读数变大B. 灯泡变暗
C. 电源的总功率变大D. 电源内阻的热功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．滑动变阻器滑片P向左移动，变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，即电压表示数减小，故A错误；
B．由于灯泡支路和电阻R支路并联，电阻R两端电压变小，电流变小，故流过灯泡的电流变大，灯泡变亮，故B错误；
C．由于电路中的总电流变大，根据
可知，电源的总功率变大，故C正确；
D．根据
可知，电源的内阻的热功率变大，故D错误；
故选C。
7. 如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的
A. 3倍B. 9倍C. 倍D. 倍
【答案】A
【解析】
【详解】对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量e，质量为m，速度为v，极板的长度为L，极板的宽度为d，电场强度为E；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向:L=vt;竖直方向：，得:,若速度变为原来的，则仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的3倍;故A正确，B，C，D错误.
故选A.
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分）
8. 关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A. 由可知，电阻只与导体的长度和横截面积有关系
B. 单位时间内通过导线横截面电荷量越多，导线中的电流就越大
C. 因为电流有方向，所以电流是矢量
D. 当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻突然变为零的现象叫超导现象
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由可知，电阻只与导体的长度和横截面积及材料的电阻率，还和环境温度有关系，所以A错误；
B．根据电流的定义公式
可知，单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大，所以B正确；
C．虽然电流有方向，但是电流不遵循平行四边形定则，电流是标量，所以C错误；
D．当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻突然变为零的现象叫超导现象，所以D正确；
故选BD。
9. 如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻（R1>r） ，R2为可变电阻，以下说法中正确的是（ ）
A. 当R1=R2+r时，R1上获得最大功率
B. 当R2=R1 +r 时，R2上获得最大功率
C. 当R2=0时，电源输出功率最小
D. 当R2=0时，电源的输出功率最大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD．令外电路电阻为，则电源输出功率为
根据数学对勾函数规律可知，在外电阻大于电源内阻时，上述函数为减函数，当外电阻小于电源内阻时，上述函数为增函数，由于定值电阻R1>r，可知外电阻始终大于电源内阻，可知，当R2=0时，电源的输出功率最大，故C错误，D正确；
A．R1上消耗的功率
可知，增大，R1上消耗的功率减小，则当R2=0时，R1上获得最大功率，故A错误；
B．将定值电阻R1与电源等效为一个新电源，根据上述对勾函数规律可知，当R2=R1 +r 时，R2上获得最大功率，故B正确。
故选BD。
10. 某静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动。下列叙述正确的是（ ）
A. 粒子从向右运动到运动的过程中做匀减速运动
B. 从O运动到的过程中，电势能先增大后减小
C. 若，则粒子运动到处时速度最大，其大小为
D. 若，粒子运动到时速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图像的斜率表示电场强度，由图像可知从到电场强度逐渐减小，电势升高，电场线由高电势点指向低电势点，可知场强方向沿轴负方向，粒子带正电，粒子所受的电场力方向沿轴负方向，当粒子以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动，则粒子做加速度减小的减速运动，故A错误；
B．由图可知从0到电势先升高后降低，根据电势能公式
可知正粒子的电势能先增大后减小，故B正确；
C．根据上述，粒子从O运动到的过程中的电势能先增大后减小，则动能先减小后增大，可知若初速度，当粒子运动到处时电势能最小，则此时动能最大，速度最大，根据动能定理有
解得
故C正确；
D．根据上述，从O向运动的过程中，粒子沿轴正方向做减速运动，若减速到零，由动能定理有
解得
表明粒子运动到位置之前速度就减为0，故D错误。
故选BC。
三、实验题，本题共2小题，共15分。
11. 在“测定金属的电阻率”的实验中
（1）某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图1所示，则该金属丝的直径为_____mm。
（2）用量程为3V的电压表和量程为0.6A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2所示，则电压表的读数为_____ V，电流表的读数为_____A。
（3）用米尺测量金属丝的长度L=0.810m．利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为_____Ω•m（保留二位有效数字）。
【答案】 ①. 2.935 ②. 2.60 ③. 0.52 ④. 4.2×10﹣5Ω•m
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为：d=2.5mm+43.5×0.01mm=2.935mm；
（2）[2][3]因电压表的每小格读数为0.1V，所以应估读到0.01V，所以电压表的读数为：U=2.60V；
同理，电流表的每小格读数为0.02A，应估读到0.01A，所以电流表的读数为：I=0.52A．
（3）[4]根据R=得
带入数据得
ρ=4.2×10﹣5Ω•m
12. 现有一节干电池（电动势约为），电压表（量程为，内阻约），电流表（量程为，内阻为），滑动变阻器，电键一个及导线若干。
(1)为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用如图所示的电路测得多组电压和电流值，并作出了如图乙所示的图线，由此可得该电源电动势_______，内阻___________（结果均保留两位小数）；
(2)另一小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，电路图如图丙所示。他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线。若该图像的斜率为，纵轴截距为，则此电源电动势___________，内阻___________。
【答案】 ①. 1.50 ②. 1.00 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由图2所示电路图可知，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压
再结合由图的图像可得：电源电动势
[2]内阻
(2)[3][4]由图所示电路图可知，由闭合电路的欧姆定律可知，电源电动势
整理得
即图像的斜率
纵轴截距
故电源电动势
电源内阻
四、计算题，本题共3个小题，共37分。
13. 如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，24W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=0.4Ω，求：
（1）路端电压；
（2）干路电流；
（3）电动机的输出功率。
【答案】（1）8V；（2）8A；（3）30W
【解析】
【详解】（1）路端电压等于电灯L的电压，即
U=8 V
（2）由
E=U＋Ir
得
（3）灯泡正常发光
电动机的电流
IM=I－IL=5 A
电动机消耗的总功率
P电=UMIM=8×5 W=40 W
电动机内阻消耗的功率
P内=IM2R0=52×0.4 W=10 W
所以输出功率为
P出=P电－P内=40 W－10 W=30 W
14. 一个电荷量为q=-2×10-8C，质量为m=1×10-14 kg带电粒子，由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d=8 cm，极板长L=8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求：
（1）粒子出加速电场时的速度v0的大小；
（2）粒子出偏转电场时偏移距离y；
（3）P点到O2的距离y′。
【答案】（1）8×104 m/s；（2）3×10-2 m；（3）0.09 m
【解析】
【分析】
【详解】（1）由动能定理可得
代入数据解得
（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向上
在竖直方向上
联立并代入数据，解得
（3）由几何知识知
解得
15. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。
【答案】(1)；(2) ；(3) .
【解析】
【详解】(1)设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理有

又因为
Eq=mg
联立两式解得
(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则

解得

(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行，即轨道对滑块作用力在某一点时为零，速度最小，即：当N=0时，v最小，设滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小（设为vn）则有

解得