2022-2023學(xué)年湖北省重點中學(xué)4G+聯(lián)合體高二上學(xué)期11月期中物理試題（解析版）

湖北省重點中學(xué)4G+聯(lián)合體2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期11月期中物理試題一、選擇題（本大題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，1-7題只有一個選項正確，8-11題有多個選項正確。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）1.以下說法正確的是（）A.由E＝上可知電場中某點的電場強度E與F成正比B.由公式φ＝可知電場中某點的電勢φ與q成反比C.公式C＝，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)D.由Uab＝Ed可知，勻強電場中任意兩點a、b間的距離越大，則兩點間電勢差一定越大【答案】C【解析】【詳解】A．電場強度是采用比值定義的，E和F以及檢驗電荷q無關(guān)，E是由電場本身決定的，A錯誤；B．電場中某點的電勢φ與檢驗電荷q無關(guān)，是由電場本身和零電勢點決定的，B錯誤；C．公式是電容的定義式，采用比值法定義，電容器的電容大小C由電容器本身決定，與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)，C正確；D．公式中的d是勻強電場中的任意兩點a、b沿著電場線方向的距離，D錯誤。故選C。2.如圖所示，電解池內(nèi)有一價的電解液，t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)面積為S的截面的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下說法中正確的是（）A.當(dāng)n1＝n2時電流強度為零B.當(dāng)n1＜n2時，電流方向從B→A，電流強度為I＝C.當(dāng)n1＞n2時，電流方向從A→B，電流強度為I＝D.溶液內(nèi)電流方向從A→B，電流強度為I＝【答案】D【解析】【詳解】電流的方向與正離子定向移動方向相同，則溶液內(nèi)電流方向從A到B，t時間內(nèi)通過通過溶液截面S的電荷量為則根據(jù)電流的定義式可得ABC錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示,真空中O點有一點電荷,在它產(chǎn)生電場中有a,b兩點,a點的場強大小為,方向與ab連線成60°角,b點的場強大小為,方向與ab連線成30°角。關(guān)于a,b兩點場強大小,的關(guān)系,以下結(jié)論正確的是（）A.Ea=Eb B.Ea=3EbC.Ea=Eb D.Ea=Eb【答案】B【解析】【詳解】結(jié)合幾何關(guān)系，有根據(jù)公式有即故選B。4.質(zhì)量為m1、m2的小球分別帶同種電荷q1和q2，它們用等長的細(xì)線吊在同一點O，由于靜電斥力的作用，使m1球靠在豎直光滑墻上，m1球的拉線l1呈豎直方向，使m2球的拉線l2與豎直方向成θ角，m1、m2均處于靜止，如圖所示．由于某種原因，m2球的帶電量q2逐漸減少，于是兩球拉線之間夾角θ也逐漸小直到零．在θ角逐漸減小的過程中，關(guān)于l1、l2中的張力FT1、FT2的變化是()A.FT1不變，F(xiàn)T2不變B.FT1不變，F(xiàn)T2變小C.FT1變小，F(xiàn)T2變小D.FT1變小，F(xiàn)T2不變【答案】D【解析】【詳解】小球B的受力情況如圖所示，重力m2g、懸線張力FT、庫侖斥力F，這三個力的合力為0．因此這三個力構(gòu)成封閉的力的三角形，且正好與幾何三角形OAB相似，有：因為OA＝OB，所以FT2＝m2g．即FT2與θ無關(guān)，由于庫侖力的減小，導(dǎo)致B球受到A球的庫侖力大小減小，且方向趨于水平，則有FT1變?。虼薉正確，ABC錯誤．故選D．【點睛】本題從小球的受力分析出發(fā)尋求正確的答案，采用三角形相似法處理，比較簡單，也可以運用函數(shù)法研究．5.如圖為靜電除塵機理示意圖，廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)，帶負(fù)電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。圖中虛線為電場線（方向未標(biāo)）。不考慮塵埃的重力及在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，則（）A.每個塵埃的運動都與一條電場線重合 B.電場線方向由放電極指向集塵極C.塵埃在遷移過程中做勻變速運動 D.塵埃在遷移過程中電勢能減小【答案】D【解析】【詳解】A．粒子僅受電場力，電場線為直線時，運動軌跡才有可能與電場線重合，并且要求初速度為零或者方向與電場線方向一致；塵埃運動方向和電場力方向有夾角，運動軌跡不能與電場線重合，選項A錯誤；B．帶負(fù)電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移，則知集塵極帶正電荷，是正極，所以電場線方向由集塵極指向放電極，選項B錯誤；C．放電極與集塵極間建立非勻強電場，塵埃所受的電場力是變化的，塵埃的加速度是變化的，選項C錯誤；D．塵埃在遷移過程中電場力做正功，則電勢能減小，選項D正確。故選D。6.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻B.所加電壓為5V時，導(dǎo)體的電阻是5ΩC.所加電壓為12V時，導(dǎo)體的電阻是14ΩD.由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小【答案】B【解析】【詳解】A．該元件是非線性元件，歐姆定律適用純電阻元件，所以可用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)的電阻，故A錯誤；B．當(dāng)V時，由圖知電流為A，根據(jù)電阻的定義式故B正確；C．所加電壓為12V時，根據(jù)電阻的定義式故C錯誤；D．由圖可知，隨著電壓的增大，根據(jù)電阻的定義可知導(dǎo)體的電阻不斷增大，故D錯誤。故選B。7.如圖（1）所示，在平行板電容器A附近，有一個帶正電的粒子（不計重力）處于靜止，在A、B兩板間加如圖（2）所示的交變電壓，帶電粒子在電場力作用下由靜止開始運動，經(jīng)時間剛好到達B板，設(shè)此時粒子的動能大小為，若用改變A、B兩板間距的方法，使粒子在時刻到達B板，此時粒子的動能大小為，求等于（）A.35 B.53 C.11 D.925【答案】B【解析】【詳解】設(shè)兩極板間的距離為d，經(jīng)時間剛好到達B板時，粒子先加速然后減小再加速，根據(jù)對稱性可得電場力做功，粒子在時刻到達B板，則兩極板間的距離增大，兩極板間的電壓變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)對稱性可得電場力做功，故，B正確?！军c睛】帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．先分析受力情況再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速、減速，直線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運動的觀點，選用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化的觀點，選用動能定理和功能關(guān)系求解8.靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線．下列說法正確的是（）A.x軸上x1與x2之間的電場強度小于x3與x4之間的電場強度B.正電荷沿x軸從0移到x1的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加C.負(fù)電荷沿x軸從x3移到x4的過程中，電場力不做功，電勢能不變D.電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3，電場力做功為q（φ2－φ1）【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)，圖象的斜率表示電場強度，沿著電場線電勢降低，電場力做功等于電勢能的減小量；【詳解】A、圖象φ-x的斜率表示電場強度，即x軸上x1與x2之間的電場強度等于x3與x4之間的電場強度，都為零，故選項A錯誤；B、由圖像可知：沿x軸從0移到x1的過程中電勢升高，故電場力對正電荷做負(fù)功，電勢能增加，故選項B正確；C、由于x3與x4之間斜率為零，即場強為零，故在此過程中電場力對負(fù)電荷不做功，電勢能不變，故選項C正確；D、電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3，電場力做功為，故選項D錯誤．【點睛】該題能夠從圖中可知，0與x1之間的電勢升高，x1與x2之間電場強度為零，x2與x3之間的電勢降低，x3移到x4之間電場強度為零，這是解題的關(guān)鍵．9.如圖，一點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N單獨在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。已知M粒子帶正電荷，不計粒子重力。下列說法正確的是（）A.a點電勢比d點的電勢高B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功【答案】BC【解析】【詳解】A．由粒子運動軌跡的彎曲方向可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，因為M帶正電荷，所以O(shè)點電荷帶負(fù)電，N帶負(fù)電荷，所以a點電勢比d點的電勢低，故A錯誤；B．M從a到b點，庫侖力做負(fù)功，電勢能增加，動能減小，所以M在b點的動能小于它在a點的動能，故B正確；C．由圖可知e與d到點電荷的距離是相等的，所以兩點的電勢都是相等的，所以N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能，故C正確；D．N在從c點運動到d點的過程，受到排斥力，電場力做正功，故D錯誤；故選BC。10.如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電源E相連，在與兩板等距離的M點有一個帶電液滴恰處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將b板向上平移一小段距離，但仍在M點下方，下列說法中正確的是（）A.液滴仍將處于靜止?fàn)顟B(tài)B.M點電勢升高C.帶電液滴在M點的電勢能增大D.在b板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同【答案】CD【解析】【詳解】A、電容器與電源保持相連，電容器板間的電壓不變，將b板向上平移一小段距離，根據(jù)分析得知板間電場強度增大，液滴所受的電場力增大，液滴將加速向上運動，故A錯誤；B、由U=Ed知，M與a間的電場差增大，a點的電勢為零，M點的電勢小于零，則知M點的電勢降低，故B錯誤；C、由于液滴帶負(fù)電，則帶電液滴在M點的電勢能增大，故C正確；D、在b板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，兩板間的電勢差不變，根據(jù)電場力做功公式W=qU知，電場力做功相同，故D正確；故選CD．【點睛】電容器與電源保持相連，電容器板間電壓不變，將b板向上平移一小段距離，根據(jù)分析電場強度的變化，判斷液滴的運動方向；判斷M與a板間電勢差變化，結(jié)合電勢高低，判斷M點電勢的變化；根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小的結(jié)論，分析電勢能的變化．11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在一個勻強電場，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電小球從O點靜止釋放且沿直線OA方向運動，已知直線OA與豎直方向夾角為θ，下列有關(guān)說法正確的是（）A.小球運動過程中的加速度一定大于gB.滿足運動條件的勻強電場的最小值為C.帶電小球在運動時機械能一定增加D.帶電小球的重力勢能和電勢能之和一定減小【答案】BD【解析】【詳解】A．帶電小球在重力和電場力共同作用下沿OA做勻加速直線運動，則帶電小球所受的合力沿OA方向，由三角形定則作圖知，合力可能等于重力，可能大于重力，也可能小于重力，所以帶電小球運動過程中的加速度可能等于，可能大于，也可能小于，故A錯誤；B．根據(jù)幾何知識可知當(dāng)電場力的方向與合力的方向垂直時，電場力最小，即有可得場強的最小值為故B正確；C．由圖知，電場力與速度的夾角可能小于，也可能等于，也可能大于，電場力對帶電小球可能做正功，也可能不做功，也可能做負(fù)功，帶電小球的機械能可能增加，也可能不變，也可能減少，故C錯誤；D．由于合力對小球做正功，其小球的動能增加，根據(jù)能量守恒知帶電小球的重力勢能和電勢能之和一定減小，故D正確；故選BD。二、非選擇題（共5題，共56分）12.（1）某同學(xué)用多用電表正確測量了一個13.0Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值大約是2kΩ左右的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請你從以下操作步驟中，選擇必需的步驟并排出合理順序：____________A．用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤下中間部位的指針定位螺絲，使表針指向“0”；B．將紅表筆和黑表筆接觸；C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置；D．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置；E．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點。（2）用多用電表測量直流電流時，電流應(yīng)該從_____________（填“紅”或“黑”）表筆流入多用電表?！敬鸢浮竣?DBE②.紅【解析】【詳解】（1）[1]測量大電阻時，應(yīng)先把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置，再將紅表筆和黑表筆接觸，最后調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點，正確順序應(yīng)為DBE；（2）[2]無論用多用電表進行何種（直流）操作測量，電流都應(yīng)該是從黑表筆流出由紅表筆流入多用電表，即“紅進黑出”。13.為了測定金屬絲的電阻率，某實驗小組先用多用電表粗測其電阻大約12.0Ω?，F(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：A．電流表（量程為0～300mA，內(nèi)阻約為1Ω）B．電流表（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω）C．電壓表（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約為3kΩ）D．電壓表（量程為0～15.0V，內(nèi)阻約為5kΩ）E．滑動變阻器（最大阻值為10Ω）F．滑動變阻器（最大阻值為500Ω）G．電源E（電壓為4V）H．開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度，電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選__________，滑動變阻器應(yīng)選___________（均填器材前面的字母）。（2）下列給出的測量電路中，最合適的電路是_____________A．B．C．D．（3）若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為，則該金屬絲的電阻率的計算式為_________?！敬鸢浮竣?A②.C③.E④.B⑤.【解析】【詳解】（1）[1]由可求出待測電阻的最大電流應(yīng)為所以電流表應(yīng)選A；[2]根據(jù)電源電動勢為4V可知電壓表應(yīng)選C；[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻應(yīng)為為便于調(diào)節(jié)，變阻器應(yīng)選E；（2）[4]由于待測電阻滿足電流表應(yīng)用外接法；變阻器采用限流式接法時，電路中的最小電流為已接近電流表A1量程的一半，不方便調(diào)節(jié)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法；所以應(yīng)選擇B電路；（3）[5]根據(jù)電阻定律得解得電阻率14.如圖所示是一個示波管工作的原理圖，電子經(jīng)過加速電場加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行板間距離為d，板長為L，離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)量是h，每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)量（）叫示波管的靈敏度，已知電子的質(zhì)量為，電荷量為，求示波管的靈敏度。【答案】【解析】【詳解】電子加速過程有電子在偏轉(zhuǎn)電場中有，根據(jù)牛頓第二定律有偏轉(zhuǎn)電場中的電場強度解得15.如圖所示，靈敏電流計的內(nèi)阻為，滿偏電流為1mA。當(dāng)使用a、b兩個端點時，是量程為的電流表；當(dāng)使用a、c兩個端點時，是量程為的電流表；當(dāng)使用a、d兩個端點時，是量程為U的電壓表。已知電阻、、的阻值分別為、和。求：（1）量程的值；（2）量程的值；（3）