安徽省蕪湖市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題 （解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度第一學(xué)期蕪湖市中學(xué)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控高二物理試題卷本試題卷共6頁(yè)，20小題，滿分100分，考試用時(shí)100分鐘。注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、考場(chǎng)/座位號(hào)、班級(jí)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卷上，將條形碼橫貼在答題卷右上角“條形碼粘貼處”。2.作答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆在答題卷上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的〖答案〗信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗?！即鸢浮讲荒艽鹪谠囶}卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，〖答案〗必須寫(xiě)在答題卷各題目指定區(qū)域內(nèi)；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的〖答案〗，然后再寫(xiě)上新〖答案〗；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液，不按以上要求作答無(wú)效。4.考生必須保證答題卷的整潔，考試結(jié)束后，將試題卷和答題卷一并交回。一、選擇題（每小題4分，共40分；1-8小題為單選題，9-10小題為多選題，全部選對(duì)得4分，選不全得2分，錯(cuò)選或不答得0分）1.在電磁學(xué)的發(fā)展中，許多科學(xué)家做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法符合史實(shí)的是（）A.密立根最早測(cè)得元電荷e的數(shù)值B.麥克斯韋率先提出“力線”這一概念，用來(lái)描述電磁場(chǎng)C.赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，建立了完整的電磁場(chǎng)理論D.庫(kù)侖通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)得出了庫(kù)侖定律，并測(cè)出了靜電力常量的值〖答案〗A〖解析〗A．密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)，最早測(cè)得元電荷e的數(shù)值，故A正確；B．法拉第率先提出“力線”這一概念，用來(lái)描述電磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，麥克斯韋建立了完整的電磁場(chǎng)理論，故C錯(cuò)誤；D．庫(kù)侖通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)得出了庫(kù)侖定律，但是，由于在庫(kù)侖時(shí)代，電荷量的單位還沒(méi)有規(guī)定，即具體是誰(shuí)測(cè)出了靜電力常量的值，并不確定，故D錯(cuò)誤。2.如圖所示，、是可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)帶正電的小球，電荷量都為。用長(zhǎng)為絕緣輕繩懸掛在同一點(diǎn)，靜止時(shí)相距10cm，，則兩球的庫(kù)侖力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)庫(kù)侖定律可得兩球的庫(kù)侖力大小為故選D。3.在某電場(chǎng)中，將電荷量的正電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，克服靜電力做功，則、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差故選C。4.在坐標(biāo)平面內(nèi)有方向平行于該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，四點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，已知、、三點(diǎn)電勢(shì)分別為、、，下列說(shuō)法正確的是（）A.坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為B.點(diǎn)的電勢(shì)為C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D.勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸正方向〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)解得坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得點(diǎn)的電勢(shì)為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．則y軸為等勢(shì)面，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸負(fù)方向，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.甲、乙為兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，邊長(zhǎng)為、、，將它們接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)體的電流方向如圖甲、乙所示，若理想電流表、的示數(shù)相等，則導(dǎo)體甲、乙的電阻率之比為（）A.1：9 B.9：1 C.1：3 D.3：1〖答案〗A〖解析〗甲的電阻乙的電阻理想電流表、的示數(shù)相等，則解得故選A。6.手機(jī)和平板電腦的觸摸屏多數(shù)采用的是電容式觸摸屏，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路。平行板電容器的上、下兩極板、分別接在一恒壓直流電源的兩端，上極板為可動(dòng)電極，下極板為固定電極。當(dāng)用手指觸壓屏幕上某個(gè)部位時(shí)，可動(dòng)電極會(huì)向下移動(dòng)，從而改變電容器的電容。當(dāng)壓力增大時(shí)（）A.電容器的電容減小 B.電容器所帶電荷量減小C.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小 D.電阻上有從流向的電流〖答案〗D〖解析〗A．當(dāng)壓力增大時(shí)，兩板間距減小，根據(jù)可知，電容器的電容增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)Q=CU因兩板電壓一定，則C增加時(shí)電容器所帶電荷量增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電容器所帶電荷量增加，電容器充電，則電阻上有從流向的電流，選項(xiàng)D正確。7.如圖所示，電流表和是由兩個(gè)相同電流計(jì)改裝而成，現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，則有（）A.、讀數(shù)之比為1：1B.、的讀數(shù)之比為5：1C.、的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為5：1D.、的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1：5〖答案〗B〖解析〗AB．兩電流表由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成，根據(jù)電流表改裝原理可知改裝后電流表內(nèi)阻為則、的內(nèi)阻之比為兩電流表并聯(lián)，則電壓相等，則電流之比，即讀數(shù)之比為5：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．、的量程之比為5:1，讀數(shù)之比為5:1，則指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1：1，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。8.芯片制造中重要工序之一是離子注入，速度選擇器是離子注入的重要組成部分。如圖所示，從左側(cè)離子源發(fā)射出速度不同的各種離子，僅有部分離子沿平行于紙面的水平直線穿過(guò)速度選擇器右側(cè)擋板上的小孔（擋板未畫(huà)出）。已知速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，速度選擇器置于真空中，不計(jì)離子受到的重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.速度選擇器只能篩選正電荷，不能篩選負(fù)電荷B.篩選出的離子的速度大小一定為C.篩選出的離子的比荷一定相同D.只增大電場(chǎng)強(qiáng)度，離子的動(dòng)能一定增加〖答案〗D〖解析〗ABC．能通過(guò)選擇器的離子滿足解得即速度為的粒子都能沿直線通過(guò)選擇器，與電性無(wú)關(guān)，與比荷無(wú)關(guān)，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；D．若離子帶正電，則只增大電場(chǎng)強(qiáng)度，離子受向下的電場(chǎng)力增加，離子向下偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，則離子的動(dòng)能一定增加；若粒子帶負(fù)電，則只增大電場(chǎng)強(qiáng)度，離子受向上的電場(chǎng)力增加，離子向上偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，則離子的動(dòng)能一定增加，選項(xiàng)D正確。故選D。9.如圖所示，、都是阻值為的定值電阻，是阻值足夠大的滑動(dòng)變阻器，電源內(nèi)阻為，、和都是理想電壓表和電流表；、分別表示電壓表、示數(shù)的變化量，表示電流表的示數(shù)變化量。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由左向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.表示數(shù)減小，表示數(shù)減小，表示數(shù)增大B.C.時(shí)，上的輸出功率最大D.〖答案〗BCD〖解析〗A．滑動(dòng)變阻器的滑片由左向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，電路干路電流減小，電流表示數(shù)減小，表示數(shù)減小，定值電阻與電源內(nèi)阻承擔(dān)電壓均減小，可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，即表示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)歐姆定律有則有故B正確；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律有則有結(jié)合上述解得故D正確；C．上消耗的功率根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)勾函數(shù)，作出上述函數(shù)的圖像如圖所示可知，當(dāng)時(shí)，上的輸出功率最大，故C正確。故選BCD。10.如圖所示，等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)（包含邊界）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，在的中點(diǎn)處有一粒子源，沿與平行的方向發(fā)射速率不同，質(zhì)量為，電荷量為的帶負(fù)電粒子，已知這些粒子都能從邊離開(kāi)區(qū)域，，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.速度的最大值為 B.速度的最大值為C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為 D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為〖答案〗AD〖解析〗粒子從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示AB．設(shè)粒子最大軌跡半徑為，由圖中幾何關(guān)系可得解得根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得速度的最大值為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由圖可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的最大圓心角為，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為故C錯(cuò)誤，D正確。二、填空題（每空2分，共14分）11.如圖螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是___________mm；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是___________mm?！即鸢浮?.841或1.842或1.843或1.844或1.845或1.84642.40〖解析〗[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是1.5mm+0.01mm×34.3=1.843mm；[2]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是42mm+0.05mm×8=42.40mm。12.有一種利用磁流體發(fā)電的裝置如圖所示。平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極。則該磁流體發(fā)電機(jī)的正極為_(kāi)__________（選填“A”或“B”）；若A、B兩板相距為，板間的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，等離子體以速度沿垂直于的方向射入磁場(chǎng)，這種磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)__________?！即鸢浮紹〖解析〗[1]根據(jù)左手定則可知，正離子受洛倫茲力向下，則B板集聚正電荷，則該磁流體發(fā)電機(jī)的正極為B；[2]當(dāng)平衡時(shí)可得這種磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大小為E=U=Bdv13.如圖所示，線圈面積為S，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°，則在這一過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量的改變量為_(kāi)_____?！即鸢浮健冀馕觥絒1]線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量則在這一過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量的改變量為14.如圖所示，“”型導(dǎo)線固定并垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知，垂直。導(dǎo)線通入恒定電流時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為_(kāi)________?！即鸢浮健冀馕觥綄?dǎo)線的等效長(zhǎng)度為導(dǎo)線受到的安培力大小為15.如圖所示，是置于通電螺線管正上方的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里。在開(kāi)關(guān)接通后，導(dǎo)線所受安培力方向___________。（選填“向下”、“向上”、“向右”或“向左”）〖答案〗向上〖解析〗在開(kāi)關(guān)接通后，根據(jù)右手螺旋定則可知，導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向水平向左，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線所受安培力方向向上。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）16.小朱和小潘兩位同學(xué)利用一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行電阻率的測(cè)量。其中為電阻絲，經(jīng)測(cè)量得其橫截面積大小為，是阻值為的定值電阻。正確接線后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，記錄多組電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)以及對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的值。（1）在實(shí)驗(yàn)中選用電流表的量程來(lái)測(cè)量電流，示數(shù)如圖乙所示，則電流大小為_(kāi)_________A；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖像如圖丙所示，兩位同學(xué)順便測(cè)得電池的內(nèi)電阻__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖像如圖丁所示，則電阻絲的電阻率________?！即鸢浮剑?）0.30（2）0.20（3）〖解析〗（1）[1]電流表的量程為，分度值為，由圖乙可知，電流大小為。（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得可知丙圖中的圖像的斜率絕對(duì)值為可得電池的內(nèi)電阻為（3）[3]根據(jù)歐姆定律和電阻定律可得可知圖像的斜率為可知電阻絲的電阻率為17.在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中：（1）多用電表直流電壓擋有、和共3個(gè)量程擋位，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，靈敏電流計(jì)滿偏電流為、內(nèi)阻，當(dāng)接線柱接擋位3時(shí)直流電壓擋的量程為，則電阻的大小為_(kāi)__________。（2）利用多用電表測(cè)量某電阻阻值，圖乙為多用電表的表盤。①若使用“”倍率測(cè)量某電阻時(shí)，指針位置如圖乙所示，則該電阻阻值為_(kāi)_____。②關(guān)于多用電表的使用，下列操作錯(cuò)誤的是___________。A．若測(cè)量某電阻時(shí)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，應(yīng)選用更高倍率的擋位完成測(cè)量B．測(cè)量不同電阻的阻值時(shí)，不需要每次都進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，但一定都需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零C．用“”的倍率測(cè)量某電阻時(shí)指針指在20和30刻度正中間，則測(cè)得的阻值小于D．測(cè)量某二極管的正向電阻時(shí)，應(yīng)使黑表筆接二極管的正極〖答案〗（1）40000（2）140B〖解析〗（1）[1]當(dāng)接線柱接擋位2時(shí)直流電壓擋的量程為，則有當(dāng)接線柱接擋位3時(shí)直流電壓擋的量程為，則有聯(lián)立解得（2）①[2]若使用“”的倍率測(cè)量某電阻時(shí)，指針位置如圖乙所示，則該電阻阻值為②[3]A．若測(cè)量某電阻時(shí)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說(shuō)明待測(cè)電阻較大，應(yīng)選用更高倍率的擋位完成測(cè)量，故A正確，不滿足題意要求；B．測(cè)量不同電阻的阻值時(shí)，不需要每次都進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，如果不需要更換歐姆倍率擋位，則不需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，如果需要更換歐姆倍率擋位，則需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故B錯(cuò)誤，滿足題意要求；C．用“”的倍率測(cè)量某電阻時(shí)指針指在20和30刻度正中間，則測(cè)得的阻值小于，故C正確，不滿足題意要求；D．測(cè)量某二極管的正向電阻時(shí)，應(yīng)使黑表筆接二極管的正極，故D正確，不滿足題意要求。故選B。四、計(jì)算題（第18題10分，第19題12分，第20題12分，共34分；計(jì)算過(guò)程要有必要的文字說(shuō)明和相關(guān)的公式，沒(méi)有過(guò)程只有〖答案〗不給分）18.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻。電動(dòng)機(jī)的額定電壓，線圈電阻。求：（1）只閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流和電源的效率；（2）、均閉合后，電動(dòng)機(jī)恰能正常工作，電動(dòng)機(jī)的輸出功率?！即鸢浮剑?），；（2）〖解析〗（1）只閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電路中的電流為此時(shí)電源的效率為（2）開(kāi)關(guān)、均閉合后，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，可得此時(shí)路端電壓為9V，干路電流為可得通過(guò)電動(dòng)機(jī)中的電流為此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為19.如圖甲所示，電子加速器的加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板相距為d。大量電子由靜止加速后，不斷地從兩板正中間沿水平方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。兩板不帶電時(shí)，電子通過(guò)兩板的時(shí)間為，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為、最大值為（未知）的變化電壓時(shí)，偏移量最大的電子恰從兩極板右邊緣射出。電子的電荷量為，質(zhì)量為，不計(jì)電子重力和它們之間相互作用力，求：（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大??；（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓；（3）何時(shí)從左側(cè)進(jìn)入的電子從平行板右側(cè)距離中線上方處飛出？〖答案〗（1）；（2）；（3）（n=1，2，3…）或〖解析〗（1）電子在加速電場(chǎng)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理解得（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做分段類平拋運(yùn)動(dòng)，其中水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，速度為豎直方向做分段勻變速運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示從圖看出在時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電子，出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量最大，依題意得由牛頓第二定律由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得偏轉(zhuǎn)電壓（3）設(shè)時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)