2023年高二物理学业水平试题及答案

6.如图5所示，一平行板电容器的两极板A、/?水平放置,fI和电源正极相连，理想二极管具有单向导电性.

现将开关S闭合.位于A、/?两板之间P点的带电粒子恰好处于静止状态,下列说法正确的是

A.断开开关s,将从板向上移动一小段距离,带电粒子将向下移动r^~^~

B.断开开关S,将A板向左移动一小段距离,用电压表测量八、8两板间的电压，电压=

值始终不变—

物理B

C.保持开关S闭合，将R板向左移动一小段距离，电容器的电荷量减小L_----------

图5

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分第I卷第1页至第3页，第11卷第3页至第4D.保持开关S闭合，将"板向上移动一小段距离，带电粒子将向上移动

页考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.满分100分，考试用时100分钟7.如图6所示的U-/图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系；直线II为U//V

某一电阻花的伏安特性曲线；用该电源宜接与电阻A连接成闭合电路，由图像3,°Ki

可知1.5卜

第1卷（选择题，共48分）

A.R的阻值为1.5。1r

注意事项：B.电源电动势为3V,内阻为0.5。^20"A

I.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚

C.电源的输出功率为3.0W

2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动，用橡皮擦干净后，再

D.电源内部消耗功率为0.5W

选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效

8.半径为「的绝缘光滑圆环固定在竖宜平面内，环上套用质量为加、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀

4

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符强电场，如图九珠子所受静电力是其重力的不倍，将珠子从环上最低位置月点由静止释放（$山53。=0.8,

合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

cos530=0.6）,则珠子所获得的最大动能是_______________

1.下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是

A.任意两条磁感线不相交.两条电场线也不相交A.ymgr二

B.电场线和磁感线都是闭合曲线

B・~mgr。

C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线

D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小2图7

C.~mgr

2.如图1所示，，4、B、。、〃是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知.4、B、C三点的电势夕------乃

分别为%=15V、中『GV、a；=3V,由此可得。点电势为

D.y?ngr

A.6V

B.9VB[--------------9.一个电子只在电场力作用下从a点运动到6点的轨迹如图8中虚线所示，图中的平行实线是电场线，下列

C.12V图,说法中正确的是一1

D.15VA.电场线的方向水平向左

B.a点的电势比人点的电势低/

3.如图2所示，M、N两根通电长直导线垂直放置，通有大小相同的电流，方向已标出。0,1/0上

C.电子在。点的电势能比在6点的电势能大“图8

点距两直导线的距离相等，此时测得。点的磁感应强度大小为月。，现将通电长直导线”.0

逆时针转动90。（从上往下看），则此时。点的磁感应强度大小为______________D.电子在a点的动能比在〃点的动能大

A卜

A.2&B.3图210.如图9所示，面积为S的矩形线框处在足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂宜,磁感应强度

大小为凡现使线框以ad边为轴，从图示位置开始顺时针匀速转动，下列说法1E确的是

A.转动过程线框中一直没有感应电流

C.J2BOD.J3BO।

4.两根长度相同、横截面积之比&：&=1：2的均匀铜导线按图3所示接入电路。关IB.转过30。角时，穿过线框的磁通量为？8s

于两段导线，以下说法中正确的是'B

C.转过90。角时,穿过线框的磁通量为0

A.它们的电阻之比为1：2B.它们的电流之比为2：1

D.转过180。角过程中，穿过线框的磁通量变化量为0

C.它们的电子移动速率之比为1：2D.它们的电压之比为2：1

11.如图10所示的电路中，若将滑动变阻器凡滑片上移，则下列说法中正确的是

5.在某电场中，沿二轴的电势分布如图4所示，由图可以判断

A.电流表示数变大

A.*=2m处电场强度一定为零,

B.电压表示数变大

B.沿攵轴正方向，电场强度先增大后减小

C.”2m处电场方向一定沿x轴正方向°[1"2\;3x/mC.小消耗的功率变小

11某负电荷沿石轴正方向移动，电势能始终增大|\D.电源内电路消耗的功率变大

12.如图11甲所示，斜面AC的倾角为30。，以△点为界，，IB部分光滑，（2）溜电动势和内阻：保持群闭合，，断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值

8c部分粗糙,BC=2AB=2LO在8c间存在・平行于斜面的匀强电场.R及电流表@1勺示数/为了直观地得到/与A的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，则图乙坐标系

一质量为〃八电荷量为+，/的物体（可视为质点）从斜面顶端八由静止的横轴”应取（填选项前的字母）o

开始下滑，到达底端C时速度恰好为零,其在BC间的电势能随距B的A.厂B.IC.77D.I2

距离汽的变化关系如图乙所示，重力加速度g取】Om/J、下列说法正图11（3）根据（2）选取的“轴，由图乙可求得电源的电动势£=,内阻「=o（均

确的是用"、鱼及图像中的。、6表示）

A.BC间的匀强电场方向由B指向CB.BC间的匀强电场大小为鬻（4）若考虑电流表内阻的影响，则电动势的测量值（填“大于”“小于”或“等于“）电

动势的真实值。

2

C.物体在RC间运动的加速度大小为2.5m/sD.物体与斜面BC部分的动摩擦因数为g三、计算题（本大题共3小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后

答案不能得分，有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位）

第n卷（非选择题.共52分）15.（10分）如图14所示，两正对着的足够大的平行金属板倾斜放置，与水平方向的夹角均为仇板间存在匀

注意事项：强电场。电量为七、质量为小的小球由静止出发，恰沿水平方向向右做匀加速直线运动，重力加速度为

第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各期的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。g,求:

（1）两极板间电场强度的大小；I

二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）（2）小球出发后,时间内，电场对小球做的功（始终未达到极板）。I

13.（6分）某同学在做“练习使用多用电表”的实验，图12甲为某多用电表。

图14

16.（12分）如图15所示的电路中，电源的电动势E=18V、内阻r=I.0C,电动机的电阻%=2.0Q,电阻

R=I1Q此时也动机正常工作，理想电压表的示数U=12V。

（1）求电动机消耗的电功率；

（2）求电源的输出功率；

（3）若电动机以〃=1.InMs的速度匀速竖直向上提升正物，取重力加速度大小

g=10n）/s2,求该用物的质量°

乙

图12

（1）若用此表测量一阻值约为100。的定值电阻的阻值,下列操作正确的是—

A.将选择开关调到“xl”欧姆挡

B.欧姆调零时,两表笔短接.用螺丝刀转动调零螺丝，使指针与表盘右边零刻度对齐17.（16分）如图16所示，正三角形4MN位于竖直而内.MN在同一水平线上一质量为〃?、电荷量为《的

C.在测量电阻时,应该用两只手分别捏紧电阻两端，使得表笔和电阻接触良好带正电小球（可视为质点）从A点以某一初速度水平抛;小球恰好经过N点。若在该带电小球运动的

D.测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡区域内加上竖直面内的匀强电场I,仍将小球从A点以相同初速度水平抛出，小球从儿、连线上某点经过

（2）图乙为正在测量中的多用电表表俎，如果选择开关在欧姆“X100”挡，则读数为Q；时速率与初速度大小相同；若在该带电小球运动的区域内加上竖直面内的匀强电场U,同时在三角形AM、

所包围的平面内固定放置一个点电荷（电荷量。未知），仍将小球从A点以相同初速度水平抛出，小球恰

如果选择开关在直流电压“2.5V”挡，则读数为V0

（3）若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针几乎不动，则与二极管正好做圆周运动经过、、M点。已知正三角形的边长为心重力加速度为g,静电力常量为人不计空气阻

极相连的是多用电表的（填“红表笔”或“黑表笔”）。力c求：

14.（8分）某同学利用如图13甲所示的电路测量未知电阻％的阻值与（1）小球的初速度大小%;

（2）满足条件的匀强电场【的场强最小值以及方向；/\

电源电动势/和内阻「，投为电阻箱，电流表内阻不计口操作步骤

（3）匀强电场口的场强及点电荷的电荷量Q。/\

如下：

（1）测凡的阻值：先闭合开关乐和，，调节电阻箱，读出此时其示---------\v

数%和对应的电流表示数/,然后再断开S2,调节电阻箱，使电流表图16

示数仍为人读出此时电阻箱的示数殳,则凡的阻值为

图13

（用此、R2表示）。

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8

题只有一项符合题目要求；第9〜12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全

的得2分，有选错的得0分）

题号123456789101112

答案ACCDDDACABCBCCDBC

【解析】

1.任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特

点，故A正确。电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合的曲线，故B错误。电场线和磁感

线都是假想的曲线,并不存在，故C错误。电场线越密的地方，电场强度越大，由公式F=qE

知同一试探电荷所受的电场力越大，故D错误。

2.由于48与CO平行且相等，且电场为匀强电场，则有力B=U女，可得夕A-%=%-外，

解得心,=%-%+9c=15V-6V+3V=12V,故C正确。

3.设M、N两通电导线在。点产生的磁场的磁感应强度分别为8,由安培定则知平

行于N导线向左，B2平行于M导线向外，由于。点到两根导线的距离相等，且两根导线

中的电流大小相等，则两根导线中的电流在0点产生的磁感应强度大小相等，则有

Bi若B,,将通电长直导线"逆时针转动90。，两根通电直导线平行，电流方向相

反，此时两根导线中的电流在。点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，则有

B=2B\=y/iB。,故C正确。

4.根据电阻定律/?=〃,，可知电阻与横截面积成反比，故它们的电阻之比为2：1,故A错

S

误。两段铜导线处于串联状态，电流相等，故B错误。由电流的微观表达式/=可

知电流相等的前提下，电子移动速率与横截面积成反比，故电子移动速率之比为2：1,故

C错误。串联电路中电压与电阻成正比，故它们的电压之比为2：1,故D正确。

物理CW参考答案•第1页（共6页）

5.夕-x图像的斜率等于电场强度，则知x=2m处的电场强度不为零，故A错误。由斜率看

出，从0到3m,图像的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，故B错误。从0

到x=3m处电势不断降低，但x=2m处的电场方向不一定沿x轴正方向，故C错误。沿x

轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电

场力做负功，电势能始终增大，故D正确。

6.断开开关S,电容器电量不变，根据C=*、C=2、E=g解得E=土丝，将A

板向上移动一小段距离，电场强度不变，带电粒子受力不变，所以粒子依然静止，故A错

误。断开开关S,将4板向左移动一小段距离，根据C=旦，可知电容减小，根据C=2,

4kndU

则电压增大，故B错误。保持开关S闭合，将B板向左移动一小段距离，面积S减小，根

据c=£,可知电容减小，电容要放电，但是二极管具有单向导电性，所以无法放电，

故电容器的电量不变，故C错误。保持开关S闭合，将8板向上移动一小段距离，距离d

减小，根据。=金，可知电容增大，电容器充电，电容器电压不变，根据E=S,可知

4101dd

电场强度增大，电场力增大，粒子将向上移动，故D正确。

7.由直线H的斜率知氏=%产。=15。，故A正确。根据闭合电路欧姆定律得U=E-/r,

当/=0时，U=E,由图读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小

「=当=提。=1.5。，故B错误。两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合

M2.0

电路时的工作状态，由图读出电压U=1.5V,电流/=1.0A,则电源的输出功率为

4=U/=1.5W,故C错误。电源内部消耗的功率E=/2r=1.5W,故D错误。

8.珠子沿圆环先做加速运动，后做减速运动，设其运动至跟圆心连线与竖直方向的夹角为

。时，切向合力为零，珠子在此位置时速度最大，动能最大，则有mgsin。=41cos。，

解得tan，='=g,由动能定理有耳/sin，_〃?gr(l_cose)=Ekm-0,解得耳„,=空，

，"g33

故C正确。

9.根据电子的运动轨迹可知，电子受电场力向右，则电场线的方向水平向左，故A正确。因

电场线方向水平向左，根据沿电场线电势降低，可知a点的电势比人点的电势低，故B正

确。负电荷在低电势点的电势能较大，可知电子在。点的电势能比在人点的电势能大，故

物理CW参考答案•第2页(共6页)

C正确。从a到人电场力做正功，则动能增加，即电子在a点的动能比在b点的动能小，

故D错误。

10.线框以4边为轴，从图示位置开始匀速转动过程中，磁通量发生变化，所以有感应电流

产生，故A错误。从图示位置转过30。角时，穿过线框的磁通量为O=BScos300=^-BS，

2

故B正确。从图示位置转过90。角时，线框与磁场平行，所以穿过线框的磁通量为0,故

C正确。转过180。角过程中，穿过线框的磁通量变化量为A①=（m=-BS-BS=-2BS,

故D错误。

11.将滑动变阻器Ri滑片上移，电阻R电阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆

定律得知，电路中总电流/增大，内电压增大、路端电压U减小，由于昭和心所在的支

路电阻不变，由欧姆定律分析可知，通过电流表的电流减小，则电阻当两端的电压减小，

则电流表和电压表的示数都减小，故A、B错误。根据P=可知R3消耗的功率变

小，故C正确。电路中总电流变大，根据P=得知电源内电路消耗的功率变大，故D

正确。

12.带电体由B到C电势能增加，电场力做负功，电场强度的方向由C指向8,故A错误。

电场强度大小为日=口=整，故B正确。带电体由A运动到B,加速度为

qAx2q

4=gsin3（）o=5m/s2,到达B点的速度为。，则有"=2aJ,带电体由8运动到C做减

速运动，则有。2=4a"，联立解得由B运动到C的加速度为%=2.5m/s2,故C正确。

带电体由B运动到C,由牛顿第二定律得〃机gcosBOo+qE-nzgsinBOOnwa,,解得〃=",

6

故D错误。

第n卷（非选择题，共52分）

二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）

13.（除特殊标注外，每空2分，共6分）

（1）D（1分）

（2）1.5xl031.25

（3）红表笔（1分）

【解析】（1）用多用电表测量阻值约为100。的定值电阻时，应选择“xlO”的欧姆挡,

物理CW参考答案•第3页（共6页）

故A错误。欧姆调零时，应将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在表盘最右

边的零刻度处，故B错误。在测量电阻时，不能用手接触待测电阻的两端，故C错误。

测量结束后，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，故D正确。

(2)使用多用电表欧姆挡时，读数应为表盘的示数与所选挡位的乘积，即读数应为

15X100Q=1.5X103Q,如果选择开关置于直流电压“2.5V”挡，中间表盘最小刻度值为

0.05V,读数为1.25Vo

(3)若用多用电表的欧姆挡探测一个正常的二极管，表头指针偏转角度很小，说明二极

管的正极与多用电表的红表笔相连接。

14.(除特殊标注外，每空2分，共8分)

(1)N-足2

(2)A(1分)

(3)-a+R,-&

b

(4)等于(1分)

17p

【解析】(1)由于前后两次电路中电流相等，则有」-=---,得凡=4-&。

R]+rR)+q+r

p

(2)由闭合电路欧姆定律有E=/(R+K-&+r),整理得/?=,-(«-Rz+r)，电阻箱的

阻值R为纵轴，为使图像为直线，横轴x应取广‘，故选A。

(3)由(2)中分析可知，图像的斜率即为电源电动势，即E=@,纵轴的截距即为

b

a=/?!-/?,+r,解得r=a+&-。

(4)由(2)(3)中分析的实验原理可知，电流表内阻不影响电动势的测量，故电动势测

量值与真实值相等。

三、计算题(本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15.(10分)

解：(1)如图1

qEcos6=mg①6"*

解得E=」与