2023-2024年广西南宁三中、钦州二中高二上学期期中联考物理试题（解析版）

邕衡金卷·名校联盟南宁三中、钦州二中2023年高二年级秋季学期期中考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每题只有一个选项符合题目要求。）1.小林同学学习了静电场知识，下列他的说法正确的是（）A.小林认为购买优质的话筒线时应该选择包裹有多层金属网的信号传输线B.小林认为自然界中的电荷分为正电荷、负电荷和元电荷C.小林认为点电荷必定是一个带正电的小球体D.小林认为安徒生笔下卖火柴的小女孩应该用梳子梳头发，摩擦起电使头发聚集的电子通过小女孩身体流入大地形成电流，实现身体发热取暖的目的【答案】A【解析】【详解】A.优质的话筒线时应该选择包裹有多层金属网的信号传输线，因为包裹有多层金属网可以起到更好的静电屏蔽作用，故A正确；B.自然界中的电荷分为正电荷、负电荷。元电荷是带电体的最小电量。故B错误；C.只要带电体的形状大小在研究问题中可以忽略，都可以看成点电荷，故C错误；D.由能量守恒知，摩擦让头发起电也要消耗自身的能量，所以此方法无法起到取暖作用，故D错误。故选A。2.“探究感应电流产生的条件”实验装置如图，以下对实验现象的描述及其解释正确的是（）A.保持开关S始终闭合，电流表有电流；因为开关闭合，电路A中有电流，所以电流表有电流B.开关S闭合瞬间、断开瞬间，电流表都没有电流；因为电路A、B是各自独立的回路C.开关S闭合瞬间、断开瞬间，电流表都有电流；因为开关S闭合瞬间、断开瞬间，电路A电流都变化，引起电路B的线圈的磁通量发生了变化，电表都有电流D.保持开关S始终闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表都没有电流：因为电路A、B是各自独立的回路【答案】C【解析】【详解】A.保持开关S始终闭合，线圈A电流没有变化，所以线圈B没有感应电流产生，即电流表没有有电流，故A错误；BC.开关S闭合瞬间、断开瞬间，电流表都有电流；因为开关S闭合瞬间、断开瞬间，电路A电流都变化，引起电路B的线圈的磁通量发生了变化，电表都有电流，故B错误，C正确；D.保持开关S始终闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流有变化，所以线圈B有感应电流产生，电流表有电流，故D错误。故选C。3.如图所示，下列说法错误的是（）A.同一电荷从电场中的A点分别沿路径1、2、3运动到B点，静电力做功相同B.电荷在A点的电势能一定比在B点的电势能大C.正电荷从A运动到B，静电力对正电荷做正功；负电荷从A运动到B，静电力对负电荷做负功D.无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时其电势能一定增加【答案】B【解析】【详解】A．静电力做功与电荷运动路径无关，只与初、末位置有关，电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小相同，故A正确，不符合题意；B．沿着电场线电势降低，则B点电势低于A点电势，负电荷在B点的电势能一定比在A点的电势能大，故B错误，符合题意；C．B点电势低于A点电势，正电荷从A运动到B，静电力对正电荷做正功；负电荷从A运动到B，静电力对负电荷做负功，故C正确，不符合题意；D．无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时其电势能一定增加，故D正确，不符合题意。故选B。4.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（）A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在的B.将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向北方C.环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外D.丁图中，放在通电螺线管外部（线圈外部）的小磁针，静止时N极水平向右【答案】C【解析】【详解】A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言、赫兹通过实验验证存在的，故A错误；B．地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以赤道出的磁场应指向北方，所以将司南置于赤道，磁勺尾（S极）静止时指向南方，故B错误；C．根据右手螺旋定则可知环形通电导线内部的磁场方向应垂直指向外，所以小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，故C正确；D．根据右手螺旋定则可知，螺线管外部的磁感线应指向左，所以放在通电螺线管外部（线圈外部）的小磁针，静止时N极水平向左，故D错误。故选C。5.如图所示为一电场等势面的分布情况。虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B为轨迹上的两点，则（）A.A点的场强小于B点的场强B.带电粒子在A点的动能大于在B点的动能C.带电粒子在A点的电势能大书B点的电势能D.电场线由A指向B【答案】B【解析】【详解】A．等差等势面越密的地方，电场线也越密，电场强度越大，所以图中A点场强大于B点场强，A错误；BC．如图可知A点电势大于B点电势，所以电子在A点的电势能小于在B点的电势能，根据能量守恒可知，电子在A点的动能大于在B点的动能，B正确，C错误；D．电场线方向与等势面垂直且由高等势面指向低等势面，不是粒子轨迹的方向，D错误。故选B。6.密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴从喷雾器的喷嘴喷出，落到平行板电容器两极板间，现某个油滴悬浮在P点，保持两极板间的电压U不变，电容器的下极板接地。若只将正极板下移一小段距离（未到P点），下列说法正确的是（）A.油滴带负电且油滴将向下加速运动B.电容器所带电荷量减少C.P处的电势降低D.油滴的电势能减小【答案】D【解析】【详解】A．若只将正极板下移一小段距离，两板间距减小，根据可知场强变大，带负电的油滴受向上的电场力变大，则油滴将向上加速运动，选项A错误；B．根据可知电容器电容变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，选项B错误；CD．根据U=Ed可知P与下极板的电势差变大，则P处的电势升高，由于油滴带负电，可知油滴电势能减小，选项C错误，D正确。故选D。7.如图所示，相距2L的M、N两点上固定放置两个等量同种电荷，带电量为+Q，O为MN连线的中点，在连线的中垂线上P点静止释放负电荷q（点电荷），不计重力，下列说法正确的是（）A.图中MN连线的中垂线是一条等势线B.点电荷从P向O运动的过程中，加速度一定越来越小，速度越来越大C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值D.若PM连线与MN连线夹角为45°，则P点处电场强度大小为【答案】C【解析】【详解】A．根据等量同种电荷连线中垂线电势分布可知，MN连线的中垂线上，O点电势最高，无穷远处电势为零，MN连线的中垂线不是一条等势线，故A错误；B．点电荷从P向O运动的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，速度逐渐增大，由于从O点上方无穷远处到运动到O点，电场强度先增大后减小，则从P向O运动的过程中，电场强度大小变化不能确定，加速度不一定越来越小，故B错误；C．点电荷从P向O运动的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，点电荷运动到O点时所受合力为零，加速度为零，点电荷从O点向下运动，所受的电场力方向竖直向上，做减速运动，故点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值，故C正确；D．根据场强的叠加，PM连线与MN连线夹角为45°，则P点处电场强度大小为故D错误。故选C。8.在空间中有两个点电荷和，位置分别为x轴上的O和处，如图所示为x轴上各点电势φ随坐标x的变化规律。取无穷远处电势为零，点电荷的电势公式为（其中k为静电力常量，q为场源点电荷电荷量，r为某点到场源点电荷的距离），不计重力，下列说法正确的是（）A.带正电，带负电，且B.若将带负电试探电荷在处静止释放，则该电荷可保持静止C.在处静止释放一带正电的试探电荷q，则该电荷沿x轴正方向运动，其电势能减少，动能增加D.由题中信息可知：【答案】D【解析】【详解】A．因为正电荷周围电势大于0，负电荷周围电势小于0，由题图可知，电荷附近的电势为正，电荷附近的电势为负，且在右侧的电势先为负后变正，说明电荷为正电荷，电荷为负电荷，且，故A项错误；B．在图像中，其图像的斜率表示电场强度，由题图可知，在处的图像的斜率不为零，即电场强度不为零，所以负电荷在该点会受到电场力的作用，即不能保持静止，故B项错误；C．由之前的分析可知，该图像的斜率为电场强度，由题图可知在处的图像斜率为0，所以该位置的电场强度大小为0，所以该试探电荷在该位置不受电场力的作用，即合力为0，该试探电荷静止不动，故C项错误；D．由题图可知，在位置，电势为0，所以两点电荷在产生的电势大小相等，即在处由之前的分析可知，电场强度为0，所以两个点电荷在处产生的电场强度大小相等，由点电荷的电场强度公式有解得故D项正确。故选D。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.关于电场强度与磁感应强度，下列说法正确的是（）A.由电场强度公式可知，电场强度E与电场力F成正比，与试探电荷q成反比B.由点电荷电场强度公式可知，当r→∞时，E→0C.计算电场强度时：适用于任何电场，只适用于真空中静止点电荷形成的电场，适用于匀强电场D.由磁感应强度公式可知，任何通电导线放入磁场中必定受到磁场力作用【答案】BC【解析】【详解】A．电场强度是电场本身的属性，与电场力F、试探电荷q无关，故A错误；B．当r→∞时，也就是距离场源电荷距离很远，E→0，故B正确；C．计算电场强度时：适用于任何电场，只适用于真空中静止点电荷形成的电场，适用于匀强电场，故C正确；D．当通电导线与磁场方向平行时，不受磁场力的作用，故D错误。故选BC。10.如图所示，在水平面边长L=1m正方形abcd区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现有一长方形abef线框可绕ab轴在竖直面内转动，be=2m，线框与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A.当=0°时，穿过线框的磁通量为0WbB.当=30°时，穿过线框的磁通量为1WbC.当=60°时，穿过线框的磁通量为2WbD.当=90°时，穿过线框的磁通量为2Wb【答案】ABD【解析】【详解】A．根据磁通量表达式当=0°时，穿过线框的磁通量为0Wb，故A正确；B．根据磁通量表达式当=30°时，穿过线框的磁通量为1Wb，故B正确；C．根据磁通量表达式当=60°时，穿过线框的磁通量为Wb，故C错误；D．根据磁通量表达式当=90°时，穿过线框的磁通量为2Wb，故D正确。故选ACD。11.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，C为电容器，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，将滑片向b端移动一段距离，电压表V1的示数变化量的绝对值为ΔU1，电流表A1的示数变化量的绝对值为ΔI1，则（）A.R1消耗的功率变小B.的值等于电源内阻rC.V1、V2的读数减小，A1、A2的读数增大D.电容器处于充电状态【答案】BC【解析】【详解】AC．将滑片向b端移动一段距离，R2阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则通过R1的电流变大，R1消耗的功率变大，A1、A2的读数增大，内阻上的电压变大，路端电压减小，即V1的读数减小，R1的电压变大，则R2电压减小，即V2的读数减小，选项A错误，C正确；B．因U1=E-I1r则选项B正确；D．V2的读数减小，则电容器两板间电压减小，则电容器处于放电状态，选项D错误。故选BC。12.我国建成了第3代同步辐射光源上海光源（SSRF），并正在建设多台第4代光源。小林同学了解SSRF后设计了一台仪器如图甲所示。仪器中，质子先通过直线加速器加速，在离开圆筒n之后进入增强器使其动能增大S倍，之后进入磁场储能环在磁场力F=kv（k为常数）充当的向心力作用下做匀速圆周运动。其中直线加速器如图乙所示，交变电源两极间电势差的变化规律如图丙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值，金属圆板（序号为0）中央的一质子由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。为了使质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。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙时间可以忽略不计，忽略相对论效应，已知质子进入圆筒4时的速度为v4，则（）A.加速电压 B.圆筒16的长度为v4TC.质子在圆筒10中运动的速度 D.储能环长度【答案】ABD【解析】【详解】A．粒子进入圆筒4时，由动能定理可得解得A正确；B．粒子进入圆筒16时，由动能定理可得又因为联立可得故圆筒16的长度为B正确；C．粒子进入圆筒10时，由动能定理可得又因为联立可得C错误；D．粒子进入圆筒n时，由动能定理可得又因为联立可得进入增强器使其动能增大S倍后速度进入磁场储能环由磁场力充当向心力储能环长度联立可得D正确。故选ABD。三、实验题（本题共2小题，共14分）13.导电胶具有粘合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，把导电胶装满玻璃管，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。（1）在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径d，如图乙所示，应该用游标卡尺的________（选“A”、“B”或“C”）进行测量，游标卡尺的示数如图丙所示，该玻璃管内径为________mm。（2）导电胶装满玻璃管并连接电路后，当电流表用“-”和“0.6”两接线柱时，图丁中表针对应的示数为________A。（3）本实验测出电压表读数U、电流表读数I导电胶的直径d和两金属电极间的距离L，则该导电胶的电阻率ρ大小为________（用U、I、d、L表示）。【答案】①.A②.11.25③.0.48④.【解析】【详解】（1）[1]在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，应该用游标卡尺的A测量爪进行测量。[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以玻璃管内径为（2）[3]当电流表用“-”和“0.6”两接线柱时，电流表每一小格为0.02A，所以表针对应的示数为0.48A。（3）[4]根据电阻定律所以14.为测量电源的电动势和内阻，某校学生进行分组实验研究：（1）第一实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。实验小组根据电压表和电流表测量的数据作出U-I图像，如图乙所示，根据图像可得电源的电动势E=___V，内阻r=________________Ω。（结果均保留两位有效数字）（2）第二实验小组计划先学习使用多用电表测量定值电阻R0的阻值，再设计电路利用多用电表测量电源的电动势和内阻。①对多用电表完成机械调零后，先将选择开关调到电阻×10Ω挡，再进行欧姆调零，将红、黑表笔分别与定值电阻R0两端相连，多用电表指针位置如图丙所示，则应将选择开关调到电阻________（选填“×1”或“×100”）挡，再次进行欧姆调零后重新测量。用多用电表测量定值电阻R0时，电流应该从__________（选填“红”或“黑”）表笔流入多用电表。②用多用电表测量电源电动势E和内阻r：实验小组设计电路如图丁所示，电路连接实物后闭合开关S，调节电阻箱R，读出多用电表示数U，测得多组R和U并做好记录，以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，根据电路原理图推导出和的函数关系为__________________（用U、R、E、r、R0表示）；用该方案测出电源内阻比真实值________（选填“偏大”“偏小”“不变”）。【答案】①.1.5②.1.0③.④.红⑤.⑥.偏小【解析】【详解】（1）[1]在电源的U-I图像中，纵轴截距就是电源的电动势，图像斜率的绝对值就是内阻根据图乙可知，电源的电动势为[2]内阻为（2）①[3]用×10Ω挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，说明倍率挡选择过高，则应换用更小倍率测量，即“×1”挡[4]多用电表两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”，可知电流应该从红表笔流入②[5]根据闭合电路的欧姆定律联立整理得[6]由于电压表的分流，导致该实验方案测出电源内阻比真实值偏小。四、解答题（本题共3小题，共38分）15.科创高中在科技节即将举行太阳能小车大赛。小林制作的“阳光小车”其中驱动部分电路如图所示，已知该小车电池的电动势E=10V，内阻r=1Ω，电动机线圈内阻r1=2Ω，滑动变阻器R的最大阻值Rmax=10Ω。（1）闭合开关，滑片P位于b端时，此时理想电流表示数I1=2A。求电动机两端电压U1；（2）闭合开关，滑片P位于ab中点时，此时理想电流表示数I2=1A求电动机输出功率P。【答案】（1）8V；（2）2W【解析】【详解】（1）闭合开关，滑片P位于b端时，此时理想电流表示数I1=2A，此时电动机两端电压即为电源的路端电压，由闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压为（2）闭合开关，滑片P位于ab中点时，滑动变阻器R接入电路的电阻是5Ω，此时理想电流表示数I2=1A，此时电动机两端电压为电动机输出功率16.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置控制。一质量为m的墨汁微滴以速度v0垂直电场方向飞入偏转极板间，最终打在纸上。已知偏转电