广东省广州市七校2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（含答案解析）

2023学年上学期高二年级物理学科中段考联考试题本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1、答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（）A.金属单质的电阻率较大 B.合金材料的电阻率较小C.金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D.材料的电阻率越大，导电性能就越好【答案】C【解析】【详解】AB．金属单质的电阻率较小，合金材料的电阻率较大，故AB错误；C．电阻率的大小与温度和材料本身有关，与长度和横截面积无关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故C正确；D．电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，导电性能越差，故D错误。故选C。2.两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则a、b电阻Ra、Rb以及横截面积Sa、Sb的关系正确的是（）A.Ra>Rb，Sa>Sb B.Ra>Rb，Sa＜SbC.Ra＜Rb，Sa>Sb D.Ra＜Rb，Sa＜Sb【答案】B【解析】【分析】【详解】I-U图象中直线图象的斜率表示电阻的倒数，则可知，A的阻值要大于B的阻值；再由可知，材料和长度均相同的两导体，截面积越小则电阻越大，故说明A的截面积要小于B的截面积。故选B。3.人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫做耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是（）A.地板下面铺设铝箔的作用是防潮B.地板必须是绝缘体材料C.地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维D.只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可【答案】C【解析】【分析】【详解】地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体，即要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，故选项C正确，ABD错误。故选C。4.如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（）A.1.1m B.1.6m C.2.1m D.2.7m【答案】A【解析】【详解】根据U=Ed可得安全距离至少为dmin＝m＝1.1m故选A。5.如图所示，Q是固定的点电荷，虚线是以Q为圆心的两个同心圆．一个带电粒子在仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，实线与两圆在同一平面内，带电粒子在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，电势能大小分别为Ea、Eb、Ec，则A.aa>ab>ac，Ea<Ec<EbB.aa>ab>ac，Eb<Ec<EaC.ab>ac>aa，Eb<Ec<EaD.ab>ac>aa，Ea<Ec<Eb【答案】D【解析】【详解】点电荷的电场强度的分布特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，带电粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab＞ac＞aa，根据带电粒子P轨迹弯曲方向判断知带电粒子在运动的过程中，带电粒子一直受静电斥力作用，从a到b，静电力对带电粒子P做负功，电势能增大，则有Eb＞Ea．从b到c，静电力对带电粒子P做正功，电势能减小，则有Eb＞Ec．而且从a到b静电力做功数值较多，所以Ec＞Ea．综合可得Eb＞Ec＞Ea，故D正确．故选D．6.目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电时间较短，根据放电时间的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据题中信息，下列说法正确的是（）A.在峪处形成的电容器电容较大 B.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量少C.在峪处形成电容器放电时间较短 D.潮湿的手指头对指纹识别没有影响【答案】C【解析】【详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）的距离d大，构成电容器的电容小。故A错误；BC．由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷量较少，在放电过程中放电时间较短，反之，在嵴处形成的电容器电容大，带电荷量多，放电时间较长。故B错误；C正确；D．潮湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别。故D错误。故选C。7.在如图所示的电路中，已知电容器的电容是电容器电容的2倍，电阻的阻值是电阻阻值的2倍，电源的电动势为E，内阻不计，则下列说法中正确的是（）A.开关S处于闭合状态时，电容器所带电荷量是电容器的2倍B.开关S处于闭合状态时，电容器所带电荷量是电容器的2倍C.断开开关S后，电容器、所带电荷量一样多D.断开开关S后，电容器所带电荷量是电容器的2倍【答案】D【解析】【详解】AB．开关S闭合时，电容器两端的电压与电阻两端的电压相等，电容器两端的电压与电阻两端的电压相等，由于电阻的阻值是电阻阻值的2倍，故电阻两端的电压是电阻两端电压的2倍，由可知电容器、所带电荷量一样多，故AB错误；CD．断开开关S后，电容器、两端的电压均等于电源的电动势E，由可知电容器所带电荷量是的2倍，故C错误，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定两个电荷量均为＋Q的点电荷，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放，粒子将沿着对角线bd往复运动，粒子重力忽略不计。粒子从b点运动到d点的过程中（）A.先做匀加速运动，后做匀减速运动 B.先从低电势到高电势，再从高电势到低电势C.电势能与机械能之和保持不变 D.电势能先增大，后减小【答案】BC【解析】【详解】A．a、c两点固定有电荷量相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速直线运动，故A错误；B．等量正点电荷连线的中垂线上，其中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B正确；D．带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D错误；C．只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C正确。故选BC。9.如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A小球带负电荷B.小球受到的电场力与重力大小之比为C.小球从A运动到B过程中电势能增加D.小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量【答案】AC【解析】【详解】根据题意，受力分析如图所示A．由于小球沿直线运动，则合力与速度在同一直线上，所以小球受到的电场力水平向左，即小球带负电，故A正确；B．由图可知所以小球受到的电场力与重力大小之比为，故B错误；C．由于小球从A到B电场力做负功，所以电势能增加，故C正确；D．根据动能定理可知故D错误。故选AC。10.在如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向上滑动，测得理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（）A.电流表A的示数增大 B.电压表的示数增大C.与的比值等于r D.大于【答案】BD【解析】【详解】A．电路中定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表测外电路电压，电流表A测通过干路中的电流。滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，电流表A的示数减小，故A错误；B．根据总电流减小，电压表的示数增大，故B正确；C．由可知故C错误；D．根据根据闭合电路欧姆定律可得因为所以故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（1）某实验小组在“测定金属棒的电阻率”的实验过程中，示数如图甲所示，则用刻度尺正确测量金属棒的长度L，长度L＝________m。（2）使用螺旋测微器测量金属棒的直径d，示数如图乙所示，则直径d＝________mm。（3）用多用电表测量金属棒的电阻，选择开关旋到欧姆档“×100”倍率，正常操作后进行测量，发现指针偏转角度过小，应将选择开关换成欧姆挡________（填“×10”或“×1k”）倍率，重新欧姆调零后进行测量如图丙所示，多用电表的读数为________Ω。若用该多用电表测量电路中的电流，选择开关处在250mA的电流挡位置，则该图中多用电表的读数为________mA。【答案】11.12.10.50013.①.×1k②.8000③.163##162##164【解析】【小问1详解】刻度尺的读数应精确到毫米，故读数为【小问2详解】螺旋测微器的精确值为0.01mm，读数估读到下一位，则小问3详解】[1]欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一挡的倍率，所以应该换用×1k倍率;[2]欧姆表读数＝表盘读数×倍率，即[3]若选择开关处在250mA时，分度值为5mA，则多用电表的读数为12.实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；定值电阻R1（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个，导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____。（单选，填正确答案标号）A．电压表分流B．干电池内阻较小C．滑动变阻器最大阻值较小D．电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据，回答以下问题：①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。②根据实验数据可知，所选的定值电阻为_____（填“R1”或“R2”）。③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路____________。【答案】①.B②.③.R1④.【解析】【详解】(1)[1]电压表示数变化过小，则原因是外电阻比内阻大的多，即电源内阻偏小，故选B。(2)[2]根据数据做出U-I图像如图；[3]由图像可知电源内阻小于1Ω，则定值电阻大于1.63Ω，可知定值电阻为R1；[4]定值电阻与电源串联，电路如图；13.如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增大到，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．【答案】2Q【解析】【分析】由题中“一平行板电容器的两个极板竖直放置”可知，本题考查平行板电容器充放电、带点小球电场平衡问题，根据电容器公式和电场公式可分析本题。【详解】试题分析：设电容器的电容为C，板间距为d．第一次充电后有和由受力分析得即由于q、m、g、d、C均为常数所以代入数据14.如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。求：（1）电子穿过A板时速度的大小；（2）电子从偏转电场射出时的偏移量。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理得eU1＝mv02－0解得v0＝（2）电子以速度v