1、河北省沧州市部分学校河北省沧州市部分学校 2022-2023 学年高二上期中物理试题学年高二上期中物理试题 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分 1野外高压输电线是远距离传输电能的重要组成部分如果你仔细观察，会发现它有很多不同于普通导线的地方以下关于高压输电线的说法中正确的是（ ） A高压输电线的电阻率随输送距离的增大而增大 B高压输电线比普通导线粗，目的是增大导线电阻 C高压输电线中自由电子定向移动的速率约为光速 D输电线上方两条导线的作用是把高压线屏蔽起来免遭雷击 2关于静电场的下列说法中正确的是（ ） A电荷在电势高处，电势能大 B匀强电场中，电势降低的方向一定
2、是电场强度的方向 C若取无限远处电势为零，孤立的正点电荷产生的电场中任一点的电势必为正 D由 U=Ed 可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 3如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线 ac 对称，且abbcLL以下说法正确的是（ ） A2cacbUU B接近建筑物的雷雨云带负电 C电子在 c 点的加速度大于在 a 点的加速度 D将质子从图中 d 点由静止释放，质子可能沿电场线运动 4如图所示，在边长为 a 的等边三角形的三个顶点 A、B、C 分别放
3、置电荷量为q的正点电荷和负点电荷，则三角形中心 O 点的电场强度大小和方向是（ ） A大小为26kqa，方向垂直于 AB 指向 C B大小为26kqa，方向垂直于 AB 背离 C C大小为22kqa，方向垂直于 AB 指向 C D大小为22kqa，方向垂直于 AB 背离 C 5 如图甲所示， 是利用电流传感器观察电容器放电的电路图 图乙是某同学通过实验获取的电容器放电的It图像由此可知电容器在放电的 06s 时间内，通过电阻 R 的平均电流约为（ ） A1.2A B0.53A C1.2mA RD0.53mA 6 如图所示为欧姆表的简化电路图， 灵敏电流表的内阻gR为 90、 满偏电流gI为 1
4、mA 若电源电动势 E=1 5V，则下列说法正确的是（ ） A表笔 A 是黑色表笔 B3R的作用是机械调零 C若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为 1.5k D当通过表头的电流达到最大值时，表笔 A、B 之间待测电阻的阻值达到最大 7如图甲所示，用内阻不计的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示，充电宝向手机电池充电 6min后容量减小了 50mA h， 此过程可认为输出电流、 输出电压 U=5V 是恒定不变的， 手机电池的内阻不能忽略 则下列说法中正确的是（ ） A充电宝输送给手机电池的电能为 900J B充电宝输出的电流为 0.05A C手机电池的内阻为10 D手机
5、电池增加的化学能为 900J 8如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图通过调节图乙所示电位器0R接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率若电源电动势 E=10V，内阻2r ，灯泡电阻L6R （固定不变），电位器调节的幅度是5（即每旋转一次旋钮，电阻增大或减小5）则电位器获取的电功率最大时，电位器接入电路的阻值及灯泡消耗的电功率分别是（ ） A8，2.34W B5，3.55W C10，3.13W D10，1.85W 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得
6、 3 分，有选错的得 0 分 9 某实验小组描绘出一根均匀电阻丝的伏安特性曲线为图线 a， 然后又把这根电阻丝均匀拉长到原来的 2 倍，再次描绘出其伏安特性曲线为图线 b由此可推算图像中（ ） A图线 1 为图线 a B图线 2 为图线 a C12:4:1II D12:2:1II 10 如图所示， 在椭圆的一个焦点上放置一个带正电的点电荷 Q， 一电子仅在电场力作用下恰好可以绕 Q 沿 A、C、B、D 做椭圆运动（其中 AB、CD 分别为椭圆的长轴、短轴），则下列说法中正确的是（ ） A电子在 A 点的速度小于在 D 点的速度 B电子在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度 C电子从 B 经过
7、 D 运动至 A 的过程中，电场力做正功，机械能减小 D电子从 C 经过 B 到达 D 所用时间大于从 D 经过 A 到达 C 所用时间 11探究影响平行板电容器电容的有关因素的实验装置如图所示关于该实验，下列说法正确的是（ ） A实验前，如果只用与毛皮摩擦过的硬橡胶棒与电容器 a 板接触，不能使电容器带电 B实验中，只将电容器 b 板向左平移一段距离，静电计指针的张角变大，两板间电场强度不变 C实验中，若发现静电计指针的张角变小，则可能是该同学将板间电介质移走了 D实验后，若仅移走电容器 b 板，静电计指针仍有张角 12校园安全是所有学校不容忽视的重大问题为预防火灾，很多校园中都装有如图所示
8、的火灾报警器电源的内阻 r 不能忽略，1R为热敏电阻，其阻值会随温度升高而减小当2R两端电压增加到一定值时，报警器会报警下列说法中正确的是（ ） A当1Rr时，电源的效率为 50% B2R两端电压增大时，电压表示数也会增大 C当有火情时，电压表、电流表示数变化量的比值UI不变 D其他条件一定的情况下，电源电动势越大，火灾报警器越灵敏 三、非选择题：本题共 5 小题，共 52 分 13（7 分）把铜片和锌片相隔 1cm 插入一个梨中，就可以制成一个水果电池某同学用水果电池给一个规格为“2.5V，0.5A”的小灯泡供电，发现虽然逐渐增加水果电池串联的数量，但小灯泡依旧几乎不发光于是该同学用图甲所示
9、电路（将水果电池和电阻箱、灵敏电流计串联）测量水果电池的电动势和内阻，探究小灯泡不发光的原因 （1）若忽略灵敏电流计的内阻，由图乙可知，水果电池的电动势 E=_V，内阻 r=_（结果均保留 1 位小数） （2）本实验中灵敏电流计的内阻对电动势的测量_（填“有”或“没有”）影响 （3）根据（1）中测量的结果可知，用水果电池向小灯泡供电，小灯泡几乎不发光的原因是_ 14（9 分） 色环电阻是在电阻表面涂上一定颜色的色环来代表这个电阻的阻值， 不同颜色代表的数字如图甲 四环电阻的第一环以及第二环分别表示电阻阻值的第一位和第二位有效值， 第 3 环表示倍率， 也就是第二位有效值后面零的个数，第四环表示
10、阻值的误差 （1）某同学找来一个四环电阻，发现第一色环颜色模糊无法辨别于是用欧姆表粗测电阻的阻值，进而判断第一色环的颜色该同学将选择开关置于“ 10”挡位测量待测电阻的阻值，发现指针偏转角度很大于是，该同学重新正确调整了倍率，再次测量，指针偏转位置如图丙所示 图中指针位置的读数为_；由此可以推断第一色环的颜色为_色 （2）为了较准确测量xR的阻值，有以下一些器材可供选择 电流表1A（量程 0100mA，内阻约 0.2）； 电流表2A（量程 03A，内阻约 0.12）； 电压表 V（量程 03V，内阻很大）； 电源 E（电动势约为 3V，内阻约为 0.2）； 定值电阻 R（15，允许通过的最大电
11、流为 1.0A）； 滑动变阻器1R（010，允许通过的最大电流为 2.0A）； 滑动变阻器2R（01k，允许通过的最大电流为 0.5A）； 单刀单掷开关 S 一个，导线若干 试验时要求测量范围尽可能大，测量结果尽可能准确 电流表应选_，滑动变阻器应选_（填器材的元件符号） 请在下方的线框内画出测量电阻xR的实验电路图（电路图中要标清楚器材元件符号） 按照上述实验原理操作，获取多组数据后作出电压表示数 U 和电流表示数 I 的关系图像如图丁所示由图可知待测电阻的阻值=xR_（结果保留 1 位小数） 15 （8 分）如图所示，一竖直半圆形绝缘光滑轨道固定在水平桌面上，质量为 m、电荷量为 q 的带
12、电小球（可视为质点）自 A 位置由静止开始沿轨道下滑，运动到最低点 B 时对轨道的压力为 F（未知），若在半圆形轨道圆心 O 处放置一个点电荷，带电小球仍从 A 位置由静止开始沿轨道下滑，滑到最低点 B 处时对轨道的压力为 15F，求点电荷在 A 点产生的电场强度的大小 16（12 分）如图所示电路，电源的电动势 E=10V、内阻 r=1，电动机 M 的线圈电阻00.5r ，小灯泡正常工作时的电阻L4R ， 电容器两极板间距离为 5cm， 电容为 20pF 当开关 S 闭合后， 电动机正常转动，小灯泡正常发光，一电子在距电容器左板 2cm 的 A 点处具有的电势能为194.8 10J试求： （
13、1）电容器极板所带电荷量 Q； （2）电动机正常工作时的输出功率 17（16 分）如图所示的直角坐标系中，第 I 象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在 y 轴负半轴上的 C 点固定有一点电荷（不考虑点电荷形成的电场对第 I 象限电场的影响）一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从 y 轴上距离坐标原点 O 为 h 的 A 点以水平初速度0v进入第 I 象限，之后从 x 轴上的 B 点进入第象限，粒子恰好在第象限做匀速圆周运动，若取 B 点电势为零，则粒子在 A 点的电势能为2012mv已知静电力常量为 k，粒子重力忽略不计求： （1）第 I 象限内电场强度 E 的大小； （2）C 点的坐标及固
14、定点电荷的电荷量 Q（绝对值） 参考答案参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D C A A D C A D AC BD BD CD 1D 解析：高压输电线的电阻率与导线长度无关，A 错误；根据电阻定律可知，增大高压输电线的横截面积，可以减小输电线电阻，B 错误；高压输电线中自由电子定向移动的速率，远远小于光速，C 错误；高压输电线上方两条导线形成稀疏的金属网，能起到很好的静电屏蔽作用，把高压线屏蔽起来免遭雷击，D 正确 命题意图本题以生活中常见的高压输电线为背景，考查了静电屏蔽、电阻率、导体电阻的影响因素、电流的形成等物理知识，考查了学生的理解能力和分析
15、能力，突出对基础性、应用性的考查要求 2C 解析：正电荷在电势高处，电势能大，负电荷在电势高处，电势能小，A 错误；电势降低的方向不一定是电场强度的方向，B 错误；沿电场线方向电势降低，正电荷产生的电场的电势从电荷所处位置向无限远处逐渐降低，到无穷远处降为零，因此孤立的正点电荷产生的电场中任一点的电势必为正，C 正确；匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积，D 错误 命题意图本题针对学生对静电场中核心概念、基本规律认识的误区命题，有效考查学生对物理知识的理解，考查学生的理解能力和分析能力，突出对基础性的考查要求 3A 解析：因为 ab 区域电场强度整体大于区域电场强度
16、，所以abbaUU，即2cacbUU，A 正确；由图乙可知避雷针带负电， 避雷针带电是由于带电的雷雨云靠近避雷针发生静电感应现象产生的， 因此可推知此时接近建筑物的雷雨云带正电，B 错误；电子在 c 点所受电场力小于在 a 点所受电场力，所以电子在 c 点的加速度小于在 a 点的加速度， C 错误； 带电粒子沿电场线运动的条件之一是电场线为直线， 而 d 位置的电场线为曲线，所以质子不可能沿电场线运动，D 错误 命题意图本题以避雷针放电形成的电场为载体，考查静电感应、电场强度与电势差关系及带电粒子在电场中运动问题，考查学生理解能力和逻辑推理能力，突出对基础性、综合性和应用性的考查要求 4A 解
17、析：三角形顶点处的点电荷在 O 点产生的电场强度的大小均为22333qkqkaa，方向如图所示，AE、BE间夹角为120，因此二者合电场强度的大小仍为23kqa，方向与CE相同，所以三个点电荷在 O 点的合电场强度的大小为26kqa，方向垂直于 AB 指向 C，A 正确 命题意图本题考查电场强度的叠加，涉及点电荷电场强度的计算、矢量合成法则等知识，考查学生的理解能力和逻辑推理能力，突出对基础性、综合性的考查要求 5D 解析：It图像中图线与横纵坐标轴所围成的面积代表电荷量，由图乙可知图线围城的面积约为 40 个小格组成的面积，每个小格的面积对应0.4 0.2mA s0.8mA s ，因此 06
18、s 内电容器放电的电荷量即通过电阻 R 横截面的电荷量0.08 40mA s3.2mA sq ，根据电流定义式可知，通过电阻 R 的平均电流约为0.53mAqIt，D 正确 命题意图本题以人教版必修三教材 P39 观察电容器放电过程的实验结果为载体， 考查学生利用数格法处理实检数据的能力以及对电流定义式的理解，考查学生处理实验数据的能力，突出对基础性、综合性的考查要求 6C 解析：欧姆表内部电源负极与红表笔连接，A 错误；3R的作用是欧姆调零，B 错误；设欧姆表的内阻为r内，若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则有12gxEIIRr内，且gEIr内，解得待测电阻31.51.5k1 10 x
19、gERrI 内， C 正确； 根据xEIRr内可知， 当通过表头的电流达到最大值时，0 xR ，即待测电阻阻值为零，D 错误 命题意图本题考查的是欧姆表的应用有效考查学生对欧姆定律的理解及应用，考查学生的分析能力和理解能力，突出对应用性和综合性的考查 7A 解析：由题意可知，此过程中通过串联电路的电荷量350 103600C180Cq，充电宝提供的电能等于电场力做功180 5J900JWqU，A 正确；充电宝输出的电流180A0.5A360qIt，B 错误；手机电池不是纯电阻电路，因此内阻不能用欧姆定律计算，C 错误；手机电池增加的化学能等于充电宝提供的电能减去自身消耗的焦耳热，所以手机电池增
20、加的化学能一定小于 900J，D 错误 命题意图本题以生活中常见的利用充电宝为手机充电的现象为背景， 考查非纯电阻电路中的能量转化， 容量、欧姆定律等知识点，考查学生的理解能力、推理能力，考查学生的物理观念和科学思维 8D 解析：电源输出功率随外电阻变化规律，如图所示， 将灯泡电阻看作电源内阻，则电源的等效电阻为L8Rr ，当电位器电阻等于电源等效内阻 8 时，电源输出功率（电位器获取的功率）最大，但由题意可知电位器电阻不能取到8，只能取到与 8 接近的 5 或10 当取 5 时， 电位器消耗的功率为21105005WW13169P， 当取 10 时，221050010WW18162P ， 所
21、 以 电 位 器 接 入 电路 的 阻 值 为 10 时 ，电 位 器 获 取 的 电 功 率最 大 ， 此 时 灯 泡 消 耗的 功 率2LL050W1.85W27EPRRRr，D 正确 命题意图本题考查闭合电路欧姆定律的应用，重点是对电源输出功率随外电阻变化规律的理解，考查学生的理解和分析能力，突出对基础性、应用性的考查要求 9AC 解析：根据电阻定律可知，把一段导线均匀拉长到原来的 2 倍，电阻将变为原来的 4 倍，因此在伏安特性曲线中，图线的斜率更小，因此图线 1 为图线 a，图线 2 为图线 b，A 正确，B 错误；相等电压下，导体的电流之比等于电阻的反比，所以12:4:1II ，C
22、 正确，D 错误 命题意图本题考查电阻定律及伏安特性曲线，考查理解能力、推理能力；考查学生的物理观念、科学思维和科学态度与责任 10BD 解析：电子从 B 经过 D 运动至 A 的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以 A 点的速度大于 D 点的速度，所以 A、C 错误；由库仑定律可知，电子在 A 点所受到的库仑力大于在 B 点所受到的库仑力，所以电子在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度，B 正确；电子从 C 经过 B 到达 D 过程的平均速度小于从 D 经过 A 到达 C 过程的平均速度， 因此电子从 C 经过 B 到达 D 所用时间大于从 D 经过 A 到达 C 所用时间，D
23、 正确 命题意图本题综合考查带电粒子在电场中运动的问题，考查学生迁移能力和逻辑推理能力，突出对等合性和应用性的考查要求 11BD 解析：实验前，只用与毛皮摩擦过的硬橡胶棒与电容器 a 板接触，a 板带负电，由于感应起电，在 b板上将感应出异种电荷，A 错误；只将电容器 b 板向左平移，d 增大，由4rSCkd知，C 减小，因 Q 不变由QCU知，U 增大，静电计的指针摆角增大，由4rkQES知，E 不变，B 正确；实验中，若发现静电计指针的张角变小，则说明电容器两板间电势差减小，因 Q 不变，U 变小，由QCU知，C 增大，而该同学将板间电介质移走会造成电容减小，C 错误；实验后，若仅移走电容
24、器 b 板，静电计测量的是 a 板与大地之间的电势差，因此仍有张角，D 正确 命题意图本题属于平行板电容器动态变化问题，综合考查了描述静电场属性的核心概念和电容器电容概念的理解，考查学生的分析能力和理解能力，突出对应用性和综合性的考查要求 12CD 解析：当1Rr时，电源的效率121250%RRRRr，A 错误；当有火情时，1R阻值减小，电路电流增大，2R两端电压增加，电源内电压增大，路端电压减小，即电压表示数减小，B 错误；电压表、电流表示数变化量的比值UUrII内不变，C 正确：同等条件下，电源电动势越大，2R两端电压受1R减小的影响越明显，越容易达到报警值，火灾报警器越灵敏，D 正确 命
25、题意图本题以火灾报警器为情境， 考查电路动态变化问题， 有效考查学生对闭合电路欧姆定律应用的水平，考查学生的分析能力和理解能力，突出对应用性和综合性的考查要求 13答案：（1）0.9（2 分） 450.0（440.0450.0 之间均正确）（2 分） （2）没有（1 分） （3）水果电池的电动势小，内阻大，回路电流小，所以灯泡无法正常发光（回答合理即可给分）（2 分） 解析：（1） 根据闭合电路欧姆定律EI Rr， 可得11rRIEE， 因此图像1RI的斜率1kE，rbE 结合图乙可如311150V0.9V1.80.510Ek，450.0rEb （2）若考虑灵敏电流计内阻，则有AEI RrR
26、，可得A11rRRIEE，由此可见 E 仍为1k，因此本实验中电流表的内阻对电动势的测量没有影响 （3）根据（1）中测量的结果可知，水果电池的电动势小，内阻比灯泡电阻大很多，尽管多个水果电池串联，输出的电压也远小于灯泡额定电压，回路中的电流远小于额定电流 命题意图本题考查测量电源电动势和内阻的实检，考查学生对实验方法和数据处理的理解，考查实验探究能力，体现科学思维 14答案：（1）17.0（1 分） 棕（1 分） （2）1A（1 分） 1R（1 分） 电路如图所示（3 分）16.3（2 分） 解析： （1）用“ 10”挡位测量待测电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，应该换用小倍率“ 1”挡位测量
27、， 因此图中指针位置所示读数为 17.0，推算出第一色环颜色为棕色 （2）由于电源电动势为 3V，通过被测电阻的最大电流为m3A0.18A17I，远远小于电流表2A的量程，所以选择也流表1A，但1A的量程又偏小，所以把定值电阻 R 和被测电阻串联的整体作为被测对象，这样通过被测电阻的最大电流为m3A0.09A1715I，正好和1A搭配选择滑动变阻器的原则是够用情况下优先选择阻值小的，本题选择滑动变阻器1R，题中要求测量范围尽可能大，所以滑动变阻器采取分压式接法根据图像可知，31.3xRR，解得16.3xR 命题意图本题以伏安法测电阻为主要考点，涉及多用电表使用和读数，仪器选择、电路设计、数据处
28、理等科学探究要素，突出对基础性、应用性的考查要求 15答案：32mgq 解析：假设半圆形轨道的半径为 R，若圆心处不放置点电荷，小球从 A 点滑到 B 点，根据动能定理得212mvmgR，（1 分） 解得2vgR 在 B 点，根据牛顿第二定律得22vFmgmR（1 分） 解得 F=3mg 若在圆心处放置点电荷，小球从 A 点滑到 B 点的过程中，静电力不做功，小球到达 B 点的速度为 v（1 分） 在 B 点，根据牛顿第二定律得21.5BvFmgqEmR（1 分） A 位置与 B 位置距点电荷的距离相等 根据点电荷电场强度公式2QEkr（1 分） 可得ABEE（1 分） 32AmgEq（2 分
29、） 命题意图本题以带电粒子依圆周运动为背景，考查力学规律在静电场中的应用，考查学生分析能力和理解能力，突出对基础性和综合性的考查要求 16答案：（1）101.0 10C （2）4.5W 解析：（1）电子在距电容器左板 2cm 处具有的电势能为194.8 10J 根据pEq可知距电容器左端 2cm 处的 A 点电势p3VEq（2 分） 电容器右极板接地，电势为零，因此3VAU右（1 分） 在匀强电场中，根据 U=Ed（1 分）（1 分） 因此电容器极板所带电荷量121020 1051.0 10CQCU （2 分 （2）根据欧姆定律可知，电路中的电流1ALEUcIRr（2 分） 电动机正常工作时的
30、输入功率5WPUI（1 分） 电动机消耗的然功率200.5WPI r热（1 分） 根据能量守恒定律可得，电动机正常工作时的输出功率4.5WPPP出热（1 分） 命题意图本题将含容电路和非纯电阻电路融合， 考查描述静电场物理量之间的关系及电功率、 热功率等知识，考查学生的分析能力和理解能力，突出对应用性、综合性的考查要求 17答案：（1）202mvqh （2）0, 2h 204 2mhvkq 解析：（1）粒子在第 I 象限内运动，ABPAPBWEE（1 分） 又ABABWqU（1 分） 在匀强电场中ABUEh（1 分） 解得第 I 象限内电场的电场强度202mvEqh（2 分） （2）根据动能定
31、理可得2201122ABBWmvmv（1 分） 解得02Bvv（1 分） 由此可得粒子在 B 点的运动方向与水平方向的夹角为，1cos2，45，如图所示（2 分） 粒子在第 I 象限做类平抛运动，可知1tan2OBhL（1 分） 解得2OBLh（1 分） 因为粒子做圆周运动，库仑力提供向心力，因此点电荷所在位置 C 与 B 点的连线与 B 点的速度垂直，由几何关系可知，C 点的坐标为0, 2h（1 分） 粒子在第象限做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知22BvQqkmrr（1 分） 根据几何关系可知2 2rh（1 分） 联立解得204 2mhvQkq（2 分） 命题意图本题属于带电粒子在电场中做类平抛运动及圆周运动的综合问题，涉及牛顿第二定律、动能定理、库仑力、电场力做功与电势能关系等知识点，考查学生的分析能力，突出对基础性、综合性和应用性的考查要求
