2023-2024年湖南省衡陽市衡陽縣第四中學(xué)高二上學(xué)期11月期中考試物理試題（A卷）（解析版）

衡陽縣第四中學(xué)2023-2024學(xué)年上學(xué)期期中測試高二物理測試A卷考試時間：75分鐘；分值：100分注意事項：1.答題前請在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上一、單項選擇（本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.兩個相同的帶同種電荷的導(dǎo)體小球所帶電荷量之比為1:3，相距為r時庫侖力的大小為F。今使兩小球接觸后再分開，放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】兩個相同的帶電導(dǎo)體小球帶同種電荷，兩球接觸前接觸再分開后，兩球帶同種電荷，兩球帶電荷量大小都為2Q，由庫侖定律可得此時庫侖力的大小為故選D。2.在地球赤道上進(jìn)行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點(diǎn)的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。如圖所示，將一條形磁鐵固定在過P點(diǎn)的水平線上，讓N極指向正北方向，此時用磁傳感器測得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；現(xiàn)將條形磁鐵以P點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合）（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)條形磁鐵在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，未旋轉(zhuǎn)條形磁鐵時，兩個磁場在P點(diǎn)的方向相同均由南指向北，由磁場的疊加可得B+B0=B1條形磁鐵旋轉(zhuǎn)后，地磁場方向未變，大小為B0，方向由南向北，條形磁鐵在P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也不變?nèi)詾锽，方向由西指向東。根據(jù)疊加原理可得代入數(shù)據(jù)可得故選B。3.如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時，圖中a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢的關(guān)系是（）A.，B.，C.，D.，【答案】D【解析】【詳解】當(dāng)靜電平衡時，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場線的分布如圖由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強(qiáng)為零，則有根據(jù)順著電場線方向電勢降低，整個空腔球形導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面，可知電勢關(guān)系為故選D。4.如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m，A、B兩點(diǎn)相距0.2m，兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°，下列說法正確的是（）A.電荷量的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電勢能增大6JB.電荷量的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電場力做功為-6JC.若取A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢D.A、B兩點(diǎn)間的電勢差是【答案】B【解析】【詳解】A．從A到B，電場力做功電場力做正功，則電勢能減小6J，故A錯誤；B．從A到B，電場力做功故B正確；CD．A、B間的電勢差因為A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢為故CD錯誤。故選B。5.在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是A電壓表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變小C.電容器C所帶電荷量增多D.a點(diǎn)的電勢降低【答案】D【解析】【分析】在滑動變阻器的滑動觸頭P自a端向b端滑動的過程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流如何變化，再據(jù)歐姆定律分析電阻R1兩端電壓的變化，可知電壓表讀數(shù)的變化．分析并聯(lián)部分電壓的變化，可知電容器的電壓如何變化，電容器所帶電量的變化．由并聯(lián)部分電壓的變化及電源的負(fù)極接地，可分析a點(diǎn)的電勢如何變化．用并聯(lián)部分電壓的變化，得出流過R2的電流如何變化，結(jié)合干路電流的變化，分析電流表示數(shù)的變化．【詳解】A：滑動變阻器的滑動觸頭P自a端向b端滑動的過程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，干路電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大．故A項錯誤．BC：干路電流增大，并聯(lián)部分電壓減小，電容器兩板間電壓減小，電容器C所帶電荷量減?。⒙?lián)部分電壓減小，流過R2的電流減小，又干路電流增大，則流過電流表的電流增大，電流表示數(shù)變大．故BC兩項錯誤．D：外電路中順著電流方向，電勢降低，則，b點(diǎn)電勢為零，并聯(lián)部分電壓減小，則a點(diǎn)的電勢降低．故D項正確．【點(diǎn)睛】電路動態(tài)分析問題，按局部到整體，再對局部分析各元件上電壓或電流的變化．靈活應(yīng)用閉合電路的歐姆定律，電動勢、路端電壓和內(nèi)電壓關(guān)系，串并聯(lián)電路的電壓電流關(guān)系是解決動態(tài)電路的關(guān)鍵．6.在如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)電阻為，電路中的電阻為，小型直流電動機(jī)M的內(nèi)阻為，閉合開關(guān)S后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，理想電流表的示數(shù)為2.0A。則以下判斷中正確的是（）A.電動機(jī)的輸出功率為14W B.電動機(jī)兩端的電壓為7.0VC.電動機(jī)產(chǎn)生的熱功率為4.0W D.電源輸出的功率為24W【答案】B【解析】【詳解】ABC．電動機(jī)兩端電壓則電動機(jī)的輸入功率電動機(jī)的熱功率則電動機(jī)輸出功率故B正確，CD錯誤；D．電源的輸出功率故D錯誤。故選B。7.氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光，其中兩種波長分別為λ1=0.6328μm，λ2=3.39μm．已知波長為λ1的激光是氖原子在能級間隔為ΔE1=1.96eV的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的．用ΔE2表示產(chǎn)生波長為λ2的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔，則ΔE2的近似值為A.10.50eV B.0.98eV C.0.53eV D.0.37eV【答案】D【解析】【詳解】氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光，其中兩種波長分別為λ1=0.632

8

μm，λ2=3.39

μm．

輻射光子的能量與能級差存在這樣的關(guān)系△E=，△E1=，△E2=，

聯(lián)立兩式得，△E2=0.37eV．

故D正確，ABC錯誤．故選D．8.套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，另一帶正電的小球B固定在絕緣支架上，A球處于平衡狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)將B球稍向右移動，當(dāng)A小球再次平衡（該過程A，B兩球一直在相同的水平面上）時，細(xì)環(huán)仍靜止在原位置，下列說法正確的是()A.細(xì)線對帶電小球A的拉力變大B.細(xì)線對細(xì)環(huán)的拉力保持不變C.細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大D.粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力變大【答案】AC【解析】【詳解】試題分析：以小球和環(huán)整體為研究對象，分析受力，根據(jù)平衡條件分析粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力和摩擦力的變化．再以小球為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件分析細(xì)線的拉力的變化．解：A、B：以小球為研究對象，分析受力情況：重力mg、細(xì)線的拉力T和電場力F，根據(jù)平衡條件得T=，F(xiàn)增大時，T變大．故B錯誤，A正確．C、D以小球和環(huán)整體為研究對象，分析受力如圖：總重力G、桿對細(xì)環(huán)的支持力N和摩擦力f，電場力F．根據(jù)平衡條件得：N=G，f=F當(dāng)電場稍加大時，小球所受的電場力F增大，桿對細(xì)環(huán)的支持力保持不變，細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大．故C正確、D錯誤．故選AC．點(diǎn)評：本題是動態(tài)平衡問題，要善于選擇研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件進(jìn)行動態(tài)分析．9.如圖所示，為兩塊平行金屬板，A板帶負(fù)電，B板帶正電且與大地相接，兩板間Q點(diǎn)處固定一負(fù)電荷，設(shè)此時兩極板間電勢差為點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為E、電勢為，負(fù)電荷的電勢能為，現(xiàn)將兩板水平錯開一段距離（兩板間距不變），下列說法正確的是（）A.U變小，降低 B.U變大，E變大C.降低，增大 D.升高，減小【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)可得將兩板水平錯開一段距離（兩板間距不變），可知S減小，則E變大，U變大，Q點(diǎn)與下極板間距不變，可知Q點(diǎn)與下極板的電勢差變大，因下極板帶正電，可知Q點(diǎn)電勢降低，則負(fù)電荷的電勢能為增加。故選BC。10.如圖所示，abcd是一小金屬塊，用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬塊繞豎直線OO′來回擺動，穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感線方向跟紙面垂直，若摩擦和空氣阻力均不計，則（）A.金屬塊進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時，都會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.金屬塊完全進(jìn)入磁場區(qū)域后，金屬塊中無感應(yīng)電流C.金屬塊開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后將不再減小D.金屬塊擺動過程中，機(jī)械能會完全轉(zhuǎn)化為金屬塊中產(chǎn)生的電能【答案】ABC【解析】【分析】【詳解】AB．在小金屬塊進(jìn)入或離開磁場時有感應(yīng)電流產(chǎn)生，完全進(jìn)入磁場后無感應(yīng)電流，故選項AB正確；CD．由于從左側(cè)擺到右側(cè)的過程中，線框中磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電阻的存在，線框中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知線框的機(jī)械能將不守恒，損失的機(jī)械能會完全轉(zhuǎn)化為金屬塊中產(chǎn)生的電能，故在右側(cè)線框的高度將低于起始時左側(cè)的高度，所以擺角會越來越小，當(dāng)完全在磁場中來回擺動時，則沒有感應(yīng)電流，圓環(huán)最后的運(yùn)動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，故C正確，D錯誤。故選ABC。二、非選擇題：共57分。11.圖a為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋。(1)圖a中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。(2)關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是_______（填正確答案標(biāo)號）。A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖b所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_______；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為___________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】①.黑②.B③.160④.880⑤.1.45mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.90V【解析】【詳解】(1)[1]與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。(2)[2]R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。(3)[3]換擋開關(guān)接2時，是量程較小的電流表，所以[4]換擋開關(guān)接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻新表頭的量程是1mA，所以(4)[5]某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端與“1”相連，則多用電表是量程為2.5mA的電流表，則讀數(shù)為1.45mA；[6]若此時B端與“3”相連接，多用電表是歐姆×100Ω擋，則讀數(shù)為11.0×100Ω，即1.10×103Ω；[7]若此時B端與“5”相連接，多用電表是量程為5V電壓表，則讀數(shù)為2.90V。12.通過實驗測量金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量示數(shù)如圖1示可得金屬絲直徑的測量值___________mm。器材（代號）規(guī)格電壓表量程電壓表量程電流表量程電流表量程滑動變阻器總阻值約滑動變阻器總阻值約電源（E）電動勢約3.0V（2）按圖2示的電路測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為5Ω）。實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供了下列器材：從以上器材中選擇合適的器材進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選___________，電流表應(yīng)選___________，滑動變阻器應(yīng)選___________（填器材代號）。（3）小明將開關(guān)分別接通了a處和b處，通過觀察，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化比電流表的示數(shù)變化顯著得多，則將開關(guān)與___________（填a或b）處接通進(jìn)行實驗誤差較小，本實驗中的誤差是___________（填系統(tǒng)誤差或者偶然誤差），電阻的測量值和其真實值的大小關(guān)系是___________（填大于、小于、等于）?！敬鸢浮竣?1.999②.V1③.A2④.R1⑤.a⑥.系統(tǒng)誤差⑦.小于【解析】【詳解】（1）[1]用螺旋測微器測量金屬絲的直徑為d=1.5mm+0.01mm×49.9=1.999mm（2）[2][3][4]電源電動勢3V，則電壓表選擇V1；電路可能出現(xiàn)的最大電流為則電流表選擇A2；由于待測電阻的阻值較小，為方便調(diào)節(jié)電路，滑動變阻器選擇最大阻值較小的R1；（3）[5][6][7]電壓表示數(shù)變化比電流表的示數(shù)變化顯著的多，說明電流表的內(nèi)阻影響較大不能忽略，可知應(yīng)該采用電流表外接，即將開關(guān)與a接通；本實驗中的誤差是系統(tǒng)誤差；由于電流表的測量值大于待測電阻上的電流，可知電阻的測量值和其真實值的大小關(guān)系是小于。13.如圖所示，一個質(zhì)量為、電荷量的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)電壓為的加速電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中。金屬板長，兩板間距。（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度是多大；（2）若微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ為30°，則兩金屬板間的電壓是多大?！敬鸢浮浚?）；（2）100V【解析】【詳解】（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1，根據(jù)動能定理：解得（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運(yùn)動．水平方向豎直方向出電場時聯(lián)立解得14.如圖所示，一帶電荷量為q＝－5×10－3C，質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于一傾角為θ＝37°的光滑絕緣斜面上，當(dāng)整個裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場中時，小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。（g取10m/s2）（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：(1)電場強(qiáng)度多大？(2)若從