河南省创新发展联盟2022-2023学年高二上学期期中联考物理试题（解析版）

2022~2023年度创新联盟高二年级第二次联考物理第Ⅰ卷（选择题共60分）一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.关于用丝绸摩擦玻璃棒的说法正确的是（）A.玻璃棒创造了正电荷 B.丝绸创造了负电荷C.玻璃棒上有些电子转移到丝绸上 D.丝绸上有些电子转移到玻璃棒上【答案】C【解析】【详解】用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒上有些电子转移到丝绸上，玻璃棒带正电，丝绸带负电，在转移的过程满足电荷守恒定律，玻璃棒并没有创造正电荷，丝绸也没有创造负电荷。故选C。2.正电荷q在电场力的作用下由P点向Q点做加速运动，而且加速度越来越大，下图中的哪一个电场满足要求A B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故A错误;B．电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意,故B错误;C．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故C错误.D．P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动,符合题意;故D正确．3.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置．金属板M接高压电源的正极，金属板N接高压电源的负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是()A.A金属柱B.B金属柱C.A、B金属柱同时D.可能是A金属柱，也可能是B金属柱【答案】A【解析】【详解】根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项A正确．故选A.【点睛】考查尖端电荷比较密集，形成的电场强度大，容易击穿空气．4.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的流动而形成10mA的电流时，环中运行的电子数目为（已知光速c＝3×108m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19C）（）A.5×1010个 B.5×1011个C.1×102个 D.1×104个【答案】B【解析】【详解】电子运动一周的时间为由电流的定义式，可得电量为在整个环中运行的电子数目为故ACD错误，B正确。故选B。【点睛】本题考查了学生对电流定义式、速度公式的掌握和运用。5.有一个材料分布均匀的长方体金属，边长分别为a、b、c，且。电流沿以下方向流过该金属，其中金属的电阻最小的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据电阻定律按照各个选项中的电流方向所对应的电阻分别为，，，由于可得故选B。6.电子秤是用平行板电容器制成的，其电路如图所示。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（）A.极板间电场强度变小 B.膜片下移过程中，电流表G有从b到a的电流C.电容器的电容变小 D.电容器的带电荷量减小【答案】B【解析】【详解】A．由匀强电场公式可知，当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，A错误；BCD．根据电容决定式可知，当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容定义式可知，由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电。电流表有从b到a的电流，B正确，CD错误。故选B。7.如图所示A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是的中点，A、B、C构成一个直角三角形，长为，电场线与三角形所在的平面平行，已知，，，由此可以判断（）A.电场强度的方向重直连线斜向上B.电场强度的方向由B点指向C点C.电场强度的大小为D.电场强度的大小为【答案】D【解析】【详解】AB．在匀强电场中，，则B、C连线的中点D的电势故，为一条等势线，根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知，电场强度的方向垂直于AD连线斜向下，选项AB错误；CD．电场强度的大小选项C错误，D正确。故选D。8.如图所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出φ-x图像。已知φ-x图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的切线水平，点电荷的电势公式的，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，取无穷远处电势为零。以下说法正确的是（）A.两点电荷为同种电荷B.两点电荷的电荷量之比为C坐标、D.在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处【答案】C【解析】【详解】A．根据题图中各点电势φ随坐标x变化规律的曲线可知，在x轴上各点的电势有正有负，根据点电荷的电势公式可知两点电荷带异种电荷，由于时电势为正，时电势为负，所以点电荷A带正电，点电荷B带负电，故A错误；B．φ–x图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则x=3L处的电场强度为零，有解得故B错误；C．由题图可知x1、x2处的电势为零，根据电势公式有，解得，故C正确；D．在x轴上2L<x<3L的区域内，电势逐渐升高，电场强度沿x轴负方向，若在x轴上2L<x<3L的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向左的电场力，将向左做加速运动，在x轴上x>3L的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿x轴正方向，若在x轴上x>3L的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向右的电场力，将向右加速到无穷远处，故D错误。故选C。9.给一粗细不均匀的由同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是（）A.粗的地方电流小，细的地方电流大 B.粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大C.各处的电流相等 D.粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小【答案】BC【解析】【详解】AC．由于导体粗的地方与细的地方串联在电路中，各处电流相等，A错误，C正确；BD．根据电流的微观表达式同种材料，单位体积内的自由电荷数量n相等，可知粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，B正确，D错误。故选BC。10.某金属导体图像如图所示，由图像可知（）A.导体两端电压为2V时，电阻为 B.导体两端电压为2V时，电阻为1ΩC.该导体的电阻随电压的升高而增大 D.该导体的电阻随电压的升高而减小【答案】BC【解析】【详解】AB．根据题图可知，当导体两端电压为2V时，其通过导体的电流为2A，由电阻的定义可知故A错误，B正确；CD．由图像可知，其图像斜率为所以其图像的切线的斜率可以表示为此时导体的电阻的倒数，由题图可知，其切线的斜率越来越小，所以其导体的电阻越来越大，故C正确，D错误。故选BC。11.如图所示，平行板电容器两平行板正对、倾斜放置，板面与水平面的夹角为30°，两板带等量的异种电荷，一个带电小球系于绝缘细线的一端，细线的另一端拴于O点，静止时细线水平，O点到下板的距离大于细线的长度，缓慢减小两板所带的电荷量，直至两板所带的电荷量为0，关于此过程，下列判断正确的是（）A.细线的张力先增大后减小 B.细线的张力先减小后增大C.小球的机械能一直减小 D.小球的电势能一直减小【答案】BC【解析】【详解】AB．由于平行板电容器所带的电荷量缓慢减小，使得小球受到的电场力缓慢减小，小球受力分析如图电场力始终与平行板垂直，根据力的动态平衡分析可知，随着电场力逐渐减小，小球受到的细线的张力先减小后增大，故A错误，B正确；CD．小球在缓慢向下运动的过程中，由于只有重力与电场力做功，因此小球的机械能与电势能之和为一定值，由于电场力做负功，所以小球的电势能不断增大，机械能不断减小，故C正确，D错误。故选BC。12.如图所示，一绝缘正四面体的顶点a、b、c、d分别固定有电荷量为＋q、－q、－q、＋q的四个点电荷。O、P、M、Q为四面体棱上的点，O、M分别为棱ab、cd的中点，P、Q分别为aO、Mc的中点。规定无穷远处电势为0，则（）A.M点的电势为0B.C.将正试探电荷由Q点移动到P点，电场力做正功D.在四面体的棱上，另有3个点的电势及电场强度大小均与M点相同【答案】ABD【解析】【详解】A．等量异种电荷连线的中垂线为等势线且电势等于无穷远的电势，规定无穷远处电势为0，M点是cd的中点，同时也在ab的中垂线上，故其电势为0，A正确；B．P、Q距离a、c均为处，a、c分别为+q、-q的电荷，则分别在P、Q处的电势绝对值相等，同理，P、Q距离b、d均为处，b、d分别为-q、+q的电荷，b、d分别在P、Q处的电势绝对值相等，P与d、c距离与Q与b、a距离相等，则合电势刚好相反，即根据A分析，O点的电势也为零，则有则B正确；C．因为得将正试探电荷由Q点移动到P点，电场力做功电场力做功做负功，C错误；D．根据正四面体及电荷分布的对称性可知，ab、ac、db中点的电场强度大小，电势均与M点相同，其他各点均不满足条件，D正确。故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题共50分）二、非选择题：共5小题，共50分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.某实验小组用如图所示的装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是均匀带电的塑料小球，其中A球的质量为m，用一根绝缘细线将A悬挂起来，实验时改变两小球所带的电荷量，移动B并保持A、B两球球心连线与细线垂直。用Q和q分别表示A、B的电荷量，d表示A、B球心间的距离，θ表示绝缘细线偏离竖直方向的角度，k为静电力常量，当地的重力加速度大小为g。（1）关于实验，下列说法正确的是______。A．实验中两塑料小球的带电荷量必须相等B．两个小球可以换成异种电荷进行实验C．细线的拉力随着θ角的增大而增大D．库仑力随着θ角的增大而增大（2）通过实验数据得到的图像可能正确的为______。A.B.C.D.【答案】①.BD##DB②.B【解析】【详解】（1）[1]A．实验中两塑料小球的带电荷量不必相等，故A错误；B．当两个小球换成异种电荷时，因为异种电荷相互吸引，所以小球B置于A球左上方时，小球A仍可以处于平衡状态，故B正确；CD．当小球平衡时，有随着θ角增大，cosθ减小，sinθ增大，所以绳的拉力减小，库仑力增大，故C错误，D正确。故选BD。（2）[2]根据库仑定律所以故选B。14.在“金属丝电阻率的测量”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其示数为___________mm（该值接近多次测量的平均值）。（2）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为电池组（电压3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验，记录数据如表所示：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0220.0680.1600.2200.3400.4600.520这个小组的同学在坐标纸上建立U-I坐标系，如图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线___________，由图线得到金属丝的阻值___________Ω（保留两位有效数字）。（3）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________。A．B．C．D．【答案】①.0.398②.③.0.46④.C【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的示数为（2）[2]图线应过原点·选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应舍去，如图所示[3]图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的阻值（3）[4]根据得金属丝的电阻率故选C。15.将一带电粒子以初速度υ0沿水平方向从A点射入方向竖直向上的匀强电场中，粒子从B点飞出电场时速度方向与电场方向夹角为，电场的水平宽度为L，如图所示．不计粒子的重力。设粒子的质量为m，电荷量的绝对值为q。求（1）该匀强电场的电场强度为多大？（2）A、B两点电势差UAB为多大？【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设粒子在电场中的时间为t，水平方向竖直方向解得（2）粒子逆着电场线偏转，说明粒子带负电，由动能定理所以16.如图所示，有一初速度为0的电子（电荷量为）经电压为的电场加速后，进入两块间距为、电压为的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘离开偏转电场，不计电子受到的重力，求：（1）金属板的长度；（2）电子离开偏转电场时的动能。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设电子飞离加速电场时的速度为，由动能定理得设金属板的长度为，电子的偏转时间联立解得（2）设电子离开偏转电场时的动能为，根据动能定理得17.一倾角的绝缘斜面体固定在水平地面上，斜面高h=3m，一质量m=0.2kg的带电滑块（可视为质点）从斜面底端以初速度滑上斜面，刚好可滑到斜面的三等分点，如果在斜面顶端固定另一带同种电荷的小物块，则滑到斜面的另一三等分点时合