2023-2024學年湖北省云學新高考聯盟高二（上）開學聯考物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.下列關于能量量子化說法正確的是（）

A.玻爾最早提出了能量量子化假說B.電磁波波長越長，其能量子越大

C.愛因斯坦認為微觀粒子能量是連續的D.頻率為v的光的能量子為加/

2.在學習物理的過程中，對物理概念和公式的理解是非常重要的，下面是某物理興趣小組在課下討論過程

中就對電磁學中的相關概念和公式的認識所發表的觀點，其中錯誤的是（）

A.小紅認為，根據公式E=*可知，真空中靜止點電荷在某點處的電場強度與場源電荷的電荷量Q成正比，

與該點到場源電荷的距離r的二次方成反比

B.小強認為，根據公式E=￡可知，電源電動勢E與非靜電力做功W成正比，與非靜電力將正電荷從負極

搬運到正極的電荷量q成反比

C.小剛認為，根據公式R=p5可知，同種材料的導體，其電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成

反比，并且電阻還與構成它的材料有關

D.小芳認為，根據磁感應強度公式B=熱可知，通電導線與磁場垂直時，磁感應強度8可以由導體受到磁

場的力，導體的電流和導體的長度求出

3.多用電表表盤指針指在如圖所示的位置，下列說法正確的是（）

A.若該讀數是選用電阻擋“X100”倍率得到的，應該更換“X10”倍率，直接再測

B.若選用的是直流電壓“50%’的量程，則指針讀數為45V

C.用多用電表歐姆擋測量電路中的某個電阻，必須把該電阻與其他電路斷開

D.用多用電表歐姆擋測量某二極管的正向電阻時，應使紅表筆接二極管的正極

4.有兩個可視為質點的小球4和B,帶電量分別為+Q和-8Q,固定位置相距為r,其庫侖力大小為F,現將

其相互接觸后分離，且固定距離變為］則A、B兩小球庫侖力大小變為（）

兒勤B.即D*F

5.某電場的等勢線分布如圖所示（圖中數字的單位是V）,電勢為101/的等勢線上有a、b兩點。以下說法正確

的是（）

A.該圖是孤立負點電荷產生的電場的等勢線分布情況

B.a點放-q的檢驗電荷、b點放+q的檢驗電荷，a點的檢驗電荷電勢能更大（q>0）

C.把一正電荷從a點移動到b點，整個過程電場力做的總功為0

D.若只受電場力，相同比荷的兩檢驗電荷分別放在a點和b點，b點的檢驗電荷加速度更小

6.如圖所示，某同學設計了一種利用放射性元素衰變的電池。該電池采用金屬空

心球殼結構，在金屬球殼內部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質，

放射性物質與球殼之間是真空。球心處的放射性物質向四周均勻發射氮核，氮核

的電荷量為2e。己知單位時間內從放射性物質射出的氮核數為N,在金屬殼外表

面有一塊極小的圓形面積S,大小為金屬殼表面積的5則通過S的電流大小約為（）

A2NeNeNeNe

A.DD.—V.——D.—

aa2nit

7.兩個較大的平行金屬板4、B,分別接在電源的正、負極上，一帶電油滴恰

好靜止在兩極板之間，如圖所示，在其它條件不變的情況下，那么在下列的，

A-___

過程中（）B:

A.如果保持與電源連接，只將4板下移，油滴將向下加速運動

B.如果保持與電源連接，只將兩極板非常緩慢地錯開一些，電流計中電流從a流向b

C.如果斷開電源，B板接地，只將B板上移，油滴靜止不動，油滴的電勢能減小

D.如果斷開電源，將兩極板與靜電計相連，僅將一薄金屬板插入兩平行金屬板4、B之間，靜電計指針張角

變大

二、多選題（本大題共3小題，共12.（）分）

8.興趣小組的同學在實驗室設計了如圖所示的簡易電吹風，主要器材有定值

電阻此、/?2、電動機M和電熱絲R,已知電動機M標有“100V50勿”字樣，

它的線圈內阻為4。，%=4800,電熱絲R=440,當把該電吹風接入220V家

庭電路中，電動機M恰好可以正常工作，則下列說法正確的（）

A.電熱絲的熱功率P=1100VK

B.電阻/?2=2400

C.電動機M正常工作時的輸出功率&=49〃

D.若開關Si、52都閉合，1分鐘消耗的電能E=6.9x104/

9.如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內阻為r,電流表、電壓表均為理想電

表?，F由于某種原因燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞，下列說法正確的是（

A.電流表的示數一定變小

B.電壓表的示數一定變大

C.電壓表的示數與電流表的示數的比值不變

D.電源的輸出功率一定變大

10.如圖甲所示，場源為點電荷Q,他的電場中有一條電場線，上面有4、B兩點，若從某4點由靜止釋放一

質子（帶正電），假設質子僅受電場力作用，其從4點運動到B點的速度一時間圖像如圖乙所示。貝!|（）

A.場源為點電荷Q,它一定為正點電荷，并且在4的左側

B.質子在4、8兩點具有的電勢能Epn<EpB

C.A、B兩點具有的電勢如<WB

D.A、B兩點的電場強度&>EB

三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）

11.“伏安法”測量電阻絲的電阻率的實驗電路圖如圖中所示，圖中Rx表示電阻絲，R是一個滑動變阻器。

通過測量電阻絲的長度為3通過螺旋測微器可以測得電阻絲的直徑D,測量結果如圖乙所示。

（1）從圖中可知電阻絲的直徑。=；

（2）若實驗得到的電壓表示數為U,電流表示數為1,則電阻率的計算表達式為（用U、1、L、。表示）。

（3）如果只考慮電阻測量導致的電阻率的誤差，則測量值相比于真實值（填“偏大”或者“偏小”）。

^-40

=-35

12.小明測定一節干電池的電動勢和內阻，現有如下實驗器材：干電池一節（電動勢約為1.5V）,量程為2.0V的

電壓表，量程為0.64的電流表，最大阻值為5。的滑動變阻器R,開關一個，導線若干。根據所學的知識回

答下列問題：

（1）若所測干電池內阻較小，為減小內阻測量的誤差，請畫出實驗的原理圖。

（2）請用筆畫線，按正確的測量電路將圖丙中的實物連接完整，測得多組電壓表和電流表的示數，并根據數

據作出的U—/圖象如圖所示。

0.30.40.5I/A.

圖2

（3）請根據作圖求出電源的電動勢E=k測量值比真實值（填“偏大”“偏小”或“相等”）；

電源內阻r=。（結果保留小數點后兩位），測量值比真實值______（填“偏大”“偏小”或“相

等”）o

四、簡答題（本大題共3小題，共42.0分）

13.如圖所示Rt△ABC,乙4=30°,BC邊長為lczn。空間存在方向與4力BC所A

在的平面平行的勻強電場中，將電荷量為-1x10-5。的點電荷從電場中的a

點移到B點，靜電力做了4x10-5/的功，如果將該電荷從C點移到B點，靜電

力做了-gx10-5/的功。求：

(1)4、B兩點間的電勢差“IB和c、B兩點間的電勢差分別為多少？

(2)勻強電場的大小和方向。

14.某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓

表的示數指示物體的質量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質

量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當托盤中沒有放物體時，滑

片恰好指在變阻器的最上端，此在時電壓表示數為0。設變阻器總電阻為R,總

長度為，，電源電動勢為E,內阻為r,限流電阻阻值為Ro,彈簧勁度系數為匕重力加速度為g,不計一切摩

擦和其他阻力。

(1)計算電壓表的最大示數；

(2)計算該電子秤質量的測量范圍；

(3)電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式。

15.如圖所示，水平地面上方有水平向右的、范圍足夠大的勻強電場，從---------------------"

地面上的4點豎直向上以初速度為=IOTH/S拋出一個質量為m=1kg.-------------*

電荷量為q=1X10-3。的帶電小球，B點為其運動軌跡的最高點，小球-/，------

落在水平地面上的C點時速度與水平方向的夾角0=53°,取重力加速度V，----!----------

大小g=10m/s2,5出53。=0.8,cos53。=0.6,忽略空氣阻力的影響，，之，

求：

(1)電場強度E的大??；

(2)小球運動到C點時水平方向的分位移大小X；

(3)以從4點開始運動作為計時起點，經過多長時間小球的速度最小，最小值為多少？

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4、普朗克提出了能量量子化假說，故4錯誤；

B、由。=/知，電磁波波長越長，其頻率越小，根據￡=機可知其能量子越小，故8錯誤；

C、普朗克提出了微觀粒子的能量是量子化的觀點，認為微觀粒子的能量是不連續的，愛因斯坦根據普朗克

的能量子假說提出的光子說，故C錯誤；

。、頻率為v的光的能量子為/iv,故。正確。

故選：D。

本題是物理學史問題，根據涉及的物理學家所做的實驗和物理學家的貢獻即可解答。

對于物理學上著名實驗以及相關物理學家的物理學成就，要加強記憶，注重積累。

2.【答案】B

【解析】解：人根據公式E=與可知，真空中靜止點電荷在某點處的電場強度與場源電荷的電荷量Q

成正比，與該點到場源電荷的距離r?的二次方成反比，故A正確；

B、公式E=f為電源電動勢的定義式，電源電動勢是由電源本身性質所決定的，與非靜電力做的功W和電

荷量q無關，故B錯誤；

C、根據公式/?=0/可知，同種材料的導體，其電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比，并

且電阻還與構成它的材料有關，故C正確；

。、根據磁感應強度公式8=熱可知，通電導線與磁場垂直時，磁感應強度B可以由導體受到磁場的力，導

體的電流和導體的長度求出，故。正確。

本題是選錯誤的

故選：B。

根據各個物理量的定義式和決定式判斷即可。

凡是用比值法定義的物理量，其物理量的大小與參與比值的兩個物理量都沒有關系，而是與自身性質有關。

3.【答案】C

【解析】解：4若該讀數是選用電阻擋“X100”倍率得到的，指針偏轉過大，應該更換“X10”倍率，然

后重新進行歐姆調零，接著測量，故A錯誤；

B.若選用的是直流電壓“50U”的量程，則指針讀數為則指針讀數為45.0憶故B錯誤；

C.用多用電表歐姆擋測量電路中的某個電阻，必須把該電阻與其他電路斷開，故C正確；

D用多用電表歐姆擋測量某二極管的正向電阻時，應使黑表筆接二極管的正極，故￡＞錯誤。

故選：Co

歐姆表指針應接近中央附近，讀數較準確；根據圖象表盤確定其分度值，根據指針位置讀出其示數；用歐

姆表測未知電阻，需將電阻與其他電路斷開；根據二極管的特點分析。

本題考查了多用電表的使用，要掌握多用電表的結構與使用方法和使用注意事項；對多用電表讀數時要根

據選擇開關位置確定其所測量的量與量程，然后根據表盤確定其分度值，根據指針位置讀出其示數。

4.【答案】A

【解析】解：兩小球相互接觸前，根據庫侖定律得

8Q2

F=k—5-

現將其相互接觸后分離，且固定距離變為2則接觸后帶電量均為

,Q-QQ7

根據庫侖定律得4、B兩小球庫侖力大小變為

〃=卜當=卜等=引，故A正確，BCD錯誤。

(2)

故選：Ao

兩小球相互接觸后，其所帶電荷量先中和后均分。根據庫侖定律，分別求出接觸前和接觸后庫侖力表達式，

從而進行分析比較。

解決該題的關鍵是熟記點電荷之間的庫侖力公式，正確分析兩個小球接觸后所帶的電荷量的多少。

5.【答案】C

【解析】解：4孤立負點電荷產生的電場的等勢線是以點電荷為圓心的同心圓，所以該電場并非孤立負點電

荷產生的電場的等勢線分布情況，故A錯誤；

8.電勢能的公式Ep=Wq,防兩點的電勢相等，因為電勢兩點的電勢大于零，而在a點的檢驗電荷是負電荷，

所以a點的檢驗電荷電勢能更小，故B錯誤；

C電勢為10V的等勢線上有a、b兩點,把一正電荷從a點移動到b點，電勢能不變，電場力做功只與始末位

置的電勢差有關，所以把電荷從a點移動到b點電場力做功為0,故C正確；

D等差等勢線越密集的地方，電場強度越大，根據圖像可知，b點所處位置等差等勢線更密集，因此可知b點

的電場強度比a點的電場強度更大，根據牛頓第二定律可知b點的加速度更大，故。錯誤；

故選：Co

根據等勢線的分布分析4根據電勢能的計算公式分析C；等差等勢線越密集的地方，電場強度越大，從而

分析加速度。

本題考查等勢面的認識，解題關鍵掌握常見等勢面的特點，注意電場線分析電場強度的方法。

6.【答案】A

【解析】解：在單位時間內射到金屬殼上的電荷量為Q=2Ne

設金屬球殼的半徑為R,則金屬殼的表面積為So=4TTR2

在時間t內射到S上的電荷量為q=3st

則通過S的電流大小為/=,

其中S=L

au

聯立解得/=半，故A正確，BCD錯誤。

故選：4。

先計算出在單位時間內射到金屬球殼上的電荷量，然后根據電流的定義式即可得到等效電流的大小。

熟練掌握球的表面積公式和電流的定義式是解題的基礎。

7.【答案】B

【解析】解：4、保持與電源連接，則電容器兩板間的電壓U保持不變，只將4板下移，兩板間距離d變小，

根據E='可知，板間電場強度變大，則油滴受電場力變小大，所以油滴受到重力和電場力的合力方向豎直

向下上，油滴將向上加速運動，故A錯誤；

8、保持與電源連接，只將兩極板非常緩慢的錯開一些，則兩板間電壓U不變，兩板的正對面積S減小，根據

。=盛可知，電容器的電容C變小，根據Q=CU可知，電容器帶電荷量將減少，電容器將放電，電流計當

中將有a流向b的電流，故B正確；

C、如果斷開電源，則電容器所帶電荷量Q保持不變，B板接地，即B板的電勢為零，只將B板上移，則兩板

間距離d減小，根據后=§(=品和。=§得5=%，則電場強度E不變，油滴受電場力不變，油滴仍受

d4nkdUerS

力平衡，保持靜止。因B板上移，則油滴與下極板之間的距離減小，根據U=Ed可知，油滴所在位置與B板

之間的電勢差減小，則油滴所在位置的電勢降低，因為油滴受電場力方向與重力方向相反，所以油滴受向

上的電場力作用，油滴帶負電，對于負電荷來說，電勢越低，電勢能越大，所以油滴的電勢能增大，故C

錯誤；

。、如果斷開電源，則電容器所帶電荷量Q不變，僅將一薄金屬板插入兩平行金屬板4、8之間，根據C=總

可知電容C變大，根據c=g可知，兩板間電勢差變小，即靜電計指針張角變小，故。錯誤。

故選：B。

4、保持與電源連接，電容器兩板間電壓不變，根據距離的變化，判斷電場強度的變化，進而判斷油滴的運

動；

8、根據正對面積的變化，判斷電容的變化，進而判斷電容器所帶電荷量的變化，進而判斷電流方向；

C、斷開電源，電容器所帶電荷量不變，根據電場強度與板間距離的關系，判斷電場強度的變化，進而判斷

油滴所在位置的電勢的變化，判斷電勢能的變化；

。、根據電容的變化，判斷兩板間電勢差的變化，進而判斷靜電計指針張角的變化。

注意如果電容器與電源連接，則電容器兩板間的電壓保持不變；如果電容器與電源斷開，則電容器所帶電

荷量保持不變。

8.【答案】AC

22

【解析】解：A、電熱絲的電功率為2=巴=%此=lioow，故A正確；

R44

B、通過電動機的電流為/=^4=0.5/1,電阻&和并聯部分兩端電壓為=220V-100V=12OV,

通過電阻R1的電流為A=署=推4=0.254，所以通過電阻燈的電流為L=1-11=0.5A-0.254=

0.254所以A?的電阻值為%探O=480。，故B錯誤；

120.25

C、電動機的輸出功率為P^=P-/2r=50W—0.52X4勿=49W,故C正確；

D、通過電熱絲的電流為/'=咨=贄/1=54,整個電路中的總電流為/芯=1+1'=0.54+54=5.54,所以

開關Si、52都閉合，1分鐘消耗的電能后=以,〃=220x5.5x60/=7.26x104/,故￡）錯誤。

故選：ACo

根據p=^判斷4先計算出兩個電阻兩端的電壓，然后得到通過/?2的電流，根據歐姆定律判斷8；根據電

R

動機的功率和熱功率的關系可以判斷C；先計算出整個電路的總電流，然后根據皿=U/t可以判斷D。

熟練掌握電動機的三個功率是解題的關鍵，同時掌握串并聯電路的電流、電壓關系是解題的基礎。

9.【答案】BC

【解析】解：4BC、燈絲突然燒斷，則電路外電阻變大，根據閉合電路歐姆定律可知，電路總電流/總減小，

路端電壓〃處增大；根據：/=無片可知電流表的示數/變大；

根據：U=IR2,可知電壓表的示數U變大;

由于&=彳，可知電壓表的示數與電流表的示數的比值不變，故A錯誤，BC正確；

。、設外電阻為R',根據P出=?K？=大一

(R+r)R'+^r+2r

可知當外電阻等于內阻時，電源的輸出功率最大，由于題千不清楚外電阻與內阻的關系，所以無法確定電

源的輸出功率任何變化，故。錯誤。

故選：BC?

當燈絲燒斷時電路電阻增大，根據電路連接情況以及閉合電路歐姆定律，分析電壓電流變化，再根據電功

率相關公式分析判斷即可。

以電路的動態變化為命題背景考查學生的理解能力和推理論證能力，注意解題過程中正確分析電路，判斷

電路中元器件的串并聯情況。

10.【答案】AD

【解析】解：8、由v-t圖像可以看出，質子在運動過程中，速度越來越大，所以電場力做正功，則質子的

電勢能在減小，即&M>EpB，故8錯誤；

C、質子的受力方向由4指向B,因為質子帶正電，所以電場線方向與質子的受力方向一致，沿電場線方向

電勢逐漸降低，即0A>9B，故C錯誤；

D、質子在運動過程中，由電場力提供加速度，由v-t圖像可知，aA>aB,根據牛頓第二定律可知qE=ma,

所以EA>EB，故。正確；

4、由u-t圖像可知，質子在運動過程中的加速度越來越小，可知質子受到的電場力越來越小，且電場線方

向是水平向右的，因為是點電荷的電場，由此可知，質子在運動過程中離場源點荷越來越遠，所以場源點

荷應該是正電荷，且在4的左側，故4正確。

故選：AD.

根據質子的速度一時間圖像可以判斷質子的加速度大小，進而判斷電場強度的變化，進而判斷場源點荷的

位置及電性；根據電場線方向比較兩點電勢的高低，進而比較質子在兩點的電勢能大小。

熟練掌握點電荷的電場特點以及"-t圖像的特點是解題的基礎。

11.【答案】0.857迎-u偏小

4/L

【解析】解：(1)螺旋測微器的精確度為O.Olnun,電阻絲的直徑為。=0.5mm+35.7X0.01mm=0.857mm

(2)根據題意有U=IRX

根據電阻定律有%=

其中S=n?《A

聯立解得

(3)電路采用電流表外接，測得電阻值偏小，則電阻率的測量值相比于真實值偏小。

故答案為:(1)0.857；(2)^-U；(3)偏小

(1)螺旋測微器的精確度為0.01mm,測量值=固定刻度上對應示數(mm)+對齊格數(估讀一位)x精確度;

(2)(3)根據歐姆定律求根據電阻定律解得電阻率，從而分析誤差。

本題考查了電阻及電阻率的測定，根據歐姆定律結合電阻定律是解題的關鍵。

12.【答案】1.5偏小1.02偏小

【解析】解：(1)(2)電源內阻較小，為減小實驗誤差相對于電源來說電流表應采用外接法，電路圖與實物圖

如圖1、2：

圖2

(3)根據閉合電路歐姆定律有E=U+Ir

由圖示電源U-/圖象可知，電源電動勢為：E=1.5K；

電源內阻為：r=|崇=與巖。=1.020。

由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于電流表示數,

電源U-/實驗圖象與真實圖象如圖所示：

由圖示圖象可知，電源電動勢的測量值比真實值偏小，電源內阻的測量值比真實值偏小。

故答案為：(1)見解析；(2)見解析；(3)1.5；偏??；1.02；偏小

(1)(2)根據實驗原理設計電路圖，再連接實物電路圖；

(3)電源的U-/圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值表示電源內阻；根據圖象修正法分

析實驗誤差。

本題考查了測定電源電動勢與內阻實驗，要明確電源的U-/圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜

率的絕對值是電源內阻；同時會應用圖象法分析實驗誤差。

13.【答案】解：(1)將電荷量為一1X10-5。的點電荷從電場中的A點移到B點，根據卬=qU,則有以8=號=

4xio~~s

V=-4V

-lxio-5

45

-

3

將該電荷從C點移到B點，則有(/小二叫!/

sq-1X1()T

(2)令4電勢為零,則由(1)知QB=U〃=一〃B=4%0c=%+UCB=4V+“=與，

UCA=<Pc-(PA=^V-0=^-V

取4C的四等分中靠近C點的點為N,連接直線BN,如圖所示

則有UCN=WE=；X￥V=/

可得0N=4V=(PB

即BN為等勢線，由幾何關系知AC與8N垂直，即電場的方向由C指向4根據幾何關系有d.=：x

-2

1x10-27n=0.5x10m

4

則勻強電場的大小為E=%=3N/m=馬XIO?N/m，方向為由C指向

dCN0.5x10-2

答：(1)4、8兩點間的電勢差UAB和C、B兩點間的電勢差分別為-4V和［心

(2)勻強電場的大小為gx1027/根，方向為由C指向4。

【解析】(1)根據電場力做功與電勢差的關系求出4B間的電勢差、BC間的電勢差；

(2)找出等勢線，結合電場線與等勢線垂直，由高電勢指向低電勢，作出電場線，求出勻強電場的大小和方

向。

解決本題的關鍵知道電場力做功與電勢差的關系，電勢差與電勢的關系。知道電場線與等勢線垂直，由高

電勢指向低電勢。

14.【答案】解：(1)當滑片在R最下方時，電壓表示數最大，設為Um，電路的總電阻為R'