内蒙古乌兰察布市集宁地区2024届物理高二上期中质量检测试题含解析

内蒙古乌兰察布市集宁地区2024届物理高二上期中质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示为不带电的空腔球形导体，若将一个带负电的小金属球放入腔内，静电平衡后，图中A、B、C三点的电场强度E和电势的关系是（）A．， B．，C．， D．，2、在秋冬的干燥天气里，当你在黑暗中脱下含腈纶材料的衣服时，会看到“闪光”，同时听到“啪啪”的声音，对于这一现象的解释，下列说法中正确的是（）A．感应起电现象 B．接触起电现象C．摩擦起电现象 D．电荷中和现象3、如图是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从右边接线柱流进电流计，指针向右偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏转，则()A．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在增大B．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在增大C．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在减小D．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在减小4、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图3所示为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP＝x，则在图4中能正确反映x与U之间的函数关系的是()A．B．C．D．5、在“探究影响电荷相互作用力因素”的实验中，O是一个带正电的物体，把系在丝线上的同一带正电小球先后挂在图中P1、P2、P3三个位置上，小球所受库仑力（）A．P1点最小B．P2点最小C．P3点最小D．三个位置相同6、一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中，电子克服电场力做了5eV的功，则（）A．A点的电势比B点的电势高5VB．A点的电势比B点的电势低5VC．电子的电势能减少了5eVD．电子的动能增加了5eV二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、两个相同的金属小球（可以看作点电荷），带电量之比为1∶3，相距为r，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A． B． C． D．8、如图所示，在匀强电场中有棱长L=cm、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、C点电势分别为6V、3V、0V，则下列说法中正确的是A．D点电势大小为3VB．D点电势大小为6VC．匀强电场场强大小为100V/m，场强方向沿ACD．匀强电场场强大小为200V/m，场强方向沿AC9、如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是()A．阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率B．阴影部分的面积表示电源的输出功率C．当α＝β时，电源的输出功率最大D．当α＝β时，电源的效率最高10、不考虑重力作用，从t＝0时刻开始，下列各种随时间变化的电场中能使原来静止的带电粒子做单向直线运动的有A． B．C． D．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学用如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A，实验室提供的器材如下：电压表(量程0〜3V，内阻约3kΩ)；电阻箱(阻值范围0〜999.9Ω)；开关、导线若干．(1)请根据图甲的电路图在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路__________．(2)实验时，改变电阻箱R的值，记录电压表的示数U，得到若干组R、U的数据．根据实验数据绘出如图丙所示的图线，由图像得出电池组的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω．(保留三位有效数字)(3)关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是（______）A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B．该同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C．本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差12．（12分）某型号电池的电动势约3.7V，内阻约2Ω，现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有待测电池E滑动变阻器R(0~15Ω,1A)直流电压表V(量程3V，内阻约为6kΩ)直流毫安表mA(量程100mA，内阻RA=5Ω)开关S一个；导线若干.(1)为了把毫安表改装成量程为0.6A的电流表，需要给毫安表并联一个阻值R0=_____Ω的定值电阻；(2)按图甲所示连接好电路，实验过程中要使电压表读数变大，则滑动变阻器滑片应______移动(选填“向左”或“向右”).(3)用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U—I图象(I为毫安表示数)，横坐标截距为a，纵坐标截距为b，则待测电池电动势E=________，内阻r=________(用只含a、b字母的式子表示).四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）像子弹这样高速运动物体的速度通常很难测量，但我们可以借助物理学设计方案帮助我们测量。如图19所示，有一种测子弹速度的方案如下：利用长为L的细线下吊着一个质量为M的沙袋（大小可忽略不计）一颗质量为m、子弹水平射入沙袋并在极短时间内留在其中，然后随沙袋一起摆动，摆线与竖直方向的最大偏角是（小于90°）。已知重力加速度为g。不计空气阻力。（1）求子弹刚射入沙包后和沙包的共同速度v的大小；（2）求子弹射入沙包前瞬时的速度v0的大小；（3）子弹在沙包中相对运动的过程（时间极短）系统产生的内能Q与子弹初动能E0的比值定义为。即：，在子弹质量和沙包质量不变的情况下，a．子弹射入并留在沙袋中的过程与子弹能深入距离有关吗？给出结论并论证；b．改变子弹的速度，子弹可能打穿沙包后继续以一定速度向前运动，这种情况下的值会比子弹留在沙包中大吗？给出结论并论证。14．（16分）如图所示，平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场，场强E=1.2×103V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B极板接地，求：(1)C、D两点的电势和两点间的电势差；(2)点电荷q1=-2×10－3C分别在C和D两点的电势能；(3)将点电荷q2=2×10－3C从C匀速移到D时外力所做的功。15．（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板、，两板间距离，接上恒定直流电源。上极板的中央有一小孔，在的正上方处的点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量，质量。当小油滴即将落到下极板时，速度恰好为零。（不计空气阻力，），求：（1）两极板间的电势差；（2）两极板间的电场强度；（3）若平行板电容器的电容，则该电容器带电量是多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解题分析】

当静电平衡时，金属球壳内壁感应出正电荷，外表面感应出负电荷，电场线分布如图所示在A处电场线较密，在B处电场线较疏，C处场强为零，所以场强关系为EA＞EB＞EC根据顺着电场线方向电势降低，整个金属球壳C是一个等势体，表面是一个等势面，可知电势关系是φB＞φC＞φA故选D。2、C【解题分析】

在干燥的天气中脱衣时，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，属于摩擦起电；电荷放电，会“闪光”，发出啪啪声．故C正确，ABD错误．3、A【解题分析】

电流计指针向右偏转，说明流过电流计G的电流由右→左，则导体芯A所带电量在增加，电容两端间的电势差不变，由Q=CU可知，芯A与液体形成的电容器的电容增大，根据，知正对面积增大，则液体的深度h在增加．A.导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在增大，与结论相符，选项A正确；B.导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在增大，与结论不相符，选项B错误；C.导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在减小，与结论不相符，选项C错误；D.导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在减小，与结论不相符，选项D错误；4、B【解题分析】

带电粒子先经加速电场加速，故qU＝mv2，进入磁场后偏转，OP＝x＝2r＝，两式联立得，OP＝x＝∝，所以B为正确答案．5、C【解题分析】

在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球在图中P1、P2、P3三个位置上，小球所受库仑力逐渐减小，即P1点最大，P3点最小，故ABD错误，C正确。故选C.【题目点拨】解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究．虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系．6、A【解题分析】

AB．由于电子带负电，电子克服电场力做功，电子一定是从高电势点向低电势点运动，根据，可得A点的电势比B点的电势高5V，故A正确B错误；CD．克服电场力做了5eV的功，电子的电势能增加了5eV，则动能减小了5eV，故CD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】试题分析：设其中两球电量分别为q和3q，根据库仑定律，开始库仑力．若两球带同种电荷，电量均分，两球电量都为2q，库仑力，则；若两球带异种电荷，电量先中和再均分，两球电量都为q，库仑力，则．故A、B错误，C、D正确．考点：库仑定律8、AD【解题分析】AB、在匀强电场中，由公式U=Ed知，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有φA-φD=φB-φC，则得φD=φA-φB+φC=6-3+0=3V，A正确，B错误；CD、BD两点电势相等，又AC垂直BD，A点电势高于C点电势，故场强方向沿AC，匀强电场场强大小为，故D正确，C错误；故选AD．9、BC【解题分析】电源的路端电压随电流变化的图线与电阻的伏安特性曲线的交点，表示该电阻接在电源上时的电压和电流，阴影部分的面积对应这时的路端电压和电流的乘积，即表示电源的输出功率；故A错误，B正确．电源路端电压随电流变化的图线的斜率表示内电阻，外电阻两端电压随电流变化的图线的斜率表示外电阻，当内外电路的电阻相等时，即α=β时，电源的输出功率最大，此时电源的效率；故C正确，D错误．点睛：图象类问题要关注图象的斜率、图象的交点对应的物理意义，写出表达式分析求解．10、AC【解题分析】考点：带电粒子在匀强电场中的运动．分析：本题的关键是根据场强度的变化情况分析加速度的变化情况，再分析粒子的运动情况，根据加速度的对称性找到速度为零的时刻，只要粒子的速度方向不改变，粒子就做单一方向的运动．解答：粒子仅受电场力作用，A、由图象可知：在0-的过程中，粒子做加速度为的匀加速直线运动，在–T的过程中，粒子做加速度为-的匀减速直线运动，T时刻速度刚好减为零，然后重复刚才的运动，所以A是做单一方向的直线运动；B、由图象可知：在0-的过程中，粒子做加速度为的匀加速直线运动，在的过程中，粒子做加速度为的匀减速直线运动，则在时刻速度为零，此后反方向运动时间，所以B不是做单一方向的直线运动；C、由图象可知：在0-的过程中，粒子做加速度越来越小的变加速运动，在-T的过程中，粒子做加速度越来越大的变减速运动，由于加速度具有对称性，所以T时刻速度刚好减为零，然后重复刚才的运动，所以C是做单一方向的直线运动；D、由图象可知：在0-的过程中，粒子做加速度加速度越来越小的变加速运动，在-过程中，粒子做加速度越来越大的变减速运动，由于加速度具有对称性，所以时刻速度刚好减为零，-过程中加速度为负值，所以粒子反向做加速度运来越小的变加速运动，所以D不是做单一方向的直线运动．故选AC．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、如图所示：2.86(2.85～2.87均可)6.07(6.06～6.08均可)CD【解题分析】(1)如图所示：(2)根据闭合电路欧姆定律：则，所以图象的纵截距：，解得：，斜率为：，解得：(3)A：电压表分流作用引起的是系统误差，故A项错误．B：读数引起的是偶然误差，故B项错误．C：图像法可以减小偶然误差，故C项正确．D：电压表的电阻计算在内可以减小系统误差，故D项正确．点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．12、1向右b或【解题分析】

（1）为了把毫安表改装成量程为0.6A的电流表，需要给毫安表并联一个阻值的定值电阻；（2）实验过程中要使电压表读数变大，则应该增大外电路的电阻，则滑动变阻器滑片应向右移动.（3）因改装后的电流表量程是原来的6倍，则若毫安表读数为I，则干路电流为6I，改装后的电流表内阻为;由闭合电路欧姆定律：，则E=b；，解得.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)，(2)；(3)a,无