江西省吉安市宁冈中学2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题

宁冈中学20232024学年度高二上期中物理一、选择题（共11题，每题4分，共44分，17单选，811多选。）1.塑料梳子跟头发摩擦后能吸引细碎纸屑，是由于它们之间存在（）A.弹力 B.静电力 C.安培力 D.重力【答案】B【解析】【详解】由于摩擦使塑料梳子带电，靠近轻小的纸片时，由于静电感应从而使轻小的纸片出现极化现象，使两者有静电引力作用。故选B。2.下列关于电场强度的说法中正确的是（）A.电场强度跟试探电荷所受的电场力成正比B.电场强度跟试探电荷的电荷量成反比C.电场强度的方向是电荷在该点所受电场力的方向D.电场线越密的地方，同一个试探电荷受到的静电力越大【答案】D【解析】【详解】AB．电场强度表示电场本身的强弱和方向，与试探电荷所受电场力和试探电荷的电荷量无关，故AB错误；C．电场强度的方向是正电荷在该点所受电场力的方向，故C错误；D．电场线越密的地方，电场强度越大，则由可知电场线越密的地方，同一个试探电荷受到的静电力越大，故D正确。故选D。3.如图所示，实线表示某电场中的电场线。一带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点。关于该粒子，下列说法正确的是（）A.带正电B.从a点运动到b点的过程中，速度逐渐增大C.从a点运动到b点的过程中，电势能逐渐增大D.从a点运动到b点的过程中，加速度逐渐增大【答案】C【解析】【详解】A．由粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向左，可知该粒子带负电荷，选项A错误；BC．该粒子由a到b电场力做负功，则动能减小，即该粒子速度减小，电势能变大，选项B错误，选项C正确；D．因a点的电场线较b点密集，可知a点的场强较大，粒子在A点加速度较大，即该粒子由a到b加速度逐渐减小，选项D错误。故选C。4.如图所示，在水平面内有直角三角形ABC，∠ACB=30°，AB边的长度为2cm，在水平面内有一匀强电场，A点电势为4V，B点电势为2V，C点电势为0。若电子电量大小为e，则下列说法正确的是（）A.电子在A点的电势能大于在B点的电势能B.将电子从A移到B再移到C和直接从A移到C，电场力做功均4eVC.电场强度的方向与AB边的夹角为60°D.电场强度的大小为【答案】D【解析】【详解】A．由，可知电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故A错误；B．电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，将电子从A移到B再移到C和直接从A移到C，电场力做功均为故B错误；C．由题可知，在匀强电场中，AC中点D的电势为2V，连接BD为一条等势线，根据电场强度与该处等势线垂直的特点可知，作BD的垂线BF即为场强的方向，如图所示由几何关系可知，电场线的方向与AB的夹角为30°，故C错误；D．AB沿着场强的方向距离为根据场强的计算公式可得故D正确故选D。5.如图所示为某静电除尘装置电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在静电力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（）A.烟尘微粒带正电B.a点的场强小于b点场强C.烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能D.烟尘微粒在a点的加速度大于在b点的加速度【答案】D【解析】【详解】A．烟尘微粒运动过程中受到的电场力指向轨迹凹的一侧，并与场强平行，由此判断，烟尘微粒受到的电场力与场强方向相反，因此烟尘微粒一定带负电，故A错误；B．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知a点的场强大于b点的场强，故B错误；C．烟尘微粒从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，故烟尘微粒在a点的电势能大于在b点的电势能，故C错误；D．a点的场强大于b点的场强，可知微粒在a点所受电场力大，所以烟尘微粒在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小，故D正确。故选D。6.如图所示，平行板电容器与电池始终保持相连，在右极板由虚线位置平移到实线位置的过程中，设两板间的电压为U、电场强度为E、电容器电容为C、电荷量为Q，下列说法正确的是（）A.电路是断路，不可能有电荷定向移动B.有电荷从B到A定向移动，电流方向为顺时针C.U不变，E变大，C变小，Q变小D.U不变，E变小，C变大，Q变大【答案】B【解析】【详解】根据电容器的定义式以及可知，电容器两端的电压U不变，随着两极板间距离的增大，电容器的电容C变小，电容器两极的电荷量Q减小，由于电容右极板带正电，故电路中正电荷由B向A沿顺时针方向移动，又根据可知，两极板间的电场强度变小。故选B。7.四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（）A.电流表A1的读数等于电流表A2的读数B.电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角【答案】B【解析】【详解】AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确；CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。故选B。8.下列关于电场线的几种说法中，正确的是（）A.电场线上某一点切线方向就是正电荷在该点受力方向B.在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹不一定跟电场线是重合的D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大【答案】ACD【解析】【详解】A．电场线可形象表示电场的强弱和方向，电场线上每一点的切线方向，表示该点的场强方向，也是正电荷在该点受到的电场力的方向，故A正确；B．电场线不能相交，故B错误；C．电场线与电荷的运动轨迹是两回事，正电荷在电场中可能沿电场线运动，也可能不沿电场线运动，轨迹不一定跟电场线是重合的，故C正确；D．电场线的疏密代表电场的强弱，可知电场线越密的地方电场强度越大，同一试探电荷所受的电场力越大，故D正确；故选ACD。9.两个完全相同的均匀带电金属小球，分别带有电荷量为的正电荷、的负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力大小为F，两带电小球均可视为点电荷。现把两个小球接触一下再放回原来的位置，则（）A.两个小球的电荷量均为B.两个小球的电荷量均为C.两个小球间相互作用的静电力大小为FD.两个小球间相互作用的静电力大小为F【答案】BD【解析】【详解】根据题意有把两个小球接触一下再放回原来的位置，则两个小球的电荷量均为两个小球间相互作用的静电力大小为故选BD。10.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且与关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（）A.点场强与点场强相同B.点的电势小于点的电势C.、两点的电势差等于、两点间的电势差D.试探电荷在点的电势能小于在点的电势能【答案】BCD【解析】【详解】A．根据等量异种电荷周围的电场线的特点，结合某点切线表示电场强度的方向，则a点与c点场强大小相同，方向相反。故A错误；B．中垂面是等势面，根据沿电场线方向电势降低可知，d点电势高于b点，故B正确；C．由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差。故C正确。D．将试探电荷从a点移动到c点，电场力做负功，电势能增大，则a点的电势能小于c点的电势能。故D正确。故选BCD。11.一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计，则（）A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4ΩB.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是12ΩC.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8VD.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6V【答案】AC【解析】【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为故A正确；B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为故B错误；C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为故C正确；D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为故D错误。故选AC。二、实验题（共18分）12.小平同学为了探究影响电荷间静电力的因素，他猜想可能与两带电体的间距和带电荷量有关。然后设计用图示装置来探究。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1，P2，P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）图甲中实验主要采用的方法是_________（填正确选项前的字母）。A．理想实验法B．等效替代法C．微小量放大法D．控制变量法（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而_________（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）接着该同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为45°和60°，则_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】①.D②.增大③.【解析】【详解】（1）[1]图甲中保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，所以用的是控制变量法。故选D。（2）[2]本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，根据对小球受力分析可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大、距离的减小而增大。（3）[3]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有解得可得两次实验中A的电量之比为13.在测量金属丝的电阻率的实验中，待测金属丝的电阻约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A.电压表（量程0~3V，内阻约为15kΩ）；B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ）；C.电流表（量程0~3A，内阻约为）；D.电流表（量程，内阻约为1Ω）；E滑动变阻器（0~10Ω，）；F.滑动变阻器（0~2000Ω，1A）；G.电源E（电压为3V）；H.开关S，导线若干。（1）为减小实验误差，电流表应选用_______________，电压表应选用_______________，滑动变阻器应选用_____________（填器材前面的字母）。（2）为减小实验误差，应选用图_________（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图。（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为，用螺旋测微器测得金属丝的直径如图丁所示，则金属丝的直径为____________mm；电压表和电流表示数如图戊所示，则金属丝的电阻为______________Ω。【答案】①.D②.A③.E④.乙⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1][2]由于电源电压约为3V，加在待测电阻两端的电压约为3V，流过待测电阻的电流最大约为故电流表选D；电压表选A；[3]为了便于调节，滑动变阻器应选E；（2）[4]由于待测电阻较小，因此采用电流表的外接法，采用乙图的连接方式；（3）[5]金属丝的直径[6]待测电阻两端的电压和流过待测电阻的电流分别为，因此待测电阻的阻值为三、计算题（共38分）14.带电量分别为+2q、的等量异种电荷A、B固定在同一水平线上，相距，在它们连线的中点P上方处有一悬点O，用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C，，绳长，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。重力加速度为g，问：（1）小球所受电场力大小为多少？（2）小球所带电荷量为多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设细绳与竖直方向的夹角为，对小球C由平衡条件可得其中联立解得（2）由几何关系可得，CP长度为小球所在处的场强大小小球的电荷量为15.如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2×102V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为，B板接地，求：（1）C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？（2）将点电荷q=2×102C从C点匀速移到D点时静电力做多少功？【答案】（1），，；（2）9.6×102J【解析】【详解】（1）B板接地，则B极板电势为0，C到B极板间距为电场强度方向向上，根据电势差与电场强度的关系有根据电势与电势差的关系有解得根据电势差与电场强度的关系有根据电势与电势差的关系有解得C和D两点的间电势差解得（2）将点电荷从C点匀速移到D点时静电力做功为解得16.如图所示，电源电压U=6V，小灯泡标有“”字样，定值