吉林省四平市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

吉林省四平市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．静电场指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场．它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质．关于静电场，下列说法正确的是（）A．两点间的电势差与零电势的选取有关B．在匀强电场中两点间的距离越大，场强越大，两点间的电势差就越大C．同一电场线上的各点电势一定不相等，负电荷沿电场线方向移动时电势能增大D．电场强度与电势有关，电场强度为零的点电势一定为零2．电荷守恒定律是自然科学中的基本定律之一．库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，是电学史中的一块重要的里程碑．关于电荷守恒定律、库仑定律，下列说法正确的是（）A．电荷守恒定律只适用于摩擦起电现象和感应起电现象B．库仑定律是一条实验定律，两电荷之间的库仑力总是一样的C．电荷守恒定律适用于任何起电现象D．当两个带电体间的距离趋近于零时，它们之间的库仑力趋近于无穷大3．如图所示的电路中，M、N为平行板电容器，G为静电计，闭合开关S，静电计指针偏转一定角度．为了使静电计指针偏转角度变小，下列措施可行的是（）A．断开开关，将M板向下移动B．断开开关，将M板向左移动C．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑动触头向右移动D．保持开关闭合，在两平行板间插入一陶瓷板4．如图所示，两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上，当系统平衡时，小球1，2处在同一水平线上，两丝线与竖直方向的夹角分别为α=60°、β=30°，忽略空气阻力．某时刻两丝线同时断裂，整个过程两小球所带的电荷量保持不变，且均可视为点电荷，则下列说法正确的是（）A．小球1，2的电荷量之比为1：3B．小球1、2的质量之比为3：1C．小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为3：1D．小球1、2落地瞬间的速度大小之比为3：15．在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，R1、RA．电流表示数变大、电压表示数变小、R1消耗功率变大、RB．电流表示数变小、电压表示数变小、R1消耗功率变大、RC．电流表示数变大、电压表示数变大、R1消耗功率变小、RD．电流表示数变小、电压表示数变大、R1消耗功率变小、R6．将电荷量为q=+2.0×10A．q在A点的电势能为3B．A点的电势为2C．q未移入电场前，A点的电势为0D．q未移入电场前，A点的电势为47．如图所示，水平放置的平行板电容器电容为C，两板间距离为d，正对面积为S，一带电粒子（不计粒子重力）从电容器下极板左边缘M处以一定的初速度斜射入平行板之间的真空区域，经偏转后打在下极板上N点上．保持开关S闭合，则下列说法中正确的是（）A．适当上移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧B．适当上移上极板，该粒子仍打在下极板上N点C．适当左移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧D．适当左移上极板，该粒子仍打在下极板上N点8．如图所示，纸面内固定两个等量同种点电荷，它们之间距离为4R．以其连线中点O为圆心，以R为半径画圆，A、B、C、D为圆周上四点，A、B两点在两点电荷连线上，C、D两点在两点电荷连线的中垂线上．下列说法正确的是（）A．A、B两点的电场强度大小相同，C、D两点的电场强度方向相反B．若自A点由静止释放一质子，该质子将沿A、B直线一直加速C．A、C之间电势差等于B、D之间电势差D．将一电子自A沿直线移动到O再沿直线移动到C，电势能先增加后不变9．如图所示，O，M，N为一负点电荷形成的一条电场线上的三点，M为ON的中点．已知O，N两点的电势分别为φO=−4V、A．M点的电势为－6VB．M、N两点的电势差大于O，M两点的电势差C．O点的电场强度一定小于N点的电场强度D．一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做负功10．如图甲所示，电源的电动势为E＝5V、内阻为r＝20Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是（）甲乙A．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小B．电键S闭合后，灯泡A的电阻会减小C．电键S闭合后，灯泡A消耗的功率会增加D．电键S闭合后，电源的效率会减小二、非选择题：本题共5小题，共54分11．某小组通过实验测量一段金属丝的电阻率．甲乙丙（1）用螺旋测微器测量金属丝直径D时，测量结果如图甲所示，则读数D＝mm．（2）某同学设计了图乙所示的实验电路，调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录连入电路的电阻丝的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值．根据多组测量得到的实验数据绘出UI−x图像如图丙所示，若图线斜率为k，纵轴截距为b，则由图可得电阻丝的电阻率ρ=，电流表的内阻RA=12．实验室有一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计G，满偏电流约为300μA，内阻Rg约几百欧。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig及内阻Rg，设计的电路如图甲所示。甲乙丙丁（1）请按照实验电路原理图甲在图乙中完成实物图连接．（2）闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U和电阻箱的阻值R'；多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压表的示数U和对应的电阻箱的阻值R'，根据多次测量数据作出电压表示数U随电阻箱的电阻R'变化的关系图像如图丙所示，则可求出电流计的满偏电流值Ig=，电流计内阻为Rg=．（均用图中字母P、Q表示）（3）如果上述待测电表是一只满偏电流小于1μA的高灵敏电流计，其内阻约为300Ω，再提供两只标准电阻R1=1Ω、R2=9999Ω，要测量电流计内电阻和满偏电流，请你对上述电路图甲进行改进，补全图丁虚线框内的电路图，并标明R1、R2．13．如图所示，一平行板电容器水平放置，AB为两板中央水平线，板长为2L，板间距也为2L，在距离电容器右端3L处竖直放置挡板，挡板上的BC长也为3L．一带电粒子以初速度v014．如图所示的电路中，电容器的电容C=5×10-6μF，定值电阻R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，R4=6Ω，电源的电动势E=3V、内阻r=0.75Ω，电流表A、电压表V均为理想电表，求：（1）电键K1闭合、K2断开时，电压表的示数及电容器所带的电荷量；（2）电键K1闭合后，当电键K2由断开到闭合后稳定时，电容器所带的电荷量变化量。15．如图所示，将一个质量为m、电荷量为q的带正电的的小球用长为L的绝缘细线悬挂在O点，小球处在水平向左的匀强电场中，当带电小球在A点达到平衡后，细线与竖直方向间的夹角为45°，现将小球向右拉紧至与O点等高的B点由静止释放，重力加速度大小为g，求：（1）匀强电场电场强度的大小；（2）小球运动到最低点时速度的大小（悬线开始绷紧前）（3）小球在最低点时，悬线绷紧后，其所受拉力大小．

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.两点间的电势差与零电势的选取无关，故A不符合题意；

B.在匀强电场中两点间沿电场线方向的距离越大，场强越大，两点间的电势差就越大，故B不符合题意；

C.同一电场线上的各点电势一定不相等，负电荷沿电场线方向移动时电势能增大，故C符合题意；

D.电场强度与电势无关，电场强度为零的点电势不一定为零，故D不符合题意。

故答案为：C

【分析】两点间的电势差与零电势的选取无关，电势与零电势的选取有关；匀强电场中两点间的电势差跟两点间沿电场线方向的距离和场强有关；沿电场线方向电势逐渐降低，负电荷沿电场线方向移动时电场力做负功电势能增大；电场强度由电场本身的性质决定，电势大小取决于零电势点的选择。2．【答案】C【解析】【解答】AC.电荷守恒定律适用于起电现象，故A不符合题意，C符合题意；

B.库仑定律是一条实验定律，两电荷之间的库仑力大小相等，方向相反，故B不符合题意；

D.当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑定律不再适用，故D不符合题意。

故答案为：C

【分析】电荷守恒定律适用于起电现象；库仑定律是一条实验定律，两电荷之间的库仑力是一对作用力和发作用力；当两个带电体间的距离趋近于零时，带电体不能看成点电荷，库仑定律也不再适用。3．【答案】A【解析】【解答】A.断开开关，电容器的电量不变，将M板向下移动，两板间距离d减小，由C=εs4πkd知，C增大。又由C=QU知，U减小，即静电计的指针偏转角度变小，故A符合题意；

B.断开开关，电容器的电量不变，将M板向左移动，两板间正对面积s减小，由C=εs4πkd知，C减小。又由C=QU知，U增大，即静电计的指针偏转角度变大，故B不符合题意；4．【答案】C【解析】【解答】受力分析如图

AB.根据平衡条件，对1球有：kq1q2r2=m1gtanα，对2球有：kq15．【答案】A【解析】【解答】闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，R减小，R总减小，根据I=ER总知，I增大，故电流表示数增大；根据U端=E-Ir知，U端减小，根据I2=U端R2知，I2减小，根据P2=I22R2知，P2减小；根据I1=I-I6．【答案】B【解析】【解答】A.根据W∞A=EP∞-EPA，EP∞=φ∞q得：EPA=4.8×10-4J7．【答案】D【解析】【解答】保持开关S闭合，电容器电压不变。

AB.适当上移上极板，d增大，根据E=Ud知，E减小；根据a=Eqm知，a减小；根据t=2v0sinθ8．【答案】A,C【解析】【解答】A.根据对称性知，A、B两点的电场强度大小相等方向相反，C、D两点的电场强度也大小相等，方向相反，故A符合题意；

B.在O点的左侧，质子所受电场力方向向右，质子向右加速，在O点的右侧，质子所受电场力方向向左，质子向右减速速，故B不符合题意；

C.根据对称性知，φA=φB，φC=φD；根据UAC9．【答案】B,C【解析】【解答】ABC.靠近点电荷场强大，相同距离的电势差大，故O点的电场强度一定小于N点的电场强度，M、N两点的电势差大于O，M两点的电势差，M点的电势高于-6V，故A不符合题意，BC符合题意；

D.一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做正功，故D不符合题意。

故答案为：BC

【分析】越靠近点电荷场强越大，相同距离的电势差越大；正电荷沿着电场线移动，电场力做正功。10．【答案】B,D【解析】【解答】A.曲线上各点的斜率表示1R，随着电压的增大斜率在变小，所以小灯泡的电阻随着电压的增大而增大，故A不符合题意；

BC.电键S断开时，设通过灯泡A的电流和灯泡两端的电压为I、U，则E=U+Ir，解得：I=Er-Ur=0.25-0.05U，在乙图中作出电源的路端电压随电流变化的图线1，交点坐标为（180mA，1.3V），此时灯泡的电阻和功率为：R=UI=7.2Ω，P=UI=0.23W。

电键S闭合后，设通过灯泡A的电流和灯泡两端的电压为I、U，则E=U+2Ir，解得：I=E2r-U2r11．【答案】（1）0.854（2）kπD24【解析】【解答】（1）D=0+0.5mm+35.4×0.01mm=0.854mm；

（2）根据欧姆定律得：U=I（Rx+RA），Rx=ρxs=ρxπ（D212．【答案】（1）（2）QP（3）【解析】【解答】（1）根据电路原理图将实物图进行连接，如图

（2）根据欧姆定律得：U=R'Ig+RgIg，图像斜率QP=I13．【答案】解：粒子在平行板电容器间做类平抛运动则水平方向2L=竖直方向qyv粒子出平行板电容器后做匀速直线运动，则3L=v0又y解得电容器两极板间所加的电压U=【解析】【分析】粒子在平行板电容器间做类平抛运动，出平行板电容器后做匀速直线运动，根据平抛运动规律和匀速直线运动规律列方程求解。14．【答案】（1）解：电键K2断开时，电流表示数得I电压表示数U得U电容器的电荷量为Q（2）解：电键K2闭合后，外电阻总电流I=电压表示数U电流表的示数I2=电容两端电压U=所以此时电容器的电荷量为Q故电容器的电量变化量ΔQ=4×1【解析】【分析】（1）电键K2断开时，电容器与R1并联，求出R1得电压，即可知道电容器的电压，再根据C=QU15．【答案】（1）解：小球开始静止时悬线与竖直方向的夹角为45°，对小球受力分析并建立平衡方程