重庆市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

重庆市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（共48分，其中1-8题每小题只有一个正确选项，每小题4分；9-12题每小题有多个正确选项，全部选对的每题得4分，未选全的得2分，有选错的得0分）1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A．由E=FB．由E=kQC．由UABD．由C=Q2．某导线中的电流是7.5×10–3A，则通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为A．2.0×104s B．2.0×106s C．2.0×105s D．2.0×103s3．随着生活水平的提高，电子秤已成为日常生活中不可或缺的一部分。如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。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，则下列说法正确的是（）A．电容器的电容减小B．电容器的带电电荷量减少C．电容器两极板间电场强度减小D．膜片下移过程中，电流表有b到a的电流4．匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、16V、22V，下列说法不正确的是（）A．O点的电势φO=16VB．电场强度的大小为E=2V/mC．电子在a点的电势能比在b点的高6eVD．将一正电荷从c移至a电场力做功是将此电荷从b移至a电场力做功的2倍5．如图的电路中，UAB＝15V，R1＝R2＝R3＝3Ω，那么，理想电压表和理想电流表的示数分别为（）A．10V，10A B．15V，10A C．15V，5A D．5V，5A6．如图甲为电场中的一条电场线，沿电场线建立坐标轴。若坐标轴上O~x2间各点的电势φ分布如图乙所示，则（）A．在O~x2间，电场强度先减小后增大B．在O~x2间，电场强度方向没有发生变化C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O~x2间一直做匀加速运动7．在校园学术节之物理学科周活动中，某同学重现了教材上的一个“魔术”。如图所示，在一个没有底的空塑料瓶内固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟起电机的两极相连，实验时，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。然后摇动起电机，顿时塑料瓶内清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕，下列关于该实验的说法中正确的是（）A．锯条换成同宽度金属直尺效果更好B．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功C．若锯条接起电机负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面D．起电机摇动时，塑料瓶内易拉罐（金属）片边电场强度最大8．如图所示，竖直平面内的固定光滑圆形绝缘轨道的半径为R，A、B两点分别是圆形轨道的最低点和最高点，圆形轨道上C、D两点的连线过圆心O且OC与竖直向下方向的夹角为60°。空间存在方向水平向右且平行圆形轨道所在平面的匀强电场，一质量为m的带负电小球（视为质点）恰好能沿轨道内侧做完整的圆形轨道运动，且小球通过D点时的速度最小。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．小球受到的电场力大小为2B．小球通过D点时的速度大小为gRC．小球在运动过程中的最大速度为8gRD．小球通过C点时所受轨道的作用力大小为12mg9．下列说法正确的是（）A．摩擦起电和感应起电均是电荷发生转移所致B．电荷量很小的电荷就是元电荷C．一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同D．所有物体带电量一定是元电荷的整数倍10．如图所示，实线为某一点电荷的电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（）A．粒子一定带正电B．粒子在c点的速度比在b点的速度小C．粒子在c点的电势能比在b点的电势能小D．c点电势比a点低11．如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig＝300mA，内阻为Rg＝10Ω，变阻箱接入电路的阻值为R。下列说法正确的是（）A．改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，R＝5ΩB．改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，R＝10ΩC．改装为15V量程的电压表，选择图甲，R＝20ΩD．改装为15V量程的电压表，选择图乙，R＝40Ω12．如图所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图所示的电压uMNA．质子在各圆筒中做匀加速直线运动B．加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调小交变电压的周期C．各金属筒的长度之比为1D．质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为2二、实验题（本题共2小题，共计13分，第11题6分，第12题7分。）13．某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx（1）实验电路应采用图中的（填“甲”或“乙”）。（2）若选用甲电路，产生误差的主要原因是；若选用乙电路，产生误差的主要原因是。（用字母代号填写）A．电流表测量值小于流经RxB．电流表测量值大于流经RxC．电压表测量值大于RxD．电压表测量值大于Rx（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如下图所示，U＝V，I＝A，可得该电阻的测量值Rx＝14．电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为Ω。（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体Rx外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩB．电压表V2（量程5V，内阻约为75kΩC．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1ΩD．电流表A2（量程3A，内阻约为0E．滑动变阻器R1（阻值范围0F．滑动变阻器R2（阻值范围0G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）H．开关S，导线若干（3）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ=。三、计算题（本题共4小题，共计39分，第15题8分，第16题8分，第17题10分,第18题13分。）15．如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A。细线与斜面平行，小球A的质量为m，电荷量为q。小球A的右侧固定放置带电小球B，两球心的高度相同，间距为d。.静电力常量为k，重力加速度为g。两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上。求：（1）若B球带正电且细线对A球的拉力刚好为0，则B球电量大小是多少；（2）若B球带负电且斜面对A球的支持力刚好为0，则B球电量大小是多少。16．如图所示，空间中有一对彼此绝缘的平行金属带电极板MN，一带电液滴恰好静止在极板MN之间的A点处，已知金属板M、N之间相距为d=8cm，其中N板接地，带电液滴的质量为m=4×10-4kg，带电量为q=2×10-6C，取g=10m/s2。（1）求MN两板间的电势差UMN；（2）若A点到N板的距离为3cm，试求液滴在A点的电势能EpA。17．如图所示，竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U＝100V，xOy平面坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场，一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速，穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场，并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m，A点的横坐标为2m，带电粒子的电荷量与质量的比值qm（1）求带电粒子从平行板电容器射出时的速度v0；（2）求匀强电场的场强E；（3）若在过y轴上的B点处放一张感光胶片，感光胶片与x轴平行，B点的纵坐标为-1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。求感光胶片上曝光点的横坐标。18．如图建立xOy直角坐标系，在其第二象限中放置平行金属板A、B和平行于金属板的细管C，细管C开口紧靠金属板右侧且与两板等距，另一开口在y轴上。放射源P在A极板左端，可以沿任意方向发射某一速度的带电粒子。当A、B板加上某一大小为U的电压时，有带电粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出，进入位于第一象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动，t=0时刻带电粒子垂直于x轴进入第四象限的交变电场中，交变电场随时间的变化关系如图乙（图上坐标均为已知物理量），规定沿x轴正方向为电场正方向，静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O，场强大小为E0。已知带电粒子电荷量为+q，质量为m，重力不计。求：（1）粒子源发射带电粒子的速度v；（2）带电粒子在静电分析器中的轨迹半径r和运动时间t0；（3）当t=nT时，带电粒子的坐标。（n=1，2，3……）

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，故A错误；

B、根据E=kQr2知，Q是场源电荷，电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故B错误；

C．根据UAB=WABq知，带电量为1C正电荷从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为－1J，则A、B点的电势差为

UAB=WABq=-11V=-1V

2．【答案】D【解析】【解答】根据

I=Qt

解得

t=QI=157.5×103．【答案】D【解析】【解答】A．根据

C=εS4πkd

平行板上层膜片电极下移时，两个极板的距离减小，可知，电容器的电容增大，故A错误；

BD．电容器一直和电源相连，两极板的电压不变，根据

C=QU

可知当电容增大时，电容器的带电荷量增大，则电容器被充电，电流表有从b到a的电流，故B错误，D正确；

C．根据

E=Ud

可知，平行板上层膜片电极下移时，两个极板的距离减小，则场强变大，故C错误。

故答案为：D。

【分析】根据C=εS4．【答案】B【解析】【解答】A、根据

φc-φb=φb-φa

可知a所在的等势线和c所在的等势线与b所在的等势线距离相等，则根据几何关系可知，Ob为等势线，故O点的电势φO=16V，故A正确；

B、电场线与等势线垂直，故根据几何关系可知，电场线方向由c指向a，则

E=Ud=φc-φaac=22-1062+62V/m=2V/m

故B错误；

C、根据

Ep=φq

可知，从b到a电势能增大，增大量为

∆Ep=(φb5．【答案】C【解析】【解答】从A点进入后分了两条干路，一条电流经过电流表流入R3，另一条流过并联的R1、R2，然从再流过电压表再流出，等效电路图，如图所示

理想变压器测AB之间的电压，即示数为15V；电流表读数为

I=UABR36．【答案】B【解析】【解答】A、根据

E=Ud=φ1-φ2d

可得图线的斜率表示电场强度，从图上可以看出斜率先变大后变小，则电场强度先变大后变小，故A错误；

B、在O~x2间，电势逐渐降低，电场强度的方向由高电势的地方指向低电势的地方，故电场场强方向一直沿x轴正方向，故B正确；

C、根据

Ep=φq

可知负电荷电势越低，电势能越大，所以从O点运动到x2点，负电荷的电势能逐渐增大，故C错误；

D、由在O~x2之间图线的斜率不是定值可知，电场是非匀强电场，电荷受电场力是变力，电荷做变加速运动，故D错误。

7．【答案】C【解析】【解答】A、根据尖端放电原理，锯条换成同宽度的金属直尺，尖端变少，周围空气电离的本领降低，效果变差，故A错误；

B、起电机摇动，锯条和金属片之间产生电场，让空气电离，烟尘颗粒俘获电离出的负离子，故烟尘颗粒带上负电荷，故起电机摇动前，不需烟尘颗粒带上电荷，故B错误；

C、若锯条接电源负极，金属片接正极，在电场力的作用下，俘获负离子的烟尘向正极移动，最终被吸附到金属片上，故C正确；

D、起电机摇动时，由于尖端放电原因，锯条尖端旁边周围空气电离的本领最大，电场强度最大，故D错误。

故答案为：C。

【分析】根据尖端放电原理判断；

静电除尘接通静电高压时，存在强电场，使空气电离，产生负离子和正离子；

负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电尘粒在电场力的作用下，向正极移动，最终烟尘被吸附到金属片上；8．【答案】D【解析】【解答】A、小球通过D点时的速度最小，则在该点电场力与重力的合力沿半径方向，则小球受到的电场力大小为

Fmg=tan60°

解得

F=mgtan60°=3mg

故A错误；

B、D点为竖直平面内圆周运动的等效最高点，恰好能完整的做圆周运动，在等效最高点有最小速度，此时电场力与重力的合力刚好提供向心力，则有

mgcos60°=mvD2R

解得

vD=2gR

故B错误；

C、由图可知，小球在等效最低点C点的速度最大，故小球从D到C的过程中，由动能定理可得

mgcos60°·2R=12mvC9．【答案】A,D【解析】【解答】A、摩擦起电和感应起电实质都是电荷发生转移，故A正确；

B、元电荷是物体最小的带电量，故B错误；

C、一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力大小相等，方向不同，故C错误。

D、所有物体带电量一定是元电荷的整数倍，故D正确；

故答案为：AD。

【分析】熟悉三种带电方式的原理；

元电荷是物体最小的带电量；

场强方向不同，电场力方向不同，熟悉点电荷电场线画法；

所有物体带电量一定是元电荷的整数倍。10．【答案】A,B【解析】【解答】A．根据运动轨迹可知，电场力方向指向轨迹的凹侧，故电场力方向与电场方向相同，粒子带正电，故A正确；

BC．根据沿电场线方向电势降低，可知c点电势比b点高，根据

Ep=φq

由于粒子带正电，所以粒子在c点的电势能比在b点的电势能大，故从c到b电势能减小，动能增大，故粒子在c点的速度比在b点的速度小，故B正确，C错误；

D．根据沿电场线方向电势降低，c点电势比a点高，故D错误。

故答案为：AB。

【分析】根据运动轨迹判断出电场力方向得出电场线方向与电场力方向一致，可得出带正电；

根据沿电场线方向电势降低，结合11．【答案】B,D【解析】【解答】AB．将灵敏电流计改装为0.6A量程的电流表，需要并联一个电阻，根据欧姆定律可得

I=Ig+IgRgR

解得

R＝10Ω

故A错误，B正确；

CD．将灵敏电流计改装为15V量程的电压表，需串联一个电阻，选择图乙，根据欧姆定律可得

U=Ig12．【答案】B,C【解析】【解答】A．金属圆筒中处于静电屏蔽状态，故电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误；

BCD．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为12T时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度

Ln=vnT2

根据动能定理可得

nU0e=12mv2

解得

v13．【答案】（1）甲（2）B；D（3）2.60；0.50；5.20【解析】【解答】（1）根据

RVRA=3×103×0.125Ω≈19Ω>5Ω

故电流表外接，故选甲；

（2）若选用甲电路，产生误差的主要原因是因为电流表实际测量电压表与待测电阻电流，电流偏大，故选B；

若选用乙电路，产生误差的主要原因是电压表测量的电压包括电流表与待测电阻电压，电压偏大，故选D。

（3）电压表读数为2.60V，电流表读数为0.50A；根据欧姆定律可得

14．【答案】（1）1.844（1.（2）A；C；E（3）π【解析】【解答】（1）根据螺旋测微器的读数规律可得直径为

D=1.5mm+34.5×0.01mm=1.845mm

游标卡尺的读数为

L=4.2cm+8×120mm=4.240mm

用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为6Ω；

（2）直流电源E电动势为3V，故电压表选用V1，故选A；

根据欧姆定律可得

I=ER测=33A=1A

故选电流表A1，故选C；

测量需要减小实验误差，便于调节，故选滑动变阻器较小的，故选E；

（3）根据欧姆定律可得

Rx=15．【答案】（1）由题意，细线拉力为零，则tanB球电量大小为q（2）由题意，支持力为零，则tanB球电量大小为q【解析】【分析】（1）根据细线拉力为零，对A受力分