安徽省亳州市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷（含答案）

安徽省亳州市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题（本大题共7小题，共35分）1．如图，真空中有两个电量相同的正电荷A、B相距L放置，在AB连线的中垂线上有a、b、c三点，b点在AB连线的中点上．a较c离b近一些，现若将A、B两电荷同时向两边扩大相同距离，设无穷远处电势为零，则有（）A．两电荷间电势能将加大B．b点场强为零，a、c两点场强都变小C．φD．电场强度一定是E2．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m，带正电的小球悬于电容器的内部，闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F，调节R1、A．保持R1不变，缓慢增大R2，B．保持R1不变，缓慢增大R2，C．保持R2不变，缓慢增大R1，D．保持R2不变，缓慢增大R1，3．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球，A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A．推力F增大 B．地面对小球B的弹力不变C．两个小球之间的距离减小 D．竖直墙面对小球A的弹力增大4．如图所示是某品牌吊扇的相关参数，假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为7kg，则吊扇(g=10m/A．吊扇的内电阻为880ΩB．正常工作时吊扇机械功率等于55WC．以额定功率工作时通过吊扇的电流为0D．正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70N5．如图所示，电源电动势为6V，闭合开关S后灯泡L1、L2均不亮，用电压表分别测量ab、ad、cd间电压依次为Uab=6V、A．L1和L2灯丝都断了 B．C．L2灯丝断了 D．滑动变阻器R6．如图所示，MN为两个等量异种点电荷连线的中垂线，O为两点电荷连线的中点，A、B、C、D到O的距离相等，则下列说法正确的是（）A．A，D两点的电势相同B．B，D两点的电场强度相同C．将电子沿直线AOC移动，电势能先增加后减小D．将电子沿圆弧ADC移动，电场力先做正功后做负功7．如图所示的电路，将两个相同的表头分别改装成电流表A1(0−0.6A)和（）A．A1的指针半偏时，AB．A1的读数和AC．A1的表头总内阻和A2D．A1的读数为0.二、多选题（本大题共3小题，共15分）8．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点(正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形)，所有棱长都为a.现在A、B两点分别固定电荷量分别为+q和−q的两个点电荷，静电力常量为kA．C、D两点的场强相同B．C点的场强大小为kqC．C、D两点电势相等D．将一正电荷从C点移动到D点，电场力做正功9．如图所示，有两个固定的、电量相等、电性相反的点电荷，a、b是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则有（）A．c点电势可能为正值B．a点场强小于b点场强C．b点的电势比a点电势高D．将一正电荷从b点移到c点电场力做正功10．用如图所示的电路测量待测电阻RXA．由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值B．由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值C．电流表的内电阻越小，测量结果越精确D．电压表的内电阻越大，测量结果越精确三、实验题（本大题共2小题，共16分）11．同学在“练习使用多用电表”的实验中，图1为某多用电表的面板。（1）若用此表测量一阻值约为150Ω的定值电阻，下列操作正确的是____A．将选择开关应调到“x100”电阻挡B．欧姆调零时，两表笔短接，用螺丝刀转动调零螺丝，直到指针与表盘右边零刻度对齐C．在电阻测量时，双手不能同时接触电阻两端D．测量完成后，将选择开关调到“OFF”挡（2）图2为一正在测量中的多用电表表盘，如果选择开关在电阻挡“×1k”，则读数为Ω；如果选择开关在直流电压挡“2.5V”，则读数为（3）若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管，某次探测时，发现表头指针偏转角度很大，则与二极管正极相连的是多用电表的(选填“红表笔”或“黑表笔”)12．某实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细均匀的金属丝的电阻率。（1）某同学用游标卡尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径。正确操作游标卡尺和螺旋测微器，得到的结果分别如图甲、乙所示，则该金属丝的长度L=cm、直径D=mm。（2）实验小组设计的实验电路如图丙所示，在连接电路时开关S应，连接好电路后进行实验前，滑动变阻器的滑片应滑至（选填“左端”或“右端”）。（3）实验小组用伏安法测得金属丝的电阻为R，则被测金属丝的电阻率ρ=。（用题中所给物理量的字母表示）四、计算题（本大题共3小题，共34分）13．如图所示，在xOy平面的x≥R0区域内有垂直于该平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在0≤x<R0区域有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度强度的大小E=B2qR0m，一质量为m、带电荷量为（1）粒子达到x=R（2）粒子在磁场中做圆周运动的半径以及P点的坐标．（3）该离子再次打到y轴上的点离P点的距离以及该离子从P点射入到再次打到y轴上的过程中在电场中运动的时间与磁场中的运动时间之比．14．如图甲所示，电子加速器的加速电压为U1，偏转电场的极板为相距为d的两块水平平行放置的导体板。大量电子由静止开始经加速电场加速后，连续不断地沿导体板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、偏转电压最大值为U0(（1）偏转电场的偏转电压U0（2）从距离中线上方d315．如图甲所示，光滑的绝缘细杆水平放置，有孔小球套在杆上，整个装置固定于某一电场中。以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。沿杆方向电场强度E随位置x的分布如图乙所示，场强为正表示方向水平向右，场强为负表示方向水平向左。图乙中曲线在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范围可看作直线。小球质量m=0.02kg，带电量q=+1×10（1）求杆上x4到x8两点间的电势差大小（2）若小球在x6处由静止释放后，开始向左运动，求：加速运动过程中的最大加速度a

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.将A、B两电荷同时向两边扩大相同距离，电荷间的斥力对两电荷做正功，两电荷的电势能将减小，故A错误；

B.b点到A、B的距离相等，A、B在b点产生的场强大小相等、方向相反，合场强为零，因为A、B间距变大，由点电荷的场强公式E=kqr2φ故C错误；

D.等量同种电荷连线的中点场强为零，无穷远处场强也为零，所以从中点b向上或向下电场强度都是先增加后减小，因为无法明确a、c的具体位置，所以无法比较a、c两点的场强大小，故D错误。

故答案为：B。

【分析】根据电场力做功正负判断两电荷电势能的变化；根据点电荷的电场强度公式E=kq2．【答案】B【解析】【解答】AB.由电路结构可知，电容器两极板间的电压等于R0两端的电压，保持R1不变，缓慢增大R2U减小，由E=可知极板间的电场强度减小，则小球受到的电场力减小，由共点力平衡条件可知，绳拉力等于电场力和重力的合力，因此拉力F减小，故A错误，B正确；

CD.保持R2不变，R1没有接到电路，其变化不影响电路的变化，因此电容器的电压不变，拉力F不变，CD错误。

故答案为：B。

【分析】电容器两极板间电压与R0两端的电压相等，根据闭合电路欧姆定律判断R3．【答案】B【解析】【解答】B.对A、B整体，分析竖直方向上的受力，受重力和地面的支持力，由共点力平衡条件可知，二者总是等大反向，即地面对B球的支持力不变，由牛顿第三定律可知B球对地面压力不变，故B正确；

ACD.假设A球不动，由于A、B两球间距变小，由库仑定律可得A、B间的库仑力F增大，故A球上升，库仑力与竖直方向夹角变小，而其竖直分量不变，一直等于A的重力，故库仑力变小，可知A、B两球间距变大，由库仑力的变化和夹角的变化可知，库仑力的水平分量减小，所以竖直墙面对小球A的弹力减小，故ACD错误。

故答案为：B。

【分析】对A、B整体分析，得出地面的支持力的变化情况；分析A球的受力，结合库仑定律、几何关系和库仑力的竖直分量总等于A的重力的特点，分析两球的距离变化，以及库仑力的水平分量的变化情况。4．【答案】C【解析】【解答】A.由于吊扇不是纯电阻元件，根据题述和铭牌数据，不能计算出吊扇的内电阻，故A错误；

B.铭牌中给出的是吊扇额定电功率55W，指的是吊扇输入的总功率，由于电流生热和机械损耗，可知正常工作时吊扇机械功率一定小于55W，故B错误；

C.由P=UI可得，以额定功率工作时通过吊扇的电流为I=故C正确；

D.吊扇正常工作时，受重力、吊杆的拉力和空气对吊扇作用力，由于吊扇对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律可知，空气对吊扇的作用力向上，所以正常工作时吊杆对转盘的拉力一定小于吊扇的重力，即小于70N，故D错误。

故答案为：C。

【分析】吊扇不是纯电阻电路，不符合欧姆定律；电扇消耗的电能一部分用来发热，一部分对外输出机械能；P=UI表示的是通过用电器的电流做功的功率，据此可得到通过吊扇的电流；分析吊扇的受力，由共点力平衡条件得出正常工作时，吊杆对转盘的拉力与重力的关系。5．【答案】C【解析】【解答】由图可知，电路中所有电学元件均为串联结构，所以两灯均不发光，一定是某处断路，电路中的电流为零，由欧姆定律U=IR知，完好电路的电压为0，有断路的两点间的电压等于电源电动势，根据题给条件可知，Uab=6V说明a、b之间有断路，Uad=0说明a、d之间完好，Ucd=66．【答案】B【解析】【解答】解：A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，可知A、O两点的电势相等．根据顺着电场线方向电势逐渐降低，知O点的电势高于D点的电势，所以A点的电势高于D点的电势，故A错误．B、根据电场线分布的对称性可知，B、D两点的电场强度相同，故B正确．C、将电子沿直线AOC移动，电势逐渐降低，由公式Ep=qφ知电子的电势能先减小后增加，故C错误．D、将电子沿圆弧ADC移动，电势先降低后升高，则电子的电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功．故D错误．故选：B【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，根据电场线分布分析B、D两点的电场强度关系．根据电势能与电势的关系，分析电子电势能的变化和电场力做功情况．7．【答案】A【解析】【解答】AB.根据电流表改装原理可知，两电流表在改装时都是和一个分流电阻并联，所以根据电路结构可知此时两个表头是并联接在了电路中，根据并联电路特点可知两表头的电压相等，所以此时流过两表头的电流相等，即两表头指针的偏转角度总相等，当A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，电流表读数与改装后电流表量程有关，所以电流表读数不相等，故A正确，B错误；I则R故C错误；

D.由于两电流表是由相同的表头改装而成，又是并联在电路中，所以两表指针的偏转角度总相同，而A2的量程是A1的的5倍，所以A2的读数总是A1读数的5倍，故I=故D错误；

故答案为：A。

【分析】根据电表改装原理及并联电路特点，可以判断两表指针的偏转角度关系；根据量程分析读数关系；由并联电路规律，推导两改装后的电流表内阻之比；根据电表改装原理和两改装后电流表的量程，分析流过电阻的电流。8．【答案】A,B,C【解析】【解答】AC.根据等量异种点电荷的电场分布特点和等势面的分布特点可知，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，所以电势相等，C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，两点的场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同，故AC正确；

B.由点电荷的场强公式可得，两个电荷在C点产生的场强大小E方向的夹角为120°，则C点的合场强E=如图，故B正确；

D.C、D在同一等势面上，沿等势面移动电荷，电场力不做功，故D错误。

故答案为：ABC。

【分析】根据等量异种点电荷的电场分布特点和等势面的分布特点以及电场的叠加原理，分析C、D两点的电势和电场强度；沿等势面移动电荷，电场力不做功。9．【答案】B,D【解析】【解答】AC、根据等量异种电荷的电场线分布和等势面分布如图所示，两电荷连线的中垂面是一个等势面，且电势为零，故a、b两点电势相等，且为零，根据沿电场线方向电势降低，可知c点电势小于a、b两点电势，即c点的电势小于零，故AC错误；

B、根据电场线越密，表示场强越大，可知a点场强小于b点的场强，故B正确；

D、由A项的分析可知U将一正电荷从b点移到c点，电场力做功为W可知电场力做正功，故D正确。

故答案为：BD。

【分析】根据等量异种电荷的电场线分布和等势面分布的特点，分析a、b、c三点的电势高低；由电场线的疏密，分析a、b两点电场强度的大小关系；根据电场力做功的公式WAB10．【答案】A,D【解析】【解答】A.由电路结构可知，电压表能够准确的测量Rx两端的电压，但由于电压表的分流作用，使电流表的示数大于通过电阻Rx的电流，根据欧姆定律R=UI，电阻的测量值将小于真实值，故·A正确；

BC.由电路结构可知，此电流表对测量电阻没有影响，故BC错误；

D.电压表的内电阻越大，分流越小，电流表的测量值越接近流过Rx的真实值，测量结果越精确，故D正确。

11．【答案】（1）C；D（2）1.（3）黑表笔【解析】【解答】（1）A.用欧姆表测电阻时，指针指在表盘的中央位置附近，测量会比较准确，所以测量一个阻值大约为150Ω的定值电阻，应先选择开关拨至“×10Ω”挡，A不符合题意；

B.进行欧姆调零时，两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针与表盘右边零刻度对齐，B不符合题意；

C.在电阻测量时，双手不能同时接触电阻两端，防止人体电阻使电阻测量产生误差，C符合题意；

D.测量完成后，将选择开关调到“OFF”挡，D符合题意。

故答案为：CD。

（2）选择开关在电阻挡“×1k”时，表盘指针所指示数为15.0，可知读数为15.0×1000Ω=1.5×如果选择开关在直流电压挡“2.5V”，其最小分度值为0.05V，故读数为1.25V。

（3）表头指针偏转角度很大，说明电流由二极管的正极进入，根据电流“红进黑出”的规律可知，黑表笔与二极管正极相接。

【分析】（1）根据欧姆表的使用方法和注意事项分析；（2）根据欧姆表和电压表读数规则读数；（3）根据电流“红进黑出”的规律，分析红、黑表笔与二极管的接法。12．【答案】（1）5.025；2.150（2）断开；左端（3）π【解析】【解答】（1）该金属丝的长度L=5cm+0.05mm×5=5.025cm直径D=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm（2）在连接电路时开关S应断开，连接好电路后进行实验前，滑动变阻器的滑片应滑至左端。（3）根据R=ρ解得ρ=【分析】（1）根据刻度尺和直尺的读数规律进行读数；

（2）为了保护电路的安全滑动变阻器的滑片应该滑至左端；

（3）根据电阻定律得出电阻率的表达式。13．【答案】（1）解：粒子在电场中做类似平抛运动，有：a=qEmR0vy=BqR0m（2）解：粒子到达x=R0时进入磁场，由于解得：R=粒子在电场中竖直方向的位移：yP点离x轴的距离：h=故P点的坐标为：[0（3）解：粒子再次进入电场后的运动轨迹可以看成上述类平抛运动的延续，故根据运动学知识，粒子竖直方向的位移：y粒子的运动轨迹与x=R0直线相交的A、B两点间距离为故根据几何关系知，粒子