四川省成都市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷（含答案）2

四川省成都市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、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）1．关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是（）A．元电荷就是点电荷，二者没有区别B．元电荷的电量为1C，点电荷一定是体积很小的带电体C．元电荷可以是电子，也可以是质子D．元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元，体积很大的带电体有时也能看成点电荷2．以下说法正确的是（）A．E=FB．E=UC．由I=qt可以计算I的大小，但是I与q、D．由C=QU可知C与Q成正比，与3．图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻Rg＝100Ω，调零电阻的最大值R0＝50kΩ，电池电动势E＝1.5V，两表笔短接调零后，用它测量电阻Rx，当电流计指针指在满刻度的13时，则RxA．1kΩ B．10kΩ C．100kΩ D．100Ω4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面且相邻等势面间电势差相等，实线为一带负电的粒子仅在电场力的作用下减速通过该区域时的运动轨迹，P、Q是运动轨迹上的两点，由此可知（）A．粒子一定从P点运动到Q点B．a、b、c三个等势面中，c的电势最高C．粒子运动的加速度在逐渐减小D．粒子从等势面a到b比从等势面b到c电势能的变化量小5．如图，电荷量分别为q和−q(q>0)的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、−q连线中点O的电场强度大小是EA．916E B．3516E 6．如图所示为真空中某一静电场的电势φ在x轴上分布的图象，x轴上B、C两点电场强度在x轴方向上的分量分别是EBX、EA．ECX的大小大于EB．ECX的大小小于EC．EBX的方向沿xD．O点电场强度在x方向上的分量最大7．如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）A．小球不可能做匀速圆周运动B．小球运动到最低点时，电势能一定最大C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大D．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小8．如下图所示，平行板a、b组成的电容器与电源E连接，闭合开关S，电路稳定后，一带电粒子（不考虑重力）从平行板电容器左侧某点以v0平行极板射入电容器，打在b板上的QA．该粒子带负电B．将a极板向上移动一小段距离，带电粒子打在Q点的左侧C．将滑片P向右移动，带电粒子打在Q点的右侧D．断开S，将a极板向下移动一小段距离，带电粒子仍然打在Q点9．如图所示，电荷量−q，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（）A．物体将沿斜面减速下滑 B．物体将沿斜面加速下滑C．物体仍保持匀速下滑 D．物体可能静止10．如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的图线，以下说法正确的是（）甲乙A．开关S断开时电源的效率为60B．开关S闭合后电源的总功率会变小C．开关S闭合后灯泡的亮度增强D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W二、多项选择题（本大题6个小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的正确答案，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分）11．如图所示，11H、12H、A．偏转电场对三种粒子做功一样多B．三种粒子打到屏上时速度一样大C．三种粒子运动到屏上所用时间相同D．三种粒子一定打到屏上的同一位置12．关于多用电表的使用，下列操作正确的是（）

A．测电压时，图甲连接方式红黑表笔接法有误B．测电流时，应按图乙连接方式测量C．测电阻时，可以按图丙连接方式测量D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量13．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=D．对应P点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值14．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1A．U1变小，U2变大，U3B．U1变大，U2变小，U3C．U1I不变，U2D．ΔU1ΔI不变，Δ15．在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S甲乙A．通过L1的电流为通过LB．此时L1、L2和LC．L1消耗的电功率为D．L1消耗的电功率为L16．如图，电源的电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=1Ω，R2=3Ω，R3=10Ω，R4=4Ω，R5为电阻箱，调节范围为0A．若将电容器的下极板稍向下移动，则P点的电势增大B．闭合开关S后，流过R3的电荷量C．将电阻箱调到9Ω后再闭合开关S，稳定后电容器上的电量为0D．闭合开关S后，将电阻箱从0开始逐渐调到最大值，电源的输出功率先增大后减小三、实验题（本大题2个小题，17题10分，18题12分，共22分）17．某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R待测电源E（不计内阻）待测电阻R1，定值电阻电流表A（量程为0.电阻箱R单刀单掷开关S1，单刀双掷开关导线若干．甲乙（1）先测电阻R1的阻值（R1只有几欧姆）．请将小明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数I；将S2切换到b，调节电阻箱，使，读出此时电阻箱的示数r（2）该同学已经测得电阻R1=2.0Ω，继续测电源电动势E．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的1I~R（3）若实际电流表A内阻不可忽略，则R2的测量值18．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mAB．电流表AC．定值电阻（R0=900Ω）D．滑动变阻器（最大电阻为（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为cm。图1图2（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为Ω。图3图4（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。（4）若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的表达式为Rx=。（用I1四、计算题（本大题共2小题，19题10分，20题14分，共24分．）19．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻（1）电源的输出功率P出（2）电动机的机械功率．20．如图（a）所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，电容器所带电荷量为Q，两极板间距为d，板长为L，α粒子从非常靠近上极板的C点以v的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场，已知α粒子质量为m，电荷量为2e，不计α粒子重力．求：（a）（b）（1）平行板电容器的电容；（2）CD两点间电势差；（3）若A、B板上加上如图（b）所示的周期性的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，为使T4时刻射入两板间的α粒子刚好能由O点水平射出，则电压变化周期T和板间距离d

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.元电荷是最小的带电量，是数值，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量，A不符合题意；

BCD.元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元，其值等于质子或电子带电量的绝对值，但元电荷不是质子或电子；一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计，体积很大的带电体在符合条件时可以看作点电荷，BC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据元电荷和点电荷的定义分析。2．【答案】C【解析】【解答】A.E=Fq是电场强度的定义式，适用于所有电场，A不符合题意；

B.E=Ud只适用于匀强电场，B不符合题意；

C.电流I=qt是一个用比值定义的物理量，电流的大小由电阻的阻值和两端的电压共同决定，与电荷量q和时间t无关，C符合题意；

D.电容3．【答案】B【解析】【解答】由闭合电路欧姆定律可知，当两表笔短接，电流表满偏时：Ig=ER内，解得R内【分析】本题关键明确欧姆表的内部结构，能根据欧姆表的使用方法结合闭合电路的欧姆定律列方程；知道中值电阻等于欧姆表内电阻．4．【答案】B【解析】【解答】A.根据曲线运动中的合力一定指向曲线内侧，可知粒子受到的电场力垂直等势面向下，由于粒子做减速运动，电场力方向与粒子的速度方向应成钝角关系，可知粒子一定是从Q点运动到P点，A不符合题意；

B.由题意可知，粒子带负电，所以受到的电场力方向与电场强度方向相反，再结合电场线与等势面处处垂直的特点，可知电场线垂直等势面向上，沿电场线方向电势降低，所以等势面c的电势最高，B符合题意；

C.等势面越密，电场强度越大，可知EP>EQ，所以粒子在P点所受的电场力大，加速度大，因为粒子是从Q点运动到P点，可知粒子运动的加速度在逐渐增大，C不符合题意；

D.由于∆Epab=Wab=qU5．【答案】B【解析】【解答】根据几何知识可得，O点到两个电荷的距离都是rO=32L，根据点电荷的场强公式和电场的叠加原理可得O点场强为E=2kqrO26．【答案】B【解析】【解答】AB.φ-x图像的斜率表示该点沿x轴方向上的场强，可知EBx>ECx，A不符合题意，B符合题意；

C.根据沿电场方向电势降低可知，在O点左侧的B点，EBx的方向沿轴负方向，C不符合题意；

D.O点切线的斜率为零，所以O点沿x方向上的场强为0，故O点电场强度在x方向上的分量最小，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据φ-x图像的斜率表示该点沿x轴方向上的场强，判断E7．【答案】B【解析】【解答】A.匀速圆周运动中，合外力即为向心力，图中小球，如果受到的竖直向下的重力与竖直向上的电场力大小相等，则小球受到的合力，即绳子的拉力提供向心力，小球做匀速圆周运动，A不符合题意；

B.小球由最高点向最低点运动的过程中，电场对小球做负功，电势能增加，所以小球在最低点电势能最大，B符合题意；

CD.如果重力大于电场力，则图中最低点为小球在电场和重力场的复合场中做圆周运动的等效最低点，小球在此处的速度最大，细绳的张力最大；如果重力小于电场力，则图中最高点为小球在复合场中做圆周运动的等效最低点，小球在此处的速度最大，细绳的张力最大，CD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】分析小球受力，根据小球能否用合力充当向心力，判断小球能否做匀速圆周运动；根据电场力做功的正负，分析小球的电势能；根据重力和电场力的大小关系，分析小球在复合场中做圆周运动运动的等效最低点的位置，确定小球速度和绳的张力最大时小球所处的位置。8．【答案】D【解析】【解答】A.由图可知，a极板带正电，b极板带负电，极板间的电场强度方向向下，粒子只在电场力作用下向下偏转，说明粒子受到电场力方向向下，与电场强度方向相同，所以粒子带正电，A不符合题意；

B.由于电容器的两极板一直与电源相连，所以移动极板的过程中两极板间U不变，由E=Ud可知，当a极板上移，d增加，E减小，粒子受到的电场力减小，粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向有y=12Fmt2可知，粒子达到极板上的时间增大，水平方向上有x=v0t，可知粒子打在Q点右侧，B不符合题意；

C.滑片右移，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，但电容器两端的压等于电源电动势，不变，由E=Ud可知，极板间场强不变，粒子受到的电场力不变，故粒子仍打在Q点，C不符合题意；

9．【答案】C【解析】【解答】若滑块匀速下滑时，则有mgsinθ=μmgcosθ当加上竖直向上的电场后，在沿斜面方向，(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ受力仍保持平衡，则滑块仍匀速下滑．故答案为：C【分析】判断物体运动的状态，关键是分析受力情况，确定合力是否为零或合力与速度方向的关系．若滑块匀速下滑，受力平衡，沿斜面方向列出力平衡方程．加上竖直方向的匀强电场后，竖直方向加上电场力，再分析物体受力能否平衡，判断物体能否匀速运动．10．【答案】D【解析】【解答】AD.开关S断开时，电源只给灯泡供电，根据图乙可知灯泡两端的电压为UL=40V，电流为IL=6A，可得小灯泡消耗的功率为P=ULIL=40×6W=240W电源的效率为η=UL11．【答案】A,D【解析】【解答】A.对带电粒子在加速电场中的运动，由动能定理可知W=U1q=12mv2，解得粒子射出加速电场的速度为v=2U1qm，粒子在偏转电场中的运动时间t=L12．【答案】A,B【解析】【解答】A.测量灯泡电压时，多用电表应与灯泡并联，根据多用电表中电流“红进黑出”规律，可知测电压时，红表应接灯泡左端，黑表笔应将灯泡右端，A符合题意；

B.测量通过灯泡的电流时，多用电表应与灯泡串联，根据多用电表中电流“红进黑出”规律，电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，接线正确，B符合题意；

C.测电阻时，应将待测电阻与电源断开，根据多用电表中电流“红进黑出”规律，图中红、黑表笔的位置应该互换，C不符合题意；

D.测二极管的反向电阻时，根据多用电表中电流“红进黑出”规律，图中红、黑表笔的位置应该互换，D不符合题意。

故答案为：AB。“红进黑出”规律

【分析】根据电压表和电流表的使用方法和多用电表中电流“红进黑出”规律，判断多用电表的接法是否正确。13．【答案】C,D【解析】【解答】A、根据电阻的定义R=UB、C、对应P点，小灯泡的电阻为R=UD、P点的功率P=UI，故可以用图中矩形PQOM所围的面积表示功率；D符合题意；故答案为：CD.

【分析】对于I-U曲线，图像的和坐标为电压，纵坐标为电流，图像斜率的倒数电阻的阻值，利用欧姆定律求解电阻的阻值，结合选项求解即可。14．【答案】C,D【解析】【解答】AB.闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻R2减小，电路中总电阻减小，则总电流I增大，电压表V3测量的电压U3=E-I(r+R3)，可知U3减小，电阻R1两端的电压为U1=IR1，可知U1增大，由串并联关系知U2=U3-U1，可知U2减小，AB不符合题意；

CD.因R1不变，则由欧姆定律可得U1I=R1，不变，由数学规律可知，∆U1∆I=R1，也保持不变，因滑片向上移动，故R215．【答案】A,C【解析】【解答】A.L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，根据电路结构，结合串并联电路的特点可知，通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，A符合题意；

B.由图中的电路结构可知，L2与L3并联，两灯泡的电压和电流均相等，故两灯泡的电阻相等，而L1的电流和电压与L2和L3不同，由于小灯泡是非线性元件，所以L1的灯泡与L2和L3的电阻不同，B不符合题意；

C.由图可知，通过灯泡L1的电流为0.25A，两端电压为3V，根据公式P=UI，可得P=3V×0.25A=0.75W，C符合题意；

D.根据图像可知，L1、L2的电流之比为2：1，电压之比大于2：1，因此根据公式P=UI可知，L116．【答案】A,B【解析】【解答】A.根据图中的电路结构可知，当开关S断开时，电容器的电压等于R2所分的电压，电容器的极板向下移动过程中，电容器的电压U不变，下极板接地，其电势为零，上极板的电势φ上=U，设电容器间距离为d，P点与上极板的距离为x，则φ上-φP=Udx，得P点的电势为φP=U-Udx，可知将电容器的下极板稍向下移动，d增大，x、U不变，P点电势增大，A符合题意；

B.开关S断开时，电容器的电压等于R2所分的电压，大小为U1=ER1+R2+rR2=6V，此时电容器的电荷量为Q1=CU1=6×10-5C17．【答案】（1）电流表示数仍为I；r（2）2.0；6.0（3）大于【解析】【解答】（1）根据所给实验步骤可以看出，本实验要采用的是控制电流不变；当S2接a时，电阻箱的阻值r1，与S2接b时电阻箱电阻r2与R1的阻值之和，大小相等，此时电流表的示数仍为I，故R1=r1-r2。

（2）根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R2+R+R1)，整理可得1I=1ER+R1+R18．【答案】（1）6.126；10.230（2）×1Ω；10.0（3）（4）I【解析】【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，故图中螺旋测微器的示数为6mm+12.6×0.01mm=6.126mm，图中游标卡尺的精确度为0.0