人教版高中物理2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）1

人教版高中物理22023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一三总分评分一、选择题1．为了研究起电方式；某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C，然后进行了如下顺序的操作：①使A、B相互摩擦；②使B、C相互接触；③测出A物体的带电荷量为+3.2×10−17CA．操作①时，从B物体向A物体转移了3.2×10B．操作②时，从B物体向C物体转移了8.0×10C．最终C物体带8.0×10D．最终B物体带2.4×102．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（）A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀3．某次闪电击中了一棵大树（云朵带负电），示意图如图甲所示，某瞬间树周围地面的电势分布情况如图乙所示。A、B两车按图乙所示方式停放在树下，车的橡胶轮胎始终对地绝缘，则下列相关说法正确的是（）A．由图甲可知，本次闪电地面上电流的方向是由大树流向小车B．由图甲可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树C．B车左侧车轮处的电势比右侧车轮处的电势高D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小4．如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为φA=6.0V，A．D点的电势φD=0V B．DC．电场线的方向与AC的连线垂直 D．电场线的方向与BD的连线垂直5．示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极XX'和YY'之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在菼光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差UXX'和UA． B．C． D．6．图示电路中，R1：R2=1：4，接入电路的两个电容器电容分别为C1=2μFA．Q1=4.8×10C．Q1=4.8×107．如图，电池、开关和灯泡组成串联电路．当闭合开关时，发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为1.5V；断开开关S，选择欧姆A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．导线DE断开 D．导线BF断开8．如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为通路）反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地。初始时电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，下列说法正确的是（）A．上极板上移，带电油滴向下运动B．上极板上移，P点电势不变C．上极板下移，带电油滴向下运动D．上极板下移，P点电势升高二、多项选择题9．P、Q两电荷的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称。一个带电粒子从a运动到b，不计粒子重力，轨迹如图所示，下列正确的是（）A．P电荷带负电B．c、d两点电势相同C．带电粒子在运动过程中受到P电荷的吸引力D．带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能10．如图所示直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A．此电源的内电阻为0.67ΩB．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6WC．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低D．由于小灯泡L的U-I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用三、非选择题11．图为“探究两电荷间相互作用力大小与哪些因素有关”的实验。由该实验可知：电荷间相互作用力的大小与两电荷的及有关。12．某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中，测得其受到的电场力大小为lN，方向水平向左，则此电场的电场强度大小为N/C，方向（填“水平向左”或“水平向右”）。若将另一点电荷放入该电场中，测得其受到的电场力大小为0.5N，则此点电荷的电量大小为C。13．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，给电容器充电后与电源断开。（1）初步分析影响因素可能有两极板间距大小、两极板正对面积大小、电介质的介电常数大小等，所以本实验所用的科学探究方法是（填“等效替代法”“微小放大法”或“控制变量法”）。（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，则静电计指针的偏角将（填“变大”“变小”或“不变”）；若仅将电容器左侧极板适当上移，则静电计指针的偏角将（填“变大”“变小”或“不变”）。14．闪电是一种强烈的放电现象。若某次发生在云与地之间的闪电，放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，每个电子的电荷量为e，则该次闪电的放电电流为，方向为（选填“地面指向云层”或“云层指向地面”）。15．为了测量一阻值约为6Ω精密金属丝的电阻率，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A.电压表V1(量程3VB.电压表V2(量程l5VC.电流表A1(量程3AD.电流表A2(量程600mAE.滑动变阻器RF.滑动变阻器RG.输出电压为3V的直流稳压电源EH.电阻箱I，开关S，导线若干（1）为使测量尽量准确，电压表的读数从零开始调，则上述器材中电压表应选用(填序号)，电流表应选用(填序号)，滑动变阻器应选用(填序号)；（2）下图中最合理的电路图应选择该图的接法中测量值比真实值偏（3）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式ρ=。(用字母表示)16．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：（1）为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为Ω。（2）再用图乙螺旋测微器测量该铜质电线的直径为mm；然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为cm。（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）C．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）E．电阻箱F.1.5V的干电池两节，内阻不计为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）。（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线。（5）从实验原理上看，待测电阻测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。（6）用上面测得的金属丝长度L（单位：m）、直径D（单位：m）和电阻R（单位：Ω），可根据电阻率的表达式ρ=算出所测金属丝的电阻率。17．如图所示，两带正电小球固定在边长L=30cm的正三角形两个水平顶点a、b上，电荷量均为Q=1.0×10−3C，已知静电力常量k=9.0×（1）顶点c电场强度Ec（2）现在c点放一质量m=0.3kg带电小球，恰能处于静止状态，则该小球的电性及所带电荷量q是多少？18．一个初速度为零的电子在U1=20V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示，若平行板间的距离d=2cm，板长l=5cm，电子的电荷量e=1.（1）电子进入平行板间的速度v0多大？(保留2位有效数字（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压U219．在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求：发生短路处距A处有多远？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．操作①时，从A物体向B物体转移了3.2×10B．操作②前，B物体带负电，C不带电，当B、C相互接触最终C物体的带电荷量为8.0×10−18CCD．根据电荷守恒定律，最终C物体带8.0×10−18C故答案为：C。【分析】根据使物体带电的三种方式以及电荷守恒定律分析判断。2．【答案】D【解析】【解答】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，A正确，不符合题意；B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B正确，不符合题意；C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，C正确，不符合题意；D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，D错误，符合题意。故答案为：D。

【分析】煤气灶的点火装置是利用尖端放电的原理，结合静电屏蔽进行分析判断。3．【答案】D【解析】【解答】AB．由题图甲可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层，地面上电流由高电势流向低电势，因此电流的方向是由小车流向大树，AB不符合题意；C．由题图乙可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C不符合题意；D．B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用电荷的运动方向可以判别电流的方向；利用电势的分布可以比较电势的高低，利用电势的高低可以比较电压的大小。4．【答案】D【解析】【解答】AB、由匀强电场中电势差与场强的关系可知φA-φB=φD-φc，则5．【答案】C【解析】【解答】UYY'为恒定电压，电子带负电，故电子向Y轴正方向偏转，在XX'故答案为：C。

【分析】利用偏转电压的方向结合大小可以判别偏移量的大小进而判别光屏上对应的图象。6．【答案】A【解析】【解答】由题意可知，C1两端的电压是R1两端的电压，C2两端的电压是R2两端的电压，电路的路端电压为U，由串联电路分压规律得U1=R1R1+R2U故答案为：A。

【分析】根据串并联电路的特点以及电容器的定义式得出两电容器充电稳定后所带电荷量。7．【答案】B【解析】【解答】“闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为1.5V”说明从电源正极到接线柱E是没有断路，从电源负极到接线柱F没有断路；“断开开关S，选择欧姆故答案为：B。

【分析】闭合开关，黑、红表分别接在接线柱E、F上，利用电表有示数可以判别其电路没有断路，利用欧姆表不偏转可以判别灯泡断路。8．【答案】D【解析】【解答】AB、将上极板上移，d变大，由C=εrS4πkd，可知C变小，又因为C=QU，可知电容器与电源相连，U不变，则Q减小，电容器放电，由于二极管单向导电性，电容器不能放电，由E=Ud=QCd=4πkQεrS，可知电容器两极板之间电场强度不变，油滴所受电场力不变，静止不动，A错误；上极板电势为零，P点到上极板之间的距离增大，根据9．【答案】C,D【解析】【解答】A．电场线方向从P指向Q，所以P电荷带正电，A不符合题意；B．顺着电场线电势降低，可得c点电势高于d点电势，B不符合题意；C．根据粒子的运动轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹内侧，所以带电粒子在运动过程中受到P电荷的吸引力，C符合题意；D．带电粒子从a到b过程中电场力与速度方向夹角为钝角，可知电场力做负功，电势能增大，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】正点电荷周围电场线从正电荷指向无群远，沿着电场线电势逐渐降低，曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，当速度与合力的方向为锐角时电场力做正功。10．【答案】B,C【解析】【解答】A．由图知电源的电动势E=4V，内阻r=|ΔUB．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=IU=6W，B符合题意；C．灯泡L的电阻R1=UI=D．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，D不符合题意。故答案为：BC。

【分析】利用图像直线的截距和斜率可以求出电源内阻和电动势的大小；利用交点可以求出灯泡正常工作的电流和电压，结合电功率的表达式可以求出灯泡正常工作的电功率的大小；当灯泡换成定值电阻时，利用内外电阻的比较可以判别电源输出功率的变化，结合外部电压的大小可以比较电源的效率变化；电阻是纯电阻元件，所以欧姆定律时刻适用。11．【答案】距离；电荷量【解析】【解答】实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。则可知电荷间相互作用力的大小与两电荷的距离和电荷量有关。

【分析】利用其库仑定律可以判别电荷间的相互作用力与电荷量及两个小球之间的距离大小有关。12．【答案】10；水平向左；0.05【解析】【解答】由电场强度定义可得E=由电场强度方向与正电荷受力方向相同可知，此电场强度方向水平向左。该电荷的电荷量为q=

【分析】利用电场力和电荷量的比值可以求出电场强度的大小，利用正电荷的受力方向可以判别电场强度的方向；利用电场力的表达式可以求出电荷量的大小。13．【答案】（1）控制变量法（2）变小；变大【解析】【解答】（1）本实验所用的科学探究方法是控制变量法。（2）若仅将电容器左侧极板适当右移，两极板间距离减小，根据C=εS4πkd，电容C变大，根据电容的定义式若仅将电容器左侧极板适当上移，两极板正对面积S减小，根据C=εS4πkd，电容C变小，根据电容的定义式【分析】（1）探究影响平行板电容器电容的因素的实验原理采用的是控制变量法；

（2）根据电容器的定义式以及决定式得出静电计指针的偏转情况。14．【答案】net【解析】【解答】根据电流定义式可得，该次闪电的放电电流为I=电子从地面向云层移动，因电子带负电，则放电电流方向为云层指向地面。

【分析】利用电流的定义式可以求出放电电流的大小；结合电子移动的方向可以判别其电流的方向。15．【答案】（1）A；D；E（2）d；小（3）πU【解析】【解答】（1）因电源使用输出电压为3V的直流稳压电源，因此电压表应选用V1（量程3V，内阻约为15kΩ)，选A。流经待测电阻的最大电流约为I=ERx≈36A=0.5A=500mA，则电流表应选用A2（量程600mA，内阻约为1Ω），选D。因为电压表的读数要求从零开始调节，所以滑动变阻器要用分压方式接法，为方便调节，应选最大阻值比较小的滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A），选E；

（2）根据题目要求，滑动变阻器要用分压方式接入电路；又因为，Rx≈6Ω<R16．【答案】（1）6.0/6（2）1.124/1.125/1.126；9.74/9.75/9.76（3）R1（4）（5）小于（6）π【解析】【解答】（1）根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为6.0Ω；（2）螺旋测微器的读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm，铜质电线的长度为9.75cm；

（3）电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约为I=UR=36A=0.5A，R2的额定电流0.1A太小，则R2不合适，且R2阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选R1