陕西省宝鸡市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

陕西省宝鸡市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题1．下列关于电场和电场线说法正确的是（）A．电场是人为假想的，电场线是客观存在的B．只有点电荷周围才存在电场C．沿着电场线的方向，电场强度越来越大D．电场线不可以相交2．真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（）A．F8 B．F4 C．3F83．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，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。则放上物体后（）A．电容器的电容变小B．电容器的带电量增大C．极板间电场强度变小D．膜片下移过程中，电流表有从a到b的电流4．如图所示，一价氢离子和二价氮离子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（）A．同时到达屏上同一点 B．先后到达屏上同一点C．同时到达屏上不同点 D．先后到达屏上不同点5．在解锁智能手机的过程中，可以采用人脸识别，也可以输入正确的密码，则要完成解锁手机，上述两种方式的逻辑关系是（）A．“或”关系 B．“与”关系C．“非”关系 D．不存在逻辑关系6．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（）A．2∶1 B．1∶2 C．6∶1 D．1∶67．一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时，指针指在2mA处，则被测电阻的阻值为（）A．250Ω B．500Ω C．750Ω D．1000Ω8．图示为一带电粒子在竖直向下的匀强电场中运动的一段轨迹，A、B为轨迹上的两点。已知该粒子质量为m、电荷量为q，其在A点的速度大小为v0，方向水平向右，到B点时速度方向与竖直方向的夹角为30°，粒子重力不计。则A、B两点间的电势差为（）A．mv02q B．mv0二、多选题9．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻r=0，R1和R2是两个定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是（）A．I1变小 B．I1不变 C．I2变大 D．I2变小10．日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，在时间t内产生的焦耳热为Q，则以下选项正确的是（）A．IU=P B．IU>PC．Q=I2(11．如图所示，在匀强电场中，有边长为2cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场平面重合，其中O点为该三角形的中心，各点电势分别为ϕA=2V，ϕB=4V，A．O点电势为零B．该匀强电场的场强大小为200V/m，方向由C指向AC．将电量为e的电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4eVD．将电量为e的电子由O点移到无穷远，电子的电势能增加了3eV12．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一带正电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（）A．UB．中垂线上B点电场强度最大C．电荷在B点时的加速度为47m/sD．中垂线上A，B，C三点中，A点电势最高三、填空题13．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个自由点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，l1>l2且每个电荷都处于平衡状态。如果q1为正电荷，则q2为电荷，q3为电荷（选填“正”或“负”）；q1、q3的电荷量大小关系是q1q3。（选填“>”、“<”或“=”）。14．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带，q15．如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满偏电流为Ig=1mA的毫安表，现接成量程分别为3V和15V的两个量程，则所串联的电阻R1=Ω，R2四、实验题16．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为L=mm，直径为D=mm。17．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的连接方式应选择(填“甲”或“乙”)；图丙是某个小灯泡的伏安特性曲线，细实线是A点切线，图线中A点对应的灯丝电阻等于Ω；随着电压的增大，灯丝的电阻(填“增大”或“减小”)。18．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端（选填“A”或“B”）。（3）图丙是根据实验数据作出的U-I图像，由图可知，电源的电动势E=V，内阻r=Ω。五、解答题19．有一个电容器，如果使极板所带电荷量增加6×10-8C，则两极板间的电势差将增大30V。试求：（1）此电容器的电容；（2）当两极板间电势差是原来的电势差时，电容器电容大小。20．如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂真于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知OA两点相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，试计算。（1）OA的电势差UOA；（2）此电子在O点射出时的速度。21．如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上（如图所示），电子的电荷量为e，质量为m，重力忽略不计。（1）求电子在偏转电场中的偏转距离（2）若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍从B点经过，求偏转电场的电场强度E122．如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与环面平行。一电荷量为＋q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：（1）速度vA的大小；（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力的大小。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的，实际上不存在，A不符合题意；B．不仅点电荷，其他带电体周围也存在电场，B不符合题意；C．电场线的疏密程度描述电场的强弱，电场线越密集的地方场强越强，与是否沿电场线的方向无关，C不符合题意；D．电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交，D符合题意。故答案为：D。

【分析】电场是客观存在的一种特殊物质，而电场线是描述电场而虚拟的。带电体周围都存在电场。电场线上某点沿电场线的切线方向代表该点场强的方向，电场线既不重合也不相交。2．【答案】A【解析】【解答】设金属小球A的带电量为q，金属小球B带电量为－q，A、B两球的距离为r，则AB两球间的静电力大小为F=kq2r2，不带电的同样的金属球C先与A接触，两球均带q2。此后金属球C再与B接触，B、C两球的电荷先中和再平分，此后B的带电量为−3．【答案】B【解析】【解答】ABD．根据电容器表达式C=当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式C=由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，AD不符合题意，B符合题意；C．由匀强电场公式得E=所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，C不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其电容的决定式结合距离的变化可以判别其电容的变化，结合电容的定义式可以判别电荷量的变化，利用电荷量的变化可以判别电流的方向；利用其电场强度及电势差的关系可以判别板间电场强度的大小变化。4．【答案】B【解析】【解答】设加速电场宽度为d1，偏转电场极板长度为L，板间距离为d2，在加速电场中，由动能定理得qU1=12mv故答案为：B。

【分析】左边为加速电场，利用动能定理求解粒子在电场加速后的速度，右边为偏转电场，水平方向匀速直线运动，竖直方向匀变速直线运动。5．【答案】A【解析】【解答】由题意可知，采用人脸识别或输入正确的密码均可以解锁，故采用的是“或”关系。A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】采用两种方法都可以识别，明显是或的关系。6．【答案】B【解析】【解答】ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：Rab根据电阻定律得，R=ρLS，则S=ρL故答案为：B．

【分析】利用图像可以求出电势差的大小，结合欧姆定律可以求出电阻的大小，再结合电阻定律可以求出横截面积之比。7．【答案】A【解析】【解答】根据中值电阻定义可知欧姆表内阻R内=500Ω，表内电源的电动势E=Ig故答案为：A。

【分析】指针恰好指在刻度盘的正中间，待测电阻阻值等于表的内阻，结合欧姆表原理以及闭合电路欧姆定律求解。8．【答案】C【解析】【解答】由题可知，粒子到达B点时的速度vB=v0故答案为：C。

【分析】利用运动的分解求解粒子到达B点时的速度，根据动能定理以及电场力做功公式求解A、B两点间的电势差。9．【答案】B,C【解析】【解答】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电阻减小，总电阻减小，总电流I变大，因为电源内阻为0，则路端电压不变，即R1电压不变，则I1不变。又I2故答案为：BC。

【分析】当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电阻减小，总电阻减小，总电流I变大。R1上电流不变，所以R2上电流变大。10．【答案】A,C【解析】【解答】AB．由题意可知，电吹风机消耗的电功率P是总功率，所以用P=UI，A符合题意，B不符合题意；CD．根据焦耳定律可得电吹风机在时间t内产生的焦耳热为Q=I故答案为：AC。

【分析】电吹风机消耗的电功率P是总功率，根据焦耳定律可得电吹风机在时间t内产生的焦耳热。11．【答案】B,C【解析】【解答】ABC．AC之间肯定有一点电势为4V，由于在匀强电场中，则电势均匀变化，即AC中点处电势为4V，设该点为D点，如图所以O点电势应该为4V；根据E=方向从C到A．W说明电势能增加了4eV，BC符合题意，A不符合题意；D．由于O点电势为4V，所以将电量为e的电子由O点移到无穷远，电子的电势能增加了4eV，D不符合题意．故答案为：BC。

【分析】结合A点、B点和C点的电势确定平面中电场强度和方向，再结合选项分析求解即可。12．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．从A点到B点和从B点到C点，分别用动能定理UABq=12mvBB．v-t图像斜率表示加速度，在B点位置时斜率最大，则粒子受电场力最大，在中垂线上B点电场强度最大，B符合题意；C．v-t图像斜率表示加速度，在B点位置时斜率为a=k=4m/sD．粒子带正电，从A点到B点再到C点，电场力对其做正功，动能增大，电势能减小，则电势减小，即A点电势最高，D符合题意。故答案为：ABD。

【分析】v-t图像斜率表示加速度，在B点位置时斜率最大，加速度最大，粒子受电场力最大，电场强度最大。从A点到B点再到C点，电场力对其做正功，动能增大，电势能减小，则电势减小，即A点电势最高13．【答案】负；正；>【解析】【解答】如果q1带正电，要使q2平衡则q3也应带正电；而q3要平衡，则q2带负电荷；三个电荷的电性应满足“两同夹异”；由于三个电荷均处于平衡状态，由库仑定律建立如下平衡式，对q2有kq1q214．【答案】负；1【解析】【解答】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即kqBBC2＝2kqAAC

【分析】C点处的电场强度是由A、B两个电荷共同产生的，结合C点处电场电场强度的方向，利用点电荷的场强公式分析求解即可。15．【答案】2500；12000【解析】【解答】由题意可得，接3V时，表头与电阻R1串联，满偏电压为3V，由欧姆定律可知Ig=U1Rg+R1，解得R116．【答案】50.3；5.315【解析】【解答】长度为50mm+3×0.1mm=50.3mm，直径为5.0mm+31.5×0.01mm=5.315mm

【分析】游标卡尺读数不用估读，等于游标读数加上主尺读数，螺旋测微器要估读到千分之一毫米，读数等于固定刻度加上可动刻度读数。17．【答案】甲；10；增大【解析】【解答】要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器应该采用分压电路，即选择的连接方式为甲；图线中A点对应的灯丝电阻等于R=UI=18．【答案】（1）（2）B（3）1.5；1.0【解析】【解答】（1）实验电路如图所示（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B端，使滑动变阻器的阻值最大，回路电流最小。（3）电源的电动势为E=1.5V，电源的内阻为r=【分析】（1）根据电流流向以及电流表内接连接电路。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B端，使滑动变阻器的阻值最大，回路电流最小。

（3）图像的斜率绝对值表示内阻，图像与纵坐标截距表示电动势。19．【答案】（1）解：由电容的定义可得C=（2）解：电容器的电容是表示电容器特性的物理量，与极板间的电势差无关，所以电容仍为2.0×10【解析】【分析】（1）根据电容定义式求解电容。

（2）电容器的电容是表示电容器特性的物理量，与极板间的电势差无关，与板间距离，电介质以及正对面积有关。20．【答案】（1）解：根据电场强度与电势差的关系可得，两平行板间的电场强度为E=则OA的电势差为U（2）解：电子从O点运动到A点的过程，根据动能定理