洮南市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份洮南市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、探测放射线的计数管工作时,因为射线使内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流I为( )
A.B.C.D.
2、一家庭使用的电热毯电阻阻值为605Ω，当电热毯接入220V的电压时，电热毯在10s内产生的焦耳热为( )
A.360JB.600JC.800JD.1200J
3、如图所示为某电学元件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上P点的切线。当通过该元件的电流为时，该元件的阻值为( )
A.B.C.D.
4、两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是( )
A.粒子带正电
B.b点和d点的电场强度相同
C.动能先减小后增大
D.在a点的电势能小于在e点的电势能
5、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，、分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )
A.该电场一定是孤立点电荷形成的电场
B.A点的电场强度等于B点的电场强度
C.电子在A点的动能小于在B点的动能
D.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功
6、图（a）为示波管的原理图。如果在电极之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )
A.B.C.D.
7、半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有质量为m带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图，珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放（，）则珠子所获得的最大动能是( )
A.B.C.D.
二、多选题
8、如图所示，一带正电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力.则( )
A.油滴运动方向一定是从A点经P点到达B点
B.油滴在P点的动能最小
C.油滴在P点的机械能最小
D.油滴在P点的加速度大小为0
9、美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量。如图，平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连，板的间距为d。现通过显微镜观察到有一质量为m带电油滴在两极板间处于平衡状态，则( )
A.油滴带电荷量为
B.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
C.将极板N向下缓慢移动一小段距离，M板的电荷量减小
D.若在板间插入电介质，则M板的电荷量减小
10、如图甲所示，两平行金属板、的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为，时刻粒子刚好沿板右边缘射出电场。则( )
A.该粒子射出电场时的速度大小为
B.该粒子在时刻，速度大小为
C.若该粒子在时刻以速度进入电场，则粒子会打在板上
D.若该粒子在时刻以速度进入电场，则该粒子沿两极板中线水平射出
三、填空题
11、（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.
（2）用游标卡尺可以测量某球直径，示数如图所示，则读数为________mm.
四、实验题
12、在探究导体电阻与其影响因素的关系的实验中，待测金属丝的电阻约为5Ω，实验室备有下列实验器材：
A.电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
B.电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）
C.电流表（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）
D.电流表（量程0～3A，内阻约0.1Ω）
E.滑动变阻器（0～5Ω）
F.滑动变阻器（0～500Ω）
G.电源E（电动势为3.0V、内阻不计）、开关和导线若干
（1）要求能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用中的________。
A.B.C.D.
（2）如图是测量的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据所选的电路图连实物图。
（3）电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，则________V，________A,电阻值________Ω。
五、计算题
13、如图所示，电荷量的正点电荷A固定在空间中O点，将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量，重力加速度g取，求：
（1）B释放时的加速度大小；
（2）间的距离L。
14、有一个表头G，满偏电流，内阻，将它改装成1A和10A两种量程的电流表和一个量程的电压表，如图所示。求：
（1）的阻值；
（2）若，则改装成的电压表量程U。
15、在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以O为圆心，半径为R的圆，为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率穿出电场，与的夹角。运动中粒子仅受电场力作用。
（1）求电场强度的大小；
（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？
（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为，该粒子进入电场时的速度应为多大？
参考答案
1、答案：A
解析：由题意可得，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极可知，
则
由电流公式
可得
2、答案：C
解析：电热毯电阻产生的热量
代入数据解得
3、答案：A
解析：根据
当电流为时，对应的电压为20V，因此元件的阻值
4、答案：C
解析：A.根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，故A错误；
B.在电场中等势面与电场线是垂直的，由图可知，b、d两点弯曲的方向不同，则过b、d两点，与-5V的等势面垂直的电场线的方向是不同的，所以b、d两点电场强度是不同的，故B错误；
C.粒子从过程中，电场力做负功，过程中，电场力做正功.粒子在静电场中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，故C正确；
D.a、e两点时电势相等，故电荷在a、e两点电势能相等，故D错误；
5、答案：B
解析：AB.由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，根据，说明电势随位置均匀增加，则电场强度不变，A、B两点的电场强度相等，一定不是孤立点电荷形成的电场，故A错误，B正确；
D.由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为和，且
说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为
故D错误；
C.电场力做负功，动能减小，电子在A点的动能大于B点的动能，故C错误。
6、答案：B
解析：电子在和间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动，由位移时间公式，前半个周期时间内，电子将偏向一侧；前半个周期时间内，电子将偏向Y一侧。综上，前半个周期时间内图象应该在第二象限。同理，后半周期时间内的图象应在第四象限。故B正确，ACD错误。
7、答案：C
解析：珠子沿圆环先做加速运动，后做减速运动，设其运动至跟圆心连线与竖直方向的夹角为θ时，切向合力为零，珠子在此位置时速度最大，动能最大，则有
解得
由动能定理
解得
8、答案：BC
解析：依据运动轨迹，及对称性，可知，油滴运动方可以从A到B，也可以从B到A，故A错误；
根据油滴的运动轨迹可知，油滴受到的合力方向一定指向上方，无论油滴从A到P还是B到P，合力做负功，动能减小，所以油滴在P点的动能最小，故B正确；根据油滴的运动轨迹可知，油滴受到的合力方向一定指向上方；又因为轨迹关于P点对称，则可说明电场力竖直向上；油滴带正电，故说明电场方向竖直向上，则可判断P点为电势最高点，即油滴在P点的电势能最大，由能量守恒可得，油滴在P点的机械能最小，故C正确；由于油滴受重力、电场力都为恒力，加速度恒定且不为零，故D错误.
9、答案：AC
解析：A.油滴平衡时
解得油滴带电荷量为
选项A正确;
B.将极板N向下缓慢移动一小段距离，则两板间场强减小，向上的电场力减小，则油滴将向下运动，选项B错误；
C.将极板N向下缓慢移动一小段距离，根据
可知电容C减小，根据
可知，M板的电荷量减小，选项C正确;
D.若在板间插入电介质，根据
可知电容C变大，根据
可知，则M板的电荷量增大，选项D错误。
故选AC。
10、答案：BD
解析：A.粒子射入电场在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上前半个周期内先做匀加速直线运动，电场力做正功；在后半个周期内做匀减速直线运动，电场力做负功，竖直速度又减小为零，所以时刻粒子射出电场时，竖直方向的速度为0，故从边缘离开电场时速度是水平方向的，大小为，故A错误；
B.在时刻，粒子在水平方向上的分速度为，因为两平行金属板、的板长和板间距离相等，则有：
解得：
则时刻，，根据平行四边形定则知，粒子的速度为：
故B正确；
C.由于水平方向做匀速直线运动，所以粒子无论什么时候进入电场，运动的时间都是，一个周期内电场力做功都为零，粒子在时刻以速度进入电场，只是竖直方向先向下加速后向上减速为零，粒子的水平速度为，从边缘离开电场，故C错误；
D.由于水平方向做匀速直线运动，所以粒子无论什么时候进入电场，运动的时间都是，一个周期内电场力做功都为零，粒子在 时刻以速度进入电场，竖直方向先向上加速再减速为零，再向下加速后减速为零，一个周期内竖直方向的位移为零，下一个周期重复这一过程，所以粒子沿两极板中线水平射出，故D正确。
11、答案：（1）B；0.410（2）101.55
解析：
12、答案：（1）A
（2）
（3）1.20；0.50；2.40
解析：
13、
（1）答案：
解析：取向下为正方向，根据牛顿第二定律有
代入数据解得。
（2）答案：0.3 m
解析：当B受到合力为零时，速度最大，则间的距离L满足
代入数据解得。
14、答案：（1），（2）
解析：（1）当公共端与1A端接入电路时，量程，此时电阻和串联，再与表头内阻并联.由并联电路中的电流分配关系可得
代入、、的值解得
当公共端与10A端接入电路时，量程，此时电阻与表头串联后再与并联.由并联电路的特点
代入、、的值解得
联立解得
（2）将表头与视为整体，总电阻为
则改装后电压表量程为
解得
15、
（1）答案：
解析：粒子初速度为零，由C点射出电场，故电场方向与平行，由A指向C。由几何关系和电场强度的定义知
①
②
由动能定理有②
联立①②③式得④
（2）答案：
解析：如图，由几何关系知，故电场中的等势线与平行。作与平行的直线与圆相切于D点，与的延长线交于P点，则自D点从圆周上穿出的粒子的动能增量最大。由几何关系知
⑤
设粒子以速度进入电场时动能增量最大，在电场中运动的时间为。粒子在方向做加速度为a的匀加速运动，运动的距离等于；在垂直于的方向上做匀速运动，运动的距离等于。由牛顿第二定律和运动学公式有
⑥
⑦
⑧
联立②④⑤⑥⑦⑧式得⑨
（3）答案：见解析
解析：设粒子以速度v进入电场时，在电场中运动的时间为t。以A为原点，粒子进入电场的方向为x轴正方向，电场方向为y轴正方向，建立直角坐标系。由运动学公式有
⑩
⑪
粒子离开电场的位置在圆周上，有
⑫
粒子在电场中运动时，其x方向的动量不变，y方向的初始动量为零。设穿过电场前后动量变化量的大小为的粒子，离开电场时其y方向的速度分量为，由题给条件及运动学公式有
⑬
联立②④⑥⑩⑪⑫⑬式得
⑭
和⑮
另解：
由题意知，初速为0时，动量增量的大小为，此即问题的一个解。自A点以不同的速率垂直于电场方向射入电场的粒子，沿y方向位移相等时，所用时间都相同。因此，不同粒子运动到线段上时，动量变化都相同，自B点射出电场的粒子，其动量变化也为，由几何关系及运动学规律可得，此时入射速率。