广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题

这是一份广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题，共55页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共5页，满分100分，考试用时75分钟
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1．引入电场线来描述电场，从科学方法来说属于（ ）
A．控制变量法B．等效替代法C．建立物理模型法D．理想实验法
2．如图，一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，受到的电场力为F，则A点的电场强度大小，方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷，则A点的电场强度（ ）
A．大小变为，方向与原来相反B．大小仍为E，方向与原来相同
C．大小变为2E，方向与原来相同D．大小仍为E，方向与原来相反
3．医生用心电图检查仪为一位身高的运动员体检，她把电极吸在身体5个不同的位置，如图所示。如果人体从头往脚的方向构成匀强电场，其中有两个点的电势差最大，约为，则电场强度约为（ ）
A．B．C．D．
4．真空中某点电荷的等势面示意图如图所示，图中相邻等势面间电势差相等，已知正电荷在Q点的电势能大于其在P点的电势能。下列说法正确的是（ ）
A．该点电荷为正电荷
B．P点的电势比Q点的电势高
C．P点的电场强度小于Q点的电场强度
D．把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做正功
5．图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（ ）
A．膜片与极板间的电容减小B．极板所带电荷量减小
C．膜片与极板间的电场强度增大D．电阻R中有向上的电流
6．某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，其中、、、是间隔相等的四点，选无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．处电势为零
B．和处电势相等
C．、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差
D．负点电荷由运动到的过程中，电场力先做正功后做负功
7．如图所示，一个不计重力的带电粒子分别从静止开始由两个板距不同但电压相同的加速电场加速，则带电粒子通过板距较大的电场时（ ）
A．所需的时间较长B．所需的时间较短
C．获得的速度较大D．获得的速度较小
8．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子将始终向同一个方向运动
B．0~2s内，电场力做的总功为零
C．4s末带电粒子回到原出发点
D．内，电场力做的总功为零
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．在电场中与零电势选择无关的物理量是（ ）
A．场强B．电势C．电势能D．电势差
10．如图所示，三个点电荷固定在等边三角形的三个顶点A、B、C处，所带电荷量相等，A、B带正电，C带负电，c为三角形中心，a、c两点关于AB对称，b、c两点关于AC对称，a、b、c三点的场强分别为、、，电势分别为、、，则下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
11．如图为“小珠落玉盘”的演示实验，两金属板平行放置如图所示，M、N为极板上两点，表面潮湿的泡沫小球刚开始静止在N点，用高压感应圈的直流高压加在两极板上，让下极板带正电，上极板带负电，看到泡沫小球先向上运动，与上极板接触后泡沫小球又向下运动，再与下极板接触后再向上运动，之后在两平行板间往复运动，下面说法正确的是（ ）
A．泡沫小球在向上运动过程中，小球带负电B．泡沫小球在向下运动过程中，电势能减小
C．泡沫小球在向上运动过程中，电势能减小D．泡沫小球在向下运动过程中，做减速运动
12．如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接。从开始，开关改接“1”，一段时间后，把开关改接“2”，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间变化的图像可能正确的有（ ）
A．B．
C．D．
三、非选择题：本题共4小题，共44分。
13．（6分）某实验小组设计了“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验，实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡L（额定电压，额定电流）
B．电压表V（量程3V，内阻）
C．电流表A（量程，内阻）
D．电源E（电动势5V，内阻不计）
E．滑动变阻器（最大阻值，额定电流1A）
F．滑动变阻器（最大阻值，额定电流2A）
G．开关S；导线若干
（1）实验中选择的滑动变阻器是________。（填写字母序号）
（2）请根据方框甲内的部分电路，合理选用所给器材，补全实验电路原理图________。
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________（选填“左”或“右”）端。
（4）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率________（填“增大”“不变”或“减小”）。
14．（10分）在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
（1）有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量值比真实值偏小的应是________图所示的电路（选填“甲”或“乙”）；这种误差________（填“能”或“不能”）通过多次测量取平均值来减少。
（2）经过粗略测量金属丝电阻约为．现实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程为，内阻约为）
B．电流表（量程为，内阻约为）
C．电压表（量程为，内阻约为）
D．电压表（量程为，内阻约为）
E．滑动变阻器（最大阻值为）
F．滑动变阻器（最大阻值为）
G．电源E（电压为4V）
H．开关、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度，电流表应选________，电压表应选________；滑动变阻器应选________。（均填器材前面的字母）
②请设计最合理的电路图，并在图丙中完成实物连线________。
③这位同学在一次测量时，电压表的示数如图所示，电压表的读数为________V。
用游标卡尺测量其长度，由图可知其长度为________mm；
用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径为________mm。
（3）若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为，则该金属丝的电阻率的计算式为________。
15．（12分）如图是微波信号放大器的结构简图，其工作原理简化如下：均匀电子束以一定的初速度进入I区（输入腔）被ab间交变电压（微波信号）加速或减速，当时，电子被减速到速度为，当时，电子被加速到速度为，接着电子进入II区（漂移管）做匀速直线运动。某时刻速度为的电子进入II区，t时间（小于交变电压的周期）后速度为的电子进入II区，恰好在漂移管末端追上速度为的电子，形成电子“群聚块”，接着“群聚块”进入III区（输出腔），达到信号放大的作用。忽略电子间的相互作用。求：
（1）电子进入I区的初速度大小和电子的比荷；
（2）漂移管的长度L。
16．（16分）真空中两块相同的金属板A、B水平正对，O是贴近A板上表面左边缘处的一个点，如图甲所示，A板接地，两板间加上周期性的交变电压后，在两板之间产生了交变的匀强电场。B板的电势随时间t的变化规律如图乙所示。现在O点放一个粒子源，粒子源不断水平向右发射带负电的粒子，粒子一旦碰到金属板，就附着在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板间的电压。已知粒子源发射的粒子初速度大小均为，电荷量均为q，质量均为m，A、B板间交变电压的周期为T，图乙中是已知量，但是可变量，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。若，在时刻被射出的粒子，经过一个周期的时间恰好回到A板。
（1）求图乙中的值。
（2）求金属板A、B间的最小距离。
高二物理期中考试试卷参考答案2023．10
1．C【详解】电场线是为了研究问题简单而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于建立理想模型。故选C。
2．B【详解】A点的电场强度由电场本身决定，所以若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷，则A点的电场强度大小仍为E，方向与原来相同。故选B。
3．B【详解】沿着电场的方向最远的两点是A、E，大约为，而电势差则
4．D【详解】AB．已知正电荷在Q点的电势能大于其在P点的电势能，则Q点的电势大于P点的电势，靠近正电荷的地方电势大，故场源电荷为负电荷，故AB错误；C．P点处等差等势面更密集，电场强度更大，故C错误；D．把另一带负电的点电荷从P点移到Q点即从低电势移到高电势，则电场力做正功，故D正确。故选D。
5．C【详解】由图可知，膜片与极板间的电势差U保持不变，根据，，膜片与极板距离d减小。AB．根据电容决定式，可知膜片与极板间的电容增大，极板所带电荷量增大，AB错误；C．根据电场强度公式，可知膜片与极板间的电场强度增大，C正确；D．极板所带电荷量增大，电源给极板充电，充电电流通过电阻R向下，D错误。故选C。
6．C【详解】AB．根据沿着电场线方向电势降低，处电势高于处电势，处电势不是零，AB错误；C．由可知，图线与x轴所围的面积表示电势差，则、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差，C正确；D．负点电荷由运动到的过程中，受电场力方向沿x轴负方向，则电场力做负功，D错误。故选C。
7．A【详解】设板间距为d，有：故即d越大，板间加速所需的时间越长。由得：与板间距d无关。
8．D【详解】AC．因0~1s内粒子向正方向运动的加速度在1~3s内粒子运动的加速度则在时刻速度减为零，然后反向运动……；画出带电粒子速度随时间t变化的图象如图所示，图线与时间轴所围“面积”表示位移，可见带电粒子不是只向一个方向运动，4s末带电粒子不能回到原出发点，故AC错误；B．2s末速度不为0，可见0~2s内电场力做的功不等于0，故B错误；D．末和4s末，速度的大小、方向都相同，则内，动能变化为零，电场力做功等于0，故D正确。故选D。
9．AD
10．BD【详解】AB．根据对称性关系，A、C电荷在b、c两点的合电场强度大小相等，方向相同，方向垂直于bc指向C，又c离B电荷近，根据电场的叠加，可知根据对称性关系，A、B两电荷在c、a两点的合电场强度大小相等，方向相反，a点由c指向a，c点由a指向c，又c离C电荷近，根据电场的叠加，可知根据对称性关系，B、C两电荷在a、b两点的合电场强度大小相等，在a点的合电场强度方向斜向上偏右，在b点的合电场强度方向斜向下偏右；A电荷在a、b两点的电场强度大小相等，根据矢量的叠加，知综上分析可得故A错误；B正确；CD．对于电荷A、C的合电场，b、c两点对称，电势相等，c离B电荷近，可得对于A、B两点电荷的合电场中，a、c两点对称，电势相等，c离C电荷近，可得故有故C错误，D正确。故选BD。
11．BC【详解】A．泡沫小球在向上运动过程中，小球带正电，选项A错误；
B．泡沫小球与上极板接触带负电，向下运动，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；
C．泡沫小球与下极板接触带正电，向上运动，电场力做正功，电势能减小，选项C正确；
D．小球在向下运动过程中，电场力和重力都向下，则做加速运动，选项D错误。故选BC。
12．AC【详解】AB．从开始，开关接“l”电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0，把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故A正确，B错误；
CD．从开始，开关接“1”电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来越慢，把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越慢，但整个过程中始终为正值，故C正确，D错误。故选AC。
13．F（1分）见解析（2分）左（1分）增大（1分）增大（1分）
【详解】（1）[1]由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择的，故选F；
（2）[2]由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电压表内阻远大于灯泡电阻，则电流表采用外接法。实验电路图如图所示；
（3）[3]为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端；
（4）[4][5]由图像知，图像中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律知，灯丝的电阻率增大。
14．甲（1分）不能（1分）A（1分）C（1分）E（1分）见解析（1分）（1分）
（1分）（1分）（1分）
【详解】（1）由图所示电路图可知，图甲所示电路采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值；此误差是因为电表内阻引起的，是系统误差，所以不能通过多次测量取平均值来减少。
（2）①电源电动势为4V，为了测量精确，电压表应选择C，粗测的金属丝电阻约为，则流过金属丝的最大电流约为可知电流表应选择A；
金属丝的电阻值仅仅约，与的滑动变阻器的电阻值相差比较大，滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选E。
②根据实验器材，设计合适的电路，实物连线如图所示
③由于电压表的量程为0~3V，所以电压表的读数为；
游标卡尺的读数为主尺的读数与游标尺读数之和，所以图中所测长度为
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以图中所测直径为
（3）根据电阻定律可得
所以
15．（1），；（2）
【详解】（1）在I区，由动能定理得
（2分）
（2分）
联立解得
（1分）
（1分）
（2）在II区，设电子运动时间为，则
（2分）
（2分）
联立解得（2分）
16．（1）；（2）；
【详解】（1）若，则在时间内，粒子的加速度大小（1分）方向向上；
在时间内，粒子的加速度大小（1分）方向向下；
根据题意有（4分）
解得（1分）
（2）若，粒子恰好不能打到B金属板，则此时金属板A、B间的距离最小，粒子在时刻垂直金属板方向的分速度（2分）
粒子沿垂直金属板方向加速运动的距离（2分）
粒子沿垂直金属板方向减速运动的距离（2分）
A、B两板间的最小距离（2分）
解得（1分）