江西省吉安市宁冈中学2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题（Word版附解析）

这是一份江西省吉安市宁冈中学2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1. 塑料梳子跟头发摩擦后能吸引细碎纸屑，是由于它们之间存在（ ）
A. 弹力B. 静电力C. 安培力D. 重力
【答案】B
【解析】
【详解】由于摩擦使塑料梳子带电，靠近轻小的纸片时，由于静电感应从而使轻小的纸片出现极化现象，使两者有静电引力作用。
故选B 。
2. 下列关于电场强度的说法中正确的是（ ）
A. 电场强度跟试探电荷所受的电场力成正比
B. 电场强度跟试探电荷的电荷量成反比
C. 电场强度的方向是电荷在该点所受电场力的方向
D. 电场线越密的地方，同一个试探电荷受到的静电力越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．电场强度表示电场本身的强弱和方向，与试探电荷所受电场力和试探电荷的电荷量无关，故AB错误；
C．电场强度的方向是正电荷在该点所受电场力的方向，故C错误；
D．电场线越密的地方，电场强度越大，则由
可知电场线越密的地方，同一个试探电荷受到的静电力越大，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，实线表示某电场中的电场线。一带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点。关于该粒子，下列说法正确的是（ ）
A. 带正电
B. 从a点运动到b点的过程中，速度逐渐增大
C. 从a点运动到b点的过程中，电势能逐渐增大
D. 从a点运动到b点的过程中，加速度逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向左，可知该粒子带负电荷，选项A错误；
BC．该粒子由a到b电场力做负功，则动能减小，即该粒子速度减小，电势能变大，选项B错误，选项C正确；
D．因a点的电场线较b点密集，可知a点的场强较大，粒子在A点加速度较大，即该粒子由a到b加速度逐渐减小，选项D错误。
故选C。
4. 如图所示，在水平面内有直角三角形ABC，∠ACB=30°，AB边的长度为2cm，在水平面内有一匀强电场，A点电势为4V，B点电势为2V，C点电势为0。若电子电量大小为e，则下列说法正确的是（ ）

A. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能
B. 将电子从A移到B再移到C和直接从A移到C，电场力做功均4eV
C. 电场强度的方向与AB边的夹角为60°
D. 电场强度的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由，可知电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故A错误；
B．电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，将电子从A移到B再移到C和直接从A移到C，电场力做功均为
故B错误；
C．由题可知，在匀强电场中，AC中点D的电势为2V，连接BD为一条等势线，根据电场强度与该处等势线垂直的特点可知，作BD的垂线BF即为场强的方向，如图所示

由几何关系可知，电场线的方向与AB的夹角为30°，故C错误；
D．AB沿着场强的方向距离为
根据场强的计算公式可得
故D正确
故选D。
5. 如图所示为某静电除尘装置电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在静电力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（ ）

A. 烟尘微粒带正电
B. a点的场强小于b点场强
C. 烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能
D. 烟尘微粒在a点的加速度大于在b点的加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．烟尘微粒运动过程中受到的电场力指向轨迹凹的一侧，并与场强平行，由此判断，烟尘微粒受到的电场力与场强方向相反，因此烟尘微粒一定带负电，故A错误；
B．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知a点的场强大于b点的场强，故B错误；
C．烟尘微粒从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，故烟尘微粒在a点的电势能大于在b点的电势能，故C错误；
D．a点的场强大于b点的场强，可知微粒在a点所受电场力大，所以烟尘微粒在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，平行板电容器与电池始终保持相连，在右极板由虚线位置平移到实线位置的过程中，设两板间的电压为U、电场强度为E、电容器电容为C、电荷量为Q，下列说法正确的是（ ）

A. 电路是断路，不可能有电荷定向移动
B. 有电荷从B到A定向移动，电流方向为顺时针
C. U不变，E变大，C变小，Q变小
D. U不变，E变小，C变大，Q变大
【答案】B
【解析】
【详解】根据电容器的定义式以及可知，电容器两端的电压U不变，随着两极板间距离的增大，电容器的电容C变小，电容器两极的电荷量Q减小，由于电容右极板带正电，故电路中正电荷由B向A沿顺时针方向移动，又根据可知，两极板间的电场强度变小。
故选B。
7. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ）
A. 电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确；
CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。
故选B。
8. 下列关于电场线的几种说法中，正确的是（ ）
A. 电场线上某一点切线方向就是正电荷在该点受力方向
B. 在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的
C. 点电荷在电场中的运动轨迹不一定跟电场线是重合的
D. 电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电场线可形象表示电场的强弱和方向，电场线上每一点的切线方向，表示该点的场强方向，也是正电荷在该点受到的电场力的方向，故A正确；
B．电场线不能相交，故B错误；
C．电场线与电荷的运动轨迹是两回事，正电荷在电场中可能沿电场线运动，也可能不沿电场线运动，轨迹不一定跟电场线是重合的，故C正确；
D．电场线的疏密代表电场的强弱，可知电场线越密的地方电场强度越大，同一试探电荷所受的电场力越大，故D正确；
故选ACD。
9. 两个完全相同的均匀带电金属小球，分别带有电荷量为的正电荷、的负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力大小为F，两带电小球均可视为点电荷。现把两个小球接触一下再放回原来的位置，则（ ）
A. 两个小球的电荷量均为
B. 两个小球的电荷量均为
C. 两个小球间相互作用的静电力大小为F
D. 两个小球间相互作用的静电力大小为F
【答案】BD
【解析】
【详解】根据题意有
把两个小球接触一下再放回原来的位置，则两个小球的电荷量均为
两个小球间相互作用的静电力大小为
故选BD。
10. 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且与关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ ）
A. 点场强与点场强相同
B. 点的电势小于点的电势
C. 、两点的电势差等于、两点间的电势差
D. 试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据等量异种电荷周围的电场线的特点，结合某点切线表示电场强度的方向，则a点与c点场强大小相同，方向相反。故A错误；
B．中垂面是等势面，根据沿电场线方向电势降低可知，d点电势高于b点，故B正确；
C．由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差。故C正确。
D．将试探电荷从a点移动到c点，电场力做负功，电势能增大，则a点的电势能小于c点的电势能。故D正确。
故选BCD。
11. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计，则（ ）

A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是4Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是12Ω
C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8V
D. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6V
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为
故A正确；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为
故B错误；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
故C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
故D错误。
故选AC。
二、实验题（共18分）
12. 小平同学为了探究影响电荷间静电力的因素，他猜想可能与两带电体的间距和带电荷量有关。然后设计用图示装置来探究。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他分别进行了以下操作。

步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1，P2，P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图甲中实验主要采用的方法是_________（填正确选项前的字母）。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而_________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）接着该同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为45°和60°，则_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. D ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，所以用的是控制变量法。
故选D。
（2）[2]本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，根据对小球受力分析可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大、距离的减小而增大。
（3）[3]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
13. 在测量金属丝的电阻率的实验中，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，内阻约为15kΩ）；
B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ）；
C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.2Ω）；
D.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω）；
E滑动变阻器（0~10Ω，0.6A）；
F.滑动变阻器（0~2000Ω，1A）；
G.电源E（电压为3V）；
H.开关S，导线若干。
（1）为减小实验误差，电流表应选用_______________，电压表应选用_______________，滑动变阻器应选用_____________（填器材前面的字母）。
（2）为减小实验误差，应选用图_________（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图。

（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径如图丁所示，则金属丝的直径为____________mm；电压表和电流表示数如图戊所示，则金属丝的电阻为______________Ω。

【答案】 ①. D ②. A ③. E ④. 乙 ⑤. ⑥. 2.4
【解析】
【详解】（1）[1][2]由于电源电压约为3V，加在待测电阻两端的电压约为3V，流过待测电阻的电流最大约为
故电流表选D；电压表选A；
[3]为了便于调节，滑动变阻器应选E；
（2）[4]由于待测电阻较小，因此采用电流表的外接法，采用乙图的连接方式；
（3）[5]金属丝的直径
[6]待测电阻两端的电压和流过待测电阻的电流分别为
，
因此待测电阻的阻值为
三、计算题（共38分）
14. 带电量分别为+2q、的等量异种电荷A、B固定在同一水平线上，相距，在它们连线的中点P上方处有一悬点O，用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C，，绳长，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。重力加速度为g，问：
（1）小球所受电场力大小为多少？
（2）小球所带电荷量为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设细绳与竖直方向的夹角为，对小球C由平衡条件可得
其中
联立解得
（2）由几何关系可得，CP长度为
小球所在处的场强大小
小球的电荷量为
15. 如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强 E=1.2×102 V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B板接地，求：
（1）C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？
（2）将点电荷 q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时静电力做多少功？
【答案】（1）-5.4V，0.6V，-4.8V；（2）-9.6×10-2J
【解析】
【详解】（1）B板接地，则B极板电势为0，C到B极板间距为
电场强度方向向上，根据电势差与电场强度的关系有
根据电势与电势差的关系有
解得
根据电势差与电场强度的关系有
根据电势与电势差的关系有
解得
C和D两点的间电势差
解得
（2）将点电荷从C点匀速移到D点时静电力做功为
解得
16. 如图所示，电源电压U=6V，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻 R2=20Ω，滑动变阻器 R3允许通过的最大电流为 1A，电流表的量程为 0~3 A，电压表的量程为 0~3V，电源电压和小灯泡的阻值R均保持不变。
（1）求小灯泡的阻值 R1；
（2）只闭合开关 S2，求电压表的示数；
（3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A，求滑动变阻器R3的最大阻值；
（4）只闭合开关 S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。
【答案】(1)；(2)2V；(3)；(4)
【解析】
【详解】(1)小灯泡标有“4V 1.6W”，由可得小灯泡的阻值
(2)只闭合开关S2时，灯泡R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻
此时通过电路的电流
所以R1两端的电压为
即电压表示数为2V。
(3)将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻R2与R3的最大阻值并联，电流表A测干路电流，此时电流表示数为0.5A，并联电路各并联支路两端电压相等，所以通过R2的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流
所以滑动变阻器的最大阻值为
(4)只闭合开关S3时，灯泡R1与滑动变阻器R3串联，电压表测R1两端的电压，由于电压表的量程为 0~3V，所以当电压表的示数时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率最小，此时电路中的电流
则灯泡的最小功率
所以，小灯泡电功率的变化范围为0.225～0.9W。