宁夏回族自治区银川市2023_2024学年高二物理上学期期中试题含解析

这是一份宁夏回族自治区银川市2023_2024学年高二物理上学期期中试题含解析，共5页。试卷主要包含了下列关于点电荷的说法,正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．点电荷是一种理想化模型,实际不存在
B．点电荷一定是电荷量很小的电荷
C．只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
2．在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋3q的试探电荷，此时测得该点的场强
A．大小为3E，方向和E相反 B．大小为E，方向和E相同
C．大小为3E，方向和E相同 D．大小为E，方向和E相反
3．一个电容器的规格是“100 μF、25 V”，对这两个数据的理解正确的是
A．这个电容器加上25 V电压时，电容才是100 μF
B．这个电容器最大电容是100 μF，当带电荷量较小时，电容小于100 μF
C．这个电容器所加电压等于25 V时，电容器就会损坏
D．这个电容器所加电压可以低于25 V，但电容不变，总是100 μF
4．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是
A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和
D．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小
5．在如图所示的电路中，开关S原来是闭合的，现将S断开，则灯泡L亮度变化和电容器C带电量变化情况是
A．灯泡L变暗、电容器C带电量增加
B．灯泡L变亮、电容器C带电量减少
C．灯泡L变亮、电容器C带电量增加
D．灯泡L变暗、电容器C带电量减少
O
O
O
O
x
x
t
t
v
a
EK
6．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。在O点到A点的运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上的电势φ随位移x的变化图线可能正确的是
A
D
C
B
7．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
8．如图，有一带电粒子贴着A板沿水平方向输入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出：当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为
A．U1：U2＝1：1
B．U1：U2＝1：4
C．U1：U2＝1：2
D．U1：U2＝1：8
9．如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为L．为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量h/u2)可采用的方法是
A．增大两板间的电势差U2
B．尽可能使板长L短些
C．尽可能使板间距离d小些
D．使加速电压U1升高些
10．如图所示，在、两端加一恒定不变的电压，电阻为，若将短路，中的电流增大到原来的倍，则为
A．B．
C．D．
二、多选题（每题4分，共24分）
11．关于库仑定律的公式F=k,下列说法中正确的是
A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C．当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D．当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了
-
+
B
A
F
C
D
E
12．如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点A、B、C、D、E、F。等量正、负点电荷分别放置在A、D两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变A处点电荷的位置,使O点的电场强度改变,下列叙述不正确的是
A．移至C处,O处的电场强度大小不变,方向沿OE
B．移至B处,O处的电场强度大小减半,方向沿OD
C．移至E处,O处的电场强度大小减半,方向沿OC
D．移至F处,O处的电场强度大小不变,方向沿OE
13．a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，沿x轴
a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距
离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是
A．a和b均为负电荷且q1一定大于q2
B．电势最低的p点的电场强度为零
C．将一负的检验电荷从b处移到p处，电荷电势能增加
D．a、p间的电场方向都指向a点
14．（多选）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直
方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN．P
点在y轴的右侧，MP⊥ON．则
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动
15．如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B．B板接地，A板带有电荷量＋Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是
A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D．B板上移时，P点的电场强度变小，P点电势降低
16．如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况说法正确的是
A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止
B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动
C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动
D．断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止
三、实验题（共13分）
17．（4分）
某同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图1所示，则该金属丝的直径d＝________mm．另一位同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图2所示，则该工件的长度L＝________mm．
图1 图2
18．（9分）
在做《测定金属的电阻率》的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量。已知金属丝的电阻值Rx约为20 Ω。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大。他可选用的器材有：
电源E：电动势为8 V，内阻忽略不计；
电流表A：量程0.6 A，内阻约为0.50 Ω；
电压表V：量程10 V，内阻约为10 kΩ；
滑动变阻器R：最大电阻值为5.0 Ω；
开关一个，导线若干。
（1）根据上述条件，测量时电流表应采用____________。（选填“外接法”或“内接法” ）
（2）在方框内画出实验电路图。
（3）若在上述实验中，电流表的示数为I，电
压表的示数为U，且电流表内阻RA、电压表内阻
RV均为已知量，则用上述测量物理量和电表内阻计
算金属丝电阻的表达式为Rx=________________。
四．计算题（共33分）
19．(6分)
带电荷量为q＝＋5．0×10－8 C的点电荷从A点移到B点时，克服静电力做功3.0×10－6 J．已知B点的电势为φB＝20 V．求：
(1)A、B间的电势差；
(2)A点的电势.
20．(8分)
如图平行金属板长为L，一个带电为+q，质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成60O角，粒子重力不计。求：
（1）粒子末速度大小．
（2）电场强度．
（3）两极间距离d．
21．(9分)
如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路中，电源的内阻r＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机绕线的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电阻消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12．6 A，求：
(1)电源的电动势E；
(2)S闭合后电动机的机械功率．
22．(10分)
如图所示,第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小相等。一个质量为m、电荷量为-q的带电质点以初速度v0从x轴上P(-L,0)点射入第二象限,已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加速度g为已知量。求:
(1)初速度v0与x轴正方向的夹角;
(2)P、Q两点间的电势差UPQ;
(3)带电质点在第一象限中运动所用的时间.
2023-2024学年度高二（上）期中物理试卷答案
一、单选题（每题3分，共30分）
1．A 2．B3．D4．C 5．C6．B
7．【答案】A，提示：选A．静电计指针偏角大小体现了电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器所带电荷量Q保持不变，C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(εrS,4πkd)．保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S，则C减小，U增大，偏角θ也增大，故选项C、D均错．故正确选项为A．
8．【答案】D
解得 ,故，故选A．
9．【答案】C，解析：选C 带电粒子加速时，由动能定理得：qU1＝eq \f(1,2)mv2，带电粒子偏转时，由类平抛运动规律，得：L＝vt，h＝eq \f(1,2)at2，又由牛顿第二定律得：a＝eq \f(qU2,md)，联立以上各式可得h＝eq \f(U2L2,4dU1)，由题意，灵敏度为：eq \f(h,U2)＝eq \f(L2,4dU1)可见，灵敏度与U2无关，要提高示波管的灵敏度，可使板长L长些、板间距离d小一些、使加速电压U1降低一些，故A、B、D错误，C正确．
10．【答案】B【解析】设短路前、两端的电压分别为、，由题得，,.在串联电路中电压分配与电阻成正比，即 , 所以：.
二、多选题（每题4分，共24分）
11．【答案】AD，【解析】当r→∞时,电荷可以看做点电荷,库仑定律的公式适用,由公式可知,它们之间的静电力F→0;当r→0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用了。
12．【答案】ABD
13．【答案】BC，解析：选BC．由于从a到b，电势φ先减小再增加，所以a、b应均为正电荷；从b处φ－x图象的斜率大于a处的φ－x图象斜率，可确定Eb＞Ea，即qb＞qa，所以A错误；由φ－x图象的斜率表示电场强度E知，B正确；由Ep＝qφ，知C正确；a、p间的电场方向应都指向p点，D错误．
14．【答案】AD，解析：选AD．由题图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有φM>φP，A正确；将负电荷由O点移到P点要克服电场力做功，即电场力做负功，B错误；根据U＝Ed，O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度，所以有UOM>UMN，C错误；从O点释放带正电粒子后，电场力做正功，该粒子将沿y轴做直线运动，D正确．
15．【答案】AC，解析：选AC．A板下移与B板上移，两板间的距离均减小，但此平行板电容器为电荷量不变的电容器，改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向，即E不变．因此A板下移时，P点与B板间的电势差不变，即P点电势也不变；但B板上移时，由于P点与B板的距离减小，因此P、B间的电势差减小，即P点电势降低，选项A、C正确．
16．【答案】ABD，解析：选ABD 保持S闭合，电源的路端电压不变，增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A正确．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小A、B板间距离，由E＝eq \f(U,d)可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故B正确．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故C错误，D正确．
三、实验题（共13分）
17．【答案】6.700 ~ 6.705 50.15
18．【答案】（1）外接法（3分） （2）见解析（3分） （3）（3分）
（3）金属丝电阻的表达式。
四．计算题（共33分）
19．解析：(1)从A到B静电力做的功为
WAB＝－3．0×10－6 J
A、B两点间的电势差
UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(－3．0×10－6,5．0×10－8) V＝－60 V
B点电势高于A点电势．
(2)根据UAB＝φA－φB得A点的电势为
φA＝UAB＋φB＝(－60 V)＋20 V＝－40 V．
答案：(1)－60 V (2)－40 V
20．【答案】（1） （2） （3）
【解析】粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可知粒子的末速度的大小将粒子的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速直线运动，则由运动的合成与分解可求得电场强度；由动能定理可求得两板间的距离。
（1）粒子离开电场时速度如图所示，
由图示可知：
（2）带电粒子做类平抛运动，
在水平方向上：L=v0t，
粒子离开电场时，粒子竖直方向的分速度：vy=v0tan60°
两板间的距离：
（3）粒子从射入电场到离开电场，
由动能定理得：
联立以上解得：
21．【解析】： (1)S断开时，由P＝Ieq \\al(2,0)r，得：I0＝eq \r(\f(P,r))＝eq \r(\f(25,1)) A＝5 A
由闭合电路欧姆定律得：E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1)V＝100 V
(2)S闭合后，内电压U1＝Ir＝12.6×1 V＝12.6 V
故电路的路端电压：U2＝E－U1＝(100－12.6)V＝87.4 V通过电炉的电流：I1＝eq \f(U2,R1)＝eq \f(87.4,19) A＝4.6 A
通过电动机的电流：I2＝I－I1＝(12.6－4.6)A＝8.0 A电动机消耗的热功率：P1＝Ieq \\al(2,2)R2＝8.02×2 W＝128 W
输送给电动机的电功率：P2＝U2I2＝87.4×8 W＝699.2 W
故电动机输出的机械功率：P3＝P2－P1＝(699.2－128)W＝571.2 W
答案：(1)100 V (2)571.2 W
22．【答案】 (1)45° (2)- (3)
(1)由题意知,带电质点在第二象限做匀速直线运动,有qE=mg
设初速度v0与x轴正方向的夹角为θ,且由带电质点在第一象限做直线运动,有 tan θ=
解得θ=45°
(2)P到Q的过程,由动能定理有qEL-mgL=0
WPQ=qEL解得UPQ==-
(3)带电质点在第一象限做匀变速直线运动
由牛顿第二定律有mg=ma即a=g,v0=at解得t=
带电质点在第一象限中往返一次所用的时间T=2t=