2022-2023学年天津市实验中学滨海学校高二上学期期中质量调查物理试题 解析版

2022-2023年度第一学期高二年级期中质量调查（物理）试卷

满分：100 时长：60分钟

一、单选题（每题4分，共32分）

1．关于元电荷和点电荷的理解，下列说法正确的是（　　）

A．元电荷就是电子

B．只有体积很小的带电体才能看成点电荷

C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

2．如图所示，两个用绝缘柱支持的枕形导体A、B连在一起，将带正电的C靠近A端，则下列说法正确的是（　　）

A．A左端带正电，B左端带负电 B．A左端带负电，B左端也带负电

C．先将A、B分开，再移走C，A将带正电 D．先将A、B分开，再移走C，A将带负电

3．两个相同的金属小球A、B，所带的电量qA＝＋q0、qB＝－7q0，相距r放置时，相互作用的引力大小为F。现将A球与B球接触，再把A、B两球间的间距增大到2r，那么A、B之间的相互作用力将变为（  ）

A．斥力， B．斥力， C．引力， D．引力，

4．如图所示为等量异种点电荷的电场线，a、b、c、d分别为点电荷连线和点电荷连线的中垂线上的点，则（   ）

A．b点处的电场强度最大

B．d点处的电场强度最大

C．a、b、c、d点处的电场强度方向不同

D．a、b、c、d点处的电场强度方向相同

5．如图所示，虚线abc代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）

A．三个等势面中，a的电势最低

B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C．带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大

D．带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时小

6．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（    ）

A． q1与q2带异性电荷

B．A、N点的电场强度大小为零

C．NC间场强方向向x轴正方向

D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力一直做正功

7．一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1=30Ω，R2=R3=40Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V。以下说法正确的是（　　）

A．当a、b两端接上测试电源时，c、d两端的电压为4V

B．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为6V

C．若将c、d端短路，a、b之间的等效电阻是50Ω

D．若将a、b端短路，c、d之间的等效电阻是60Ω

8．如图甲所示，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（　　）

A．电子在金属圆筒中被加速

B．电子在金属圆筒中的运动时间为T

C．电子出第n个圆筒瞬间速度为

D．第n个圆筒长度为

二、多选题（每题4分，共16分。全对4分，少选2分，错选0分）

9．关于电场强度的单位，下列正确的是（　　）

A．N/C B．N·C C．m/V D．V/m

10．如图所示，匀强电场平行于正六边形ABCDEF所在的平面，正六边形的边长为2cm。A、B、C、D四点的电势分别是-2V、0、4V、6V。下列说法正确的是（　　）

A．F点的电势为0

B．该匀强电场的场强大小为200V/m
C．电子在E点的电势能为4eV

D．电子由D点到F点静电力做功为-6eV

11．如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A．P点的电势将降低

B．极板带电量将减小

C．带电油滴将竖直向上运动

D．如果带电油滴是固定在P点的，则它的电势能将增大

12．如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触点向a端移动时（　　）

A．电压表的读数增大，电流表的读数减小

B．电压表的读数减小，电流表的读数增大

C．电阻两端的电压变大

D．电源的效率变小

三、实验题（每空2分，共22分）

13．如图所示的电路中，小量程电流计的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2＝100Ω。

（1）当S1和S2均断开时，改装成的电表是___________表，量程为___________。

（2）当S1和S2均闭合时，改装成的电表是___________表，量程为___________。

14．（1）请读出下面四种仪器所显示数值，并将读数填写于对应的横线上。

①游标卡尺的读数为_____________；②螺旋测微器的读数为__________；

（2）在测定某金属电阻率的实验中，待测金属丝是均匀材料制成、横截面为圆形的金属丝，其直径为d，长度为L；均已测定。若待测电阻丝的电阻约为，要求测量结果尽量准确，测量范围尽量宽阔，备有以下器材：

A．电池组（、内阻不计）

B．安培表（内阻约为）

C．安培表（内阻约为）

D．电压表（0 - 9V内阻约为）

E．电压表（0 - 20V内阻约为）

F．滑动变阻器（允许最大电流）

G．滑动变阻器（允许最大电流）

H．开关、导线

①上述器材中：安培表应选用的是__________；电压表应选用的是__________；滑动变阻器应选用的是___________；（只填写字母代号）

②请在方框中画出你设计的实验电路图；

③用实验过程中两量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱材料电阻率的表达式为____________（用d、L、U、i表示）。

四、计算题（共3题，30分）

15．（8分）有一个带电荷量为q= -3×10-6C的点电荷，从某电场中的点移到点，电荷克服电
场力做的功，从点移到点，电场力对电荷做的功。

（1）求、间的电势差；

（2）若以为零电势点，求点和点的电势。

16．（10分）如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=6Ω，电源内阻r=1Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，求：

(1)流过R2上的电流为多少？

(2)电源电动势为多少？

(3)若电动机线圈电阻为r0=0.5Ω，电动机输出功率为多少?

17．（12分）如图所示，电子由静止出发经过加速电场，再经偏转电场后射出电场，其中加速电压，偏转电压，偏转极板长L，相距d。电子质量m，电荷量e。（重力不计）。求：

（1）电子离开加速电场时速度大小；

（2）电子离开偏转电场时竖直方向发生的位移y；

（3）若取走加速板，紧挨偏转电场中线左端射入初速度为的带电小球，小球质量为、带电量为q（q>0），改变偏转电场方向（上极板带负电，下极板带正电），要使小球射出偏转电场，求的范围（重力加速度为g）。

2022-2023年度第一学期高二年级期中质量调查（物理）答题纸

三、实验题（每空2分，共22分）

13. （1）             表，                 。

（2）                表，                 。

14. （1）①_____________；②_____________。

（2）①            ；            ；            。（只填写字母代号）

②请在方框中画出你设计的实验电路图；

③____________（用d、L、U、i表示）。

四、计算题（共3题，30分）

15．（8分）

16．（10分）

17．（12分）

高二年级期中考试参考答案：

1．C

【详解】A．元电荷是最小的电量单位，不是电子，选项A错误；

BD．当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，则体积很小的带电体不一定能看成点电荷，体积很大的带电体也不一定不能看成点电荷，选项BD错误；

C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，选项C正确；

故选C。

2．D

【详解】AB．根据静电感应规律可知，A左端带负电，B右端带正电，B左端不带电，故AB错误；

CD．先将A、B分开，再移走C，由于A不再与B相接触，所以A将带负电，故C错误，D正确。

故选D。

3．A

【详解】根据库仑定律，相距r放置时，小球A、B相互作用的引力大小为

将A球与B球接触，A、B两球所带电荷量相等，且电性相同，为

把A、B两球间的间距增大到2r，A、B之间的相互作用力将变为

两球电性相同，相互作用力为斥力。

故选A。

4．D

【详解】AB．根据等量异种电荷的电场线分布可知，在两电荷的连线各点中，连线的中点处电场线最稀疏，在两电荷连线的中垂线上各点中，中垂线与两电荷连线的交点处电场线最密集，则说明在a、b、c、d点四点中a点处的电场强度最大，AB错误；

CD．由题图可看出，a、b、c、d点处的电场线均水平向右，则a、b、c、d点处的电场强度方向相同，C错误、D正确。

故选D。

5．B

【详解】A．由带正电的质点轨迹弯曲的方向可知，质点所受电场力方向向右下方，则电场线与等势面垂直，电场线方向向右下方，沿电场线方向电势逐渐降低，可知a的电势最高，A错误；

B．正电荷在电势高的地方，电势能大，可知带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，B正确；

C．若带电质点沿从P点到Q点方向运动，是从高电势到低电势，电场力做正功，由动能定理可知，质点的动能增加，因此通过P点时的动能较通过Q点时小，C错误；

D．由等势面越密集的地方，电场线也越密集，因此可知P点的电场线比Q点的电场线密，则有质点在P点所受的电场力比Q点所受的电场力大，由牛顿第二定律可知，带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大，D错误。

故选B。

6．A

【详解】A．由图像可知，A点两侧的电势一正一负，则q1与q2带异种电荷，选项A正确；

B．该图像的斜率等于场强E，可知A、N两点电场强度不为零，选项B错误；

C．由图可知：N→C段中，电势升高，由沿电场线方向电势降低可知场强方向沿x轴负方向，选项C错误；

D．因N→D段中，电势先升高后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功，选项D错误。

故选A。

7．C

【详解】A．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

故A错误；

B．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

故B错误；

C．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C正确；

D．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D错误。

故选C。

8．D

【详解】A．由于金属圆筒处于静电平衡状态，圆筒内部场强为零，则电子在金属圆筒中做匀速直线运动，故A错误；

B．因为电子从金属圆筒出来后要继续做加速运动，所以电子在金属圆筒中的运动时间应该为交变电源周期的一半，即，故B错误；

C．由动能定理得

所以电子出第n个圆筒瞬间速度为

故C错误；

D．因为电子在圆筒中做匀速直线运动，所以第n个圆筒长度为

故D正确。

故选D。

9．AD

【详解】AB．根据电场强度定义式可知，电场力的单位为N，电量的单位为C，所以电场强度的单位是N/C，故A正确，B错误；

CD．根据U=Ed可知

则单位可以为V/m，故C错误，D正确。

故选AD。

10．ABD

【详解】A．由于与平行且相等，则有

可得

A正确；

B．由于，可知为等势线，由几何关系可知电场方向由指向，根据

可得该匀强电场的场强大小为

B正确；

C．由于与平行且相等，则有

可得

则电子在E点的电势能为，C错误；

D．电子由D点到F点静电力做功为

D正确。

故选ABD。

11．BD

【详解】A．电容器的电压不变，根据

可知随板间距离增加，电场强度减小，根据

可知，P点与下极板间的电势差减小，板间场强方向向上，P点电势比下极板低，因此，P点的电势升高，A错误；

B．根据

可知随着板间距离增大，电容C减小，而电压U不变，由

可知电容器的电量Q减小，B正确；

C．开始时液滴处于静止状态，可知液滴带正电荷，由于板间场强减小，油滴所受电场力减小，重力不变，因此油滴将沿竖直方向向下运动，C错误；

D．由P点的电势升高，油滴带正电，根据

可知带电油滴的电势能将增大，D正确。

故选BD。

12．BD

【详解】ABC．当滑动变阻器R3的滑动触点向a端移动时，R3接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大，路端电压U减小，即电压表的读数减小；R1两端电压增大，所以R2两端电压减小，通过R2的电流减小，又因为总电流增大，所以通过R3的电流增大，即电流表读数增大，AC错误，B正确；

D．根据

可知电源的效率变小，故D正确。

故选BD。

13．     电压     1V     电流     2mA

【详解】（1）[1]由电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，电流计G改装成电压表；

[2]量程为

（2）[3]由电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，电流计G量程扩大，电流计G改装成大量程的电流表；

[4]量程为

14．     （1）61.75     4.594mm(4.593mm-4.595mm)         

(2)C     D     G              

【详解】（1）①[1]游标卡尺的读数为61mm+15×0.05mm=61.75mm；

②[2]螺旋测微器的读数为4.5mm+0.01mm×9.4mm=4.594mm；

③[3][4]如图所示电压表，若其量程为15V，表中示数为7.6V；若其量程为3V，表中示数为1.52V。

（2）①[5][6][7]电源电动势为10V，则电路中的最大电流不超过

可知安培表应选用的是C；电压表应选用的是D；滑动变阻器要接成分压电路，则应选用阻值较小的G。

②[8]因电压表内阻远大于待测电阻，可知要采用电流表外接电路；要使得测量范围尽量宽阔，则滑动变阻器用分压电路，则电路如图；

③[9]根据

可得该圆柱材料电阻率的表达式为

15．（1）200V，-100V；（2）-100V，-300V

【详解】（1）电荷从A点移到B点克服电场力做功，即电场力做负功

则

从点移到点，电场力对电荷做的功

则

（2）若以为零电势点，则

可得

16．(1)1A ； (2)15V；(3)10W

【详解】（1）由部分电路欧姆定律得，流过上的电流为

（2）通过电动机的电流为

干路电流

的电压

根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势

（3）电动机输出功率为

17．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）设电子离开加速电场时速度大小为，由动能定理得

解得

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，可分解为沿板方向的匀速直线运动和垂直板方向的匀加速直线运动。沿板方向

垂直板方向

解得

（3）设竖直向下为竖直方向的正方向，水平向右为水平方向的正方向；带电小球在沿着板的方向做匀速直线运动，设时间为，则

若带电小球贴着下极板边缘飞出电场

解得

若带电小球贴着上极板边缘飞出电场

解得

要使小球射出偏板，的范围