2022-2023学年四川省内江市第六中学高二上学期期中考试物理试题含解析

内江六中2021—2022学年（上）高2024届半期考试

物理学科试题

考试时间：90分钟满分：100分

第I卷选择题（满分48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示，这是点电荷a、b所形成电场电场线分布图，以下几种说法正确的是（　　）

A. a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

B. a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

C. a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

D. a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

【答案】B

【解析】

电场线始于正电荷，止于负电荷，根据题图中电场线的描绘可知a、b两点电荷为异种电荷；根据点电荷的电场强度公式E＝k，可知场源电荷的电荷量越大，距离场源电荷相同距离的位置电场强度越大，电场线越密集，所以a的电荷量小于b的电荷量，A、C、D错误，B正确。

故选B。

2. 电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（　　）

A. 溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消

B. 负离子定向移动的方向是从B到A

C. 溶液内电流方向从B到A，电流

D. 溶液内电流方向从B到A，电流

【答案】D

【解析】

A．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流是叠加的，A错误；

B．A棒为负极，B棒为正极，电场由B棒指向A棒，则负离子定向移动的方向是从A到B，B错误；

CD．电流方向从B到A，电流大小为

C错误，D正确。

故选D。

3. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力作用，运动过程中电势能减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

粒子的运动轨迹，判断粒子所受的电场力大体指向弯曲一侧，从而判断粒子受力的方向向右，因不知电场线的方向，不能判断出粒子的电性；由于运动飞过程中粒子的电势能减小，所以电场力做正功，粒子运动的方向一定是c到a；故选项C正确，选项ABD错误；故选C．

4. 三个电阻，，，将它们并联后加一恒定电压，电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是、、，每个电阻两端电压分别是、、，则下列说正确的是（　　）

A.

B.

C. 若再并联一个的电阻，则并联的总阻值增大

D. 若减小的阻值，则电路中并联的总阻值减小

【答案】D

【解析】

AB．并联电路中，各支路电流和电阻成反比，电压相等，即

，

所以可得

，

AB错误；

CD．并联电路的总电阻

所以再并联一个的电阻，并联的总阻值减小，若减小的阻值，则电路中并联的总阻值减小，C错误，D正确。

故选D。

5. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A. 实验中，只将电容器b板向左平移，极板间的电场强度一定不变

B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针张角变大

D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

【答案】A

【解析】

A．实验中，只将电容器b板向左平移，电容器电量不变，增大板间距离，根据

可得

可知极板间电场强度不变。A正确；

B．实验中，只将电容器b板向上平移，电容器电量不变，减小正对面积，根据

可知电容减小，根据

可知电压增大，所以静电计指针的张角变大，B错误；

C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，电容器电量不变，增大电介质，根据

可电容增大，根据

可知电压减小，所以静电计指针的张角变小，C错误；

D．实验中，只增加极板带电荷量，则电压增大，静电计指针的张角变大，而电容不变，D错误。

故选A。

6. 如图所示是某导体的 I-U图像，图中α =45°，下列说法正确的是（　　）

A. 该导体的电阻与其两端的电压成正比

B. 因I­U图象的斜率表示电阻的倒数，故

C. 可通过题给条件求出该导体电阻率

D. 在该导体两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C

【答案】D

【解析】

AB．由欧姆定律可得

故I-U图线的斜率表示电阻的倒数，可知该导体的电阻恒定，不与电压成正比，其阻值为

R=2.0Ω

AB错误；

C．由电阻定律可得

题中已知条件不够，无法求出该导体的电阻率，C错误；

D．在该导体两端加6.0V电压时，通过导体的电流为

每秒通过导体截面的电荷量为

D正确。

故选D。

7. 如图所示的电路中，电源电动势不变、内阻不能忽略，、、、为定值电阻，、是小灯泡（阻值不变），电流表是理想电表。闭合开关S，两灯均正常发光。由于某种原因定值电阻处突然断路，则（　　）

A. 电流表的读数变小，变亮，变暗

B. 电流表的读数变小，变暗，变亮

C. 电流表的读数变大，变亮，变暗

D. 电流表的读数变大，变暗，变亮

【答案】A

【解析】

断路，则电路总电阻变大，根据

可知电路总电流减小，并联部分的电路结构不变，分流关系不变，所以根据分流规律可知，则通过的电流变小，变暗，流过电流表的电流变小，分压变小，路端电压为

由上述式子可知，路端电压变大，根据分压规律可知，两端电压变大，所以变亮，故BCD错误，A正确。

故选A。

8. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x=3x0处，假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则（　　）

A. 粒子一定带正电

B. 粒子的初动能大小为qE0x0

C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小

D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0

【答案】ABD

【解析】

A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A正确；

B．根据动能定理可得

可得

B正确；

C．粒子向右运动的过程中电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故C错误；

D．粒子运动到处动能最大，根据动能定理有

解得

D正确。

故选ABD。

9. 如图所示，两块较大的金属板、相距为，平行放置并与一电源相连。开关闭合后，两板间恰好有一质量为、带电荷量为的油滴处于静止状态。以下说法正确的是　　

A. 若将向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，表中有的电流

B. 若将向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，表中有的电流

C. 若将向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，表中有的电流

D. 若将断开，则油滴将做自由落体运动，表中无电流

【答案】AB

【解析】

A．闭合，电压不变，将向左平移一小段位移，由：

可知，不变，油滴仍静止，根据电容决定式：

由于正对面积减小，则电容减小，由：

可知，电容器的带电量在减小，即电容器在放电，因此表中有的电流，故A正确；

B．闭合，电压不变，将向上平移一小段位移，极板间距增大，由：

可知，变小，油滴应向下加速运动，根据电容决定式：

可知，间距增大，则电容减小，根据：

可知，电荷量减小，电容器放电，则表中有的电流，故B正确；

C．将向下平移一小段位移，极板间距减小，由：

可知，变大，油滴受的电场力变大，油滴向上加速运动，根据电容决定式：

可知，间距减小，则电容增大，根据：

可知，电荷量增大，则电容器充电，则表中有的电流，故C错误；

D．将断开，电容器电量不变，根据：

可知，不变，根据：

则板间场强不变，油滴仍处于静止状态，且表中无电流，故D错误。

故选AB．

10. 如图所示，长为L、倾角θ=30°的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为+q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则

A. 小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能

B. A、B两点间的电势差一定为

C. 若电场是匀强电场，则该电场的场强值可能是

D. 若该电场是AC边中点处的点电荷Q产生的，则Q可能是负电荷

【答案】BC

【解析】

A．小球从A运动到B的过程中，动能不变，根据能量守恒可得，小球的重力势能增加，则电势能减少，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，B点的电势小于A点的电势，故A错误

B．根据动能定理得，可得，故B正确

C．若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零，则当电场力沿斜面向上，电场力最小，场强最小，如图所示

由平衡条件可得：，解得，场强的最大值不能确定，故C正确；

D．若该电场是AC边中点处的点电荷Q产生的，Q到A点的距离小于到B点的距离，由于B点的电势小于A点的电势，则一定是正电荷，故D不正确．

11. 如图所示，倾角光滑绝缘斜面体放在水平地面上，斜面体处在竖直向上的匀强电场中，质量为m、带电荷量为q的木块轻放在斜面上，木块由静止开始下滑的加速度大小为（g为重力加速度大小），斜面体静止不动，下列说法正确的是（　　）

A. 匀强电场的电场强度大小为

B. 斜面对木块的支持力大小为

C. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为

D. 若仅将匀强电场的方向改为水平向右，则木块下滑的加速度将减小

【答案】AC

【解析】

A．对木块受力分析，根据牛顿第二定律有

解得

故A正确；

B．斜面对木块的支持力大小

故B错误；

C．对木块和斜面体整体受力分析，在水平方向，根据牛顿第二定律可知地面对斜面体的摩擦力大小为

方向水平向右，故C正确；

D．若仅将匀强电场的方向改为水平向右，对木块受力分析，结合牛顿第二定律可知木块下滑的加速度将大于，即木块下滑的加速度将增大，故D错误。

故选AC。

12. 如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为，且，则（　　）

A. 电场方向竖直向上 B. 小球运动的加速度大小为g

C. 小球上升的最大高度为 D. 小球返回原位置所用时间为

【答案】BC

【解析】

A．设电场力与水平方向夹角为θ，根据题意可知小球所受电场力和重力的合力方向与小球速度方向共线。故对小球分析受力可知电场力方向一定斜向上。故其受力示意图如下所示

将电场力和重力分解成沿速度方向和垂直速度方向的分力。则在垂直速度方向，根据平衡条件有

根据题意带入数据可得

当θ=90°时，重力和电场力等大方向，小球所受合外力为零，小球做匀速直线运动，不符合题意。故小球所受电场力方向与水平方向夹角为150°。若小球带正电，则电场方向与电场力方向同向，若小球带负电，则电场方向与电场力方向反向。即电场方向与水平方向夹角为150°。故A错误；

B．根据以上分析可知，小球受力如下图所示

故其合外力大小为

小球运动的加速度大小为

故B正确；

C．设P为小球沿ON方向所能到达的最高点，则

小球上升的最大竖直高度为

故C正确；

D．根据对称性可知小球返回原位置所用时间为

故D错误。

故选BC。

【点睛】对于电场力的方向不确定的情况，可通过题意后，假设力的方向，然后根据力的合成与分解，列出力的方程确定力的具体方向。电场力和重力均为恒力，故粒子的往返运动具有对称性。

第II卷非选择题（满分52分）

二、填空题（本题共4小题，13—15题每空2分，16题每问4分；共计22分。请将解答填写在答题卡相应的位置。）

13. 电子绕核运动可等效为一个环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为R的轨道上顺时针运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流大小为___________；方向为___________。

【答案】    ①.     ②. 逆时针

【解析】

 [1][2] 由题，电子圆周运动的速率为v，半径为R，则电子运动的周期

根据电流的定义式得到，等效电流为

逆时针方向。

14. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为，该正方形的边长为，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=___________V/m。

【答案】

【解析】

若该正方形的边长为，且电场方向与正方形所在平面平行，沿方向的分场强大小为

沿方向的分场强大小为

则电场强度大小为

15. 如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，；

（1）当S1和S2均断开时，改装成的是_______表，最大量程是______；

（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是_______表，最大量程是______。

【答案】    ①. 电压表    ②. 1V    ③. 电流表    ④. 1A

【解析】

 (1)[1]当S1和S2均断开时，电流表与R1串联，改装成的是电压表。

[2] 量程为U，则

(2)[3]当S2和S1均闭合时，R2和电流表并联，改装成电流表。

[4] 量程为I，则

16. 在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材：

①待测电阻，阻值约为

②电流表（量程0~0.3A，内阻约）

③电压表（量程0~15V，内阻约）

④电源（电压为15V）

⑤滑动变阻器（阻值，允许最大电流为2A）

⑥开关一个，导线若干条

请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图___________，再连接实物图___________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

 [1]因滑动变阻器最大阻值只有，采用限流式接法时不能起到有效的保护作用，故应采用分压式接法，待测电阻阻值约为，因为，故应采用电流表内接法，故原理图如图所示

[2]根据原理图画出对应的实物图如图所示

三、计算题（本大题共4小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。

17. 如图所示，在电场强度的匀强电场中，将一带正电的小球从P点静止释放，从电场下边缘Q点以速度v=1×m/s与水平方向夹角为37°射出电场，已知该点电荷质量，规定Q点电势为零。（sin37°=0.6，g=10m/s2）求：

（1）该点电荷的电荷量q；

（2）该点电荷在P点的电势能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）竖直方向加速度为，水平方向加速度设为，从P运动到Q时间设为，Q点的竖直方向的分速度设为，水平方向的分速度设为。由牛顿第二定律得

由运动学公式

由几何关系

得

（2）由运动学公式，PQ竖直方向的高度差

Q点电势能

从P运动到Q电场力做功

从P运动到Q，由动能定理

即

解得

18. 如图，ABD为竖直平面内绝缘轨道，其中AB段是长为L=1.25m的粗糙水平面，其动摩擦因数为μ=0.1，BD段为半径R=0.2m的光滑半圆轨道，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小E=5×103V/m。一带负电小球，以某一速度从A点进入水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D点。已知小球的质量为m=2.0×10-2kg，所带电荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。（水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）

（1）小球恰能通过轨道最高点D时的速度大小vD；

（2）小球从D点飞出后，首次在水平轨道上的落点与B点的水平距离x；

（3）小球的初速度大小v0。

【答案】（1）1m/s；（2）0.4m；（3）2.5m/s

【解析】

（1）小球恰能通过轨道的最高点D时，根据牛顿第二定律有

 解得

vD=1m/s

（2）小球从D点飞出后，设其竖直方向的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有

设小球从D点到B点的运动时间为t，根据运动学规律有

x=vDt

解得

x=0.4m

（3）对小球从A点到D点的运动过程，由动能定理得

解得

v0=2.5m/s

19. 在直角坐标系中，三个边长都相同的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E0，在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场。

(1)现有一带电量为＋q、质量为m的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点静止释放，恰好能通过E点。求CED区域内的匀强电场的电场强度E1；

(2)保持(1)问中电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放点的坐标值x、y间应满足什么关系？

【答案】(1)4E0；(2)

【解析】

 (1)设粒子在第一象限的电场中加速运动，出第一象限时速度为v，由动能定理得

在第二象限中由类平抛运动的规律

解得

(2)设出发点坐标为（x，y），加速过程由动能定理得

经过分析，要过E点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移大小相等为y，则

解得