2022-2023学年天津市河东区高二上学期期末质量检测物理试题（解析版）

河东区 2022-2023 学年度第一学期期末质量检测

高二物理试卷

一、单项选择题

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 摩擦起电和感应起电的本质是产生了新的电子

B. 元电荷就是质子

C. 电场是假想的，不是客观存在的

D. 高压作业服是用包含金属丝的织物制成，能起到静电屏蔽作用，保护工人

【答案】D

【解析】

【详解】A．摩擦起电和感应起电的本质是电荷的转移，而不是产生了新的电子，A错误；

B．元电荷是指最小的电荷量，电子和质子的电荷量等于元电荷，元电荷不是质子，B错误；

C．电场是客观存在的，C错误；

D．高压作业服是用包含金属丝织物制成，能起到静电屏蔽作用，保护工人，D正确。

故选D。

2. 下列电场中，M、N两点电场强度相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】电场线的疏密表示场强的大小，电场线上该点的切线方向表示场强方向。

A．M、N两点电场强度大小相等，但方向不相同，故A错误；

B．M、N两点电场强度大小相等，但方向不相同，故B错误；

C．该电场为匀强电场，则M、N两点电场强度相同，故C正确；

D．M、N两点电场强度大小，方向均不相同，故D错误。

故选C。

3. 如图所示是两个电阻R1、R2的图线，下列说法正确的是（　　）

A. 两个电阻的大小关系

B. R1、R2并联以后的总电阻为R并，则电阻R并的图线在图中区域Ⅱ

C. R1、R2串联以后的总电阻R串，则电阻R串的图线在图中区域Ⅰ

D. 将R1、R2串联接入电路时，电阻R1、R2两端电压相等

【答案】A

【解析】

【详解】A．从图象上可以看出，当A和B两端的电压相同时，如下图所示

I1>I2

根据欧姆定律有

故有

R1<R2

故A正确；

B．由并联电阻的规律，两电阻并联后的总电阻小于其中任何一个电阻，即并串联后的总电阻小于较小的R1电阻的阻值，故在相同电压下，通过的电流比R1中的电流要大，故其图象应该在Ⅰ区域，故B错误；

C．根据串联电阻的规律，两电阻串联后总电阻大于其中中任何一个电阻，即串联后的总电阻大于较大的R2电阻的阻值，故在相同电压下，通过的电流比R2中的电流要小，故其图象应该Ⅲ区域，故C错误；

D，将R1、R2串联接入电路时，通过R1、R2的电流相同，由

U=IR

可知电阻R1、R2两端的电压不相等，故D错误。

故选A。

4. 下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S、两极板间的电介质之间的关系装置图。本实验采用的科学方法是（　　）

A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法

【答案】B

【解析】

【详解】在“探究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，研究两板的正对面积、两板之间距离、两极板间插入电介质其中某一项对电容器电容的影响时必须保持其他物理量保持不变，采用了控制变量法。

故选B。

5. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）

A. 粒子可能带负电荷

B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

C. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能

D. 由M运动到N的过程中电场力对该粒子做负功

【答案】C

【解析】

【详解】A.粒子在电场里做曲线运动，由曲线运动的规律可知，粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，因电场线向右上方，则粒子一定带正电，故A错误；

B.电场线越密粒子受到的电场力越大，加速度越大，由图可知，M点的电场线比N点疏，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B错误；

CD.粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，由M运动到N，电场力与位移夹角为锐角，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，故C正确，D错误。

故选C。

二、不定项选择题

6. 下列各图中，说法正确的是（　　）

A. 图甲中导线环平行于纸面，当通有沿顺时针方向的电流时，小磁针N极应垂直纸面向纸内转动

B. 图乙所示“天宫课堂”第二课在我国空间站开讲，信息从空间站到地面传输采用的是无线电波

C. 图丙中当磁铁插入线圈时电流表的指针将会偏转，拔出时电流表的指针不会偏转

D. 图丁所示，牛顿利用该扭秤装置发现真空中两个静止点电荷之间的作用规律

【答案】AB

【解析】

【详解】A．图甲中导线环平行于纸面，当通有沿顺时针方向的电流时，由右手定则可知小磁针N极应垂直纸面向纸内转动，故A正确；

B．图乙所示“天宫课堂”第二课在我国空间站开讲，信息从空间站到地面的传输采用的是无线电波，故B正确；

C．图丙中当磁铁插入线圈时电流表的指针将会偏转，拔出时线圈中磁通量也会发生变化，电流表的指针也会偏转，故C错误；

D．图丁所示，库仑利用该扭秤装置发现真空中两个静止点电荷之间的作用规律，故D错误。

故选AB。

7. 、、三个原子核，所带电荷均为e，质量之比为1：2：3，如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，不计原子核的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 三个原子核在电场中运动的时间相等 B. 、、的加速度关系是

C. 落在A点的原子核是 D. 三个原子核刚到达下板时的动能相等

【答案】BC

【解析】

【详解】A．因为原子核在电场中水平方向做匀速直线匀速，又因为它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，由

可知，三个原子核在电场中运动时间关系为

故A错误；

B．由题意知，原子核在电场中的加速度为

即原子核的加速度之比为它们的比荷之比，则、、的加速度关系是

故B正确；

C．因为三个原子核在电场中侧位移相等，由

可知，加速度越小，运动时间越长，所以落在A点的原子核是，故C正确；

D．对三原子核由动能定理得

则

因为它们质量不同，则初动能不同，则三个原子核刚到达下板时的动能不相等，故D错误。

故选BC。

8. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，不考虑灯泡电阻的变化，电流表和电压表均为理想电表，电流表、电压表示数变化量的大小分别为△I、△U，则下列说法正确的是（　　）

A. 电流表示数变小 B. 不变

C. 灯变亮，灯变暗 D. 电流表、电压表示数均增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，则电路中的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知干路中的电流增大，所以电流表的示数增大，故A错误；

B．根据闭合电路欧姆定律可得并联部分电压

则

因不考虑灯泡电阻的变化，不变，则不变，故B正确；

C．流过灯的电流增大，所以灯变亮。并联部分电压减小，灯两端的电压减小，所以灯变暗，故C正确；

D．根据A选项，电流表示数增大，电压表示数减小，故D错误。

故选BC。

三、实验题

9. （1）某同学要用20分度的游标卡尺测量某一金属圆柱体的长度，并用欧姆表粗测其电阻。

①其长度如甲图所示，由图可知其长度为L=______mm；

②该同学用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如乙图，则该电阻的阻值约为______Ω。

（2）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表1：量程0～0.6A，内阻为0.3Ω

C．电流表2：量程0～3A，内阻约为0.1Ω

D．电压表1：量程0～3V，内阻未知

E．电压表2：量程0～15V，内阻未知

F．滑动变阻器：0～10Ω，2A

G．开关、导线若干

要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

①在上述器材中所用电流表应选用______（填“B”或“C”），电压表应选用______（填“D”或“E”）；

②实验电路图应选择下图中的______（填“甲”或“乙”）；

③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。

【答案】    ①. 50.15    ②. 120    ③. B    ④. D    ⑤. 乙    ⑥. 1.5    ⑦. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲可知，长度为

[2]该电阻的阻值约为

（2）[3][4]因测量一节干电池的电动势和内阻，则在上述器材中电流表应选择量程0~0.6A的B；电压表应选择量程0~3V量程的D。

[5]考虑到电流表的内阻影响，则实验电路图应选择图中的乙。

[6][7]根据图像，则干电池的电动势

1.5V

内电阻

四、计算题

10. 如图所示，真空中两个完全相同的小球带有等量同种电荷，电荷量均为+q，分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同一点，平衡时，B球偏离竖直方向θ角，A球竖直且与墙壁接触，此时A、B两球位于同一高度且相距L。已知静电力常量k，重力加速度为g，求：

（1）AB两个小球的库仑力F及小球B的质量m；

（2）B球所受绳的拉力FT；

（3）若在AB延长线的右侧上有一点C（图中未画出），BC的距离也为L，求C点的电场强度。

【答案】（1），；（2）；（3），方向水平向右

【解析】

【详解】（1）对B球受力分析如图所示，B球受三个力且处于平衡状态，其中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力的大小，方向与绳子拉力方向相反，由图可知

根据平衡条件有

解得

（2）对B球受力分析知，根据平衡条件有

（3）A球在C点激发的电场强度大小为

方向水平向右；B球在C点激发的电场强度大小为

方向水平向右；C点的电场强度大小

方向水平向右。

11. 共享电动自行车大大方便了居民的出行，同时利于整个社会的节能减排。如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某校兴趣小组对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。经查阅资料得到了部分信息，该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电动机的内阻为RM=0.8Ω，车灯电阻R=24Ω（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。求：

（1）当只有S1接通时，电流表示数I1及此时车灯的两端电压U1；

（2）电动机正常工作时电源消耗的总功率PE及电源的输出功率P；

（3）电动机正常工作时电动机的输出功率P出。

【答案】（1）1.6A，38.4V；（2）160W，144W；（3）85W

【解析】

【详解】（1）只接通S1时，由闭合电路欧姆定律可得

车灯的两端电压

（2）电动机正常工作时电源消耗的总功率

电源的输出功率

（3）S1、S2都接通时，路端电压为

电动机中的电流为

电动机消耗的功率为

电动机的发热功率为

电动机的输出功率为

12. 如图所示，在电势差为U0=45V的加速电场中，左极板有一电子源可以源源不断产生初速度为0的电子（电子的重力忽略不计），经加速电场加速后电子从右极板中央射入偏转电压从0逐渐增大为U（未知）的偏转电场，（电子在偏转电场的时间极短，故在偏转电场运动时的偏转电压可视为定值），经偏转电场偏转后所有电子均能射出打在竖直放置的荧光屏M上，电子恰好能从偏转电场极板边缘射出时对应的电压值为U。整个装置处在真空中，已知电子的质量为m=9.0×10-31kg，电量为e=-1.6×10-19C，偏转电场的板长为L1=10cm，板间距离为d=10cm，光屏M到偏转电场极板右端的距离L2=15cm。求：

（1）电子恰好能从偏转电场极板边缘射出时对应的电压值U；

（2）恰好能从偏转电场极板边缘射出的电子打在荧光屏M的位置到中心点O的距离Y；

（3）若在偏转电场上极板右端下缘放入一块长为的挡板N，求电子打在荧光屏上留下的痕迹长度L；

（4）电子被挡板N挡住不能从偏转电场射出时，所对应的偏转电压的取值范围。

【答案】（1）90V；（2）0.2m；（3）0.1m；（4）

【解析】

【详解】（1）电子在加速电场中，由动能定理得

解得电子进入偏转电场时速度

电子在偏转电场中做类平抛运动，电子恰好能从偏转电场射出时

，，

解得电子恰好能从偏转电场射出时对应的电压值

（2）电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何知识可知得

解得恰好能从偏转电场射出的电子打在荧光屏M的位置到中心点O的距离

（3）偏转电压为0时，电子打在荧光板上的O点。在偏转电场上极板下缘放入一块长为的挡板，电子刚好从挡板边缘射出偏转电场，则

，，

解得

电子打在荧光板上留下的痕迹长度为L，则

解得

（4）由（1）（3）可知，电子被挡板N挡住不能从偏转电场射出时，所对应的偏转电压的取值范围