安徽省2022_2023学年高二物理上学期期中学业水平测试试卷含解析

这是一份安徽省2022_2023学年高二物理上学期期中学业水平测试试卷含解析，共15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。

1. 真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的3倍，它们之间静电力的大小等于 ( )
A. 3FB. F/3C. FD. F/9
【答案】D
【解析】
【详解】由库仑定律的公式F=k知，将保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的3倍，则们之间的静电力大小变为原来的1/9．故D正确，ABC错误．故选D．
2. A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度由A点沿电场线运动到B点，其v－t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由v－t图像可知，负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动。由F＝ma知静电力越来越大，即A→B电场强度越来越大，电场线分布越来越密。又由于负电荷所受静电力方向与速度方向相反，故场强方向为由A到B，故A选项正确，BCD错误。
故选：A。
3. 如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电荷量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（ ）
A. Q变小，C不变，U不变，E变小
B. Q变小，C变小，U不变，E不变
C. Q几乎不变，C变小，U变大，E不变
D. Q几乎不变，C变小，U变大，E变小
【答案】C
【解析】
【详解】平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离d时，由电容的决定式知，电容C变小；Q不变，则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大；根据，电场强度不变；故选C。
4. 关于如图所示的验电器，下列说法正确的是（ ）
A. 硬杆b应该用金属材料制成
B. a与c应该互相绝缘
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近a时，两金属箔片带等量异种电荷
D. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触a后，c所带电荷与橡胶棒所带电荷的电性相反
【答案】A
【解析】
【详解】AB．验电器的工作过程是通过图中的a与带电体接触，将电荷导入c部分，让金属箔带上同性电荷而相互排斥，所以b应是导体，故A正确、B错误；
CD．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近a时，会因为静电感应现象让a带上正电荷，c部分两金属箔片带上负电荷，故CD错误。
故选A。
5. 如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则R1∶R2∶R3是（ ）
A 1∶1∶1B. 4∶1∶1C. 1∶4∶4D. 1∶2∶2
【答案】C
【解析】
【详解】电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，R2、R3并联则
由
可知
R2、R3并联后与R1串联，则
可知
对R1、R2，由
可知
可得
故选C。
6. 如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（ ）
A. 某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同
B. 某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能
C. 某负电荷从C点移动到B点，电场力做负功
D. C点场强大于B点场强
【答案】B
【解析】
【详解】A．A、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故A错误；
B．由Ep=qφ可知，B点的电势大于C点的电势，正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，故B正确；
C．负电荷从低电势移动到高电势，电势能变小，电场力做正功，故C错误；
D．由可知，C点场强小于B点场强，故D错误。
故选B。
7. 有一电源，测得它的开路电压为2 V，它与一个阻值为10 Ω的电阻组成闭合电路时，测得电流为0.18 A，则此电源的内阻为（ ）
A. 0.8 ΩB. 1.2 ΩC. 2 ΩD. 1.1 Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，电源电动势为2V，根据闭合电路欧姆定律
电源内阻为
故选D。
8. 如图所示，一带电粒子只在电场力作用下，在电场中沿虚线由a点运动到b点，实线为电场线。在这一运动过程中，带电粒子的物理量的描述错误的是（ ）
A. 带电粒子的电性为负
B. 动能逐渐减小
C. 电势能逐渐减小
D. 动能与电势能的总和不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由曲线运动特点可知，带电粒子受电场力与电场方向相反，则带电粒子的电性为负，A说法正确，不符合题意；
BCD．带电粒子在电场力的作用下做减速运动，动能逐渐减小。带电粒子只受电场力作用，根据能量守恒，动能和电势能总和不变，则电势能增大，BD说法正确，不符合题意，C说法错误，符合题意。
故选C。
9. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（ ）
A. 2∶1B. 1∶2C. 6∶1D. 1∶6
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：．
根据电阻定律得，，则，则横截面积之比：．故选B．
考点：电阻定律; 欧姆定律
10. 如图所示是两个等量同种正的点电荷，AO为两电荷连线的中垂线，下列说法正确的是（ ）
A. O点电场强度为0
B. 由O到A，电场强度逐渐增大
C. 由O到A，电势先增后减
D. 由O到A，电势逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据电场强度叠加原理，两个正电荷在O点的电场强度大小相同方向相反，所以O点的电场强度为0。故A正确；
B．根据等量正电荷电场线分布特点，由于A点位置不是确定的，所以由O到A，电场强度可能先增大后减小，也可能一直增大。故B错误；
CD．根据等量正电荷电场线分布特点，由O到A，电势逐渐减小。故C错误。D正确。
故选AD。
11. 如图所示，一竖直放置的平行板电容器与电源连接后充电，然后与电源断开，M、N两板所带电荷量分别为、，两板之间的距离为，如果两个平行金属板之间有A、B两点，其电势分别为，，，与竖直方向的夹角，则下列说法正确的是（ ）
A. M板带负电荷，N板带正电荷
B. 两板间的电场强度大小为
C. 如果使每个板的电荷量都减少后，电容器两板间电压降为原来的，则此电容器的电容为
D. 若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是零
【答案】AC
【解析】
【详解】A．因为，，则电场线一定垂直于左板，场强方向一定垂直于左板，所以M板带负电荷，N板带正电荷，A正确；
B．根据
B错误；
C．电势差的变化量
根据
C正确；
D．电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容不变，D错误。
故选AC。
12. 如题图所示，平行直线表示电场线，但未标明方向，带电量为+10-2C的微粒在电场中只受电场力作用．由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为-10V，则
A. B点的电势为0V
B. 电场线方向从左向右
C. 微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D. 微粒的运动轨迹可能是轨迹2
【答案】AC
【解析】
【详解】B．由动能定理可知
WE=△EK=-0.1J；
可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左，故B错误；
A．AB两点的电势差
则
UA-UB=-10V
解得
UB=0V；
故A正确；
CD．因电场方向向左，电场力向左，粒子运动轨迹的凹向指向电场力方向，可知微粒的运动轨迹可能是轨迹1，选项C正确，D错误；
13. 用如图所示的电路测量待测电阻的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（ ）
A. 电压表的内电阻越小，测量越精确
B. 电流表的内电阻越小，测量越精确
C. 电压表的读数大于两端真实电压，的测量值大于真实值
D. 由于电流表的分流作用，使的测量值小于真实值
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．该电路中，Rx的测量值实际上为
故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错误，B正确；
CD．该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值， 选项D错误，C正确。
故选BC。
第II卷（非选择题，共48分）
二、实验题（本题共2道小题，共13分）
14. 图示是“研究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都通过导线接地，板M上装有绝缘手柄，可以控制板M的位置。
（1）初步分析影响因素可能有两板间距大小、极板正对面积大小、电介质的介电常数的大小等，所以本实验所用的科学探究方法是______（选填“理想实验法”、“建立物理模型法”或“控制变量法”）。
（2）使电容器带电后与电源断开，此时静电计指针张开一定角度，再进行以下实验（每次保证其他条件不变化，以下空格均选填“变大”、“变小”或“不变”）：
若仅将板M适当左移，则静电计指针的偏角将______；
若仅将板N适当上移，则静电计指针的偏角将______；
若在两极板插入金属片，则静电计指针的偏角将______。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 变大 ③. 变大 ④. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]研究一个物理量与多个因素的关系的时候，我们采用控制变量法。
(2)[2]使电容器带电后与电源断开，则电容器两极板所带电荷量不变，根据
若仅将板M适当左移，则电容器两极板的距离d增大，电容减小，所以两极板电势差U增大，则静电计指针的偏角将变大。
[3] 电容器两极板所带电荷量不变，根据
若仅将板N适当上移，则电容器两极板正对面积s减小，电容减小，所以两极板电势差U增大，则静电计指针的偏角将变大。
[4] 电容器两极板所带电荷量不变，根据
若在两极板插入金属片，等效于两板间距减小，电容增大，所以两极板电势差U减小，则静电计指针的偏角将变小。
15. 为了较准确测量某电阻阻值（约2kΩ），有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势18V，内阻很小，额定电流为1A
B.电流表A1：量程0~10mA，内阻约10Ω
C.电流表A2：量程0~600mA，内阻约0.5Ω
D.电压表：量程0~3V，内阻约3KΩ
E电压表：量程0~20V，内阻约10KΩ
F.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω
G.滑动变阻器R2；最大阻值100Ω
H.开关、导线等
(1)实验中电流表选用______（选填“A1”或“A2”），电压表应选______（选填“”或“”），滑动变阻器应选用______（选填“R1”或“R2”）。
(2)要求电表变化范围大，请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______。
(3)采用上述电路正确测量，测得的电阻______（选填“大于”、“小于”或“等于”）它的实际阻值，其原因是______。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 大于 ⑥. 电流表分压
【解析】
【详解】(1)[1][2]电源电动势为18V，则电压表选择V2；电路中可能出现的最大电流
则电流表选择A1；滑动变阻器要用分压电路，则要选择阻值较小的R1；
(2)[3]因Rx>>RA，则电流表内接；滑动变阻器用分压电路；电路如图：
(3)[4]采用上述电路正确测量，测得的电阻大于它的实际阻值，其原因是电流表的分压作用，使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压值。
三、计算题（本题共3小题，共35分，解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
16. 把带电荷量2×10-8C的正点电荷从F点移到电场中A点，要克服电场力做功2×10-6J，若把该电荷从电场中B点移到F点处，电场力做功8×10-6J，取F点的电势为零。求：
（1）A点的电势；
（2）A、B两点的电势差；
（3）若把2×10-5C的负电荷由A点移到B点的过程中所做的功。
【答案】（1）100V；（2）-300V；（3）
【解析】
【详解】（1）F、A两点电势差为
又
得
（2）B、F两点电势差为
又
则
且
（3）做功为
17. 如图所示，电阻R1、R2、R3连接在电路中，已知R1=6Ω，R2=8Ω，R3=12Ω，电源电动势为E=36V，内阻r=3Ω。当开关闭合时，求∶
（1）外电路的总电阻是多少？
（2）流过R1电流是多少？
【答案】（1）12Ω ；（2）16A
【解析】
【详解】（1）根据并联电阻公式
得R1、R3并联的总电阻为

所以外电路的总电阻为

（2）根据闭合电路欧姆定律可得流过干路的总电流为

所以R1、R3两端的电压为

所以流过R1的电流是
18. 如图所示，用长为L=10cm的绝缘细线拴住一个质量为m=0.1kg，带电量为C的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点（线拉直），让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平方向成60°角且到达B点时，小球的速度正好为零。g取10m/s2．求：（结果保留一位有效数字）
（1）若=0，则B点的电势是多少；
（2）匀强电场的场强大小。
【答案】（1）5V；（2）100V/m
【解析】
【详解】（1）由A到B过程，由动能定理得
mgLsin60°+qUAB=0
解得
UAB=-5V
若A点电势为零，则B点的电势
φB=5V
（2）在匀强电场中
U=Ed
又因
UBA=EL（1-cs 60°）
代入数据解得
E=100V/m