四川省射洪市射洪中学2022-2023学年高二物理上学期11月期中试题（Word版附解析）

射洪中学高2021级2022年下期半期考试

物理试题

考试时间：90分钟：满分：100分

一、单选题（共8个小题，每题4分，共32分）

1. 下列说法正确是（　　）

A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在

B. 根据F＝k，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大

C. 由可知，将一根粗细均匀的电阻丝对折后，电阻率将变为原来的一半

D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷

【答案】D

【解析】

【详解】A．电场线是人为设想出来的，其实并不存在，电场是客观存在的，故A错误；

B．当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看作点电荷了，该公式F＝k不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故B错误；

C．电阻率由材料及温度决定，故C错误；

D．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，故D正确。

故选D。

2. 关于静电场的下列说法中正确的是（　　）

A. 电场中电势较高处的电场强度也一定较大

B. 同一电场中等差等势面较密处的电场强度也一定较大

C. 电场中的电场线不一定与等势面垂直相交

D. 在电场中将一电子由静止释放后一定沿电场线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．电势与场强两者没有直接关系，电场中电势高的地方场强不一定大，故A错误；

B．根据

可知，同一电场中，等差等势面较密处的场强较大，故B正确；

C．根据电场线与等势面的关系，两者一定相互垂直，故C错误；

D．只有当电场线是直线时，电子静止释放后才沿电场线运动，否则不沿电场线运动，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，绝缘水平面上、两点分别固定着两个点电荷，它们所带电荷量分别为和。为、连线上的点，，静电力常量为。则点的电场强度大小为（　　）

A. 0 B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据公式可得，在点产生的场强为

方向水平向右，在点产生的场强为

方向水平向右，则点的电场强度大小为

故选C。

4. 示波管是示波器的核心部件，如图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（　　）

A. 极板X带正电   极板Y带正电

B. 极板带正电  极板Y带正电

C. 极板X带正电   极板Y带负电

D. 极板带正电  极板Y带负电

【答案】A

【解析】

【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X偏转，则电场方向为X到，则X带正电；同理，电子向Y方向偏转，则电场方向为Y到，则Y带正电。

故选A。

5. 导体的伏安特性曲线反映导体的导电特性。如图示是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线A的斜率为k，并且图线A与横轴成角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是（　　）

A. 导体A为线性元件，且

B. 导体B是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数

C. 两条图线相交的点表示两导体在此状态时的I、U、R均相等

D. 导体B的电阻随电流的增大而变大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．因为导体A的伏安特性曲线是直线，所以导体A是线性元件，其斜率的倒数等于其电阻，但斜率不能用倾角的正切值求解，故A错误；

BD．因为导体B的伏安特性曲线是曲线，所以导体B是非线性元件，图线上各点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数，图线上各点与原点的连线的斜率逐渐增大，所以导体B的电阻随电流的增大而减小，故BD错误；

C．两图线的交点处，U和I相等，此时电阻

也相等，故C正确。

故选C。

6. 有一个材料分布均匀的长方体金属，边长分别为a、b、c，且。在金属两端加以相同电压，电流沿以下方向流过该金属，则电流最大的是（　　）

A.        B.  

C.    D.  

【答案】B

【解析】

【详解】由电阻的决定式可知，选项A中电阻

B中电阻

C中电阻

D中电阻

因为，故电阻最小的为B，根据欧姆定律知，电流最大的为B。

故选B。

7. 如图所示，一平行板电容器与电源相连，开关S闭合，一个带电油滴恰好悬浮在两极板，处于静止状态．关于下列说法正确的是（　　）

A. 滑动变阻器的滑片P从a向b滑动，油滴向上运动

B. 上极板向上移动一段距离，油滴向上运动

C. 若开关S断开，两极板水平移动错开一段距离，油滴向上运动

D. 开关S断开，上极向上移动一段距离，上极板的电势升高

【答案】C

【解析】

【详解】A．电容器两端电压为电源电动势，滑片移动时，极板电压不变，电场强度不变，电场力不变，油滴仍然保持静止，故A错误；

B．上极板向上移动根据

可知，电场强度减小，电场力减小，重力大于电场力，油滴向下运动，故B错误；

C．开关断开，极板电荷量保持不变，则

联立可得

因此两极板水平移动错开一段距离，正对面积减小，电场强度增大，电场力增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故C正确；

D．根据

得

可知，上极向上移动一段距离，电势差增大，因为下极板接地电势为0保持不变，且为高电势，所以上极板电势降低，故D错误。

故选C。

8. 如图所示，真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中，一试探电荷仅在电场力的作用下的运动轨迹如图中虚线所示，O点位于甲、乙电荷连线的中点，A、B是运动轨迹上的两个点，A、B关于O点对称，下列说法正确的是（　　）

A. 试探电荷带正电

B. 试探电荷在A点的加速度大小等于在B点的加速度大小

C. 试探电荷在A点的动能等于在B点的动能

D. 试探电荷在A点的电势能等于在B点的电势能

【答案】B

【解析】

【详解】A．由曲线运动的条件可知，点电荷甲、乙对试探电荷的电场力一定指向曲线的凹侧，甲是负电荷、乙是正电荷，则试探电荷一定是负电荷才能满足上述条件，故A错误；

B．A、B点电场强度大小相同，试探电荷在A点加速度与在B点的加速度相同，故B正确；

C．若试探电荷从A点运动到B点，电场力与速度的夹角是锐角，电场力对试探电荷做正功，由动能定理，试探电荷的动能增加，试探电荷在A点的动能小于在B点的动能，同理若丙从B点运动到A点，电场力与速度的夹角是钝角，电场力对试探电荷做负功，由动能定理，试探电荷的动能减小，试探电荷在A点的动能小于在B点的动能，故C错误；

D．只有电场力做功，试探电荷的动能与电势能之和守恒，试探电荷在A点的动能小于B点的动能，试探电荷在A点的电势能大于B点的电势能，故D错误。

故选B。

二、多选题（共4个小题，每题4分，共16分。漏选得2分，多选错选不得分）

9. 在电学实验中，常需要将灵敏电流计改装成量程更大的电压表或电流表。图甲、图乙分别为用相同的灵敏电流计改装成的不同电表的原理图，其中G表为灵敏电流计，R为改装中需要用的电阻箱。关于改装后的两个电表，下列说法正确的是（　　）

A. 图甲中的电表为电压表，图乙中的电表为电流表

B. 图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小

C. 若将图乙中的电阻箱电阻调大，表的量程也将增大

D. 图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路，两块表的指针位置相同

【答案】BC

【解析】

【详解】A．图甲中的电阻箱与灵敏电流计并联分流，图甲为电流表，图乙中的电阻箱与灵敏电流计串联分压，图乙为电压表，A错误；

B．图甲中改装大量程的电流表需要并联较小电阻，图乙中改装大量程的电压表需要串联较大电阻，故图甲中的电表内阻比原灵敏电流计内阻小，B正确；

C．图乙中改装大量程的电压表，若将图乙中的电阻箱电阻调大，灵敏电流计满偏时，电阻箱能承担的电压更大，故表的量程也将增大，C正确；

D．图甲、图乙中的两块表串联接入同一电路，两块表一个在干路上，一个在支路上，两块表测量的电流大小不同，两块表的指针位置不同，D错误。

故选BC。

10. 如图所示，平行等距的竖直虚线为某一电场的三个等势面。一个不计重力、带负电的粒子在电场中运动的轨迹如实线所示，是轨迹与等势面的交点。已知粒子在C点的动能为，在B点的动能为，等势面N的电势为0，其中B点为轨迹上最左端的点。下列说法正确的是（　　）

A. 该电场是水平向右的匀强电场

B 根据轨迹可以判断该粒子沿运动

C. 该粒子动能为时，电势能为

D. 在三点中，该粒子在C点的电势能最小

【答案】CD

【解析】

【详解】A．B为最左端的点，受到的电场力指向运动轨迹凹侧即水平向右，粒子带负电，则在B点的电场方向向左，由于等势面相互平行，可知该电场是水平向左的匀强电场，故A错误；

B．粒子可能沿A→B→C运动，也可能沿C→B→A运动，故B错误；

C．由三个等势面平衡等距可知，等势面之间的电势差相等，根据W=qU可知，在等势面间移动电荷电场力做功相等，动能的变化量相等，

则A点的动能为

仅在电场力做功下，动能和电势能之和不变，则粒子动能和电势能之和为7J，当该粒子动能为7.5J时，电势能为-0.5J，故C正确；

D．电场方向向左，沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B、C三点中，C点的电势是最高的，负电荷在电势越高的地方，电势能越小，则带负电的粒子在C点的电势能最小，故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘细线系一带电小球，小球的质量为m，电荷量为q。为了保证当细线与竖直方向的夹角为60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AB

【解析】

【详解】根据题意对小球受力分析，小球受重力、电场力和拉力，如图

当电场力和拉力垂直时电场力最小，有

最小电场为

依题意，可得

，，

故选AB。

12. 图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是（　　）

A. t＝0时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最小

B. 无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度方向都沿水平方向

C. 时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大

D. 无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度大小都相等

【答案】BD

【解析】

【详解】AC．因为水平方向粒子的速度v0保持不变，当t＝0时入射，在时竖直方向速度达到最大，当t＝T时速度恰好减小为0，因此离开电场时偏离中线的距离最大，故AC错误；

BD．无论哪个时刻入射的粒子，在一个时间T内，正向电压和反向电压的时间是相同的，所以在竖直方向上电场力的冲量为零，所以离开电场时的速度方向都水平的，离开电场时的速度大小都相等，故BD正确。

故选BD。

三、实验题（本题共16分，每空2分）

13. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。

（1）使电容器带电后与电源断开将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角_______________（选填“变大”“变小”或“不变”）；两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_________。

A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B．使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况

C．静电计可以用电压表替代

D．静电计可以用电流表替代

【答案】    ①. 变小    ②. 变小    ③. A

【解析】

【详解】（1）[1][2]使电容器充电后与电源断开，由于静电计所带电荷量很小，则可认为电容器电荷量不变。根据

，

使电容器带电后与电源断开将极板间距离减小时，电容器电容增大，由于电荷量不变，则极板间电压减小，静电计指针偏转角变小；

两板间插入一块玻璃，则电容器电容增大，由于电荷量不变，则极板间电压减小，静电计指针偏转角变小；

（2）[3]

AB．静电计的目的是观察电容器电压的变化情况，故A正确，B错误；

CD．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代，电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转，故CD错误。

故选A。

14. 小明同学进行“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。

（1）他按如图（a）所示的电路进行实验，请你在答题卷上将连线补充完整_________；

（2）开始实验前，图（a）中的滑动变阻器滑片应该滑在________，（选填“最左端”、“最右端”或“中间位置”），开关应处于断开状态；

（3）某次实验中电压表和电流表示数分别如图（b）所示，则电压表的读数为________V，此时对应的小灯泡阻值为________（计算结果保留三位有效数字）；

（4）实验结束之后，他描绘了如图（c）所示的图像，老师一看就判定是错误的，老师判定的依据是________。

A．应该用折线把所有点连接起来

B．小灯泡的电阻应该随着温度的升高而增大

C．小灯泡属于纯电阻，其图像应是一条直线

【答案】    ①       ②. 最右端    ③. 2.10    ④. 8.08    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]测绘小灯泡的伏安特性曲线实验，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电流表外接，实物电路图如图所示：

（2）[2]滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，开始实验前，图（a）中的滑动变阻器滑片应该滑在最右端，开关应处于断开状态。

（3）[3][4]由图（a）所示可知，电压表量程为3V，电流表量程为0.6A，由图（b）所示电压表表盘所示可知，其分度值为0.1V，示数为2.10V；电流表分度值为0.02A，示数为0.26A，此时小灯泡的电阻值

（4）[5]作图象时，应用平滑的曲线把各点连接起来，不能用折线把所有的点连接起来；灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，U﹣I图象是一条曲线不是直线，由图（c）所示图象可知，灯泡电阻随电压增大而减小，这是错误的，图像应该向上弯曲。

故选B。

四、解答题（本题共36分，作出必要的受力分析图、过程图、步骤）

15. 如图所示的两个串联电阻R1＝12kΩ，R2＝36kΩ，A、B两端的电压保持15V不变，那么：

（1）R1、R2两端的电压分别是多少？（开关S处于断开状态）

（2）如果电压表V的内阻是12kΩ，当开关S与C接触时电压表的读数是多少？（两次接触电压表极性连接均正确）

【答案】（1）3.75V，11.25V；（2）2.1V

【解析】

【详解】（1）串联电路中电流处处相等，由可知电压与电阻成正比，则、两端的电压分别是

（2）S与C接触时，电压表与并联，并联电阻为

则电压表的读数为

16. 有一个带电荷量的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电场力做的功，从B点移到C点，电场力对电荷做的功，问：若以B点电势为零，则：

（1）AB、BC间的电势差为多少？

（2）点电荷q在A、C点的电势能各为多少？

【答案】（1），；（2），

【解析】

【详解】（1）点电荷从A点移到B点，有

可得AB间的电势差为

点电荷从B点移到C点，有

可得BC间的电势差为

（2）取B点电势为零，根据电势差的定义公式，有

，

解得

，

根据电势能表达式

可得点电荷q在A、C点的电势能各为

17. 如图所示，真空中竖直平面内的A、B、C三点构成一个倾角为的直角三角形，BC边水平，A、B高度差为h=0.9m，D点是AC中点，B处固定一正点电荷Q，沿AC方向固定一条内壁光滑的绝缘细管（细管不会影响电荷间的相互作用），现在管内A点以初速度v0=3m/s，释放一质量为m=0.1kg，带电量为q=+0.1C的小球，小球到达底端C点时速度大小为。（g=10m/s2）求：

（1）小球运动到D点时的速度？

（2）DC间的电势差UDC。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据几何关系可知A、D到Q的距离相等，根据正电荷Q的等势线分布特点可知A、D两点电势相等，从A到D，电场力做功

WAD=0J

小球从A到D的过程中，根据动能定理有

解得

（2）小球从A到C的过程中，根据动能定理有

解得

因为，所以

18. 如图所示，在范围足够大的水平向左的匀强电场中，固定一内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与水平地面成，。一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，当小球到达管中某处（图中未标出）时，恰好与管道间无作用力且小球所受合力指向圆心。已知，，重力加速度大小为。求：

（1）说明小球电性、匀强电场的场强E大小；

（2）小球到达C处时的速度大小；

（3）小球到达D处时对圆管轨道的压力;

（4）若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程。

【答案】（1）；（2）；（3），沿OD向上；（4）

【解析】

【详解】（1）小球做直线运动时的受力情况如图所示

可知小球带正电，根据牛顿第二定律有

解得

（2）小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图所示

根据牛顿第二定律有

解得

（3）小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有

解得

在D点的向心力由重力和压力的合力提供

解得

由牛顿第三定律知对外轨道的压力

方向沿OD向上

（4）小球水平飞出后，在水平方向上做初速度为的匀变速运动，竖直方向上做自由落体运动，则水平方向上的加速度

根据动力学公式

解得

小球从管口D飞出到落地所用的时间设为t，则

解得

由于

说明小球在水平方向上速度为0时，小球尚未落地，则最大水平射程