四川省南充市阆中中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省南充市阆中中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
（时间：75分钟 满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.选择题作答时，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。解答题将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，只将答题卡上交。
一、单选题：（每小题只有一个符合要求的选项，共8个小题，4分/小题×8小题=32分）
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 由可知电场中某点的电场强度与成正比
B. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
C. 由可知，匀强电场中的任意两点、间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从点移动到点克服电场力做功为1J，则、两点间的电势差为
【答案】D
【解析】
【详解】A．
为电场强度的定义式，电场强度与无关，A错误；
B．
为点电荷的电场强度的决定式，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，B错误；
C．由
可知，匀强电场中沿电场线方向两点、间的距离越大，则两点间的电势越大，不是任意两点、间的距离越大，两点间的电势差也一定越大，C错误；
D．根据电势差的定义式
可知，带电荷量为1C正电荷，从点移动到点克服电场力做功为1J，则、两点间的电势差为，D正确；
故选D。
2. 如图，实线表示电场线，一带电粒子仅在电场力作用下经N到M的运动轨迹为图中虚线，则（ ）

A. M点的电势低于N点的电势
B. 粒子带正电，M点的电势高于N点的电势
C. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
D. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．带电粒子仅在电场力作用下经N到M的运动，由粒子运动轨迹及运动方向可知

该带电粒子带正电，且电场力在此过程中做负功，带电粒子由电势低位移移动到电势高的位置，即M点的电势高于N点的电势，且粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，AC错误，B正确；
D．电场线的疏密反映场强的大小，故M点的场强高于N点的场强，根据可知，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，D错误。
故选B。
3. 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为一根光滑绝缘细杆，放在两电荷连线的中垂线上，a、b、c三点所在水平直线平行于两点电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。下列说法中正确的是（ ）

A. b点的场强方向水平向右
B. a点的场强与c点的场强相同
C. b点的场强大于d点的场强
D. 套在细杆上的带电小环给一向下初速度释放后将做匀速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据等量异种电荷电场线分布可知

b点的场强水平向右，故A正确；
B．由对称性可知，a、c两点的场强大小相同，方向不同，故B错误；
C．b点的场强小于两点荷连线中点处的场强，而两点荷连线中点处的场强小于d点的场强，则b点的场强小于d点的场强，故C错误；
D．套在细杆上的带电小环由静止释放后，由于竖直方向只受重力，电场力垂直细杆方向，则小环将做匀加速直线运动，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，真空中，平行板电容器上极板MN与下极板PQ正对且倾斜放置，与水平面夹角为θ，金属板相距为d，其间形成匀强电场。一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是（ ）

A. 该电容器MN极板一定带负电
B. 液滴从P点到N点的过程中速度一定增加
C. 液滴从P点到N点的过程中电势能一定减少
D. 油滴的加速度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．一带电液滴在电场力和重力作用下由P点沿直线运动到N点，分析可知带电液滴受力如图所示

电场力和重力恒定，合力恒定不为零，加速度恒定方向沿向下，该液滴一定做匀减速直线运动，由于不清楚液滴的电性，所以无法判断MN极板带正电还是负电，故ABD错误；
C．由图可知，液滴所受电场力和液滴运动方向的夹角为锐角，可知电场力做正功，液滴电势能减小，故C正确。
故选C。
5. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中，关于两电阻的描述正确的是（ ）
A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大
B. 电阻b的阻值
C. 在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值
D. 在电阻b两端加4V电压时，流过电阻的电流是2A
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电阻的决定式有
可知，图像中，图像上的某一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，图像a中，图像上的点与原点连线的斜率随电流增大逐渐增大，则电阻a的阻值随电流的增大而减小，故A错误；
B．由于横坐标与纵坐标的标度关系不确定，因此不能够用图像倾角的正切值来求斜率，故B错误；
C．在两图线交点处，根据上述，交点与原点连线的斜率相同，即交点处电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C错误；
D．根据上述，结合图像可知，电阻b的阻值为一定值
解得
在电阻b两端加4V电压时，流过电阻的电流是
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某LED灯泡的图线，用该电源和灯泡串联起来组成闭合回路，灯泡恰能正常发光。下列说法正确的是（ ）

A. 电源的内阻为
B. 灯泡正常发光时的功率小于5W
C. 灯泡的阻值随其电压增大而增大
D. 将灯泡换成的定值电阻后，电源的输出功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图线的斜率的绝对值为电源内阻，可得此电源的内阻
故A错误；
B．两图线的交点表示小灯泡与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压
额定电流
则额定功率为
故B错误；
C．根据欧姆定律
可知灯泡图像上的点与原点连线的斜率表示电阻的大小，可知小灯L的电阻随两端电压的增大而减小，故C错误；
D．电源的输出功率图像如下

由图可看出当时输出功率最大，由选项B知小灯泡L的额定电压，额定电流，则小灯泡正常发光时的电阻为
若把灯泡L换成阻值恒为的纯电阻，则更接近内阻，则电源的输出功率变大，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（ ）

A. 电容器的带电量将增大
B. 在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流
C. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
D. M点电势将降低
【答案】D
【解析】
【详解】AB．将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大由
可知电容器的电容变小，又
电压U不变。因此电容器带电量减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流电阻R中有向右的电流。选项AB错误；
C．根据电容器内部电场强度
可知，d增大，场强减小，油滴受到向上的电场力减小，将向下运动，选项C错误；
D．A、B两板间的电场强度E减小，由
可知，M点电势降低。选项D正确。
故选D。
8. 某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是（ ）

A. 粒子从O向右运动到x1运动的过程中做匀减速运动
B. 粒子从O运动到x3的过程中，电势能先增大后减小再增大
C. 若，则粒子运动到x₃处时速度最大，其大小为
D. 若，粒子运动到x₂时速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像的斜率表示电场强度，由图像可知粒子从O向右运动到x1运动的过程中电场强度减小，方向沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向，粒子做加速度减小的减速运动，故A错误；
B．粒子从O运动到x3的过程中，电势先增大后减小，根据
电势能先增大后减小，故B错误；
C．若，则粒子运动到x₃处时电势能最小，电势能减少量最大，动能的增加量增大，速度最大，根据动能定理有
解得
故C正确；
D．若，粒子沿x轴正方向做减速运动，当减速为零时，根据动能定理有
解得
则粒子运动不到x₂位置速度就减为零了，故D错误。
故选C。
二、多选题：（每小题有多个选项符合要求，共3个小题，6分/小题×3小题=18分。注：每个小题选项全符合参考答案，得6分；若部分选项符合参考答且没有错误选项，得3分；若部分选项符合参考但有错误选项，得0分）
9. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关k，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电流表、电压表V2示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU2，下列说法正确的是
A. I减小B. U1、U2均减小
C. 变小，变大D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．P下滑，R2增加则总电阻增加，则I变小，内电压变小，路端电压变大，则U3变大，根据欧姆定律可知，定值电阻R1两端的电压U1变小，滑动变阻器R2两端的电压U2变大，故A正确，B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知
解得
恒定不变，故C错误；
D．根据伏安特性曲线可知
恒定不变，根据闭合电路欧姆定律得
则
故D正确．
10. 有一电场在x轴上各点的电场强度分布如图所示。现将一带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则关于该电场在x轴上各点的电势φ、带电粒子的动能、电势能以及动能与电势能之和随x变化的图像，正确的是（ ）

A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.带正电的粒子（不计重力）从O点静止释放，仅在电场力的作用下，带电粒子沿x轴运动，则电场力方向沿x轴正方向，电场线方向沿x轴正方向。沿电场线方向电势降低，A错误；
C.电场力做正功，动能增加，电势能减小，C错误；
B.由图像斜率大小代表电场力大小，斜率正负代表电场力方向，由图可知，场强先减小后增大，方向一直为正方向，电场力
先减小后增大，一直为正方向，与题中电场强度沿x轴变化一致，B正确；
D.由能量守恒
动能与电势能之和不变，D正确。
故选BD。
11. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像，当t =0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动
B. 2s末带电粒子回到出发点
C. 3s末带电粒子的速度为零
D. 0~1.5s内，电场力做的总功为零
【答案】CD
【解析】
【详解】根据，可知带电粒子在第1s匀加速运动，在第2s内先匀减速后反向加速所以不是始终向同一方向运动，故A错误；带电粒子的υ-t图像如图所示，图像与t轴围成图形的面积表示位移，时间轴上方为正，时间轴下方为负，可知在t =2s时位移不为零，故B错误；粒子在第3s末的瞬时速度刚好减到零，故C正确；第1.5s末的速度为零，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前1.5s内动能的变化量为零，即电场力做的总功为零，故D正确.
三、实验题：（共计19分，12题(1)每小空1分，3个小空，共3分，(2)每小空2分，3个小空，共6分；13题(1)、(2)，每小空2分，5个空，共10分）
12. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_____cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω。
（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R外，实验室还备有的。实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________。（均填器材前的字母代号）
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
C．电流表A1（量程0．6A，内阻约为1Ω）；
D．电流表A2（量程3A，内阻约为0．2Ω）；
E．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω，1．0A）；
F．滑动变阻器R2（阻值范围0~2000Ω，0．1A）；
G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干。
【答案】 ①. 1.844（1.842~1.846均可） ②. 4.240 ③. 6.0 ④. A ⑤. C ⑥. E
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]．螺旋测微器读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为：D=1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm。
游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数，游标尺为20刻度，游标卡尺精度值为0.05mm，由题图乙知，长度为L=42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm。
多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为6×1Ω=6.0Ω。
（2）[4][5][6]．待测电阻大约6Ω，若用滑动变阻器R2（阻值范围0～2000Ω，0.1A）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，1.0A）；电源电动势为3V，所以电压表应选3V量程的。为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为，所以电流表量程应选0.6A量程的。即电压表应选A，电流表应选C，滑动变阻器应选E。
13. 某实验小组成员要测量两节新干电池的电动势和内阻，设计并连接成了如图甲所示的电路，电压表V的量程为，内阻很大，为阻值约为几欧的定值电阻。

（1）实验先测出的阻值；闭合电键前，将电阻箱阻值R调到________（填“最大”或“最小”），闭合，接到A，调节电阻箱的阻值使电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为________V，记录这时电阻箱接入电路的电阻；保持电阻箱示数不变，将切换到B，记录这时电压表的示数；则________（用、、表示）；
（2）再将接到A，多次调节电阻箱，记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻R及对应的电压表的示数U，以为纵轴，为横轴，作图像，若图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则电池的电动势________，内阻________（均用已知和测量的物理量表示）。
【答案】 ①. 最大 ②. 1.10 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，闭合电键前，将电阻箱阻值调到最大
[2][3]图乙所示电压表示数为，由于电压表内阻很大，则
得到
（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律
得到
根据题意可知
得到
得到
四、解答题：（14题，6分；15题，10分；16题：15分。共计31分）
14. 如图所示，电源电动势，内阻，，，，。
（1）闭合开关S，求稳定后通过的电流；
（2）然后将开关S断开，求开关S从闭合状态到断开状态，电容器所带电荷量的变化量。
【答案】（1）2A；（2）3×10-4C
【解析】
【详解】（1）闭合开关S，和串联，电容器充电稳定后，根据闭合电路的欧姆定律得，通过的电流为
解得

（2）开关S闭合时，电容器两端的电压等于电阻两端的电压
开关S断开后，电路达到稳定后，电容器两端的电压等于电源电动势
则电容器两端的电压变化量为
电容器电荷量的变化量
15. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿偏转电场极板间的中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，点为荧光屏的中心。已知电子质量m、电荷量e、加速电场电压、偏转电场电压U、极板的长度、板间距离d、极板的末端到荧光屏的距离为且（忽略电子所受重力）。求：
（1）电子射入偏转电场时的初速度；
（2）电子在偏转电场中的偏转位移y；
（3）电子打在荧光屏上的P点到点的距离h。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中做类平势运动，沿电场力方向有
运动的时间为
解得
（3）根据相似三角形有
得电子打在荧光屏上的P点到点的距离
16. 如图所示，在水平轨道AB的末端处，平滑连接一个半径R = 0.4m的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平轨道相切，C点为半圆形轨道的中点，D点为半圆形轨道的最高点，整个轨道处在电场强度水平向右、大小E = 4 × 103V/m的匀强电场中、将一个质量m = 0.1kg、带正电的小物块（视为质点），从水平轨道的A点由静止释放，小物块恰好能通过D点。小物块的电荷量q = 2 × 10－4C，小物块与水平轨道之间的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度大小g = 10m/s2。求：
（1）A、B两点间的距离L；
（2）小物块通过C点时对轨道的压力大小FN；
（3）小物块在水平轨道AB上的落点到B点的距离x。
【答案】（1）；（2）5.4N；（3）0.16m
【解析】
【详解】（1）小物块恰好能通过点，由牛顿第二定律可知
解得
vD = 2m/s
从A点到D点由动能定理有
解得A、B两点间的距离
（2）从C点到D点由动能定理有
在C点由牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律，小物块通过C点时对轨道的压力大小
FN = N = 5.4N
（3）从D点出去，在竖直方向上做自由落体，则
水平方向上
qE = ma
解得