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2024天津武清区高二上学期期中物理试题含解析
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这是一份2024天津武清区高二上学期期中物理试题含解析，文件包含天津市武清区2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题含解析docx、天津市武清区2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共14页， 欢迎下载使用。
一、单项选择题(每小题5分，共25分)
1. 如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（ ）
A. 金属球带负电B. 金属球带正电
C. 金属球和金箔片均带正电D. 金属球和金箔片均带负电
【答案】A
【解析】
【详解】带正电的绝缘棒左端靠近原来不带电的验电器的金属球时，由于静电感应现象，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电。
故选A。
2. 如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（ ）
A. A、B接触前，B球上没有电子
B A、B接触前，A球上有1×1010个电子
C. A、B接触时，A 球失去1×1010个电子
D. A、B接触时，B球得到5×109个电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．B球不带电，表明B呈现电中性，但是B球上仍然有电子，故A错误；
B．A、B接触前，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，表明A上的净电荷量为-1.6×10-9C ，其对应的电子的数目为
该电子数目是净电荷量对应的电子数，A球上实际上的电子数还包含净电荷之外的与正电荷量大小相等的电子，即A球上的电子数大于1×1010个，故B错误；
C．由于A、B完全相同，根据接触起电规律，A、B接触后，A失去电荷量为-8×10-10C，则A 球失去的电子数目为
故C错误；
D．根据上述，可知A、B接触后，B得到电荷量为-8×10-10C，则B球得到的电子数目为
故D正确。
故选D。
3. 真空中两个静止点电荷间的库仑力为F，若仅将一个点电荷的电荷量增加到原来的6倍，则它们之间的库仑力变为（ ）
A. 2FB. 4FC. 6FD. 8F
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律有
可知，若仅将一个点电荷的电荷量增加到原来的6倍，则它们之间的库仑力变为6F。
故选C。
4. 如图所示，A、B是构成平行金属板电容器的两水平金属极板，P、C、D是板间的三个点，开关S打开时极板不带电，开关S闭合后，两板间产生匀强电场，P点的场强大小为 。 已知A、B 间的距离为 10cm， C点到A板的距离为2cm，D点到B板的距离也为2cm，下列说法正确的是（ ）
A. P 点的场强方向向上
B. C、D 两点间的电势差为
C. 闭合S瞬间，有电流从下到上流过电阻R
D. P点的电势小于零
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图可知，A板带正电，B板带负电，板间场强方向向下，A错误；
B．由于A、B 间的距离为 10cm，C点到A板的距离为2cm，D点到B板的距离也为2cm，所以CD间距离为
C、D 两点间的电势差
B正确；
C．闭合S瞬间，电容器充电，负电荷从电源负极流向B板，所以通过电阻R的电流方向为从上到下，C错误；
D．如图可知，B板接地，电势为零，板间场强方向向下，所以P点的电势大于B板电势大于零，D错误。
故选B。
5. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一带电滑块从A点沿粗糙绝缘的水平面以100J 的初动能向左滑动，第一次到达B点时，动能减少了20J，其中有15J转化为电势能，下面说法正确的是（ ）
A. 滑块带负电
B. 滑块向左运动过程中机械能不变
C. 滑块从A点第一次到达B点的过程摩擦生热为5J
D. 滑块运动过程中的最大电势能为75J
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电滑块从A点到B点过程，电势能增加，则电场力对滑块做负功，电场力方向向右，与电场方向相同，则滑块带正电，故A错误；
B．滑块向左运动过程中，电场力和摩擦力均对滑块做负功，滑块的机械能减少，故B错误；
C．带电滑块从A点到B点过程，动能减少了20J，电势能增加了15J，根据能量守恒可知该过程因摩擦生热为5J，故C正确；
D．带电滑块从A点到B点过程，电势能增加了15J，因摩擦生热为5J，则有
，
可得电场力与摩擦力之比为
从A点到速度为零过程，根据动能定理可得
则滑块向左运动过程中，电场力做功
可知电势能最大增加量为，由于不清楚带电滑块在初位置A点的电势能具体值，所以不能确定滑块最大电势能的具体值，故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每小题5分，共15分。答对但不全的给3分，有错答的不给分)
6. 根据电容器的电容定义式 C=可知（ ）
A. 电容器的电容C与电荷量Q成正比B. 电容器在充电过程中电容大小不变
C. 电容器的带电荷量与两板间电压成正比D. 电容器不带电时，它的电容为零
【答案】BC
【解析】
【详解】AD．电容器的电容C是由电容器本身决定的，与所带的电荷量Q无关，选项AD错误；
B．电容器的电容是由电容器本身决定的，在充电过程中电容大小不变，选项B正确；
C．根据Q=CU可知，电容器的带电荷量与两板间电压成正比，选项C正确。
故选BC。
7. 两电阻R1、R2的I-U 图线如图所示， 下列说法正确的是（ ）
A. R1>R2
B R2=2R1
C. 两电阻电流相同时，UR1=2UR2
D. 两电阻的电压相同时，IR1=2IR2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图像可解得
，
所以
R2=2R1
故A错误，B正确；
CD．两电阻的电流相同时，电压与电阻成正比，有UR2=2UR1，两电阻的电压相同时，电流与电阻成反比，有IR1=2IR2，故C错误，D正确；
故选BD。
8. 如图所示，a、b、c是某点电荷A 电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子B仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）
A. 点电荷A 带正电
B. P 点的电场强度比Q点小
C. P、Q两点电势可能相等
D. 粒子 B 在 P 点比 Q 点动能大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据带负电的粒子B的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向右，可知电场线大致向左，则点电荷A 带正电，故A正确；
B．电场线的疏密反映场强大小，可知P 点的电场强度比Q点大，故B错误；
CD．若粒子B从P点运动到Q点，则电场力做负功，动能减小，电势能变大，则Q点电势比P点低，粒子 B 在 P 点动能比 Q 点动能大，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 在“测金属丝的电阻率”实验中
（1）用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图1所示，该金属丝的直径为_____mm。
（2）请你完成图2中的电路连接，要求在实验中电压表的示数可调至0，并有较大的调节范围_____。闭合开关S进行实验前应将滑片P置于滑动变阻器R的_____端（填“A”或“B”）。
（3）某同学测量金属丝直径的数值偏小，其它物理量的测量不考虑误差，则得到的电阻率的测量值_____真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 0.518 ②. ③. B ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1] 螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为0.5mm+mm=0.518mm
（2）[2] [3]根据实验要求在实验中电压表的示数可调至0，并有较大的调节范围，可知滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，滑片P应置于B端，如图：
（3）[4]根据电阻定律有
解得
测量金属丝直径的数值偏小，则电阻率测量值小于真实值。
10. 如图所示，相距为2d的A、B两点固定着等量异种点电荷，电荷量分别为在AB连线的中垂线上取一点P，PO⊥AB，α=60°。已知静电力常量为k。求：
（1）O点的场强大小和方向；
（2）P点场强大小和方向。
【答案】（1），方向向右；（2），方向平行A、B连线向右
【解析】
【详解】（1）+Q和 -Q在O点的场强方向均为向右，所以O点的场强方向向右，O点的场强大小为
（2）+Q在P点的场强方向沿AP连线向上，-Q在P点的场强方向沿PB连线向下。
则P点的场强大小为
P点的场强方向平行A、B连线向右
11. 如图所示，长l = 1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=10⁻⁶C,小球质量为 m=4×10⁻⁴kg，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求:
（1）匀强电场的场强大小；
（2）若改变匀强电场的场强大小和方向，使小球仍能在图示位置保持静止，则匀强电场的场强最小值及方向。
【答案】（1）；（2），方向与细绳方向垂直且向上
【解析】
【详解】（1）小球受三个力作用，如图所示。
根据平衡条件有
，
解得
E = 3×103 N/C
（2）分析可知，场强方向与细绳方向垂直且向上时场强最小。设场强的最小值为E1，粒子受力情况如图所示
根据平衡条件有
mgsinθ= E1q
解得
E1 = 2.4×103 N/C
方向与细绳方向垂直且向上
12. 如图所示，两平行金属板水平放置，两极板间距离d=12cm，极板长l=20cm，两板之间的电压U=120V，上极板带正电荷，下极板带负电并放在水平地面上。一带电粒子质量m=2.0×10⁻¹¹kg，电荷量q=+4×10⁻¹⁰C， 该带电粒子以水平速度v₀=100m/s沿着上极板的边缘垂直于电场方向进入两极板间电场中。整个运动过程不计带电粒子的重力，两极板外无电场。求：
（1）带电粒子经过两板间的时间；
（2）带电粒子射出电场时竖直方向的侧移量；
（3）带电粒子落地点离下极板右端的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）0.2m
【解析】
【详解】（1）粒子沿水平方向匀速运动，经过两板间的时间为t
（2）粒子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，射出电场时竖直方向的侧移量为y
代入数据，可得
（3）粒子射出电场后做匀速直线运动。设带电粒子落地点离下极板右端的距离为x，粒子射出电场的方向与水平方向的夹角为θ，如图所示。
由几何关系得
粒子射出电场时，水平速度与竖直速度的关系为
代入数据，解得
一、单项选择题(每小题5分，共25分)
1. 如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（ ）
A. 金属球带负电B. 金属球带正电
C. 金属球和金箔片均带正电D. 金属球和金箔片均带负电
【答案】A
【解析】
【详解】带正电的绝缘棒左端靠近原来不带电的验电器的金属球时，由于静电感应现象，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电。
故选A。
2. 如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（ ）
A. A、B接触前，B球上没有电子
B A、B接触前，A球上有1×1010个电子
C. A、B接触时，A 球失去1×1010个电子
D. A、B接触时，B球得到5×109个电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．B球不带电，表明B呈现电中性，但是B球上仍然有电子，故A错误；
B．A、B接触前，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，表明A上的净电荷量为-1.6×10-9C ，其对应的电子的数目为
该电子数目是净电荷量对应的电子数，A球上实际上的电子数还包含净电荷之外的与正电荷量大小相等的电子，即A球上的电子数大于1×1010个，故B错误；
C．由于A、B完全相同，根据接触起电规律，A、B接触后，A失去电荷量为-8×10-10C，则A 球失去的电子数目为
故C错误；
D．根据上述，可知A、B接触后，B得到电荷量为-8×10-10C，则B球得到的电子数目为
故D正确。
故选D。
3. 真空中两个静止点电荷间的库仑力为F，若仅将一个点电荷的电荷量增加到原来的6倍，则它们之间的库仑力变为（ ）
A. 2FB. 4FC. 6FD. 8F
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律有
可知，若仅将一个点电荷的电荷量增加到原来的6倍，则它们之间的库仑力变为6F。
故选C。
4. 如图所示，A、B是构成平行金属板电容器的两水平金属极板，P、C、D是板间的三个点，开关S打开时极板不带电，开关S闭合后，两板间产生匀强电场，P点的场强大小为 。 已知A、B 间的距离为 10cm， C点到A板的距离为2cm，D点到B板的距离也为2cm，下列说法正确的是（ ）
A. P 点的场强方向向上
B. C、D 两点间的电势差为
C. 闭合S瞬间，有电流从下到上流过电阻R
D. P点的电势小于零
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图可知，A板带正电，B板带负电，板间场强方向向下，A错误；
B．由于A、B 间的距离为 10cm，C点到A板的距离为2cm，D点到B板的距离也为2cm，所以CD间距离为
C、D 两点间的电势差
B正确；
C．闭合S瞬间，电容器充电，负电荷从电源负极流向B板，所以通过电阻R的电流方向为从上到下，C错误；
D．如图可知，B板接地，电势为零，板间场强方向向下，所以P点的电势大于B板电势大于零，D错误。
故选B。
5. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一带电滑块从A点沿粗糙绝缘的水平面以100J 的初动能向左滑动，第一次到达B点时，动能减少了20J，其中有15J转化为电势能，下面说法正确的是（ ）
A. 滑块带负电
B. 滑块向左运动过程中机械能不变
C. 滑块从A点第一次到达B点的过程摩擦生热为5J
D. 滑块运动过程中的最大电势能为75J
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电滑块从A点到B点过程，电势能增加，则电场力对滑块做负功，电场力方向向右，与电场方向相同，则滑块带正电，故A错误；
B．滑块向左运动过程中，电场力和摩擦力均对滑块做负功，滑块的机械能减少，故B错误；
C．带电滑块从A点到B点过程，动能减少了20J，电势能增加了15J，根据能量守恒可知该过程因摩擦生热为5J，故C正确；
D．带电滑块从A点到B点过程，电势能增加了15J，因摩擦生热为5J，则有
，
可得电场力与摩擦力之比为
从A点到速度为零过程，根据动能定理可得
则滑块向左运动过程中，电场力做功
可知电势能最大增加量为，由于不清楚带电滑块在初位置A点的电势能具体值，所以不能确定滑块最大电势能的具体值，故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每小题5分，共15分。答对但不全的给3分，有错答的不给分)
6. 根据电容器的电容定义式 C=可知（ ）
A. 电容器的电容C与电荷量Q成正比B. 电容器在充电过程中电容大小不变
C. 电容器的带电荷量与两板间电压成正比D. 电容器不带电时，它的电容为零
【答案】BC
【解析】
【详解】AD．电容器的电容C是由电容器本身决定的，与所带的电荷量Q无关，选项AD错误；
B．电容器的电容是由电容器本身决定的，在充电过程中电容大小不变，选项B正确；
C．根据Q=CU可知，电容器的带电荷量与两板间电压成正比，选项C正确。
故选BC。
7. 两电阻R1、R2的I-U 图线如图所示， 下列说法正确的是（ ）
A. R1>R2
B R2=2R1
C. 两电阻电流相同时，UR1=2UR2
D. 两电阻的电压相同时，IR1=2IR2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图像可解得
，
所以
R2=2R1
故A错误，B正确；
CD．两电阻的电流相同时，电压与电阻成正比，有UR2=2UR1，两电阻的电压相同时，电流与电阻成反比，有IR1=2IR2，故C错误，D正确；
故选BD。
8. 如图所示，a、b、c是某点电荷A 电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子B仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）
A. 点电荷A 带正电
B. P 点的电场强度比Q点小
C. P、Q两点电势可能相等
D. 粒子 B 在 P 点比 Q 点动能大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据带负电的粒子B的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向右，可知电场线大致向左，则点电荷A 带正电，故A正确；
B．电场线的疏密反映场强大小，可知P 点的电场强度比Q点大，故B错误；
CD．若粒子B从P点运动到Q点，则电场力做负功，动能减小，电势能变大，则Q点电势比P点低，粒子 B 在 P 点动能比 Q 点动能大，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 在“测金属丝的电阻率”实验中
（1）用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图1所示，该金属丝的直径为_____mm。
（2）请你完成图2中的电路连接，要求在实验中电压表的示数可调至0，并有较大的调节范围_____。闭合开关S进行实验前应将滑片P置于滑动变阻器R的_____端（填“A”或“B”）。
（3）某同学测量金属丝直径的数值偏小，其它物理量的测量不考虑误差，则得到的电阻率的测量值_____真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 0.518 ②. ③. B ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1] 螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为0.5mm+mm=0.518mm
（2）[2] [3]根据实验要求在实验中电压表的示数可调至0，并有较大的调节范围，可知滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，滑片P应置于B端，如图：
（3）[4]根据电阻定律有
解得
测量金属丝直径的数值偏小，则电阻率测量值小于真实值。
10. 如图所示，相距为2d的A、B两点固定着等量异种点电荷，电荷量分别为在AB连线的中垂线上取一点P，PO⊥AB，α=60°。已知静电力常量为k。求：
（1）O点的场强大小和方向；
（2）P点场强大小和方向。
【答案】（1），方向向右；（2），方向平行A、B连线向右
【解析】
【详解】（1）+Q和 -Q在O点的场强方向均为向右，所以O点的场强方向向右，O点的场强大小为
（2）+Q在P点的场强方向沿AP连线向上，-Q在P点的场强方向沿PB连线向下。
则P点的场强大小为
P点的场强方向平行A、B连线向右
11. 如图所示，长l = 1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=10⁻⁶C,小球质量为 m=4×10⁻⁴kg，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求:
（1）匀强电场的场强大小；
（2）若改变匀强电场的场强大小和方向，使小球仍能在图示位置保持静止，则匀强电场的场强最小值及方向。
【答案】（1）；（2），方向与细绳方向垂直且向上
【解析】
【详解】（1）小球受三个力作用，如图所示。
根据平衡条件有
，
解得
E = 3×103 N/C
（2）分析可知，场强方向与细绳方向垂直且向上时场强最小。设场强的最小值为E1，粒子受力情况如图所示
根据平衡条件有
mgsinθ= E1q
解得
E1 = 2.4×103 N/C
方向与细绳方向垂直且向上
12. 如图所示，两平行金属板水平放置，两极板间距离d=12cm，极板长l=20cm，两板之间的电压U=120V，上极板带正电荷，下极板带负电并放在水平地面上。一带电粒子质量m=2.0×10⁻¹¹kg，电荷量q=+4×10⁻¹⁰C， 该带电粒子以水平速度v₀=100m/s沿着上极板的边缘垂直于电场方向进入两极板间电场中。整个运动过程不计带电粒子的重力，两极板外无电场。求：
（1）带电粒子经过两板间的时间；
（2）带电粒子射出电场时竖直方向的侧移量；
（3）带电粒子落地点离下极板右端的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）0.2m
【解析】
【详解】（1）粒子沿水平方向匀速运动，经过两板间的时间为t
（2）粒子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，射出电场时竖直方向的侧移量为y
代入数据，可得
（3）粒子射出电场后做匀速直线运动。设带电粒子落地点离下极板右端的距离为x，粒子射出电场的方向与水平方向的夹角为θ，如图所示。
由几何关系得
粒子射出电场时，水平速度与竖直速度的关系为
代入数据，解得
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