廣東省深圳市2023-2024學年高二上學期期中物理試卷（含答案）

廣東省深圳市2023-2024學年高二上學期期中物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題（每題4分，共28分。只有一個正確答案）1．如圖所示，兩個相同的金屬小球，小球A帶+q的電荷量，小球B帶+q2的電荷量，均可以看成點電荷，此時兩球的庫侖力大小為F?，F(xiàn)將金屬小球A、B接觸后再放回原來桌面的固定位置，兩球之間的庫侖力大小為FA．金屬小球A和B接觸時，一部分電子從小球B轉(zhuǎn)移到了小球A上B．小球A所帶電荷量可能為元電荷的任意實數(shù)倍C．FD．開始時兩小球之間是排斥力，且B球受到的庫侖力大于A球受到的庫侖力2．如圖所示，帶箭頭的實線表示某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。A、B為電場中兩點。下列說法中正確的是（）A．φB．EC．正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能D．電子在A點的受力方向與電場線方向相同3．在x軸方向存在一靜電場，其φ?x圖像如圖所示，一電子以一定的初速度沿x軸從O點運動到x4A．在x1B．從x2到x3受到的電場力和從x3C．在x1D．在x34．如圖所示，ABCD是勻強電場中的一個正方形區(qū)域，其中AB=BC=4cm。已知A點電勢為9V，D點電勢為12V，B點電勢為6V，則下列判斷正確的是（）A．C點電勢為3VB．勻強電場的場強大小是150VC．勻強電場的方向沿DB連線由D指向BD．將電子從A點移動到C點電場力做功為6eV5．電容式位移傳感器工作原理如圖所示，當被測物體在左、右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動。若電介質(zhì)板向左移動一微小位移x，下列說法正確的是（）A．電容器兩極板間電壓變小 B．電容器電容C變大C．電容器帶電量變少 D．有a→b方向的電流流過電阻6．如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的，已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=2mA，內(nèi)電阻A．甲表是電流表，R增大時量程增大B．乙表是電壓表，R減小時量程增大C．在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3V，則R=1200ΩD．在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.6A7．示波管原理圖如圖甲所示。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'之間都沒有加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線運動，打在熒光屏中心，產(chǎn)生一個亮斑如圖乙所示。若板間電勢差UXX'A． B．C． D．二、多選題（每題6分，共計18分；每道題有多個答案，全對得滿分，對但不全得3分，錯不得分。）8．某公式測試電池的路端電壓隨干路電流的變化關系和某一定值電阻R兩端的電壓與通過該電阻的電流關系的U-I圖像如圖所示。若將該電源與定值電阻R串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，下列分析中正確的是（）A．甲反映定值電阻R的圖像，R=4.0ΩB．乙反映電源的圖像，其電動勢E=5.0VC．電源內(nèi)阻是53D．該電池的短路電流是3A9．如圖甲所示為靜電除塵設備的結(jié)構(gòu)示意圖，把高壓電源的正極接在金屬圓筒上，負極接到圓筒中心懸掛的金屬線上，其橫向截面圖如圖乙所示，虛線PQ是某帶電粉塵的運動軌跡，則下列說法正確的是（）A．電場中P點的場強大于Q點的場強B．電場中P點的電勢高于Q點的電勢C．粉塵最終會附著在中心金屬線上并沿中心金屬線下落D．粉塵由Q點運動至P點，電勢能逐漸減小10．某實驗小組設計了一個電子秤，其原理如圖所示，托盤與電阻可以忽略的金屬彈簧相連，當托盤放上物塊時，彈簧被壓縮，電路中的總電阻發(fā)生變化，電壓表、電流表示數(shù)均隨之改變，若物塊質(zhì)量m越大，則下列說法中正確的是（）A．電流表示數(shù)越大 B．電流表示數(shù)越小C．電壓表示數(shù)越大 D．電壓表示數(shù)越小三、實驗題11．（1）有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是mm。（2）用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是mm。（3）某同學準備測量金屬絲的電阻Rx（大約12Ω），除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：

A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）

B．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）

C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）

D．電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻約為1Ω）

E．滑動變阻器R1（0～5Ω，0.6A）

F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．輸出電壓為4V的直流穩(wěn)壓電源E

H．開關S，導線若干實驗中應選用的電壓表是，電流表是，滑動變阻器是（填器材前序號）。（4）要求實驗誤差較小，并且電壓可以從0開始調(diào)節(jié)，請在虛線框內(nèi)設計最合理的電路圖。12．如圖甲所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實驗裝置的電路圖。電源輸出電壓恒為8V，S是單刀雙擲開關，G為靈敏電流計，C為平行板電容器。（已知電流I=Q（1）當開關S接時（選填“1”或“2”），平行板電容器充電，在充電開始時電路中的電流比較（選填“大”或“小”）。電容器放電時，流經(jīng)G表的電流方向與充電時（選填“相同”或“相反”）。（2）將G表換成電流傳感器（可顯示電流I的大小），電容器充電完畢后，將開關S扳到2，讓電容器再放電，其放電電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，已知圖線與橫軸所圍的面積約為41個方格，則電容器釋放的電荷量Q為C，可算出電容器的電容C為F。四、解答題13．某電動車公司為了測定電池的電動勢和內(nèi)阻，測試裝置的電路圖如下：其中R1=8Ω，R2=2Ω。當開關處于位置1時，電流表示數(shù)I1=0.2A，當開關處于位置2時，電流表示數(shù)I2=0.5A。求電源的電動勢E和內(nèi)阻r。14．如圖所示，電荷量分別為為+Q，+9Q的兩帶電小球A、B，用兩根不可伸長的絕緣細線懸掛于O點，靜止時A、B兩球處于同一水平線上，已知O點到A球的距離OA=2L，∠AOB=90°，∠OAB=60°，靜電力常量為k，帶電小球均可視為點電荷，求：（1）A、B兩球間的庫侖力大??；（2）A、B兩球的質(zhì)量之比；（3）A、B連線中點處的電場強度大小及方向。15．如圖所示，一真空示波管的電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電場加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，偏轉(zhuǎn)電場的右端到熒光屏的距離為x，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子重力。（1）求電子穿過A板時的速度大小v0；（2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y；（3）求OP的距離Y。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、金屬小球A和B接觸時，根據(jù)“電荷均分原理”可知，最后二者的電荷量均為q'=所以B球所帶的正電荷量增加，A球所帶的正電荷量減少，說明一部分電子從小球B轉(zhuǎn)移到了小球A上，故A正確；

B、任何帶電體所帶的電荷量一定為元電荷的整數(shù)倍，所以小球A所帶電荷量不可能為任意的實數(shù)倍，故B錯誤；

C、原來二者之間的庫侖力大小為F=k接觸后再放回原來的位置，兩球之間的庫侖力大小為F'=k所以F'=故C錯誤；

D、同種電荷相互排斥，所以是斥力，根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力總是等大反向的，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】帶電體接觸后，電荷會先中和后平分，注意掌握帶電的實質(zhì)。任何帶電體所帶的電荷量一定為元電荷的整數(shù)倍。根據(jù)庫侖定律求出前后兩次兩球之間庫侖力的大小，在比較兩者之間大小關系。掌握牛頓第三定律的具體內(nèi)容。2．【答案】C【解析】【解答】A、沿電場線方向電勢降低，且同一等勢面上電勢相等，可知φA<φB，故A錯誤；

B、電場線越密集的地方，場強越大，由圖可知EA>EB，故B錯誤；

C、根據(jù)

Ep=qφ

可知正電荷在電勢高的地方電勢能大，故正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能，故C正確；

D、電子帶負電，電子在A點的受力方向與電場線方向相反，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】沿電場線方向電勢降低，同一等勢面上電勢相等。電場線越密集的地方，場強越大。確定電勢與電勢能的關系時，注意帶電體的電性。3．【答案】B【解析】【解答】A、電荷在某點的電勢能為

Ep=φq

由公式可知，負點電荷在電勢越大的地方，電勢能越小，所以該電子在x1處的電勢能最小，故A錯誤；

B、φ-x圖像中斜率的正負表示電場強度方向，由圖可知，x2到x3和x3到x4的場強方向相同，所以電子在x2到x3和x3到x4受到的電場力方向相同，故B正確；

C、φ-x圖像中斜率表示電場強度，可知電子在x1處受到的電場力為0，故C錯誤；

D、φ-x圖像中斜率表示電場強度，x3處的斜率不為0，所以x3處的電場強度不為0，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】φ-x圖像中斜率的正負表示電場強度方向，斜率的大小表示電場強度的大小。電勢為零的位置，電場強度不一定為零。確定電勢與電勢能之間的關系時，注意帶電體所帶電性。4．【答案】C【解析】【解答】A、依題意，根據(jù)勻強電場的特點，可得φ求得C點電勢為φ故A錯誤；

BC、由于φ所以AC連線為該勻強電場中的一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直，且由高等勢線指向低等勢線，可知DB連線為該勻強電場中的一條電場線，且場強方向由D指向B，可得該勻強電場的電場強度大小為E=故B錯誤，C正確；

D、將電子從A點移動到C點電場力做功為W故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】勻強電場中，平行且相等的直線兩端點的電勢差相等。根據(jù)等勢面上電勢相等，確定等勢面，繼而確定電場的方向。再根據(jù)電勢差與場強的關系求出勻強電場場強的大小。注意掌握電場力做功與電勢差的關系。5．【答案】B【解析】【解答】AB、若電介質(zhì)板向左移動一微小位移x，電介質(zhì)插入兩板間的長度增大，根據(jù)C=可知電容C增大；電容器與電源連接，電壓不變，故A錯誤，B正確；

CD、根據(jù)C=可知，若電容C增大，則Q增大，電容器充電，電量變大，同時有b→a方向的電流流過電阻，故CD錯誤。

故答案為：B。

【分析】確定電容器是屬于電勢差不變，還是屬于電荷量不變。再根據(jù)電容的定義式和決定式判斷電容及電荷量、電壓的變化情況。放電時，電荷量或電壓減小，電流方向與充電時相反。6．【答案】C【解析】【解答】A、甲由一個靈敏電流表G和一個變阻器R并聯(lián)，利用并聯(lián)電阻的分流，改裝成電流表，電流表的量程為I=可知當R增大時，量程減小，故A錯誤；

B、甲由一個靈敏電流表G和一個變阻器R串聯(lián)，利用串聯(lián)電阻的分壓，改裝成電壓表，電壓表的量程為U=I可知當R減小時，量程減小，故B錯誤；

C、由公式U=I可得改裝成的電壓表的量程為3V時R=1200Ω故C正確；

D、由公式I=可知裝成的電流表的量程為0.6A時R=1.003Ω故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】掌握電表改裝的原理，根據(jù)原理分析外接電阻阻值的大小與改裝后電表量程的關系。根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)電路規(guī)律求解改裝所需電阻阻值。7．【答案】C【解析】【解答】YY'之間為恒定電壓，電子帶負電，故電子向Y軸正方向偏轉(zhuǎn)，在XX'之間加如圖丙所示的正弦電壓，電子在X軸方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電壓越大側(cè)移量越大，由運動的合成，會在熒光屏上看到過Y軸正方向上某點且平行X軸的一條水平的亮線（在Ⅰ、Ⅱ象限），故C正確，ABD錯誤。

故答案為：C。

【分析】對于示波管模型，可分別單獨討論在一個方向上加壓時，粒子在光屏上呈現(xiàn)的圖像，再對兩個圖像進行疊加得到最終的圖像。8．【答案】A,B【解析】【解答】A、甲反映定值電阻R的U-I關系R=故A正確；

B、根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-Ir當I=0時，U=E，根據(jù)幾何關系，電源電動勢E=5V故B正確；

C、電源的內(nèi)阻等于乙圖線斜率絕對值的大小，斜率為r=故C錯誤。

D、電源短路電流為I'=故D錯誤。

故答案為：AB。

【分析】路端電壓隨干路電流的增大而減小，定值電阻R兩端的電壓與通過該電阻的電流成正比。根據(jù)圖像確定圖像所代表的物理意義。明確圖像斜率和截距的物理意義。再根據(jù)歐姆定律進行解答。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、電場線的疏密反映場強的大小，P點的場強小于Q點的場強，故A錯誤；

B、沿電場線電勢降低，P點的電勢高于Q點的電勢，故B正確；

CD、強電場作用下，空氣發(fā)生電離，粉塵會吸附電子帶負電，從而受到指向側(cè)壁的電場力，則粉塵由Q點運動至P點，電勢能減小，最終會附著在圓筒側(cè)壁上，故C錯誤，D正確。

故答案為：BD。

【分析】電場線越密，場強越大。沿電場線電勢降低。根據(jù)帶電微粒在電場中的受力情況，確定粒子的運動情況，繼而得出粒子最終所處位置。電場力做負功，電勢能增大。10．【答案】B,C【解析】【解答】當物塊質(zhì)量m越大時，滑片往下移動，則接入電路中的電阻增大，因此電路中的總電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知電路中總電流減小，故電流表示數(shù)減小，路端電壓增大，而電阻R0和電源內(nèi)阻兩端的電壓減小，故滑動變阻器兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)增大；故AD錯誤，BC正確。

故答案為：BC。

【分析】明確電路的連接情況及各電表的測量對象，確定電路中總電阻、總電流、路端電壓的變化情況。再根據(jù)閉合電路歐姆定律和串并聯(lián)電路的規(guī)律分析各部分元件的電流及其兩端電壓的變化情況。11．【答案】（1）13.55（2）0.680（3）A；D；E（4）【解析】【解答】（1）小球的直徑即游標卡尺的讀數(shù)為d=1.3cm+11×0.05mm=13.55mm（2）金屬絲的直徑即螺旋測微器的讀數(shù)是d=0.5mm+0.180mm=0.680mm（3）電源輸出電壓為4V，則電壓表選擇量程3V的V1，即選A；

待測電阻阻值約為12Ω，則最大電流I=故電流表選擇A2，即選擇D；

滑動變阻器R2阻值太大，為方便調(diào)整電路，滑動變阻器應選擇R1，即選擇E。

（4）電流表內(nèi)阻較小，要求實驗誤差較小，則選擇外接法；要求電壓可以從0開始調(diào)節(jié)，則滑動變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖：

【分析】讀數(shù)時，注意測量儀器的分度值。旋轉(zhuǎn)儀器時，要滿足電路安全的同時，還有使得操作便捷和測量盡可能的準確。電壓可以從0開始調(diào)節(jié)，即滑動變阻器采用分壓式接法。再根據(jù)待測電阻與電壓表和電流表阻值的關系，確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法。12．【答案】（1）1；大；相反（2）3.28×10-3；4.1×10-4【解析】【解答】（1）電容器與電源相連時充電，所以當開關S接1時，平行板電容器充電，由于極板上無電荷，剛開始在充電開始時電路中的電流比較大。

電容器充電時電源正極接電容器上極板，放電時正電荷從上極板流出，所以電容器放電時，流經(jīng)G表的電流方向與充電時相反。

（2）根據(jù)Q=It可知，放電電流隨時間變化曲線與橫軸所圍區(qū)域的面積即為通過的電荷量，所以電容器釋放的電荷量Q為Q=41×0.2×電容器的電容C為C=【分析】電容器充電完成前，電容器與電源相連時，電容器處于充電狀態(tài)，電流逐漸減小，兩極板電荷量與電勢差逐漸增大。放電時則相反。放電電流隨時間變化曲線與橫軸所圍區(qū)域的面積即為通過的電荷量。再根據(jù)電容的定義式求出電容的大小。13．【答案】解：由閉