山西省大同市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷（含答案）

山西省大同市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單選題1．下列描述靜電場(chǎng)的物理量中與試探電荷的電荷量有關(guān)的是（）A．電勢(shì)能 B．電勢(shì) C．電勢(shì)差 D．電場(chǎng)強(qiáng)度2．一架半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是10mA，也就是說(shuō)（）A．1h電池供給10C的電量 B．1000s電池供給10C的電量C．1s電池供給10C的電量 D．1min電池供給10C的電量3．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時(shí)，通過(guò)的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍時(shí)，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)椋ǎ〢．9U B．U C．3U D．U4．下列措施中不是利用靜電作業(yè)的是（）A．靜電復(fù)印 B．靜電除塵C．靜電噴涂 D．高樓頂端安裝避雷針5．2022年10月13日6時(shí)53分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功將5米S-SAR01星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。衛(wèi)星兩翼的太陽(yáng)能電池板可把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供衛(wèi)星使用。下列關(guān)于電源和電流的說(shuō)法中，正確的是（）A．電流既有大小又有方向，它是一個(gè)矢量B．只要物體兩端電勢(shì)差不為零，就一定有電流存在C．在電源內(nèi)部，電源把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極D．電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向相反時(shí)，形成的電流方向也是相反的6．如圖所示，在傾角為30°的光滑絕緣斜面上固定一個(gè)擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與A球連接。A、B兩小球的質(zhì)量均為m，A球的電荷量qA=q>0，A、B兩小球的間距為L(zhǎng)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知靜電力常量為k，AA．彈簧伸長(zhǎng)量為2mgB．B球的電荷量qC．A球受到的庫(kù)侖力大小為mgD．若增大B球的電荷量，系統(tǒng)再次平衡后，彈簧伸長(zhǎng)量會(huì)增加7．如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+8×10?8C和Q2=?2×A．在x軸上有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn) B．在x=8C．x=9cm處的場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向 D．x=7cm處的場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向8．如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為φM、φN，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vA．vM<vN，aMC．φM<φN，EpM二、多選題9．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板b接地，平行板電容器的極板a與一個(gè)靈敏靜電計(jì)相接。下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向右移，靜電計(jì)指針的張角變小B．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變大C．實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板所帶電荷量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大10．如圖所示的甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測(cè)電壓的電壓表，另一個(gè)是測(cè)電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是（）A．甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B．甲表是電流表，R增大時(shí)量程減小C．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程減小D．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大11．如圖所示，在直角三角形ABC所在平面內(nèi)存在方向與平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)（未畫出），已知∠A=60°，AB=2cm。若將電荷量q1=1.0×10?5C的正電荷從A移到B過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為3.0×A．UB．UC．電場(chǎng)強(qiáng)度E=300V/m，方向從A指向CD．電場(chǎng)強(qiáng)度E=200V/m，方向從A指向B12．空間中某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化圖像如圖所示，規(guī)定沿x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向。一鈉離子(Na+)僅在電場(chǎng)力的作用下沿x軸從OA．鈉離子的電勢(shì)能一直增大B．鈉離子的加速度先增大后減小C．鈉離子在x2處的速率大于在xD．O和x1兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于x1和三、實(shí)驗(yàn)題13．用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T，測(cè)量電阻前完成下列步驟。（1）旋動(dòng)部件（選填“S”或“T”），使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線；（2）將K旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×100”的位置；將插入“＋”、“－”插孔的兩表筆短接，旋動(dòng)部件（選填“S”或“T”），使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的（選填“0刻線”或“∞刻線”）。14．某物理學(xué)習(xí)小組采用“伏安法”測(cè)金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ）B．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）C．滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω，0.6A）D．電池組E（電壓為3V）E．待測(cè)金屬絲Rx（阻值約為5ΩF．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器等（1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d，如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度L，如圖乙所示，則金屬絲的長(zhǎng)度L=cm。（2）本實(shí)驗(yàn)電流表應(yīng)采用（填“內(nèi)接法”或“外接法”）。（3）請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇蛑性O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。（4）如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)得金屬絲的電阻值為R0，用游標(biāo)卡尺測(cè)出的金屬絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)出的金屬絲的直徑為d，則其電阻率ρ=四、解答題15．如圖所示，A、B兩點(diǎn)間電壓恒定為18V，定值電阻R1=1.5kΩ、（1）若在a、b之間接一個(gè)C=100μF的電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求電容器上所帶的電荷量；（2）若在a、b之間接一個(gè)內(nèi)阻RV16．如圖所示，Q為固定的正點(diǎn)電荷，A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.2h，將另一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱恪Ｈ舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為45g，已知靜電力常量為（1）此電荷在B點(diǎn)處的加速度大小；（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（用k、Q和h表示）。17．如圖所示，光滑絕緣的固定斜面（足夠長(zhǎng)）傾角為37°，一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=1kg，電荷量為q=3.0×10?4C，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電小物塊恰好靜止在斜面上。從某時(shí)刻開(kāi)始，電場(chǎng)強(qiáng)度變化為原來(lái)的45，（sin37（1）原來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。唬?）電場(chǎng)強(qiáng)度變化為原來(lái)的45（3）小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)2s內(nèi)的位移大小。18．如圖所示，在豎直平面內(nèi)放置著絕緣軌道ABC，AB部分是半徑R=0.40m的光滑半圓軌道，BC部分是粗糙的水平軌道，BC軌道所在的豎直平面內(nèi)分布著E=500V/m的水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，AB為電場(chǎng)的左側(cè)邊界?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.02kg、電荷量為q=3×10?4C的帶負(fù)電滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從BC上的某點(diǎn)由靜止釋放，滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好為零。已知滑塊與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，g（1）滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度vA（2）滑塊在BC軌道上的釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的距離x；（3）滑塊離開(kāi)A點(diǎn)后在空中運(yùn)動(dòng)速度v的最小值。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．電荷的電勢(shì)能為EpBCD．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)、電勢(shì)差是描述電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量，由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，BCD不符合題意。故答案為：A。

【分析】根據(jù)電勢(shì)能的表達(dá)式得出電勢(shì)能與電場(chǎng)和試探電荷有關(guān)，而電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差和電勢(shì)與電場(chǎng)的本身有關(guān)。2．【答案】B【解析】【解答】電池供電的電流I=10mA，電量Q=10C，由電流定義式I=Qt故答案為：B。

【分析】結(jié)合電流的定義式得出該電池的供電時(shí)間。3．【答案】A【解析】【解答】導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍時(shí)，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的13，由電阻定律R=ρlS故答案為：A。

【分析】結(jié)合電阻定律的表達(dá)式得出導(dǎo)線電阻的變化情況，通過(guò)歐姆定律得出導(dǎo)線兩端電壓的變化情況。4．【答案】D【解析】【解答】A．復(fù)印機(jī)復(fù)印文件資料，就是利用靜電墨粉成在鼓上。A屬于靜電的利用；不符合題意；B．靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)。B屬于靜電的利用；不符合題意；C．噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開(kāi)，形成霧狀，被噴涂的物體帶負(fù)電，對(duì)霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面。C屬于靜電應(yīng)用；不符合題意；D．在高樓頂端安裝避雷針屬于防止靜電造成危害，D屬于靜電的防止，不屬于靜電應(yīng)用；符合題意故答案為：D。

【分析】靜電復(fù)印，除塵，噴漆是利用靜電原理進(jìn)行作業(yè)，而避雷針是防止靜電造成的危害。5．【答案】C【解析】【解答】A．電流只有大小，沒(méi)有方向，科學(xué)家為了研究方便，人為規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，A不符合題意；B．形成持續(xù)的電流有兩個(gè)條件：有電勢(shì)差、有閉合回路，物體兩端電勢(shì)差不為零，如果沒(méi)有形成閉合回路，也是沒(méi)有電流的，B不符合題意；C．電源內(nèi)部，非靜電力對(duì)電荷做正功，產(chǎn)生電源電動(dòng)勢(shì)，所以電源內(nèi)部電源把正電荷從負(fù)極移到正極，把負(fù)電荷從正極移到負(fù)極，C符合題意；D．物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，?fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较?，所以電解液中正、?fù)離子定向移動(dòng)的方向相反時(shí)，形成的電流方向是相同的，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】電流為標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，人為規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍纬沙掷m(xù)電流的條件是有電勢(shì)差和閉合回路，電源內(nèi)部非靜電力對(duì)電荷做正功產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極。6．【答案】B【解析】【解答】A．以A、B兩小球?yàn)檎w，由平衡條件可得k0Δx=(m+m)gsinBC．對(duì)B小球，由庫(kù)侖定律公式和平衡條件可得kqAqBLD．若增大B球的電荷量，會(huì)增大A、B兩球的庫(kù)侖力，A、B兩球組成的系統(tǒng)再次平衡后，彈簧的彈力只與兩球的質(zhì)量有關(guān)，兩球的質(zhì)量不變，彈簧伸長(zhǎng)量不變，彈簧伸長(zhǎng)量不會(huì)增加，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】以AB兩小球整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡和胡克定律得出彈簧的勁度系數(shù)，對(duì)小球B根據(jù)庫(kù)侖定律以及共點(diǎn)力平衡得出小球B的電荷量，結(jié)合牛頓第三定律得出AA球所受到的庫(kù)侖力。7．【答案】C【解析】【解答】AB．由題意可知，Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，因此只有x在0~4cm的范圍內(nèi)兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，且沿x軸的正方向，則合場(chǎng)強(qiáng)的方向沿x軸正方向，合場(chǎng)強(qiáng)不會(huì)是零。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2可知，因Q1>Q2C．由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2可知，Q1在x=9cm處的場(chǎng)強(qiáng)E1=kQ1(9×10?2)2=k+8×10D．同理可知Q1在x=7cm處的場(chǎng)強(qiáng)E1'=+k849×10?4，Q2在x=7cm處的場(chǎng)強(qiáng)故答案為：C。

【分析】根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式以及電場(chǎng)強(qiáng)度的合成得出場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)，同理得出x=9cm和x=7cm處的電場(chǎng)方向。8．【答案】D【解析】【解答】若粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，作出軌跡和電場(chǎng)線交點(diǎn)處的受力方向與速度方向如圖所示由圖可知，粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)線越來(lái)越密，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，電場(chǎng)力逐漸增大，粒子的加速度增加，即aM<aN，速度方向與力的方向間的夾角為鈍角，則速度不斷減小，即vM>v由于速度方向與力的方向夾角為銳角，則速度增大，即vM>vN，所以仍然有a故答案為：D。

【分析】曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向軌跡的凹側(cè)，速度為軌跡上每點(diǎn)切線的方向，當(dāng)合力與速度夾角為銳角時(shí)粒子做加速運(yùn)動(dòng)，鈍角時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合電勢(shì)能的表達(dá)式判斷電勢(shì)的高低。9．【答案】A,B【解析】【解答】A．實(shí)驗(yàn)中，b板向右移，兩極板間距離減小，由電容的決定式C=εrSB．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，正對(duì)面積減小，由電容的決定式C=εrSC．實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，由電容的決定式C=εrSD．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板所帶電荷量，由電容的定義式C=QU可知電壓增大，靜電計(jì)指針的張角變大，由電容的決定式故答案為：AB。

【分析】根據(jù)電容器的決定式和定義式得出兩極板間電壓的變化情況，從而得出靜電計(jì)夾角的變化情況，當(dāng)增加極板間所帶的電荷量時(shí)利用電容器的定義式和決定式得出電容器電容的變化情況。10．【答案】B,D【解析】【解答】AB．甲表中電流計(jì)與電阻并聯(lián)，由于電阻的分流作用使總電流增大，故甲是電流表，R增大時(shí)分流變小。則量程減小。B符合題意A不符合題意；CD．乙表中電流表與電阻串聯(lián)，由于電阻的分壓作用，可以測(cè)量電壓，故為電壓表，當(dāng)R增大時(shí)分壓變大，量程增大。D符合題意C不符合題意；故答案為：BD。

【分析】根據(jù)電阻R的分流得出甲表是電流表，當(dāng)R增大時(shí)利用歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)得出量程變小，結(jié)合乙圖中R的分壓作用得出表乙為電壓表，增大R時(shí)量程會(huì)增大。11．【答案】B,C【解析】【解答】A．A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UACB．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=WABq1=CD．由幾何關(guān)系可得AC=2AB=4cm，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意一條直線上相等距離的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等，設(shè)在AC邊上距離A點(diǎn)1cm的一點(diǎn)為D點(diǎn)，則A、D兩點(diǎn)間電勢(shì)差為3V，B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，由幾何關(guān)系判斷AC垂直BD，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=U故答案為：BC。

【分析】利用電場(chǎng)力做功和電勢(shì)差之間的關(guān)系得出AC和AB之間的電勢(shì)差，結(jié)合電勢(shì)差和電勢(shì)的關(guān)系得出BC的電勢(shì)差，通過(guò)幾何關(guān)系以及勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系得出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。12．【答案】C,D【解析】【解答】A．鈉離子在x軸上從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2的過(guò)程，鈉離子受到的電場(chǎng)力沿xB．由E?x圖像可知，電場(chǎng)強(qiáng)度一直增大，所以鈉離子受到的電場(chǎng)力一直增大，鈉離子的加速度一直增大，B不符合題意；C．電場(chǎng)力對(duì)鈉離子一直做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，鈉離子的動(dòng)能增大，所以鈉離子在x2處的速率大于在xD．E?x圖像的面積表示兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，所以O(shè)和x1兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于x1和故答案為：CD。

【分析】根據(jù)鈉離子所受電場(chǎng)力的方向以及功能關(guān)系得出鈉離子電勢(shì)能的變化情況，結(jié)合E-X電荷牛頓第二定律得出鈉離子加速度的變化情況，E?x圖像的面積表示兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，通過(guò)圖像得出電勢(shì)差的大小關(guān)系。

13．【答案】（1）S（2）T；0刻線【解析】【解答】（1）電表使用前要旋轉(zhuǎn)機(jī)械調(diào)零旋鈕S進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的0刻線。（2）將插入“+”、“﹣”插孔的表筆短接，旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕T，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的0刻線【分析】（1）利用指針定位螺絲是為了調(diào)節(jié)測(cè)直交電流電壓時(shí)指針對(duì)準(zhǔn)零刻度線；

（2）將紅黑表筆短接，旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的零刻度線。14．【答案】（1）2.933；0.02（2）外接法（3）（4）π【解析】【解答】（1）螺旋測(cè)微器的分度值為0.01mm，需要估讀到分度值的下一位，故金屬絲的直徑為d＝2.5mm＋0.01mm×43.3＝2.933mm，游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，卡尺不需要估讀，所以金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝100mm＋0.1mm×2＝100.2mm＝10.02cm（2）金屬絲的電阻與電流表的內(nèi)阻接近，分壓顯著，為了減小誤差，故應(yīng)將電流表外接；（3）滑動(dòng)變阻器的電阻與金屬絲相差不多，可以便于調(diào)節(jié)電路中的電流，所以采用限流式即可，故實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示（4）根據(jù)電阻定律R=ρlS【分析】（1）根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理以及游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出景舒適的直徑以及景舒適的長(zhǎng)度；

（2）由于金屬絲的電阻較小，為減小誤差應(yīng)采用電流表的外接法；

（3）根據(jù)測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)連接電路圖；

（4）結(jié)合電阻定律得出電阻率的表達(dá)式。15．【答案】（1）解：設(shè)電容器上的電壓為UC，則電容器的帶電荷量Q=C解得Q=1.2×（2）解：電壓表與R2并聯(lián)后電阻為則電壓表兩端的電壓為U解得U【解析】【分析】（1）根據(jù)歐姆定律以及電容器的定義式得出電容器所帶的電荷量；

（2）結(jié)合并聯(lián)電阻總電阻的求解以及歐姆定律得出電壓表的示數(shù)。16．【答案】（1）解：這一電荷必為正電荷，設(shè)其電荷量為q，由牛頓第二定律，在A點(diǎn)時(shí)mg?在B點(diǎn)時(shí)kQq解得a方向豎直