卷子答案网-一个不只有答案的网站屏山县2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
考试范围：必修第三册第一章、第二章；考试时间：75分钟
第I卷（选择题）
一、选择题。本题共10个小题，每小题4分，共40分。1~7题只有一项符合题目要求，8~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．半径均为r的两个金属球固定放置在绝缘水平面上，球心间距为4r。现使两球带等量同种电荷Q，则两球间的静电力（ ）
A．小于 B． 大于
C．等于 D．等于
2．反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场．如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（ ）
A．尾部带正电
B．A点电势高于C点电势
C．A点电场强度大于B点电场强度
D．正离子从A向C运动，其电势能变小
3．有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为，电阻为R，现将其对折使其长度变为原来的一半，则对折后该金属导线的（ ）
A．电阻率为 B．电阻率为
C．电阻为4R D．电阻为
4．在x轴方向存在一静电场，其图像如图所示，一电子以一定的初速度沿x轴从O点运动到，电子仅受电场力，则（ ）
A．电子在处受到的电场力最大
B．在 处电势能最小
C．处电势为零，电场强度也为零
D．从 x2到 x3受到的电场力和从 x3到 x4受到的电场力方向相反
5．如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况（ ）
A． I变小，U变小
B． I变大，U变小
C．I变小，U变大
D．I变大，U变大
6．a、b、c三个粒子由同一点沿垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，下列说法不正确的是（ ）
A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上
B．a和b动量变化量一样大
C．b和c机械能变化量一样大
D．动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大
7．如图所示，一半径为r的圆盘上均匀分布着负电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为的固定点电荷，已知d点处的电场强度为，方向由a指向d，k为静电力常量，则b点处电场强度的大小为（ ）
A. B．
C． D．
8．如图所示，电解池内有一价的电解液，t秒内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是B→A
B．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同
C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝
D．溶液中电流方向从A到B，电流I＝
9．大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成，如图是改装后的电表，已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（ ）
A．甲表是电流表，若增大接入电路的变阻箱的阻值，则改装表的量程增大
B．甲表是电流表，改装后的量程为
C．乙表是电压表，改装后的量程为
D．乙表是电压表，若增大接入电路的变阻箱的阻值，则改装表的量程增大
10．如图,电源电动势为E内阻r。M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部，闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F，电容器带电量为Q．下列判断正确的是( )
A．只增大R1时，电容器两板间电压不变，F将不变
B．只增大R1时，电容器两板间电压减小，F将变小
C．只增大R2时，电压表示数增大，电流表示数减小，F变小
D．只增大R2时，电容器所带电荷量增大，板间场强变大，故F将变大
第Ⅱ卷（非选择题）
实验题（共17分。其中第11题5分，1、2、3小题每空1分，4小题2分；第12题12分，1小题每空2分，2小题每空1分，3小题2分，4小题3分）
11.某学习研究小组用如图所示的多用电表测量一未知电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
（1）旋动部件 ，使指针对准电流的零刻度。
（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
（3）将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻的 ，进行欧姆调零。
（4）将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡 （选填“×1k”或“×10”）的位置，重新进行 并完成测量。
12．某同学用伏安法测定一薄的圆柱形合金片沿AB方向的阻值，如图（约为），除了、开关、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．电源（电压，额定电流，内阻不计）
F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流）
G．滑动变阻器（阻值范围０～20000Ω，额定电流）
用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
（1）由图甲、图乙两图读得圆柱体的直径为 ，长度为 。
（2）为使测量尽量准确，电压表选用 ，电流表选用 ，滑动变阻器选用 。（均填器材前的字母代号）
（3）请在方框内画出测量阻值的实验电路图。
（4）请用笔画线表示导线，根据所画电路图在实物图中连接测量电阻的电路。
四、解答题。本题共3小题，共43分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。
13.（12分）如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机内阻R0＝1.0Ω，定值电阻R1＝1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1＝3.0V。求：
（1）电动机正常工作时流过电动机的电流；（3分）
（2）电动机的正常工作时的电压；（4分）
（3）某次运行过程中，电动机突然卡住，求此时回路中的电流和电动机的电压。（5分）
14.（14分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）B、A间电势差UBA ；（4分）
（2）匀强电场的场强大小；（4分）
（3）小球2的带电量Q。（6分）
15.（17分）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的n价正离子，自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场，从B板小孔射出后沿半径为R的半圆弧轨迹通过电场方向指向圆心的静电分析器，再沿中线方向进入C、D平行板间的偏转电场区，能通过偏转电场的离子即可被移动的探测器接收。已知元电荷电量为e，所有离子质量均为m，A、B板间电压为，C、D极板的长度为L。不计离子重力及进入A板时的初速度。
（1）求出价位n=1的正离子从B板小孔射出时的速度大小；（4分）
（2）通过计算说明：静电分析器中离子运动轨迹处电场强度的大小与离子的价位n无关；（5分）
（3）若要使各个价位的所有离子均能被探测器接收，求出C、D板间的偏转电压U与C、D板间的距离d满足的关系式。（8分）半期物理参考答案：
1．A
【详解】由于同种电荷互相排斥，两球电荷中心距离大于4r，则两球间的静电力为
故选A。
2．C
【详解】A、如图所示，电场线从正电荷出发，终止于负电荷，则头部带正电，尾部带负电，故A错误；
越靠近负电荷，电势越低，如图，A点更靠近负电荷，所以A点电势低于C点电势，故B错误；
如图，A点电场线比B点的电场线密集程度大，所以A点电场强度大于B点电场强度，故C正确；
D、正离子从A向C运动，电场力做负功，其电势能变大，故D错误．
3．D
【详解】AB．金属导线的电阻率由材料和温度决定，对折使其长度变为原来的一半并不能改变其电阻率，故AB错误；
CD．由电阻定律可知
对折使其长度变为原来的一半后，电阻为
故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．φ-x图像中斜率表示电场强度，可知电子在 x1处受到的电场力为0，故A错误；
B．电荷在某点的电势能为
由公式可知，负点电荷在电势越大的地方，电势能越小，所以该电子在x1处的电势能最小，故B正确；
C．φ-x图像中斜率表示电场强度， x3处的斜率不为0，所以 x3处的电场强度不为0，故C错误；
D．x2到 x3的场强方向向右， x3到 x4的场强方向向右，所以电子在x2到 x3和x3到 x4受到的电场力方向都是向左，方向相同，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】当传感器R3所在处出现火情时，半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小，R3的电阻减小，根据串反并同规律，与传感器并联的报警器两端电压变小，与传感器并联的电流表的电流也变小。
故选A。
6．C
【详解】A．在垂直电场方向上有
同一粒子在电场中的运动时间由y决定，所以在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，则A正确，不符合题意；
B．根据动量定理有
由于a与b在电场中的电场力及运动时间相等，所以a和b动量变化量一样大，则B正确，不符合题意；
C．根据功能关系有
由于b与c在垂直电场方向上的位移不同，所以电场力做的功不同，则b和c机械能变化量不一样大，所以C错误，符合题意；
D．根据动能定理有
由于a与b在垂直电场方向上的位移相同，c位移最小，所以动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大，则D正确，不符合题意；
故选C。
7．A
【详解】在d点产生的电场强度大小为
方向由a指向d，带负电圆盘在d点产生的电场由d指向a，设电场强度大小为，d点处的电场强度为，方向由a指向d，则有
解得
根据对称性带负电圆盘在b点的电场强度的大小
方向由a指向b，在b点产生的电场强度大小为
方向由a指向b，则b点处电场强度为
综合解得
故选A。
8．BC
【详解】AB．电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，负离子从B到A，因此电流方向是A→B，A错误，B正确；
CD．溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流
D错误，C正确。
故选BC。
考点：电流。
9．BD
【详解】AB．电流表的改装需要并联一个分流电阻，故改装后甲表是电流表，改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流，即量程
所以改装后并联的分流电阻越大，其量程越小，故A错误，B正确；
CD．电压表的改装需要串联一个分压电阻，故改装后乙表是电压表，改装后量程为表头G的电流满偏时加在改装表两端的总电压，即量程
U=IgRg+IgR0=Ig（Rg+R0）
所以改装后串联的分压电阻越大，其量程越大，故C错误，D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】AB．当只增大R1时，由于电容器相当于开路，所以对整个回路无影响，电容器两端电压等于R0两端的电压，大小不变，所以库仑力不变，F不变．故B错误，A正确．
CD．当增大R2 时，由于R0 与R2串联， 总电阻增大，故总电流减小，即电流表示数减小；外电压增大，即电压表示数增大；R0 两端的电压会减小，即电容器两端电压减小，电荷量减小，电场强度变弱，库仑力减小．悬线拉力F为库仑力和重力的合力，故F减小．故C正确，D错误．
11． S T 零刻度 ×1k
【详解】（1）[1]旋动部件机械调零S，使指针对准电流的零刻度。
（2）[2]将插入“+”“-”插孔的表笔短接，进行欧姆调零，所以旋动部件欧姆调零T；
（3）[3]欧姆调零时应使指针对准电阻的零刻度线；
（4）[4] 将K旋转到电阻挡“×100”的位置，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明所测电阻较大，要使指针指在中值附近，应将K旋转到电阻挡“×1k” 的位置。
12． V1 A1 F 见解析
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为；
[2]游标卡尺读数为；
（2）[3]由于电动势为3V，故选择V1；
[4]电路中可能出现的最大电流为
故选A1；
[5]为了减小实验误差滑动变阻器应选择阻值较小的，故选F；
（3）[6]由于待测电阻
故选择电流表内接法，
电路图如图一所示。
实物连线如图所示，
其他合理接法同样给分
【点睛】本题考查伏安法测电阻的实验内容，设计电路时要根据元件的参数进行选择内接法或外接法以及考察学生实物连线，考察学生核心素养。
13．（1）2A；（2）8W
【详解】（1）流过电动机的电流
（2）电动机两端的电压
解得：
(3)电动机卡住后为纯电阻用电器，由闭合电路欧姆定律得：
解得：
14．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）小球1从B到A过程，由动能定理得
解得
（2）B、A间沿电场线的距离为
在匀强电场，有
解得
（3）未拿走球2时，小球1恰好处于静止状态，小球1和2间的作用力为
小球1受力平衡，则有
解得小球2的带电量
（4）小球1在运动过程中，只有电场力和重力做功，当电场力与重力的合力与细绳在同一条直线上时，小球的速度最大，设细线与竖直方向的夹角为，则
解得
小球1速度最大时，由牛顿第二定律得
解得悬线对小球1的拉力
15．（1）；（2）证明过程见解析；（3）
【详解】（1）根据动能定理可知
解得
（2）根据牛顿第二定律有
结合动能定理可知
联立解得
与离子的价位n无关。
（3）n价离子在偏转电场中做类平抛运动，根据位移公式可知
根据牛顿第二定律可知
n价离子能从CD板左边缘离开时应满足
联立
可解得
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