吉林省四平市普通高中2023-2024学年高二上学期期中考试物理（Word版附解析）

四平市普通高中2023－2024学年度第一学期期中教学质量检测高二物理试题全卷满分100分，考试时间75分钟．注意事项：1．答题前，先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码临贴在答题卡上的指定位置．2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚．4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交．5．本卷主要考查内容：必修第三册第九～十二章．一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.静电场指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场．它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质。关于静电场，下列说法正确的是（）A.两点间的电势差与零电势的选取有关B.在匀强电场中两点间的距离越大，场强越大，两点间的电势差就越大C.同一电场线上的各点电势一定不相等，负电荷沿电场线方向移动时电势能增大D.电场强度与电势有关，电场强度为零的点电势一定为零2.电荷守恒定律是自然科学中的基本定律之一．库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，是电学史中的一块重要的里程碑．关于电荷守恒定律、库仑定律，下列说法正确的是（）A.电荷守恒定律只适用于摩擦起电现象和感应起电现象B.库仑定律是一条实验定律，两电荷之间库仑力总是一样的C.电荷守恒定律适用于任何起电现象D.当两个带电体间的距离趋近于零时，它们之间的库仑力趋近于无穷大 3.如图所示的电路中，M、N为平行板电容器，G为静电计，闭合开关S，静电计指针偏转一定角度。为了使静电计指针偏转角度变小，下列措施可行的是（　　）A.断开开关，将M板向下移动B.断开开关，将M板向左移动C.保持开关闭合，将滑动变阻器的滑动触头向右移动D.保持开关闭合，在两平行板间插入一陶瓷板4.如图所示，两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上，当系统平衡时，小球1，2处在同一水平线上，两丝线与竖直方向的夹角分别为、，忽略空气阻力，某时刻两丝线同时断裂，整个过程两小球所带的电荷量保持不变，且均可视为点电荷，则下列说法正确的是（　　）A.小球1、2的电荷量之比为1：3B.小球1、2的质量之比为3：1C.小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为3：1D.小球1、2落地瞬间的速度大小之比为3：15.在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（）A.电流表示数变大、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小 B.电流表示数变小、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小C.电流表示数变大、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大D.电流表示数变小、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大6.将电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（　　）A.在A点的电势能为B.A点的电势为C.未移入电场前，A点的电势为0D.未移入电场前，A点电势为7.如图所示，水平放置的平行板电容器电容为C，两板间距离为d，正对面积为S，一带电粒子（不计粒子重力）从电容器下极板左边缘M处以一定的初速度斜射入平行板之间的真空区域，经偏转后打在下极板上N点上。保持开关S闭合，则下列说法中正确的是（）A.适当上移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧B.适当上移上极板，该粒子仍打在下极板上N点C.适当左移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧D.适当左移上极板，该粒子仍打在下极板上N点8.如图所示，纸面内固定两个等量同种点电荷，它们之间距离为4R。以其连线中点O为圆心，以R为半径画圆，A、B、C、D为圆周上四点，A、B两点在两点电荷连线上，C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是（　　）A.A、B两点电场强度大小相等，C、D两点的电场强度方向相反 B.若自A点由静止释放一质子，将沿A、B直线一直加速C.A、C之间电势差等于B、D之间电势差D.将一电子自A沿直线到O再沿直线到C，电势能先增加后不变9.如图所示，O、M、N为一负点电荷形成的一条电场线上的三点，M为ON的中点。已知O、N两点的电势分别为、，则下列说法正确的是（　　）A.M点的电势为-6VB.M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差C.O点的电场强度一定小于N点的电场强度D.一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做负功10.如图甲所示，电源的电动势为E＝5V、内阻为r＝20Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小B.电键S闭合后，灯泡A的电阻会减小C.电键S闭合后，灯泡A消耗功率会增加D.电键S闭合后，电源的效率会减小二、非选择题：本题共5小题，共54分11.某小组通过实验测量一段金属丝的电阻率。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径D时，测量结果如图甲所示，则读数D=______mm。 （2）某同学设计了图乙所示的实验电路，调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录连人电路的电阻丝的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值．根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，纵轴截距为b，则由图可得电阻丝的电阻率______，电流表的内阻______（均用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量______（填“有”或“没有”）影响。12.实验室有一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计Ⓖ，满偏电流约为300μA，内阻约几百欧．某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流及内阻，设计的电路如图甲所示．（1）请按照实验电路原理图甲在图乙中完成实物图连接______．（2）闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U和电阻箱的阻值，多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压表的示数U和对应的电阻箱的阻值，根据多次测量数据作出电压表示数U随电阻箱的电阻变化的关系图像如图丙所示，则可求出电流计的满偏电流值______，电流计内阻为______．（均用图中字母P、Q表示）（3）如果上述待测电表是一只满偏电流小于1μA的高灵敏电流计，其内阻约为，再提供两只标准电阻，，要测量电流计内电阻和满偏电流，请你对上述电路图甲进行改进，补全图丁虚线框内的电路图，并标明、______．13.如图所示，一平行板电容器水平放置，AB为两板中央水平线，板长为2L，板间距也为2L，在距离电容器右端3L处竖直放置挡板，挡板上的BC长也为3L。一带电粒子以初速度沿中央水平线射入两板 间，打在竖直放置挡板上的C点。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子重力，求电容器两极板间所加的电压。14.如图所示的电路中，电容器的电容，定值电阻，电源的电动势E＝3V、内阻r＝0.75Ω，电流表A、电压表V均为理想电表，求：（1）电键闭合、断开时，电压表的示数及电容器所带的电荷量；（2）电键闭合后，当电键由断开到闭合后稳定时，电容器所带的电荷量变化量。15.如图所示，将一个质量为m、电荷量为q的带正电的的小球用长为L的绝缘细线悬挂在O点，小球处在水平向左的匀强电场中。当带电小球在A点达到平衡后，细线与竖直方向间的夹角为45。现将小球向右拉紧至与O点等高的B点由静止释放，重力加速度大小为g，求：（1）匀强电场电场强度的大小；（2）小球运动到最低点时速度大小（悬线开始绷紧前）；（3）小球在最低点时，悬线绷紧后，其所受拉力大小。 四平市普通高中2023－2024学年度第一学期期中教学质量检测高二物理试题全卷满分100分，考试时间75分钟．注意事项：1．答题前，先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码临贴在答题卡上的指定位置．2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚．4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交．5．本卷主要考查内容：必修第三册第九～十二章．一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.静电场指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场．它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质。关于静电场，下列说法正确的是（）A.两点间的电势差与零电势的选取有关B.在匀强电场中两点间的距离越大，场强越大，两点间的电势差就越大C.同一电场线上的各点电势一定不相等，负电荷沿电场线方向移动时电势能增大D.电场强度与电势有关，电场强度为零的点电势一定为零【答案】C【解析】【详解】A．两点间的电势差与零电势的选取无关，A错误；B．在匀强电场公式中，d为沿着电场线方向的距离，所以两点间的距离越大，电势差不一定大，只有沿着电场线的距离越大时，电势差才越大，B错误；C．沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等，负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大。故C正确；D．电场强度与电势没有直接的关系，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为零，D错误。故选C。 2.电荷守恒定律是自然科学中的基本定律之一．库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，是电学史中的一块重要的里程碑．关于电荷守恒定律、库仑定律，下列说法正确的是（）A.电荷守恒定律只适用于摩擦起电现象和感应起电现象B.库仑定律是一条实验定律，两电荷之间的库仑力总是一样的C.电荷守恒定律适用于任何起电现象D.当两个带电体间的距离趋近于零时，它们之间的库仑力趋近于无穷大【答案】C【解析】【详解】AC．依据电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．电荷守恒定律适用于任何起电现象，故A错误、C正确；B．库仑定律是库仑通过实验研究得出的结论，库仑定律是实验定律，相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等，但是方向相反，故B错误；D．当两个带电小球相距非常近时，两球不能看成点电荷，此时不能直接用库仑定律计算，故D错误。故选C。3.如图所示的电路中，M、N为平行板电容器，G为静电计，闭合开关S，静电计指针偏转一定角度。为了使静电计指针偏转角度变小，下列措施可行的是（　　）A.断开开关，将M板向下移动B.断开开关，将M板向左移动C.保持开关闭合，将滑动变阻器的滑动触头向右移动D.保持开关闭合，在两平行板间插入一陶瓷板【答案】A【解析】 【详解】A．断开开关，电容器带电量不变，M板向下移动，两板之间的距离减小，由公式，可知电容器的电容增大，又由公式，可知两板之间的电势差减小，静电计的指针偏角度变小，A正确；B．断开开关，电容器带电量不变，M板向左移动，两板的正对面积减小，电容器的电容减小，两板之间的电势差增大，静电计指针偏转角度变大，B错误；CD．保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差总不变，因此无论将R的滑片向右移动，还是在两极板间插入陶瓷板，静电计指针的偏转角度都不变，CD错误。故选A。4.如图所示，两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上，当系统平衡时，小球1，2处在同一水平线上，两丝线与竖直方向的夹角分别为、，忽略空气阻力，某时刻两丝线同时断裂，整个过程两小球所带的电荷量保持不变，且均可视为点电荷，则下列说法正确的是（　　）A.小球1、2电荷量之比为1：3B.小球1、2的质量之比为3：1C.小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为3：1D.小球1、2落地瞬间的速度大小之比为3：1【答案】C【解析】【详解】AB．小球1受重力、水平向左的库仑斥力和丝线的拉力，则由力的平衡条件可知同理，对小球2得两小球1、2间的库仑斥力大小相等，则解得 由于两小球间的库仑力是相互作用力，由库仑定律无法确定电荷量的关系，故A错误、B错误；C．丝线断后两小球在竖直方向上只受重力作用，则两小球在竖直方向上做自由落体运动，又由于下落的高度相同，两小球同时落地；在水平方向上两小球做加速运动，又由牛顿第二定律可知两小球在水平方向上的加速度之比为3：1，所以小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为3：1，故C正确；D．由C选项分析可知，两小球落地瞬间竖直的分速度相等，水平方向的分速度之比为3：1，显然两小球落地瞬间的速度大小关系不能确定，故D错误。故选C。5.在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（）A.电流表示数变大、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小B.电流表示数变小、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小C.电流表示数变大、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大D.电流表示数变小、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大【答案】A【解析】【详解】滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，回路总电阻变小，根据可知干路电流变大，故电流表示数变大；根据由于干路电流变大，因此路端电压变小，电阻两端电压变小，电阻电流变小，电阻消耗的功率变 小；而干路电流变大，所以支路电流变大，根据可知消耗功率变大；两端电压变大，而路端电压变小，所以电压表示数变小。故选A。6.将电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（　　）A.在A点的电势能为B.A点的电势为C.未移入电场前，A点的电势为0D.未移入电场前，A点的电势为【答案】B【解析】【详解】A．取无限远处的电势为零，电荷在无限远处的电势能也为零，即有，由于解得故A错误；B．由于解得A点的电势故B正确；CD．电场中某点的电势与该点是否存在试探电荷无关，由场源电荷与零电势的选择一个，即未移入电场前，A点的电势仍然为 故CD错误。故选B。7.如图所示，水平放置平行板电容器电容为C，两板间距离为d，正对面积为S，一带电粒子（不计粒子重力）从电容器下极板左边缘M处以一定的初速度斜射入平行板之间的真空区域，经偏转后打在下极板上N点上。保持开关S闭合，则下列说法中正确的是（）A.适当上移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧B.适当上移上极板，该粒子仍打在下极板上N点C.适当左移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧D.适当左移上极板，该粒子仍打在下极板上N点【答案】D【解析】【详解】AB．保持开关S闭合，则电容器两极板间的电压U不变，由电容器电场强度可知适当上移上极板，d增大，场强E减小，带电粒子的加速度故加速度减小，根据则粒子电场中运动时间延长，由所以水平分位移增大，则该粒子打在下板上N点的右侧，故A、B错误；CD．当适当左移上极板，两极板间的场强不变，则粒子加速度不变，在两极板同运动轨迹不变，该粒子仍落在下板上N点，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，纸面内固定两个等量同种点电荷，它们之间距离为4R。以其连线中点O为圆心，以R 为半径画圆，A、B、C、D为圆周上四点，A、B两点在两点电荷连线上，C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是（　　）A.A、B两点的电场强度大小相等，C、D两点的电场强度方向相反B.若自A点由静止释放一质子，将沿A、B直线一直加速C.A、C之间电势差等于B、D之间电势差D.将一电子自A沿直线到O再沿直线到C，电势能先增加后不变【答案】AC【解析】【详解】A．由题意可知A、B两点关于中点O对称，根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知，A、B两点的电场强度大小相等方向相反，C、D两点的电场强度大小也相等，方向也相反，故A正确；B．若自A点由静止释放一质子，在O点右侧，质子所受电场力方向向右，质子向右加速，越过O点后，在O点右侧，质子所受电场力方向向左，质子向右减速，故B错误；C．根据等量同种点电荷的电势分布规律可知，由于，可知A、C之间电势差等于B、D之间电势差，故C正确；D．根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知，将一电子自A沿直线到O再沿直线到C，电子所受电场力方向始终与移动方向相反，即电场力始终做负功，电势能始终增大，故D错误。故选AC。9.如图所示，O、M、N为一负点电荷形成的一条电场线上的三点，M为ON的中点。已知O、N两点的电势分别为、，则下列说法正确的是（　　） A.M点的电势为-6VB.M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差C.O点的电场强度一定小于N点的电场强度D.一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做负功【答案】BC【解析】【详解】AB．负点电荷位于N点的右侧，M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差，故M点的电势不是-6V，选项A错误，B正确；C．该电场是由负点电荷形成的，因为N点更靠近负点电荷，电场线更密集，所以O点的电场强度一定比N点的小，选项C正确；D．一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做正功，选项D错误。故选BC。10.如图甲所示，电源的电动势为E＝5V、内阻为r＝20Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小B.电键S闭合后，灯泡A的电阻会减小C.电键S闭合后，灯泡A消耗的功率会增加D.电键S闭合后，电源的效率会减小 【答案】BD【解析】【详解】A．图乙是小灯泡的伏安特性曲线，各点与O点的连线代表的是，随着所加电压的增加，R越来越大，选项A错误；BC．电键断开时，设通过灯泡A的电流和灯泡两端的电压为、U，则解得在图乙中画出电源的路端电压随电流变化的图线1，交点坐标（180mA，1.3V），此时灯泡的电阻和功率为同理电键闭合后，设通过一个灯泡的电流和灯泡两端的电压为、U，由解得在图乙中画出电源的路端电压随电流变化的图线2，交点坐标（110mA，0.5V），此时灯泡的电阻和功率为故电键S闭合后，灯泡A的电阻减小，消耗的功率减小，B正确,C错误；D．电源的效率U减小，E不变，效率也减小，D正确； 故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分11.某小组通过实验测量一段金属丝的电阻率。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径D时，测量结果如图甲所示，则读数D=______mm。（2）某同学设计了图乙所示的实验电路，调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录连人电路的电阻丝的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值．根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，纵轴截距为b，则由图可得电阻丝的电阻率______，电流表的内阻______（均用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量______（填“有”或“没有”）影响。【答案】①0.853（0.852~0.854）②.③.b④.没有【解析】【详解】（1）[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为0.5mm+0.01×35.3mm=0.853mm（2）[2][3]根据，解得 则有，解得[4]根据上述分析可知，电流表内阻对电阻率测量没有影响。12.实验室有一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计Ⓖ，满偏电流约为300μA，内阻约几百欧．某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流及内阻，设计的电路如图甲所示．（1）请按照实验电路原理图甲在图乙中完成实物图连接______．（2）闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U和电阻箱的阻值，多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压表的示数U和对应的电阻箱的阻值，根据多次测量数据作出电压表示数U随电阻箱的电阻变化的关系图像如图丙所示，则可求出电流计的满偏电流值______，电流计内阻为______．（均用图中字母P、Q表示）（3）如果上述待测电表是一只满偏电流小于1μA的高灵敏电流计，其内阻约为，再提供两只标准电阻，，要测量电流计内电阻和满偏电流，请你对上述电路图甲进行改进，补全图丁虚线框内的电路图，并标明、______． 【答案】①.②.③.P④.【解析】【详解】（1）[1]依据电路原理图将实物进行连接，如图所示（2）[2][3]根据欧姆定律得利用图像斜率为截距为 （3）[4]将高灵敏电流计量程扩大，同时需串联电阻进行保护，电路图如答图所示13.如图所示，一平行板电容器水平放置，AB为两板中央水平线，板长为2L，板间距也为2L，在距离电容器右端3L处竖直放置挡板，挡板上的BC长也为3L。一带电粒子以初速度沿中央水平线射入两板间，打在竖直放置挡板上的C点。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子重力，求电容器两极板间所加的电压。【答案】【解析】【详解】粒子在平行板电容器间做类平抛运动，则水平方向有竖直方向上有，根据牛顿第二定律有粒子飞出平行板电容器后做匀速直线运动，则有， 根据题意有解得电容器两极板间所加的电压14.如图所示的电路中，电容器的电容，定值电阻，电源的电动势E＝3V、内阻r＝0.75Ω，电流表A、电压表V均为理想电表，求：（1）电键闭合、断开时，电压表的示数及电容器所带的电荷量；（2）电键闭合后，当电键由断开到闭合后稳定时，电容器所带的电荷量变化量。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）电键断开时，电流表示数得电压表示数得电容器的电荷量为 （2）电键闭合后，外电阻总电流电压表示数电流表的示数得电容两端电压所以此时电容器的电荷量为故电容器的电量变化量15.如图所示，将一个质量为m、电荷量为q的带正电的的小球用长为L的绝缘细线悬挂在O点，小球处在水平向左的匀强电场中。当带电小球在A点达到平衡后，细线与竖直方向间的夹角为45。现将小球向右拉紧至与O点等高的B点由静止释放，重力加速度大小为g，求：（1）匀强电场电场强度的大小；（2）小球运动到最低点时速度的大小（悬线开始绷紧前）；（3）小球在最低点时，悬线绷紧后，其所受拉力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）3mg【解析】【详解】（1）当带电小球在A点达到平衡时，对小球受力分析，如图所示，则有解得（2）小球在与O点等高的B点由静止释放，小球开始运动时受到重力和电场力的作用，其合力大小为小球在悬线绷紧前，做初速度等于零的匀加速直线运动，加速度大小为运动的位移大小为则有小球运动到最低点时（悬线开始绷紧前），如解析图所示，其速度大小为（3）悬线绷紧后，小球沿悬线方向的分速度变成零，只有沿垂直悬线方向的分速度为 小球则以初速度为v1做圆周运动，由牛顿第二定律可得解得拉力大小为