四川省内江市第二中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

内江二中高2025届2023-2024学年度上学期半期考试物理试题试卷满分：100分考试时间：75分钟一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C，向左迁移的负离子所带电量为3C，那么电解槽中电流强度大小为（　）A.0.5AB.0.2AC.0.3AD.0.1A【答案】A【解析】【详解】试题分析：根据电流强度的公式，A对，BCD错．考点：本题考查电流强度的公式．点评：本题学生需要明确，在电解液中求电流强度时，电量要用正负电荷量的绝对值之和．2.用伏安法测量某电阻时，如果采用如图甲所示的外接法电路进行实验，测得值为，如果采用如图乙所示的内接法电路进行实验，测得值为，，表示待测电阻的真实值，则下列关系式正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据图甲可知，电流表选择外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值，即根据图乙可知，所测的电阻值两端的电压偏大，电流是通过所测电阻的电流，则根据欧姆定律，所测电阻值偏大，即即 故选D。3.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，面对上述信息，下列说法正确的是（　　）A.A、B所带电荷量与元电荷的比值可以是不相同的整数B.最先用电场线描述电场的科学家是库仑C.a、b两点处无电场线，故其电场强度一定为零D.同一检验电荷在a、b两点处的电势能一定相同【答案】D【解析】【详解】A．根据电场线分布的情况和对称性，可知，A、B是两个等量同种电荷，A、B所带电荷量与元电荷的比值是相同的整数，故A错误；B．最先用电场线描述电场的科学家是法拉第，不是库仑，故B错误；C．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；D．由对称性知，a、b两点处的电势相等，同一试探电荷在a、b两点处的电势能一定相同，故D正确。故选D。4.某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（　　）A.粒子带负电B.粒子在M、N点的电势能 C.粒子在M、N点的加速度D.粒子在M、N点的速度【答案】B【解析】【详解】A．由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向右上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故A错误；B．顺着电场线的方向电势降落，可知M点电势比N点电势高，粒子在M、N点的电势能故B正确；C．电场线的疏密表示场强的大小关系，N点电场线密集，故场强大，电场力大，粒子在M、N点的加速度故C错误；D．粒子由M点到N点电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子在M、N点的速度故D错误。故选B。5.如图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（　　）A.膜片与极板间的电容变小B.极板的带电量增大C.膜片与极板间的电场强度变小D.电阻R中无电流通过【答案】B【解析】 【详解】振动膜片振动时，电容器两极板的距离减小，根据可知电容增大，由于两极板间的电压恒定，根据可知Q增大，处于充电状态，电阻R中有电流通过，AD错误B正确；根据可知U恒定，d减小，故E增大，C错误．6.如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　）A.末速度大小为B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了D.克服静电力做的功为【答案】B【解析】【详解】AB．根据题意可知，时间内微粒匀速运动，有把微粒的运动分解，水平方向做速度为的匀速直线运动，竖直方向上，时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，竖直分速度为时间内，加速度大小为 方向竖直向上，则微粒在竖直方向上做匀减速直线运动，T时刻竖直分速度为可得，末速度大小方向沿水平方向，故A错误，B正确；C．根据题意，由功能关系可得，重力势能的减少量故C错误；D．整个运动过程中，设克服静电力做的功为，由动能定理有解得故D错误。故选B。7.如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，ab＝2bc＝2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V。一质子从a点以速度射入电场，与ab边的夹角为45°，一段时间后质子经过ab的中点e。不计质子重力，下列判断正确的是（　　）A.d点电势12VB.质子从a到e电势能增加了6eVC.电场强度大小为D.质子从a到e所用时间为【答案】D 【解析】【详解】A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故有即：可得点电势为故A错误；B.有故质子从a到e电场力做功为电场力做正功电势能减小了4eV，故B错误；C.经计算可知，d点和e点的电势相同，故de点连线为等势线，由于ab＝2bc＝2L，故aed为等腰三角形，a点到de直线的距离为由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为故C错误；D.ed连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到e点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）A.A和B导线中的电流之比为1∶2B.A和B导线两端的电压之比为3∶2C.A和B导线的横截面积之比为2∶3D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为3∶1【答案】BD【解析】【详解】A．由于导线A和B串联在电路中，则A和B导线中的电流之比为，故A错误；B．由图可知导线A两端电压和导线B两端电压分别为，则A和B导线两端的电压之比为故B正确；C．根据可得A和B导线的电阻之比为根据可得 则A和B导线的横截面积之比为故C错误；D．根据可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为故D正确。故选BD。9.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A.匀强电场的电场强度B.小球动能的最大值为C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小【答案】ABD【解析】【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图 小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有解得故A正确；B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A由重力和电场力合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有则小球从A点运动到B点的过程中，由功能关系可知小球在等效最低点B的动能最大，故由功能关系可得联立解得故B正确；C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点与圆心等高处时机械能最小，故C错误；D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，故D正确。故选ABD。【点睛】等效重力场问题，小球运动到等效最高点时，速度最小。小球恰好能做圆周运动的条件是，小球在等效最高点时，由重力和电场力的合力提供向心力。在整个运动过程中，重力和电场力做功，即小球的动能、重力势能和电势能在相互转换。故小球电势能最大时，小球的机械能最小。电场力做正功，电势能减小。 10.电荷量大小分别为Q和9Q的两个点电荷A、B分别固定于x轴上两处，且其中一个点电荷固定于x=0处。在它们形成的电场中，有一个试探电荷-q沿x轴从+向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的变化关系如图所示，图线最低处对应的x轴坐标为x0。则可以确定的是（　　）A.A带正电且处于x=0处B.B带正电且处于x=-2x0处C.在x=x0处电场强度等于零D.在x轴上x＞x0范围内，电场方向向左【答案】BC【解析】【详解】A．从图像可知在处的电势能大于零，故在此处应有一负电荷，即-Q，A错误；C．在x=x0处电势能最小，此处应为平衡位置，且Ep-x图象的斜率表示电场力，即x=x0处电场力为零，则电场强度等于零，故C正确；B．根据C项分析x=x0处电场强度等于零，设+9Q的横坐标为-x，则有解得，B正确；D．在x轴上区域，试探电荷-q沿x轴从向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的减小而减小，可知电场力做正功，根据负电荷所受电场力方向与电场方向相反，则电场方向向右，D错误。故选BC。三、非选择题：共57分。11.如图为一简易多用电表的内部电路图，其包含量程的电流表、量程的电压表和欧姆表，共三个选择挡位。已知灵敏电流计的内阻、满偏电流，多用表内部电池电动势为、内阻为。 （1）用作量程的电压表使用时，选择开关应拨到挡位________（选填“1”、“2”、“3”）；（2）图中________（计算结果保留2位有效数字）；（3）用作欧姆表使用时，选择开关拨到欧姆表对应的挡位。接入待测电阻前，应先将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针指到表盘________（选填“左端”或“右端”）零刻度线处。调好后，将两表笔与待测电阻两端接触，进行测量。【答案】①.3②.1.1③.右端【解析】【详解】（1）[1]将灵敏电流计改装为电压表应串联一个电阻，所以选择开关应拨到挡位3；（2）[2]根据欧姆定律得代入数据解得（3）[3]用作欧姆表使用时，选择开关拨到欧姆表对应的挡位。接入待测电阻前，应先将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针指到表盘右端零刻度线处。调好后，将两表笔与待测电阻两端接触，进行测量。12.为了测量铅笔芯的电阻率，选取一支4B铅笔，在不损伤笔芯的前提下，去掉两端笔芯外的木质部分，再按如图所示的方式安放在接线支座上。（1）用刻度尺量得笔芯长度为L=20.00cm，用螺旋测微器测量笔芯的直径如图，则笔芯的直径为d＝____mm。（2）甲同学选用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻，在进行了正确的操作后，发现多用电表的指针偏转很 大，为了尽可能准确的测量笔芯的电阻，下列操作正确的是_________。A．应该换用×100挡倍率B．应该换用×1挡倍率C．换倍率后必须重新进行欧姆调零D．换倍率后没有必要重新进行欧姆调零（3）乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯的电阻A．待测笔芯B．电流表（0～0.6A，0～3A，内阻分别约1Ω，0.5Ω）C．电压表（0～3V，0～15V，内阻分别约6kΩ，30kΩ）D．滑动变阻器（0～20Ω）E．电源（3V）F．开关、导线若干请根据实验要求在下图中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。（）（4）实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图所示，则电压表读数U＝___________V，电流表读数I＝___________A，计算得到铅笔芯电阻R＝___________Ω。【答案】①.1.198②.BC##CB③.见解析④.1.80⑤.0.36⑥.5.0【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为（2）[2]AB．用欧姆表的×10挡测量笔芯的电阻，指针偏转很大，应该换用×1挡倍率，故A错误，B错误；CD．换倍率后要重新进行欧姆调零，故C正确，D错误。 故选BC。（3）[3]电路连接如图所示（4）[4]电压表选量程，读数为1.80V。[5]电流表选量程，读数[6]计算得到铅笔芯电阻13.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32πcm3，当在其两底面上加上1000V的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的圆面半径和高。【答案】(1)8×106Ω·m　(2)4cm；2cm【解析】【详解】由电阻定义式变形可得到电阻率的计算公式；借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高．（1）由电阻定律代入数据解得（2）由欧姆定律和圆柱体体积公式V＝πr2h以及电阻定律可得而πr2h＝32π×10－6 解得h＝0.02m＝2cmr＝0.04m＝4cm.14.如图所示，一带电粒子（不计重力）以速度垂直于电场强度方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下板边缘飞出，已知金属板长为L，板间距为d。当带电粒子以速度2垂直于电场强度方向仍沿上板边缘射入匀强电场时，试求：（不考虑板厚度）（1）带电粒子穿出电场时沿电场方向的侧移距离；（2）带电粒子运动至与下极板等高的水平面时，它距上极板左侧边缘的水平距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）带电粒子的初速度为时，由类平抛运动的规律得联立解得带电粒子的初速度变为2，粒子离开电场时偏转的距离为y，同理得由上两式得（2）根据推论可知，粒子离开电场时速度的反向延长线交于上板的中点，可得下图 则根据几何知识有因为解得所以15.如图，绝缘平直轨道和竖直面上半径R＝0.05m的半圆形轨道BCD相连，其中AP间有一个电压为U0＝4V的加速电场和PB间有一个方向竖直向下的匀强电场（场强E大小可调节），且PB＝0.1m。质量为m＝2×10-6kg、电荷量为q＝1×10-6kg的带正电小物块（可视为质点）在加速电场中，从A点静止开始，经加速电场加速后进入PB段。小物块在PB段的动摩擦因数μ＝0.25，其余部分均光滑，g＝10m/s2，求：(1)小物块离开加速电场的速度大小v；(2)小物块恰好到达B点时的PB间匀强电场强度大小E1；(3)小物块进入半圆形轨道，若不脱离轨道，则PB间电场强度大小范围。【答案】(1)2m/s；(2)140V/m；(3)或者【解析】【详解】(1)小物块从A点运动到P点，由动能定理 解得(2)小物块从P点运动到B点，由动能定理解得(3)小物块从P点运动到D点恰好不脱离轨道，在D点有由动能定理解得所以若小物块能到达与圆心O等高的C点，则解得E3=100V/m则