重慶市2023-2024學年高二上學期期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（共48分，其中1-8題每小題只有一個正確選項，每小題4分；9-12題每小題有多個正確選項，全部選對的每題得4分，未選全的得2分，有選錯的得0分）1．下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．由E=FB．由E=kQC．由UABD．由C=Q2．某導線中的電流是7.5×10–3A，則通過導線橫截面的電荷量為15C所需要的時間為A．2.0×104s B．2.0×106s C．2.0×105s D．2.0×103s3．隨著生活水平的提高，電子秤已成為日常生活中不可或缺的一部分。如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導致平行板上層膜片電極下移，則下列說法正確的是（）A．電容器的電容減小B．電容器的帶電電荷量減少C．電容器兩極板間電場強度減小D．膜片下移過程中，電流表有b到a的電流4．勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、16V、22V，下列說法不正確的是（）A．O點的電勢φO=16VB．電場強度的大小為E=2V/mC．電子在a點的電勢能比在b點的高6eVD．將一正電荷從c移至a電場力做功是將此電荷從b移至a電場力做功的2倍5．如圖的電路中，UAB＝15V，R1＝R2＝R3＝3Ω，那么，理想電壓表和理想電流表的示數分別為（）A．10V，10A B．15V，10A C．15V，5A D．5V，5A6．如圖甲為電場中的一條電場線，沿電場線建立坐標軸。若坐標軸上O~x2間各點的電勢φ分布如圖乙所示，則（）A．在O~x2間，電場強度先減小后增大B．在O~x2間，電場強度方向沒有發生變化C．若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸減小D．從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在O~x2間一直做勻加速運動7．在校園學術節之物理學科周活動中，某同學重現了教材上的一個“魔術”。如圖所示，在一個沒有底的空塑料瓶內固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟起電機的兩極相連，實驗時，在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。然后搖動起電機，頓時塑料瓶內清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞，下列關于該實驗的說法中正確的是（）A．鋸條換成同寬度金屬直尺效果更好B．起電機搖動前，需先讓煙塵顆粒帶上電荷才能做成功C．若鋸條接起電機負極，金屬片接正極，則這些煙塵附著在金屬片上面D．起電機搖動時，塑料瓶內易拉罐（金屬）片邊電場強度最大8．如圖所示，豎直平面內的固定光滑圓形絕緣軌道的半徑為R，A、B兩點分別是圓形軌道的最低點和最高點，圓形軌道上C、D兩點的連線過圓心O且OC與豎直向下方向的夾角為60°。空間存在方向水平向右且平行圓形軌道所在平面的勻強電場，一質量為m的帶負電小球（視為質點）恰好能沿軌道內側做完整的圓形軌道運動，且小球通過D點時的速度最小。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．小球受到的電場力大小為2B．小球通過D點時的速度大小為gRC．小球在運動過程中的最大速度為8gRD．小球通過C點時所受軌道的作用力大小為12mg9．下列說法正確的是（）A．摩擦起電和感應起電均是電荷發生轉移所致B．電荷量很小的電荷就是元電荷C．一檢驗電荷在以一個點電荷為球心，半徑為r的球面上各點所受電場力相同D．所有物體帶電量一定是元電荷的整數倍10．如圖所示，實線為某一點電荷的電場線，虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，則（）A．粒子一定帶正電B．粒子在c點的速度比在b點的速度小C．粒子在c點的電勢能比在b點的電勢能小D．c點電勢比a點低11．如圖所示，大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成。已知靈敏電流表G的滿偏電流為Ig＝300mA，內阻為Rg＝10Ω，變阻箱接入電路的阻值為R。下列說法正確的是（）A．改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖甲，R＝5ΩB．改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖甲，R＝10ΩC．改裝為15V量程的電壓表，選擇圖甲，R＝20ΩD．改裝為15V量程的電壓表，選擇圖乙，R＝40Ω12．如圖所示，某多級直線加速器由n個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極M、N上，序號為C的金屬圓板中央有一個質子源，質子逸出的速度不計，M、N兩極加上如圖所示的電壓uMNA．質子在各圓筒中做勻加速直線運動B．加速器筒長和加速電壓不變，若要加速荷質比更大的粒子，則要調小交變電壓的周期C．各金屬筒的長度之比為1D．質子進入第n個圓筒時的瞬時速度為2二、實驗題（本題共2小題，共計13分，第11題6分，第12題7分。）13．某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx（1）實驗電路應采用圖中的（填“甲”或“乙”）。（2）若選用甲電路，產生誤差的主要原因是；若選用乙電路，產生誤差的主要原因是。（用字母代號填寫）A．電流表測量值小于流經RxB．電流表測量值大于流經RxC．電壓表測量值大于RxD．電壓表測量值大于Rx（3）接通開關，改變滑動變阻器滑片的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U。某次電表示數如下圖所示，U＝V，I＝A，可得該電阻的測量值Rx＝14．電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某同學在實驗室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。（1）用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑為mm，如圖乙所示，用游標卡尺測其長度為cm，如圖丙所示，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為Ω。（2）為了減小實驗誤差，需進一步測量圓柱體的電阻，除待測圓柱體Rx外，實驗室還備有的實驗器材如下，要求待測電阻兩端的電壓調節范圍盡量大，則電壓表應選，電流表應選，滑動變阻器應選A．電壓表V1（量程3V，內阻約為15kΩB．電壓表V2（量程5V，內阻約為75kΩC．電流表A1（量程0.6A，內阻約為1ΩD．電流表A2（量程3A，內阻約為0E．滑動變阻器R1（阻值范圍0F．滑動變阻器R2（阻值范圍0G．直流電源E（電動勢為3V，內阻不計）H．開關S，導線若干（3）若流經圓柱體的電流為I，圓柱體兩端的電壓為U，圓柱體橫截面的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示該圓柱體電阻率的關系式為ρ=。三、計算題（本題共4小題，共計39分，第15題8分，第16題8分，第17題10分,第18題13分。）15．如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ，一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A。細線與斜面平行，小球A的質量為m，電荷量為q。小球A的右側固定放置帶電小球B，兩球心的高度相同，間距為d。.靜電力常量為k，重力加速度為g。兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上。求：（1）若B球帶正電且細線對A球的拉力剛好為0，則B球電量大小是多少；（2）若B球帶負電且斜面對A球的支持力剛好為0，則B球電量大小是多少。16．如圖所示，空間中有一對彼此絕緣的平行金屬帶電極板MN，一帶電液滴恰好靜止在極板MN之間的A點處，已知金屬板M、N之間相距為d=8cm，其中N板接地，帶電液滴的質量為m=4×10-4kg，帶電量為q=2×10-6C，取g=10m/s2。（1）求MN兩板間的電勢差UMN；（2）若A點到N板的距離為3cm，試求液滴在A點的電勢能EpA。17．如圖所示，豎直放置的平行板電容器兩板間電勢差為U＝100V，xOy平面坐標系第Ⅰ象限內分布著沿y軸正方向的勻強電場，一個帶負電的粒子從電容器左板處由靜止開始加速，穿過右板后垂直于y軸從P點處射入電場，并從x軸上的A點處射出。已知P點的縱坐標為1m，A點的橫坐標為2m，帶電粒子的電荷量與質量的比值qm（1）求帶電粒子從平行板電容器射出時的速度v0；（2）求勻強電場的場強E；（3）若在過y軸上的B點處放一張感光膠片，感光膠片與x軸平行，B點的縱坐標為-1m。帶電粒子打到感光膠片上會使膠片曝光。求感光膠片上曝光點的橫坐標。18．如圖建立xOy直角坐標系，在其第二象限中放置平行金屬板A、B和平行于金屬板的細管C，細管C開口緊靠金屬板右側且與兩板等距，另一開口在y軸上。放射源P在A極板左端，可以沿任意方向發射某一速度的帶電粒子。當A、B板加上某一大小為U的電壓時，有帶電粒子剛好能以速度v0從細管C水平射出，進入位于第一象限的靜電分析器并恰好做勻速圓周運動，t=0時刻帶電粒子垂直于x軸進入第四象限的交變電場中，交變電場隨時間的變化關系如圖乙（圖上坐標均為已知物理量），規定沿x軸正方向為電場正方向，靜電分析器中電場的電場線為沿半徑方向指向圓心O，場強大小為E0。已知帶電粒子電荷量為+q，質量為m，重力不計。求：（1）粒子源發射帶電粒子的速度v；（2）帶電粒子在靜電分析器中的軌跡半徑r和運動時間t0；（3）當t=nT時，帶電粒子的坐標。（n=1，2，3……）

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、電場強度取決于電場本身，與有無試探電荷無關，故A錯誤；

B、根據E=kQr2知，Q是場源電荷，電場中某點電場強度與場源電荷的電量成正比，與該點到場源電荷距離的平方成反比，故B錯誤；

C．根據UAB=WABq知，帶電量為1C正電荷從A點移動到B點克服電場力做功為1J，即電場力做功為－1J，則A、B點的電勢差為

UAB=WABq=-11V=-1V

2．【答案】D【解析】【解答】根據

I=Qt

解得

t=QI=157.5×103．【答案】D【解析】【解答】A．根據

C=εS4πkd

平行板上層膜片電極下移時，兩個極板的距離減小，可知，電容器的電容增大，故A錯誤；

BD．電容器一直和電源相連，兩極板的電壓不變，根據

C=QU

可知當電容增大時，電容器的帶電荷量增大，則電容器被充電，電流表有從b到a的電流，故B錯誤，D正確；

C．根據

E=Ud

可知，平行板上層膜片電極下移時，兩個極板的距離減小，則場強變大，故C錯誤。

故答案為：D。

【分析】根據C=εS4．【答案】B【解析】【解答】A、根據

φc-φb=φb-φa

可知a所在的等勢線和c所在的等勢線與b所在的等勢線距離相等，則根據幾何關系可知，Ob為等勢線，故O點的電勢φO=16V，故A正確；

B、電場線與等勢線垂直，故根據幾何關系可知，電場線方向由c指向a，則

E=Ud=φc-φaac=22-1062+62V/m=2V/m

故B錯誤；

C、根據

Ep=φq

可知，從b到a電勢能增大，增大量為

?Ep=(φb5．【答案】C【解析】【解答】從A點進入后分了兩條干路，一條電流經過電流表流入R3，另一條流過并聯的R1、R2，然從再流過電壓表再流出，等效電路圖，如圖所示

理想變壓器測AB之間的電壓，即示數為15V；電流表讀數為

I=UABR36．【答案】B【解析】【解答】A、根據

E=Ud=φ1-φ2d

可得圖線的斜率表示電場強度，從圖上可以看出斜率先變大后變小，則電場強度先變大后變小，故A錯誤；

B、在O~x2間，電勢逐漸降低，電場強度的方向由高電勢的地方指向低電勢的地方，故電場場強方向一直沿x軸正方向，故B正確；

C、根據

Ep=φq

可知負電荷電勢越低，電勢能越大，所以從O點運動到x2點，負電荷的電勢能逐漸增大，故C錯誤；

D、由在O~x2之間圖線的斜率不是定值可知，電場是非勻強電場，電荷受電場力是變力，電荷做變加速運動，故D錯誤。

7．【答案】C【解析】【解答】A、根據尖端放電原理，鋸條換成同寬度的金屬直尺，尖端變少，周圍空氣電離的本領降低，效果變差，故A錯誤；

B、起電機搖動，鋸條和金屬片之間產生電場，讓空氣電離，煙塵顆粒俘獲電離出的負離子，故煙塵顆粒帶上負電荷，故起電機搖動前，不需煙塵顆粒帶上電荷，故B錯誤；

C、若鋸條接電源負極，金屬片接正極，在電場力的作用下，俘獲負離子的煙塵向正極移動，最終被吸附到金屬片上，故C正確；

D、起電機搖動時，由于尖端放電原因，鋸條尖端旁邊周圍空氣電離的本領最大，電場強度最大，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】根據尖端放電原理判斷；

靜電除塵接通靜電高壓時，存在強電場，使空氣電離，產生負離子和正離子；

負離子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負電，帶電塵粒在電場力的作用下，向正極移動，最終煙塵被吸附到金屬片上；8．【答案】D【解析】【解答】A、小球通過D點時的速度最小，則在該點電場力與重力的合力沿半徑方向，則小球受到的電場力大小為

Fmg=tan60°

解得

F=mgtan60°=3mg

故A錯誤；

B、D點為豎直平面內圓周運動的等效最高點，恰好能完整的做圓周運動，在等效最高點有最小速度，此時電場力與重力的合力剛好提供向心力，則有

mgcos60°=mvD2R

解得

vD=2gR

故B錯誤；

C、由圖可知，小球在等效最低點C點的速度最大，故小球從D到C的過程中，由動能定理可得

mgcos60°·2R=12mvC9．【答案】A,D【解析】【解答】A、摩擦起電和感應起電實質都是電荷發生轉移，故A正確；

B、元電荷是物體最小的帶電量，故B錯誤；

C、一檢驗電荷在以一個點電荷為球心，半徑為r的球面上各點所受電場力大小相等，方向不同，故C錯誤。

D、所有物體帶電量一定是元電荷的整數倍，故D正確；

故答案為：AD。

【分析】熟悉三種帶電方式的原理；

元電荷是物體最小的帶電量；

場強方向不同，電場力方向不同，熟悉點電荷電場線畫法；

所有物體帶電量一定是元電荷的整數倍。10．【答案】A,B【解析】【解答】A．根據運動軌跡可知，電場力方向指向軌跡的凹側，故電場力方向與電場方向相同，粒子帶正電，故A正確；

BC．根據沿電場線方向電勢降低，可知c點電勢比b點高，根據

Ep=φq

由于粒子帶正電，所以粒子在c點的電勢能比在b點的電勢能大，故從c到b電勢能減小，動能增大，故粒子在c點的速度比在b點的速度小，故B正確，C錯誤；

D．根據沿電場線方向電勢降低，c點電勢比a點高，故D錯誤。

故答案為：AB。

【分析】根據運動軌跡判斷出電場力方向得出電場線方向與電場力方向一致，可得出帶正電；

根據沿電場線方向電勢降低，結合11．【答案】B,D【解析】【解答】AB．將靈敏電流計改裝為0.6A量程的電流表，需要并聯一個電阻，根據歐姆定律可得

I=Ig+IgRgR

解得

R＝10Ω

故A錯誤，B正確；

CD．將靈敏電流計改裝為15V量程的電壓表，需串聯一個電阻，選擇圖乙，根據歐姆定律可得

U=Ig12．【答案】B,C【解析】【解答】A．金屬圓筒中處于靜電屏蔽狀態，故電場為零，質子不受電場力，做勻速運動，故A錯誤；

BCD．只有質子在每個圓筒中勻速運動時間為12T時，才能保證每次在縫隙中被電場加速，則第n個圓筒長度

Ln=vnT2

根據動能定理可得

nU0e=12mv2

解得

v13．【答案】（1）甲（2）B；D（3）2.60；0.50；5.20【解析】【解答】（1）根據

RVRA=3×103×0.125Ω≈19Ω>5Ω

故電流表外接，故選甲；

（2）若選用甲電路，產生誤差的主要原因是因為電流表實際測量電壓表與待測電阻電流，電流偏大，故選B；

若選用乙電路，產生誤差的主要原因是電壓表測量的電壓包括電流表與待測電阻電壓，電壓偏大，故選D。

（3）電壓表讀數為2.60V，電流表讀數為0.50A；根據歐姆定律可得

14．【答案】（1）1.844（1.（2）A；C；E（3）π【解析】【解答】（1）根據螺旋測微器的讀數規律可得直徑為

D=1.5mm+34.5×0.01mm=1.845mm

游標卡尺的讀數為

L=4.2cm+8×120mm=4.240mm

用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為6Ω；

（2）直流電源E電動勢為3V，故電壓表選用V1，故選A；

根據歐姆定律可得

I=ER測=33A=1A

故選電流表A1，故選C；

測量需要減小實驗誤差，便于調節，故選滑動變阻器較小的，故選E；

（3）根據歐姆定律可得

Rx=15．【答案】（1）由題意，細線拉力為零，則tanB球電量大小為q（2）由題意，支持力為零，則tanB球電量大小為q【解析】【分析】（1）根據細線拉力為零，對A受力分