廣東省清遠市2023-2024學年高二上學期期中物理試題（含答案）

廣東省清遠市2023-2024學年高二上學期期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題，本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確。1．下列關于電場的描述中，說法正確的是（）A．電場強度E=Fq、加速度B．將頭發(fā)碎屑懸浮在蓖麻油里，加上電場后，頭發(fā)碎屑的分布情況就是電場線C．元電荷是自然界中存在的最小電荷量，實質上就是電子和質子D．超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，利用了靜電屏蔽的原理2．在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是（）A．卡文迪什總結出了萬有引力定律并測出了萬有引力常量B．庫侖在前人研究的基礎上，通過扭秤實驗研究得出了庫侖定律C．法拉第通過油滴實驗精確測定了元電荷e的電荷量D．麥克斯韋引入了電場的概念并用電場線表示電場3．“反天刀”是生活在尼羅河的一種魚類，沿著它身體的方向分布著帶電器官，這些器官能在魚身周圍產生電場，如圖所示為“反天刀”周圍的電場線分布示意圖，A、B、C為電場中的三個位置，下列說法正確的是（）A．尾部帶正電B．A點電場強度大于C點電場強度C．B點電勢低于A點電勢D．正離子從A向C運動其電勢能變小4．我國的特高壓直流輸電是中國在高端制造領域領先世界的一張“名片”，特別適合遠距離輸電，若直流高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個位置為圓心，形成一簇如圖所示的等差等勢線同心圓，A、B、C、D是等勢線上的四點，當人走在地面上時，如果形成跨步電壓就會導致兩腳有電勢差而發(fā)生觸電事故，則（）A．電勢的大小為φB．場強的大小為EC．人從B沿著圓弧走到D會發(fā)生觸電D．AB間距離等于2倍BC間距離5．如圖所示為電子束焊接機，K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d，在兩極之間加上高電壓U，兩極之間形成了輻向分布的電場，圖中帶箭頭的虛線代表電場線，B、C是電場中兩點。有一電子在K極由靜止被加速，不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說法正確的是（）A．A、K之間的電場強度均為Ud C．B點電場強度大于C點電場強度 D．電子由K到A的電勢能減少了eU6．在電噴汽車的進氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲。如圖所示，當進氣管道中的冷空氣流速越大時，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，反之，電壓U0就越低。這樣管道內空氣的流量就轉變成了可以測量的電壓信號，便于汽車內的電腦系統實現自動控制。如果將這種電熱絲從汽車的進氣管道中取出，放在實驗室中測量這種電熱絲，得到的伏安特性曲線正確的是（）A． B．C． D．7．圖中的一組平行實線可能是電場線也可能是等勢線，一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的運動軌跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A．如果實線是等勢面，則a點的電勢比b點的電勢低B．如果實線是電場線，則a點的電勢比b點的電勢高C．如果實線是等勢面，則電子在a點的動能比在b點的動能小D．如果實線是電場線，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大二、多項選擇題，本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。8．如圖為手機指紋識別功能的演示，此功能的一個關鍵元件為指紋傳感器。其部分原理為：在一塊半導體基板上集成有上萬個相同的小極板，極板外表面絕緣。當手指指紋一面與絕緣表面接觸時，指紋的凹點與凸點分別與小極板形成一個個正對面積相同的電容器，若每個電容器的電壓保持不變，則（）A．指紋的凹點與小極板距離遠，電容大B．指紋的凸點與小極板距離近，電容大C．若手指擠壓絕緣表面，電容電極間的距離減小，小極板帶電量增多D．若用濕的手指去識別，識別功能不會受影響9．如圖所示的電路中，電源的內阻r=0，R1和R2是兩個定值電阻；當滑動變阻器R的滑片向a移動時，電路中的電流I1、IA．I1不變 B．I1變大 C．I2變大 10．如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的電流電源連接，上極板A接地，一帶負電油滴固定于電容器中的P點，現將平行板電容器的下極板B豎直向下移動一小段距離，則（）A．帶電油滴所受電場力不變 B．電容器的電量減小C．電容器的電壓增大 D．電容器的電容減小三、實驗題（共16分）11．某實驗小組利用圖甲所示的電路測量金屬絲的電阻率（圖中Rx（1）正確操作螺旋測微器，測量金屬絲的直徑結果如圖乙所示，則該次測得的金屬絲的直徑為mm；（2）連接好電路后，開關S閉合前滑動變阻器的滑片應滑至。（選填“左端”或“右端”）；（3）用刻度尺測得被測金屬絲接入電路的長度為l，螺旋測微器測得金屬絲的直徑為d，用電流表測得電流為I，電壓表測得電壓為U，則被測金屬絲的電阻率為ρ=。（用題中所給物理量的字母表示）（4）實驗中測得待測金屬絲的電阻Rx的阻值約為70Ω。電壓表內阻RV=1500Ω，實驗時電流表采用了外接法，經檢驗該方法是正確的，則關于電流表的內阻RA．RA=0.9Ω B．RA=212．某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內阻，現備有下列器材：A.被測干電池一節(jié)、開關、導線若干B電流表：量程0~0.6A，內阻約0.5ΩC.電流表：量程0~3A，內阻約為0.2ΩD.電壓表：量程0~3V，內阻約為5kΩE.電壓表：量程0~15V，內阻約為25kΩF.滑動變阻器：0~10Ω，2AG.滑動變阻器：0~100Ω，1A在現有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻。（1）在上述器材中，電壓表應選擇，電流表應選擇，滑動變阻器應選擇。（填寫儀器前的代號）（2）實驗電路圖應選擇（填“甲”或“乙”）；如圖，在閉合開關前，滑動變阻器觸頭應置于最（填“左”或“右”）端。（3）根據實驗中測得多組電壓表和電流表的示數，在U-I坐標紙上描點如圖丙所示，請根據描出的點作圖，并根據作圖求出電源的電動勢E=V，電源內阻r=Ω。（保留兩位有效數字）。四、解答題13．如圖所示，已知電源電動勢E=6.0V，內阻r=0.5Ω，定值電阻R1（1）開關S1閉合而S（2）開關S1和S14．如圖，一根長為L=0.5m的細絕緣線，上端固定，下端系一個質量為m=4×10-3kg的帶電小球，將整個裝置放入一勻強電場當中，電場強度大小為E=3×103N/C，方向為水平向右，已知：當細線偏離豎直方向為θ=37°時，小球處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g=10m/s2，試求：（1）小球帶何種電荷，帶電量為多少；（2）若剪斷細線，小球運動的加速度大?。唬?）若將小球拉至最低點C無初速度釋放，當小球運動到B點時繩中拉力大小。15．示波器能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現象的變化過程。示波器部分結構如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子（速度可忽略）被加速后從金屬板的小孔穿出，從極板正中央垂直射入偏轉場偏轉后射出電場。已知加速電壓為U1，兩板間電壓為U2，板間距為d，板長為L，電子的電荷量為e、質量為m。求：（1）電子進入偏轉場時的速度v0的大??；（2）若L=d=8cm，U1=200V，U2=400V。求電子離開偏轉場時偏離原入射方向的側移距離y的大小。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．電場強度E=Fq是采用比值定義法；a=采用了比值定義法，A不符合題意；B．電場線是理想模型，實際上不存在，B不符合題意；C．元電荷的帶電量等于質子電子的帶電量，但元電荷是理想模型，現實中不存在，C不符合題意；D．工作服內部有金屬網，形成了一個法拉第籠，利用了靜電屏蔽原理，D符合題意。故答案為：D。

【分析】其加速度的表達式不屬于比值定義法；其電場線是理想模型，實際不存在；元電荷不等于質子與電子。2．【答案】B【解析】【解答】A、牛頓總結了萬有引力定律，卡文迪什通過扭秤實驗測量了萬有引力常量，故A錯誤；

B、庫侖通過扭秤實驗研究得出了庫侖定律，故B正確；

C、密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷數值，故C錯誤；

D、法拉第引入了電場的概念并用電場線表示電場，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】考查物理學史，熟悉掌握各物理學家相關的成就。3．【答案】B【解析】【解答】A、電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠，由此可知“反天刀”頭部帶正電，尾部帶負電，故A錯誤；

B、A點電場線比C點的電場線密集，所以A點電場強度大于C點電場強度，故B正確；

CD、越靠近負電荷，電勢越低，由此可知，B點電勢高于A點電勢，A點電勢低于C點電勢，所以正離子從A向C運動，電場力做負功，其電勢能變大，故CD錯誤。

故答案為：B。

【分析】電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠。場線越密集，電場強度越大。越靠近負電荷，電勢越低。電場力做負功，其電勢能變大。4．【答案】B【解析】【解答】A．高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，圓心處的電勢最高，向外越來越低，電勢的大小為φAB．場強看等勢線的疏密，由圖可知場強的大小為EAC．B和D在同一條等勢線上，人從B沿著圓弧走到D不會發(fā)生觸電，C不符合題意；D．AB的平均場強大于BC的平均場強，AB的電勢差等于BC電勢差的二倍，根據E=Ud可以定性判斷出AB間距離小于2倍故答案為：B。

【分析】沿著電場線電勢逐漸降低，電場線的疏密表示電場的強弱，結合勻強電場電場強度的表達式進行分析判斷。5．【答案】D【解析】【解答】A.A、K之間的電場為非勻強電場，不可用E=Ud進行計算，A不符合題意；

B.沿電場線方向電勢逐漸減小，再結合等勢線垂直于電場線的特點，做出等勢面，可得B點電勢小于C點電勢，B不符合題意；

C.電場線越密電場強度越大，則B點電場強度小于C點電場強度，C不符合題意；

D.電子由K到A的電場力做的功W=Ue，故電子由K到A的電勢能減少了eU，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】應用6．【答案】D【解析】【解答】由電路結構可知，電熱絲和電阻R串聯，根據串聯電路特點可知，電熱絲的電阻越小，電阻R兩端的電壓越大，故當進氣管道中的冷空氣流速越大（流速越大，帶走熱量越快，溫度越低）時，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，說明溫度越低，電熱絲的電阻越小，而I-U圖線上任意一點與原點連線的斜率等于電阻的倒數，電壓和電流增大時，電阻的溫度升高，電阻增大，圖線上的點與原點連線斜率的倒數越小，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

7．【答案】D【解析】【解答】AC.根據曲線運動中，物體受到的合力一定指向曲線凹側，可知，若實線是等勢面，由于電場線與等勢面垂直，電子所受電場力方向向下，則電場線方向向上，根據沿電場線方向電勢降低可知，a點的電勢比b點高。從a到b電場力對電子做負功，電勢能增大，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能小，在a點的動能比在b點的動能大，AC不符合題意。

BD.若圖中實線是電場線，電子所受的電場力水平向右，電場線方向水平向左，根據沿電場線方向電勢降低可知，a點的電勢比b點低，由于從a點運動到b點電場力做正功，所以電子的電勢能減小，故電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大，B不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據曲線運動中，物體受到的合力一定指向曲線凹側，判斷出電場力的方向，得到電場線的方向，再根據沿電場線方向電勢降低，得出a、b兩點電勢的高低關系；然后由電場力做功的正負，分析電子電勢能的變化，由能量守恒定律，分析動能的變化。8．【答案】B,C【解析】【解答】AB.根據電容的決定式C=εS4πkd可知，指紋的凹點與小極板距離遠，即d大，電容C??；指紋的凸點與小極板距離近，即d小，電容C大，A不符合題意，B符合題意；

C.若手指擠壓絕緣表面，電容電極間的距離減小，由C=εS4πkd可知，C增大，由于電容器的電壓保持不變，根據Q=CU，可知小極板帶電量增多，C符合題意；

D.若用濕的手指去識別，因為水導電，則使指紋與極板之間充入了導電物質，從而改變了原來匹配的電容器的電容，使得識別功能受到影響，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據電容的決定式9．【答案】A,C【解析】【解答】當滑動變阻器R的滑片向a移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻減小，外電阻減小，總電流I變大，因為內阻為0，則路端電壓U不變，R1電壓不變，則I1=UR1，不變，據I210．【答案】B,D【解析】【解答】C.由圖可知，移動極板過程中，電容器一直與電源保持相連，所以將平行板電容器的下極板B豎直向下移動一小段距離，電容器的電壓保持不變，C不符合題意；

A.根據E=Ud可得，電壓不變，板間距離增大，板間場強減小，油滴所受的電場力減小，A不符合題意；

BD.根據電容的決定式C=εS4πkd可知，板間距離增大，電容器的電容減?。挥指鶕娙莸亩x式C=QU可知，極板電壓不變，電容器的電量減小，BD符合題意。

故答案為：BD。

【分析】如果移動極板過程中，電容器一直與電源保持相連，則電容器的極板電壓不變；根據勻強電場電場強度與電勢差的關系式11．【答案】（1）2.095（2.094～2.097均正確）（2）左端（3）π（4）C【解析】【解答】（1）螺旋測微器的分度值為0.01mm，由圖可知，該螺旋測微器的主尺讀數為2mm，可動尺讀數為0.01×9.5mm=0.095mm，則金屬絲的直徑為2mm+0.095mm=2.095mm。

（2）為了保護電表的示數不超過量程，開關S閉合前滑動變阻器的滑片應滑至最左端，使電壓表和電流表的示數均為零；

（3）由歐姆定律得Rx=UI，由電阻定律得Rx=ρlS，金屬絲的橫截面積S=πR2=π×d22，聯立可得被測金屬絲的電阻率為12．【答案】（1）D；B；F（2）乙；左（3）；1.5；0.5【解析】【解答】（1）干電池電動勢約為1.5V，所以電壓表應選擇3V量程的D；為了電路電子元件的安全，電路中不允許通過過大的電流，為了讀數準確，所以電流表應量程為0.6A的B；由于干電池的內阻較小，所以滑動變阻器應選總阻值較小的，容易調節(jié)，故滑動變阻器選F。

（2）因為電源內阻較小，與電流表的內阻相差不多，為了盡量減小內阻的測量誤差，實驗電路要選擇乙圖，為了保護電路，電鍵閉合瞬間，使干路電流不至于過大，滑動變阻器的觸頭應該置于最左端。

（3）根據點連線，做出圖像；由閉合電路歐姆定律可得E=U+Ir，得