山西省運城市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、單選題1．下列說法正確的是（）A．電場中電勢越高的地方，電荷在那一點具有的電勢能越大B．常見充電寶標有5000mA?h或10000mA?h等，此物理量越大，則充電電流越大C．I=nqvs電流的微觀表達式中的v指的是自由電荷定向移動的速率D．由R=U2．保護知識產權，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務，盜版書籍影響我們的學習效率。小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習時，他發現有一個關鍵數字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認為可能是下列幾個數字中的（）A．4.8×10?19CC．5.6×10?19C3．下列式子不屬于比值定義物理量的是（）A．E=Fq B．a=Fm C．4．電源是將其它形式的能轉化成電能的裝置，設電源的電動勢為E、路端電壓為U，I為電源的輸出電流，對電源和電路的理解正確的是（）A．R=UB．電動勢的大小等于在電源內部電場力把單位負電荷從正極送到負極所做的功C．電源的外電阻越大，輸出功率越大，電源的效率越高D．若外電路為純電阻電路，且外電阻為R時，有I=E5．下列關于靜電場的說法正確的是（）A．場強為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強不一定為零B．電場線與等勢面可以垂直，也可以不垂直C．若正電荷只在電場力作用下運動，則一定從高電勢向低電勢運動D．初速度為零的正電荷僅在電場力作用下一定沿電場線運動6．法拉第籠是一個由金屬編織成的籠子，籠體與大地連通。如圖為某次演示中體驗者進入籠子后，關閉籠門，操作員通過放電桿將78763Ⅴ高壓直流電靠近籠子，當放電桿尖端距籠體很近時，出現放電火花。放電桿靠近但未放電前關于法拉第籠，下列說法正確的是（）A．籠子外表面電荷均勻分布B．若將高壓放電桿放在籠子里面，籠子外面的人也是安全的C．籠子里面的人是安全的是因為感應電荷在籠子內部形成的場強處處為0D．上述情景下，將某一帶電物體放在籠子外的電勢能大于放在籠子內的電勢能7．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長為ab=20cm，bc=10cm，當將C與D接入電壓恒為U的電路時，電流為4A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為（）A．0.5A B．1A C．2A D．4A8．小明設計了一種酒精測試儀的電路，其電路如圖甲所示，電源電動勢恒定，內阻忽略不計，定值電阻R=20Ω，Q為氣敏元件，其阻值RQA．警察可以根據電流表的示數判定是否酒駕，示數越大，被測氣體酒精濃度越大B．電路消耗的總功率越大C．電壓表與電流表的示數乘積變小D．電壓表示數與電流表示數之比變大9．計算機鍵盤每個鍵下面都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這組金屬片組成一個可變電容器。當連接電源不斷電，按下某個鍵時，與之相連的電子線路就給出該鍵相應的信號，當按下該鍵時，電容器的（）A．電容變小 B．極板間的電壓變小C．極板的電量不變 D．極板間的場強變大10．如圖所示，MN是點電荷電場中的一條直線，a、b是直線上的兩點，已知直線上a點的場強最大，大小為E，b點場強大小為0.25E，a、b間的距離為L，靜電力常量為k，則場源電荷的電荷量為（）A．3EL23k B．EL2二、多選題11．在勻強電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下運動，途中經過M、N兩點，不計粒子重力，則（）A．粒子在勻強電場中一定做勻變速運動B．若粒子在電場中做曲線運動，粒子的最小動能可能為零C．運動過程中，粒子的速度大小可能先減小后增大D．粒子在N點所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行12．如圖所示，真空中固定兩個等量同種正點電荷A、B，其連線中點為O。在A、B所形成的電場中，以O點為圓心、半徑為R的圓面垂直AB，以O為幾何中心、邊長為2R的正方形abcd平面垂直圓面且與AB共面，兩平面邊線交點分別為e、f，g為圓面邊緣上一點。下列說法中正確的是（）A．e、f、g三點電場強度均相同B．e、f、g三點電勢均相同C．將一正試探電荷沿線段eOf從e移動到f過程中試探電荷受到的電場力可能先減小后增大D．將一負試探電荷沿ab邊從a移動到b過程中試探電荷的電勢能先減小后增大13．如圖，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個端點，AC為14A．小球到達C點的速度可能為零B．小球在AC部分對圓弧軌道的壓力大小可能不變C．若小球能從B點離開，上升的高度一定小于HD．若小球只要能過C點，就一定能過B點14．在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢A．q1和qB．x1C．負電荷從x1移到xD．負電荷從x1移到x15．如圖所示，a、b、c、d為勻強電場中的等勢面，一個質量為m，電荷量的大小為q，電性未知的帶電粒子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩個點。已知該粒子在A點的速度大小為v1，在B點的速度大小為v2，且方向與等勢面平行，A、B連線長為L，連線與等勢面間的夾角為A．等勢面d的電勢一定比等勢面b的電勢高B．粒子的速度v1一定大于C．粒子從A點運動到B點所用的時間為LD．勻強電場的電場強度大小為m(三、實驗題16．某同學用伏安法測量導體的電阻率，現有量程為3V、內阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，待測電阻絲Rx阻值約為5Ω（1）圖甲是未完成的實物連線圖，圖中a為待測導體右端接線柱，b為電流表正極接線柱，c為滑動變阻器左上端接線柱，d為滑動變阻器左下端接線柱。則導線①應連接（填“a”或“b”）。導線②應連接（填“c”或“d”）；（2）該同學采用圖甲所示電路測量電阻絲的阻值比真實值偏（填“大”或“小”）。根據測量數據得到的伏安特性曲線如圖乙所示，圖中MN段向上彎曲的主要原因是下面（填“A”或“B”）；A．隨著電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率增大，電阻增大B．隨著電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率減小，電阻減小（3）某次用螺旋測微器測金屬絲直徑d，用游標卡尺測金屬絲的長度l，電壓表和電流表的示數分別為U、I，寫出該金屬絲的電阻率的表達式（用U、I、d、l表示）。17．太空探測器在探索宇宙過程中，由太陽能電池板給它提供能源。為了研究太陽能電池板的電動勢和內阻，某中學生找來一塊玩具小車上的太陽能電池板，如圖甲所示，該同學用伏安法測量有光照射它時（作為電源），其路端電壓與總電流的關系圖像如圖乙所示。（1）分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢約為V，其內阻隨輸出電流的增大而（填“增大”“不變”或“減小”）。（2）若把該電池板與阻值為1.5Ω的定值電阻連接構成一個閉合電路，在該光照條件下，該定值電阻的功率是四、解答題18．如圖所示，在一光滑絕緣的水平面上有A、B、C三點，同時存在一與A、B、C三點共面的勻強電場，其中AB=5m，AC=8m，∠BAC=37°，一帶電小球從A點以一定的初動能出發運動到B點時，小球動能增加量為ΔEk=4×10?8J，若改變小球初速度的方向，小球能運動到C點，此過程中小球電勢能的增加量為0，已知小球帶負電，電荷量大小為（1）AB和AC兩點間電勢差分別為多少？（2）勻強電場的電場強度大小？19．如圖為用直流電動機提升重物的裝置，電動機線圈的電阻為4Ω，電源的電動勢為90V，重物的質量為50kg，不計各處的摩擦。當電動機以v=0.5m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流為5A。（g取10m/s（1）求電源的內阻r；（2）若電動機工作時突然卡住了，不能轉動，求電源此時的輸出功率。20．如圖所示，在A點固定一電荷量為Q的正電荷，在離A高度為H的豎直上方C處由靜止釋放一質量為m的帶電小球，開始運動的瞬間加速度大小為3g（g為重力加速度）方向向上。已知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點電荷，不計空氣阻力。求：（1）帶電小球的電荷量q及其電性；（2）帶電小球速度最大時離A點的距離h；（3）若已知在正點電荷Q的電場中，某點的電勢可表示成φ=kQr，其中r為該點到Q的距離（選無限遠的電勢為零）。求小球與A點的最大距離21．如圖甲所示極板A、B間電壓為U0=mL28qt（1）粒子穿過C、D板間的時間t；（2）粒子均能從C、D兩板間飛出時，k值滿足的條件；（3）當k取第（2）中的最大值時，粒子打在熒光屏上區域的長度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．電場中電勢越高的地方，正電荷在那一點具有的電勢能越大，負電荷在那一點具有的電勢能越小，A不符合題意；B．常見充電寶標有5000mA?h或10000mA?h等，此物理量越大，則充電寶存儲電荷量越大，但放電電流跟容量無必然關系，不一定越大，B不符合題意；C．I=nqvs電流的微觀表達式中的v指的是自由電荷定向移動的速率，C符合題意；D．公式R=U故答案為：C。

【分析】沿著電場線電勢逐漸降低，結合電流的微觀表達式得出v的意義，結合歐姆定律得出電阻與電壓和電流的關系。2．【答案】A【解析】【解答】元電荷為e=1.6×物體的帶電量一定是元電荷的整數倍，選項中的數據，只有4.8×10?19C故答案為：A。

【分析】物體的帶電量一定是元電荷的整數倍。3．【答案】B【解析】【解答】A．E=FB．a=FC．C=QD．電場中某點的電勢的大小是由電場本身和零電勢點的選取決定的，與電荷在該點的電勢能和電荷量無關，φ=E故答案為：B。

【分析】E=Fq，φ=E4．【答案】D【解析】【解答】A．當外電路為有電動機的非純電阻電路時，外電路的總電阻R≠UB．電動勢的大小等于在電源內部非靜電力把單位正電荷從負極送到正極所做的功，B不符合題意；C．以外電路為純電阻電路為例，由電源輸出功率隨外電阻的變化關系圖可知，電源的外電阻越大，輸出功率不一定越大，電源的效率為η=故外電阻越大，電源的效率越高，C不符合題意；D．在閉合電路中，非靜電力所做的功等于其他形式的能轉化為內外電路中電能的總和，因此若外電路為純電阻電路，且外電阻為R時，有I=因此閉合電路歐姆定律實質上是能量守恒定律在閉合電路中的具體體現，D符合題意。故答案為：D。

【分析】歐姆定律應用于純電阻電路，電動勢的大小等于在電源內部非靜電力把單位正電荷從負極送到正極所做的功，結合電源的總功率和電源的輸出功率的關系得出電源的效率，結合閉合電路歐姆定律進行分析判斷。5．【答案】A【解析】【解答】A．電場強度和電勢沒有必然的聯系，場強為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強不一定為零，A符合題意；B．電場線一定與等勢面可以垂直，B不符合題意；C．如果正電荷的初速度與電場方向相反，則也有可能從低電勢向高電勢運動，C不符合題意；D．只有當電場線是直線時，初速度為零的正電荷在電場力作用下一定沿電場線運動，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】電場強度和電勢沒有必然的聯系，電場線一定與等勢面可以垂直，當電場線是直線時，正電荷在電場力作用下一定沿電場線運動。6．【答案】B【解析】【解答】A．籠子處于靜電平衡狀態，籠子的感應電荷分布在籠子的外表面，電荷分布是不均勻的，A不符合題意；B．若將高壓放電桿放在籠子里面，籠子處于靜電平衡狀態，籠子外面的人也是安全的，B符合題意；C．籠子處于靜電平衡狀態，即感應電荷產生的電場與靜電感應的高壓靜電場的合場強為零，感應電荷在籠子內部產生的電場強度不為零，C不符合題意；D．由于不知道某一帶電物體的電性，無法判斷帶電物體放在籠子外的電勢能與放在籠子內的電勢能的大小，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】靜電平衡狀態的籠子感應電荷分布在籠子的外表面，感應電荷產生的電場與靜電感應的高壓靜電場的合場強為零。7．【答案】B【解析】【解答】根據電阻定律R=ρ得RR可得R根據歐姆定律，電壓相同時，電流與電阻成反比，故兩次電流之比為1：4，故將AB接入電路時，電流為1A，B符合題意，ACD不符合題意。故答案為：B。

【分析】根據電阻定律得出AB段和CD段電阻的表達式，從而得出兩電阻之比，利用歐姆定律得出電流。8．【答案】C【解析】【解答】AB．定值電阻與氣敏元件串聯，電壓表測定值電阻的電壓，當人呼出的酒精氣體濃度越大，氣敏電阻越大，測試儀中電流表的示數越小，由歐姆定律，電路的電流變小，根據P=UI知電路消耗的總功率越小，AB不符合題意；C．氣敏電阻的阻值變大，則定值的電阻的分壓變小，電路的電流變小，故電壓表與電流表的示數乘積變小，C符合題意；D．由歐姆定律，電壓表示數與電流表示數之比即定值電阻大小，比值不變，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據串聯電路的特點以及歐姆定律和電功率的表達式得出電路消耗功率的變化情況，結合歐姆定律得出電壓表的示數和電流表的示數比值的變化情況。9．【答案】D【解析】【解答】A．當按下該鍵時，兩金屬片間距離減小，由C=可知，電容C變大，A不符合題意；B．由于連接電源不斷電，極板間的電壓不變，B不符合題意；C．由Q=CU可知，極板的電量變大，C不符合題意；D．由E=可知，極板間的場強變大，D符合題意。故答案為：D。

【分析】根據電容器的定義式得出兩金屬板間距減小時電容的變化情況，結合電容的定義式得出極板電荷量的變化情況。利用勻強電場電場強度的表達式得出兩極板場強的變化情況。10．【答案】B【解析】【解答】設電場電荷的電荷量為Q，因為直線上a點的場強最大，所以a點與場源電荷連線與直線MN垂直，a點到場源電荷的距離為L0，則有點電荷場強公式得b點的電場強度大小為E聯立解得Q=B符合題意，ACD不符合題意。故答案為：B。

【分析】根據點電荷周圍電場強度的表達式得出場源電荷的電荷量。11．【答案】A,C【解析】【解答】A．在勻強電場中，粒子所受電場力為恒力，所以一定做勻變速運動，A符合題意；B．若粒子在電場中做曲線運動，電場力只能使粒子沿電場線方向的速度分量減小至零，而無法使垂直于電場線方向的速度分量減小至零，所以粒子的最小動能不可能為零，B不符合題意；C．若粒子在電場中做類斜拋運動，則粒子的速度大小可能先減小后增大，C符合題意；D．粒子在N點所受電場力的方向一定與電場線在該點的切線平行，并指向軌跡的凹側，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】勻強電場中所受電場力為恒力，粒子做勻速直線運動，若粒子在電場中做曲線運動，從得出粒子的最小動能，若粒子做類斜拋運動，從而得出粒子速度的變化情況。12．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．由等量同種電荷的電場分布可知，圓面邊緣上各點，電場強度大小相同，但方向不同，A不符合題意；B．由等量同種電荷的電場分布的對稱性可知以O點為圓心、半徑為R的圓上各點為一等勢面，電勢都相等，B符合題意；C．由等量同種電荷的電場分布可知在eOf線上，O點場強為零，e、f兩點電場強度不為零，則將一正試探電荷沿線段eOf移動過程中電荷受到的電場力可能先減小后增大，C符合題意；D．將一負試探電荷沿線段ab移動過程中靜電力先做正功，再做負功，則電勢能先減小，后增大，D符合題意。故答案為：BCD。

【分析】利用等量異種點電荷的電場線分布可以比較電場強度和電勢的高低；利用電場強度的大小可以比較電場力的大小；利用電勢結合電性可以判別電勢能的大小變化。13．【答案】B,D【解析】【解答】B．若小球帶負電，且滿足qE=mg小球進入圓弧軌道后做勻速圓周運動，軌道支持力作為向心力，大小保持不變，故小球在AC部分對圓弧軌道的壓力大小可能不變，B符合題意；A．若小球帶負電，且滿足qE>mg小球要能夠到達等效“最高點”C，在C點應滿足qE?mg=m顯然到達C點的速度不為零，若小球帶正電，進入圓軌道后做加速圓周運動，到達C點的速度不為零，綜上所述，可知小球到達C點的速度不可能為零，A不符合題意；C．若小球能從B點離開，設小球從B點離開上升的高度為h，對小球整個運動過程，當小球帶負電時，由動能定理得mg(H-h)-qER=0解得h=H-qERmg當小球帶正電時，由動能定理得mg(H-h)+qER=0解得h=H+qERmgC不符合題意；D．當小球帶負電時，若滿足qE=mg小球做勻速圓周運動，一定能過B點，若滿足qE>mg小球只要能過等效“最高點”C，就一定能過B點，當小球帶正電時，結合C解析可知，一定能過B點，D符合題意。故答案為：BD。

【分析】根據共點力平衡以及合力提供向心力得出小球在AC部分對圓弧軌道的壓力的變化情況，若小球能從B點離開，根據動能定理判斷小球能否過B點。14．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．由圖可知：無窮遠處電勢為零，有電勢為正的地方，故存在正電荷，又有電勢為負的地方，故也存在負電荷，所以q1和qB．圖中曲線斜率大小等于電場強度，x1處的斜率不為零，故xC．負電荷從x1移到xD．負電荷從x1移到x故答案為：ABD。

【分析】根據電勢的正負得出兩電荷的電性，電勢與x的曲線斜率大小等于電場強度，結合電勢能的表達式進行分析判斷。15．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．做曲線運動的物體受到的合力指向軌跡凹側，故帶電粒子受到的電場力垂直等勢面，豎直向上，由于粒子電性未知，故場強方向無法確定，等勢面電勢高低無法確定，A不符合題意；B．從A到B過程，電場力做負功，動能減小，故粒子的速度v1一定大于vC．粒子在水平方向做勻速直線運動，從A點運動到B點所用的時間為t=C符合題意；D．從A到B過程，據動能定理可得?qE?L解得勻強電場的電場強度大小為E=D符合題意。故答案為：BCD。

【分析】做曲線運動的物體受到的合力指向軌跡凹側，沿著電場線電勢逐漸降低，根據功能關系得出粒子速度的大小關系，從A到B過程，根據動能定理得出勻強電場電場強度的表達式。16．【答案】（1）a；d（2）小；A（3）πU【解析】【解答】（1）由題意可知，待測電阻絲阻值較小，應采用電流表外接法，導線①應連接a端；滑動變阻器采用分壓式接法，導線②應連接d端；（2）圖甲所示電路采用電流表外接法，電壓表讀數準確，電流表讀數大于流過待測電阻絲的真實電流，由歐姆定律可知，測量電阻絲的阻值比真實值偏小；根據測量數據得到的伏安特性曲線如圖乙所示，圖中MN段向上彎曲的主要原因是隨著電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率增大，電阻增大；故答案為：A。（3）由電阻定律可得R=ρ其中R=UI聯立解得該金屬絲的電阻率表達式為ρ=【分析】（1）根據導體電阻的大小得出電流表的接法以及滑動變阻器的連接方式；

（2）根據電路的分析以及歐姆定律得出電阻絲阻值的測量值和真實值的大小關系；

（3）根據電阻定律以及歐姆定律得出該金屬絲的電阻率。17．【答案】（1）2.80；增大（2）2.97【解析】【解答】（1）當總電流為零時，即電源開路時兩端的電壓等于電源電動勢，由乙圖可知，該電池板作為電源時的電動勢約為2.80V。由閉合電路歐姆定律可得U=E?Ir乙圖像的斜率表示電源內阻，可知其內阻隨輸出電流的增大而增大。（2）若把該電池板與阻值為1.兩圖線的交點坐標即電阻兩端的實際電壓、電流，由圖可得U1=2故該定值電阻的實際功率為P

【分析】（1）利用其電流等于0時的路端電壓可以求出電動勢的大小；利用其圖像斜率可以判別其內阻的大小變化；

（2）畫出定值電阻其伏安特性曲線，利用兩線的交點可以求出電阻實際工作的電流和電壓，結合電功率的表達式可以求出定值電阻的功率大小。18．【答案】（1）解：由A到B過程由動能定理可得q解得U由A到C小球電勢能的增加量為0，可知A、C在同一等勢面上，有U（2）解：AC為等勢線，過B點作AC垂線，該垂線段與電場線平行，可得垂線段長為d=AB?勻強電場的場強大小為