湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二總分評(píng)分一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是（）A．甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)2．某電場(chǎng)的分布如圖所示，帶箭頭的實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB、EC，電勢(shì)分別為φA、A．EA<EB，φBC．EA>EB，φA3．如圖所示，實(shí)線是電場(chǎng)中一簇方向未知的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖不能作出判斷的是（）A．帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)何處受力較大C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)何處的動(dòng)能較大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)何處的電勢(shì)能較大4．如圖所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置。由兩塊相互靠近的等大正對(duì)平行金屬板M、N組成電容器，板N固定在絕緣座上并與靜電計(jì)中心桿相接，板M和靜電計(jì)的金屬殼都接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執(zhí)手柄控制板M的位置。在兩板相距一定距離時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器所帶電荷量不變，對(duì)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述正確的是（）A．只將板M從圖示位置稍向左平移，靜電計(jì)指針張角變小B．只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，靜電計(jì)指針張角變小C．只將板M從圖示位置稍向上平移，靜電計(jì)指針張角變大D．只在M、N之間插入云母板，靜電計(jì)指針張角變大5．兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對(duì)水平放置，構(gòu)成一個(gè)平行板電容器，將兩金屬板分別與電源兩極相連接，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后，在兩板間有一帶電液滴p恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列判斷正確的是（）A．保持開(kāi)關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向上運(yùn)動(dòng)B．保持開(kāi)關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向下運(yùn)動(dòng)C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向上運(yùn)動(dòng)D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向下運(yùn)動(dòng)6．如圖(甲)所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)豎直放置，兩板間加上如圖(乙)所示的交變電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高U0，在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(電子所受重力可忽略不計(jì))，已知電子在0～4A．0<t<t0 B．t0<t<2t07．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷．現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力．若小球所帶電量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，則置于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A．mgq B．2mgq C．3mgq8．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻為r=1Ω，R1=1.5Ω，R2=5Ω，已知電動(dòng)機(jī)的額定電壓A．通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為10A B．通過(guò)電阻R1C．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為4.5W D．電源的輸出功率為16W9．如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶負(fù)電的小球以速度大小為v豎直向上射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球速度大小仍為v，但方向沿水平方向，已知小球質(zhì)量為m，帶電荷量為－q，重力加速度為g，則在該過(guò)程中（??）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mgB．小球克服重力做功為0C．小球射入電場(chǎng)后，小球的電勢(shì)能逐漸減小D．小球機(jī)械能增加110．如圖所示，若x軸表示時(shí)間，y軸表示速度，則該圖線下的面積表示位移，直線AB的斜率表示物體在該時(shí)刻的加速度大小。若令x軸和y軸分別表示其它物理量，則可以反映在某種情況下相應(yīng)物理量之間的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是（）A．若電場(chǎng)方向平行于x軸，x軸表示位置，y軸表示電勢(shì)，則直線AB的斜率表示對(duì)應(yīng)位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小B．若x軸表示時(shí)間，y軸表示某電容器充電過(guò)程中的電荷量，則直線AB的斜率表示該電容器充電電流的大小C．若x軸表示流經(jīng)某電阻的電流，y軸表示該電阻兩端的電壓，則圖線下面積表示電阻的熱功率D．若x軸表示時(shí)間，y軸表示通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量，則該圖線下面積表示這段時(shí)間內(nèi)電流所做的功二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．某同學(xué)測(cè)量電阻約為20Ω的一段圓柱形合金材料的電阻率，步驟如下：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，圓柱形合金材料直徑為mm；（2）用伏安法測(cè)合金材料的電阻時(shí)，除待測(cè)合金材料外，實(shí)驗(yàn)室還備有如下器材，為了準(zhǔn)確測(cè)量其電阻，電壓表應(yīng)選；電流表應(yīng)選。(填寫(xiě)器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母)A.電壓表V1，量程0～3V，內(nèi)阻約B.電壓表V2，量程0～15V，內(nèi)阻約C.電流表A1，量程0.D.電流表A2，量程0～100mA，內(nèi)阻約E.滑動(dòng)變阻器R(0～5Ω)F.電動(dòng)勢(shì)為3V的電源，內(nèi)阻不計(jì)G.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干（3）該同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)量Rx的電路圖如圖甲所示，請(qǐng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖，補(bǔ)充完成圖乙中實(shí)物圖的連線12．測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。（1）電路圖如圖1所示，除干電池、電壓表(量程3V)A.電流表(量程0B.電流表(量程3AC.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～50ΩD.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～200Ω實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。(選填選項(xiàng)前的字母)（2）某同學(xué)記錄了7組數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已標(biāo)在圖2中的坐標(biāo)紙上，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)。請(qǐng)繪制出U?I圖像，由圖像可知干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=Ω。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))13．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為點(diǎn)電荷)。將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)，保持細(xì)線繃緊并靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到與豎直方向夾角θ=37°的P點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)榱?。已知cos37（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功W；（3）小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小F。14．如圖所示為美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的平行金屬板間距離為d。油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過(guò)上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間。當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)。已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測(cè)量出油滴的直徑為D(（1）設(shè)油滴受到氣體的阻力f=kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大?。唬?）求油滴所帶電荷量。15．如圖建立豎直平面內(nèi)坐標(biāo)系，α射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板（場(chǎng)強(qiáng)的方向豎直向下）的細(xì)管C組成，放置在第II象限，細(xì)管C離兩板等距，細(xì)管C開(kāi)口在y軸上。放射源P在A極板左端，可以沿特定方向發(fā)射某一速度的α粒子（帶正電）。若極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d，當(dāng)A、B板加上某一電壓時(shí)，α粒子剛好能以速度v0（已知）從細(xì)管C水平射出，進(jìn)入位于第I象限的靜電分析器并恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻α粒子垂直于x軸進(jìn)入第IV象限的交變電場(chǎng)中，交變電場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙（圖上坐標(biāo)均為已知物理量），規(guī)定沿x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向，靜電分析器中電場(chǎng)的電場(chǎng)線為沿半徑方向指向圓心O，場(chǎng)強(qiáng)大小為E0。已知α粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)。求：（1）α粒子在靜電分析器中的運(yùn)動(dòng)半徑r；（2）A、B極板間所加的電壓U；（3）0時(shí)刻起，α粒子動(dòng)能最大時(shí)的位置坐標(biāo)。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、甲圖為正的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，圖中a、b兩點(diǎn)在同一個(gè)圓上，所以a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相同，但是場(chǎng)強(qiáng)的方向不同，A不符合題意；B、乙圖為等量的異種電荷的電場(chǎng)，在連線的中垂線上的所有的點(diǎn)的電勢(shì)都為零，并且場(chǎng)強(qiáng)的方向均為水平的指向負(fù)電荷，所以此時(shí)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同，B符合題意；C、丙圖中a、b處于金屬平板上，處在電場(chǎng)中的金屬平板處于靜電平衡狀態(tài)，金屬板的表面為等勢(shì)面，所以a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等；由于a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密不同，所以a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，但電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，C不符合題意；D、丁圖是勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，但是根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，b點(diǎn)的電勢(shì)要比a點(diǎn)的電勢(shì)高，D不符合題意。故答案為：B

【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，包括大小和方向兩個(gè)因素；利用電場(chǎng)線的疏密結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)的切線方向相同可以判別場(chǎng)強(qiáng)相同。2．【答案】B【解析】【解答】由圖可知，A處的電場(chǎng)線密，B、C處的電場(chǎng)線疏，所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，B、C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)??；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，同一等勢(shì)面上電勢(shì)相等，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高，B、C點(diǎn)的電勢(shì)低，且相等，故ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B

【分析】電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。3．【答案】A【解析】【解答】A.帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)，且方向向左，由于電場(chǎng)線的方向未知，所以無(wú)法判斷帶電粒子的電性，故A符合題意；

B.a處電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)大，根據(jù)F=Eq知，a點(diǎn)受力較大，故B不符合題意；

CD.從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小。所以a點(diǎn)的電勢(shì)能小于b點(diǎn)的電勢(shì)能，a點(diǎn)的動(dòng)能大于b點(diǎn)的動(dòng)能，故CD不符合題意。

故答案為：A

【分析】根據(jù)軌跡判斷電場(chǎng)力的方向，再根據(jù)電場(chǎng)線的方向，判斷電荷的電性；電場(chǎng)力的大小可以看電場(chǎng)線的疏密；電勢(shì)能和動(dòng)能可以根據(jù)電場(chǎng)力作用情況來(lái)判斷。4．【答案】C【解析】【解答】A.只將板M從圖示位置稍向左平移，兩板間距離d變大，根據(jù)C=εrS4πkd，可知電容C變小，根據(jù)C=QU，可知電勢(shì)差U變大，則靜電計(jì)指針張角變大，故A不符合題意；

B.只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，兩板正對(duì)面積S變小，根據(jù)C=εrS4πkd，可知電容C變小，根據(jù)C=QU，可知電勢(shì)差U變大，則靜電計(jì)指針張角變大，故B不符合題意；

C.只將板M從圖示位置稍向上平移，兩板正對(duì)面積S變小，根據(jù)C=εrS4πkd，可知電容C變小，根據(jù)5．【答案】A【解析】【解答】AB.保持開(kāi)關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓U不變。減小兩板間的距離d，根據(jù)E=Ud，可知場(chǎng)強(qiáng)E增大，則電場(chǎng)力增大，液滴向上運(yùn)動(dòng)，故A符合題意，B不符合題意；

CD.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則兩極板間的電量Q不變。減小兩板間的距離d，根據(jù)E=Ud=QdC=4πk6．【答案】C【解析】【解答】A.0<t<t0，電子所受電場(chǎng)力的方向向右，電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，故A不符合題意；

B.t0<t<2t0，電子所受電場(chǎng)力的方向向左，電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)速度減為零，故B不符符合題意；

C.t0<t<27．【答案】C【解析】【解答】設(shè)細(xì)管的半徑為r，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v。小球從A到B的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：mgr=12mv2；小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：Eq-mg=mv28．【答案】C,D【解析】【解答】AB.電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，UM=5V。通過(guò)R1的電流為：I=E-UMr+R1=2A，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為：IM=I-UMR2=1A，故AB都不符合題意；

9．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.小球在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度方向恰好沿水平方向時(shí)，豎直方向的速度為零，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=vg；水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則v=at=qEmt；聯(lián)立解得：E=mgq，故A符合題意；

B.小球上升的高度為：h=v22g，小球克服重力做功為：mgh=12mv210．【答案】A,B【解析】【解答】A.直線AB的斜率為?φ?x，根據(jù)E=Ud知斜率表示對(duì)應(yīng)位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A符合題意；

B.直線AB的斜率為?q?t，根據(jù)電流的定義式知斜率表示該電容器充電電流的大小，故B符合題意；

C.若x軸表示流經(jīng)某電阻的電流，y軸表示該電阻兩端的電壓，則圖線下面積沒(méi)有任何意義，故C不符合題意；

D.若x軸表示時(shí)間，y軸表示通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量，則圖線下面積沒(méi)有任何意義，故D不符合題意。11．【答案】（1）1.844（2）A；D（3）【解析】【解答】（1）圓柱形合金材料直徑為d=1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm；

（2）電源電動(dòng)勢(shì)是3V，電壓表應(yīng)選擇A；電路最大電流約為I=URx=320A=0.15A=150mA，電流表應(yīng)選擇D。

（3）電壓表選擇3V量程，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法，實(shí)物圖如圖：

12．【答案】（1）A；C（2）；1.45；0.70【解析】【解答】（1）由于干電池的電動(dòng)勢(shì)較小，為了方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大電阻較小的C；同時(shí)電路的電流較小，所以電流表選小量程的A。

（2）繪圖時(shí)用一條直線盡可能地穿過(guò)更多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)盡量均勻地分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)舍去，如下：

根據(jù)U=E-Ir，結(jié)合圖像知：E=1.45V，r=?U?I=1.45-1.030.6Ω=0.70Ω13．【答案】（1）解：由A到P過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理mgLcosθ?qEL(1+sinθ)=0?0解得E=mg（2）解：小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)