2023——2024天津市第四十七中学高二年级第一学期
期中质量检测 物理试卷
第Ⅰ卷（共二部分； 满分 40分）
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度公式表明，若q减半，则该处电场强度变为原来的2倍
B. 元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷
C. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D. 根据电阻定律可知，同一材料金属导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场强度由电场本身决定，与放入其中的试探电荷无关，故A错误；
B．元电荷是物体最小的带电量，电子的电量等于元电荷，点电荷是本身大小比相互之间的距离小的多的带电体叫做点电荷，故B错误；
C．电容器的电容由电容器本身决定，与其所带电荷量、两极板间的电压无关，故C错误；
D．根据电阻的决定式可知，同一材料金属导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，a、b、c为电场中相邻的三条等差等势线，电子仅在电场力作用下从A点沿实线经B点运动到C点，A、B，C三点的场强大小分别为、、；电势分别为、、；电子在A、B、C三点的电势能分别为、、；动能分别为、、，则（ ）
A. << B.
C. D. <<
【答案】A
【解析】
【详解】A．由电子运动轨迹的弯曲方向，可知电子受电场力方向是左上方，则有电场方向是右下方，如图所示，电子从A点到C点，电场力对电子做负功，电势能增加，则有
<<
选项A正确；
B．沿电场线方向电势降低，则有
选项B错误；
C．由等差等势线越密，电场线越密，电场强度越大，则有
选项C错误；
D．电子从A点到C点的运动中，电场力对电子做负功，电势能增加，动能减小，则有
>>
选项D错误。
故选A。
3. 如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻，灯泡L上标有“6V、6W”字样，电动机线圈的电阻。闭合电键后，灯泡恰好正常发光，电动机也恰好正常工作，以下判断正确的是（ ）
A. 电动机的输入功率为6W
B. 电动机的输出功率为1W
C. 电动机的机械效率为80%
D. 电源的总功率为11W
【答案】C
【解析】
【详解】AD．灯泡恰好正常发光，则根据
可得电路中的电流为
则可得电源的总功率为
电源内阻消耗的热功率
由此可得电动机的输入功率为
故AD错误；
B．电动机的输入功率为
，
可得电动机的输出功率为
故B错误；
C．电动机的效率
故C正确。
故选C。
4. 如图所示，两电荷量分别为Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，A点位于x轴上O点与点电荷Q之间，A和A'关于O点对称，B 点位于y轴O点上方，B和B'关于O点也对称。取无穷远处为零电势点，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势和场强均为零
B. A点电势大于A'点电势，试探电荷在A点电势能一定大于在A'点电势能
C. 将负的试探电荷从B点沿y轴到B'点，电场力先变大再变小，方向向右
D. 将同一正的试探电荷先后从O、B两点到A点，两次电势能的变化相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据等量的异种电荷电场线分布情况可知，O点电势为零，场强不为零，A错误；
B．A点靠近正电荷，则A点电势大于A'点电势，由于不知道试探电荷的电性，由得，无法比较A点和A'点的电势能关系，B错误；
C．从B点沿y轴到B'点，场强先变大再变小，方向向右，则将负的试探电荷从B点沿y轴到B'点，电场力先变大再变小，方向向左，C错误；
D．由于O、B两点的电势相等，所以
则将同一正的试探电荷先后从O、B两点到A点，电场力做功相同，两次电势能的变化相同，D正确。
故选D。
5. 有一灵敏电流表，其表头内阻 满偏电流，以下说法正确的是（ ）
A. 将表头并联一个2.5Ω 的电阻就可以改装成0~0.5 A的电流表
B. 将表头改装为一个0~3A的电流表后，其示数为1.5A时流过表头的电流也是1.5A
C. 把它改成量程为0~3Ⅴ的电压表，测量某电压时读数为1.0V，此时流过表头的电流为0.1A
D. 将表头串联一个 14Ω 的电阻就可以改装成0~15V的电压表
【答案】A
【解析】
【详解】A．表头改装成电流表要并联一个小电阻，根据并联电流的电流特点，通过电阻R的电流
根据电压关系
代入数据解得
R=2.5Ω
故A正确；
B．将表头改装为一个0~3A的电流表后，其示数为1.5A时，流过干路电流是1.5A，表头的电流小于1.5A，故B错误；
C．表头改装成3V的电压表后，电压表的内阻
测量某电压时读数为1.0V，根据欧姆定律，流过表头的电流为
故C错误；
D．将表头串联一个 14Ω 的电阻，量程
故D错误。
故选A。
二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6. 如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（ ）
A. 油滴带负电，将向上运动
B. P点的电势降低
C. 电源的效率变低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则
【答案】BC
【解析】
【详解】A．油滴原来静止在电容器内，受向上的电场力平衡重力，由图可知电容器内部电场方向向下，则油滴带负电。当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，则电容器两端电压减小，电容器内场强减小，油滴所受电场力将小于重力，将向下运动， A错误；
B．P点的电势等于P点与下极板（接地，电势为零）的电势差，由可知，E减小，P与下极板间距不变，所以电势差减小，P点电势降低，B正确；
C．电源的效率为
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值减小，外电阻R减小，电源的效率变低，C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律
解得
D错误。
故选BC。
7. 如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U-I图线，虚线C过图线A、B交点并与曲线B相切。现将电源E与电阻R及开关，导线组成闭合电路。由图像可知（ ）
A. 电源的电动势为3V， 内阻为1Ω
B. R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω
C. 此时电源消耗的热功率为4W，效率约为33.3%
D. 若再串联一定值电阻，电源的输出功率一定增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有
结合图像的截距和斜率可知
V，
故A正确；
B．由图可知R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为
故B错误；
C．此时电源消耗的热功率为
W
效率为
故C正确；
D．由于串联的电阻大小未知，无法判断电源输出功率的变化，故D错误；
故选AC。
8. 在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度E随时间t按如图所示的规律变化。在这个电场中间，有一个带电粒子从时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法中正确的是（ ）
A. 带电粒子做往复运动
B. 0～3.0s内，电场力的冲量等于0，电场力的功小于0
C. 4.0s末带电粒子回到原出发点
D. 2.5～4s内，电场力的冲量等于0
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AC．带电粒子在匀强电场中受到的电场力，其冲量
可见，电场力的冲量与图像与横轴所围“面积”成正比（注意所围图形在横轴之上和横轴之下时的“面积”符号相反）。带电粒子在平行正对金属板间先向某一方向做加速运动，1s后做减速运动，1.5s时速度减为零，然后反向加速运动，3s时刻开始减速，……如此做往复运动，末带电粒子不能回到原出发点，故A正确，C错误；
BD．由图像与横轴所围“面积”表示与电场力冲量成正比的量可知，内，电场力的冲量不等于0，内，电场力的冲量等于0；3s末粒子的速度不为零，则电场力的功大于0，故B错误，D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（共二部分； 满分60分）
三、填空题（每空2分，电路图3分， 共15分）
9. 在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具。
（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器。一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125 cm，则他所使用的仪器为______ （填仪器序号）。如图是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d= _______mm。
（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率。
①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是（ ）
A.测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零
B.若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30~50的正中，则待测电阻为40Ω
C.若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡
D.每次改变不同倍率的欧姆挡后都要重新进行欧姆调零
②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式 求得电阻丝的电阻率。可供选择的器材如下：
A.量程0.6A，内阻约0.5Ω的电流表
B.量程3 A，内阻约0.1Ω的电流表
C.量程3 V，内阻约6 kΩ的电压表
D.量程15V，内阻约30kΩ的电压表
E.阻值为0~1 kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω，额定电流为1 A的滑动变阻器
G.6 V蓄电池 、内电阻不计H.电键一个、导线若干
实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75 W，电流表应选用_________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用_________。（请填写备选器材前的字母）
③根据选择的器材设计实验电路测出电阻丝的电阻，要求电压变化范围尽可能大，在方框中画出电路图_______。
【答案】 ①. ④ ②. 1.020 ③. CD ④. A ⑤. C ⑥. F ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]根据游标卡尺和螺旋测微器的原理可知各种仪器的精度，则可知它们的应保留的位数，即可判断读数是否精确；10分度的游标卡尺精度为0.1mm；20分度的游标卡尺精度为0.05，故测量结果只能为0或5，他所使用的仪器为④；
[2]螺旋测微器固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.020mm，则螺旋测微器读数为1.020mm。
（2）[3]A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行机械校零，故A错误；
B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻不为40Ω因为欧姆刻度盘不均匀，故B错误；
C．表针偏转过大，说明电阻挡选择过大，应换小挡位进行测量，故C正确；
D．运用欧姆表测量电阻时，不是每次测量都要重新调零，而是在换挡后要重新调零．故D正确。
故选CD。
[4]金属丝的发热功率不超过0.75 W，由，回路中的电流大约为
所以电流表应选A；
[5]金属丝电压约为，电压表应选电压表的量程为3V，内阻6kΩ的电压表，也就是C；
[6]因电阻丝的阻值约为3Ω，所以阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器，故滑动变阻器选择F；
[7]因要求电压范围尽可能变化大，所以滑动变阻器采用分压式接法，因电阻丝的阻值约为3Ω，电流表电阻约0.5Ω，电压表内阻约6 kΩ，电压表内阻远大于电阻丝电阻，所以采用电流表外接法。
四、计算题（共三道题，其中 10题 12分；11题15分；12题18分。）
10. 一匀强电场，场强方向是水平的（如图）.一个质量为m的带正电q的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求：
（1）小球作什么运动？
（2）匀强电场的电场强度？
（3）小球运动到最高点时其电势能变化了多少？.
【答案】（1）匀减速直线运动 （2） （3）
【解析】
【详解】试题分析：（1）因物体受重力及电场力作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上，由合力方向与速度方向的关系判断小球的运动性质，（2）由力的合成可求得电场强度，（3）由动能定理求得位移，即可由功的公式求得电场力的功，电场力做的功等于电势能的变化量．
（1）设小球的电荷量为q，因小球做直线运动，则它受到的电场力Eq和重力mg的合力方向必与初速度方向在同一直线上，电场力必定水平向左，如图所示
由力的合成可知合力恒定且与速度方向相反，所以小球做匀减速直线运动．
（2）结合平行四边形定则作图，有：
得：
（3）设小球从O到最高点的路程为s，合力
根据动能定理得：，
得：
物体运动的水平距离为：
电场力做功为：
根据功能关系可知：小球的电势能变化为：
【点睛】本题有两点需要注意，一是由运动情景应能找出受力关系；二是明确功是力与力的方向上发生的位移的乘积．
11. 如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻。、为两个平行金属板，板长为，板间距离为。质量为、带电量为的颗粒从两金属板左端沿板间中线以的速度射入两板间。闭合开关S，调节电阻箱，使颗粒刚好打到下板右侧边缘的D点。颗粒重力不能忽略，取重力加速度为。求：
（1）颗粒在两板间运动的加速度大小；
（2）两板间的电压U；
（3）电阻箱阻值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）颗粒在两板间做类平抛运动，平行于板方向匀速直线运动，运动时间为
垂直于板方向做初速度为零的匀加速运动
解得颗粒在两板间运动的加速度大小
（2）颗粒受电场力方向竖直向上，由牛顿第二定律可得
又
解得两板间的电压
（3）由欧姆定律可知
由闭合电路欧姆定律可知
解得
12. 如图所示，MN下方有足够宽的水平向右的匀强电场，场强大小为，半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在直线MN上，半圆管的一半处于电场中。一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g，求：
（1）小球在C点时的加速度大小；
（2）小球在到达B点前一瞬间时，半圆轨道对它作用力的大小；
（3）小球从B点开始计时运动到C点的过程中，经过多长时间小球的动能最小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球在C点受重力和电场力，合力
由牛顿第二定律解得
（2）从A到B由动能定理得
在B点由
联立解得
（3）当F与mg的合力与v垂直时，小球的动能最小，设经过的时间为t有
水平方向有
竖直方向有
，
联立求得2023——2024天津市第四十七中学高二年级第一学期
期中质量检测 物理试卷
第Ⅰ卷（共二部分； 满分 40分）
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度公式表明，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍
B. 元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷
C. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D. 根据电阻定律可知，同一材料金属导体电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比
2. 如图所示，a、b、c为电场中相邻的三条等差等势线，电子仅在电场力作用下从A点沿实线经B点运动到C点，A、B，C三点的场强大小分别为、、；电势分别为、、；电子在A、B、C三点的电势能分别为、、；动能分别为、、，则（ ）
A. << B.
C. D. <<
3. 如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻，灯泡L上标有“6V、6W”字样，电动机线圈的电阻。闭合电键后，灯泡恰好正常发光，电动机也恰好正常工作，以下判断正确的是（ ）
A. 电动机的输入功率为6W
B. 电动机输出功率为1W
C. 电动机的机械效率为80%
D. 电源的总功率为11W
4. 如图所示，两电荷量分别为Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，A点位于x轴上O点与点电荷Q之间，A和A'关于O点对称，B 点位于y轴O点上方，B和B'关于O点也对称。取无穷远处为零电势点，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势和场强均为零
B. A点电势大于A'点电势，试探电荷在A点电势能一定大于在A'点电势能
C. 将负的试探电荷从B点沿y轴到B'点，电场力先变大再变小，方向向右
D. 将同一正的试探电荷先后从O、B两点到A点，两次电势能的变化相同
5. 有一灵敏电流表，其表头内阻 满偏电流，以下说法正确的是（ ）
A. 将表头并联一个2.5Ω 的电阻就可以改装成0~0.5 A的电流表
B. 将表头改装为一个0~3A的电流表后，其示数为1.5A时流过表头的电流也是1.5A
C. 把它改成量程为0~3Ⅴ的电压表，测量某电压时读数为1.0V，此时流过表头的电流为0.1A
D. 将表头串联一个 14Ω 的电阻就可以改装成0~15V的电压表
二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6. 如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（ ）
A. 油滴带负电，将向上运动
B. P点的电势降低
C. 电源的效率变低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则
7. 如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U-I图线，虚线C过图线A、B交点并与曲线B相切。现将电源E与电阻R及开关，导线组成闭合电路。由图像可知（ ）
A. 电源的电动势为3V， 内阻为1Ω
B. R阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω
C. 此时电源消耗热功率为4W，效率约为33.3%
D. 若再串联一定值电阻，电源的输出功率一定增大
8. 在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度E随时间t按如图所示的规律变化。在这个电场中间，有一个带电粒子从时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法中正确的是（ ）
A. 带电粒子做往复运动
B. 0～3.0s内，电场力的冲量等于0，电场力的功小于0
C. 4.0s末带电粒子回到原出发点
D. 2.5～4s内，电场力的冲量等于0
第Ⅱ卷（共二部分； 满分60分）
三、填空题（每空2分，电路图3分， 共15分）
9. 在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具。
（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器。一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125 cm，则他所使用的仪器为______ （填仪器序号）。如图是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d= _______mm。
（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率。
①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是（ ）
A.测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零
B.若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30~50的正中，则待测电阻为40Ω
C.若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡
D.每次改变不同倍率的欧姆挡后都要重新进行欧姆调零
②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式 求得电阻丝的电阻率。可供选择的器材如下：
A.量程0.6A，内阻约0.5Ω的电流表
B.量程3 A，内阻约0.1Ω的电流表
C.量程3 V，内阻约6 kΩ的电压表
D.量程15V，内阻约30kΩ的电压表
E.阻值为0~1 kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω，额定电流为1 A的滑动变阻器
G.6 V蓄电池 、内电阻不计H.电键一个、导线若干
实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75 W，电流表应选用_________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用_________。（请填写备选器材前的字母）
③根据选择的器材设计实验电路测出电阻丝的电阻，要求电压变化范围尽可能大，在方框中画出电路图_______。
四、计算题（共三道题，其中 10题 12分；11题15分；12题18分。）
10. 一匀强电场，场强方向是水平的（如图）.一个质量为m的带正电q的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求：
（1）小球作什么运动？
（2）匀强电场的电场强度？
（3）小球运动到最高点时其电势能变化了多少？.
11. 如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻。、为两个平行金属板，板长为，板间距离为。质量为、带电量为的颗粒从两金属板左端沿板间中线以的速度射入两板间。闭合开关S，调节电阻箱，使颗粒刚好打到下板右侧边缘的D点。颗粒重力不能忽略，取重力加速度为。求：
（1）颗粒在两板间运动加速度大小；
（2）两板间的电压U；
（3）电阻箱的阻值。
12. 如图所示，MN下方有足够宽的水平向右的匀强电场，场强大小为，半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在直线MN上，半圆管的一半处于电场中。一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g，求：
（1）小球在C点时的加速度大小；
（2）小球在到达B点前一瞬间时，半圆轨道对它作用力的大小；
（3）小球从B点开始计时运动到C点的过程中，经过多长时间小球的动能最小。
