天津市弘毅中学2023—2024学年度第一学期期中考试
高二物理
本试卷满分100分，考试用时60分钟。
一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1.下列说法正确的是（ ）
A.场源电荷必须是点电荷
B.所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
C.研究电场性质时，任何电荷都可以作为试探电荷
D.两半径为、球心相距的金属球均带电荷，则彼此间的库仑力大小为
2.关于电场强度的公式，下列说法正确的是（ ）
A.由公式可知，电场强度与试探电荷所带电量成反比
B.此公式只能适用于真空中的点电荷产生的电场
C.此公式为电场强度的定义式，可以适用于各种电场
D.公式中是产生电场的电荷带电量，是试探电荷所受到的力
3.如图是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从点自由释放，沿电场线从到运动过程中的速度图线如下图所示，则、两点场强大小和电势高低关系是（ ）
A.； B.；
C.； D.；
4.如图，，三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从移到，电场力的做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）
A.，垂直向左 B.，垂直向右
C.，垂直斜向上 D.，垂直斜向下
5.如图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为和，已知表头内阻为，满偏电流为，下列说法正确的是（ ）
A.当使用、两个端点时，量程为
B.当使用、两个端点时，量程为
C.
D.
6.如图所示，用电池对电容器充电，电路、之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷处于静止状态。现将两极板的间距变大，则（ ）
A.电荷依然保持静止
B.电荷将向上加速运动
C.电容器充电，灵敏电流计中将有从到的电流
D.电容器放电，灵敏电流计中将有从到的电流
7.真空中的某装置如图所示，其中平行金属板，之间有加速电场，，之间有偏转电场，为荧光屏。现有质子、氘核和粒子均由板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为1:2:4，电荷量之比为1:1:2，不计粒子重力，则下列说法中正确的是：（ ）
A.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
B.三种粒子从板运动到荧光屏经历的时间相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:2
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:4
8.一根粗细均匀的金属导线阻值为，两端加上恒定电压时，通过金属导线的电流强度为，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压，已知电流微观式为，其中为单位体积电子个数为元电荷，为导线横截面积，则下列说法中正确的是（ ）
A.此时金属导线的阻值为 B.此时通过金属导线的电流为
C.此时自由电子定向移动的平均速率为 D.此时自由电子定向移动的平均速率为
二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，漏选得3分，有选错得0分，共20分）
9.在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则（ ）
A.灯变亮 B.灯变亮
C.电源的输出功率减小 D.电源的工作效率增大
10.如图所示，把原来不带电的金属壳的外表面接地，将一带正电的小球从小孔中放入球壳中，但不与发生接触，达到静电平衡后，则（ ）
A.的空腔内电场强度为零 B.不带电
C.的内表面带负电 D.金属壳外点电场强度为零
11.某带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点。如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（ ）
A.电场中点的电势高于点的电势
B.粒子在点的加速度大于它在点的加速度
C.粒子在点的电势能小于它在点的电势能
D.粒子在点的动能小于它在点的动能
12.有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A. B. C. D.
三、填空题（本大题共2小题，共20分）
13.某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下：
（1）首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径__________，铜棒的长度__________。
甲 乙
（2）为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表（量程，内阻约为） B.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻约为） D.电流表（量程，内阻约为）
E.滑动变阻器 F.输出电压为的直流稳压电源
G.电阻箱 H.开关，导线若干
为尽量减小实验误差，电压表选__________；电流表选__________；（填器材前的字母）
（3）若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，在方框内画出电路图。
（4）如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式__________。
14.如图1所示为多用电表的示意图，其中、为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为的定值电阻，部分操作步骤如下：
图1 图2
（1）选择开关应调到电阻档的__________（填“”、“”、“”或）位置。
（2）将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节__________（填“”或“”），使电表指针指向__________（填“左侧”或“右侧”）的“0”位置。
（3）将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值为__________。
四、计算题（本大题共3小题，共28.0分。解答要写出必要的文字说明和公式。）
15.（8分）如图所示，质量为的物体带电量为，从半径为的光滑的圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的动摩擦因数为，整个装置处于的匀强电场中，取，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离。
（1）水平向左；
（2）竖直向下。
16.（10分）如图所示，、两极板间加速电压为。一个质量为、电量为的带电粒子在板边缘的点静止释放后，沿着虚线进入电压为的偏转电场，偏转电场两极板长和两极板间的距离均为，偏转电场右边有一长也为的接收屏靠着极板右端放置，为的中点。已知该粒子刚好打在的中点。忽略粒子的相对论效应和场的边缘效应。
（1）求粒子进入偏转电场时初速度的大小；
（2）求与的比值；
（3）若将加速电压改为，其他保持不变，要让粒子刚好打在的中点，求的大小。
17.（10分）如图甲所示，、是两块水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，板接地，板电势随时间变化的情况如图乙所示，、两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔和，两板间电压为，组成减速电场。现有一带负电粒子在时刻以一定初速度沿、两板间的中轴线进入，并能从沿进入、间。已知带电粒子带电荷量为，质量为，（不计粒子重力）求：
甲 乙
（1）该粒子进入、间的初速度为多大时，粒子刚好能到达孔；
（2）在（1）的条件下，、两板长度的最小值；
（3）、两板间距的最小值。
