2024学年第一学期高二年级期中考试试卷
物理
命题人：高二物理备课组 审题人：高二物理备课组
本试卷共4页，满分100分，考试用75分钟
注意事项：
1．开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、考号等信息填写在答题卡指定区域内。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，不得使用涂改液，不得使用计算器。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。
一、单选题（7小题，每题4分，共28分）
1．如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（ ）
A．电池短路时，该电池输出的电流为9A
B．该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能
C．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为9V
D．1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能
2．静电透镜被广泛应用于电子器件中，在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，a、b、c为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从a点运动到c点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．b点的电场强度小于在c点的电场强度
C．从a到c的运动过程中，电子的动能一直增大
D．从a到c的运动过程中，电子的电势能先减少后增加
3．关于生活生产中的静电应用，下列四副插图说法正确的是（ ）
A．图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电
C．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附
D．图丁中优质的话筒线外面包裹着金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能
4．如图，是小丽家的太阳能电池，因户外使用时间较久，厂家标记的参数已模糊不清。为了解相关参数，小丽测量了此电池不接负载时两极间电压为，接上的电阻时两极间电压为。则此电池的电动势和内阻分别为（ ）
A．和 B．和
C．和 D．和
5．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是（ ）
A．a代表的电阻丝较粗 B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
6．在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中（ ）
A．动能减小，电势能增大 B．动能增大，电势能增大
C．动能减小，电势能减小 D．动能增大，电势能减小
7．在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（ ）
A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
二、多选题（3小题，每题6分，共18分，漏选3分）
8．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷，测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷放在d点，则（ ）
A．b点场强大小为 B．c点场强大小为
C．b点场强方向向右 D．c点场强方向向右
9．心脏骤停患者只有在最佳抢救时间的“黄金4分钟”内，利用AED自动除颤机进行除颤和心肺复苏，才是最有效制止猝死的办法。电容器是AED自动除颤机的核心部件之一，利用AED自动除颤机进行模拟治疗的情形如图所示，某次治疗中，电容器充电后的电压为，电容器的电容为，如果电容器在时间内完成放电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电完成后电容仍为
B．电容器的击穿电压为
C．电容器充电后的电荷量为0.09C
D．电容器放电过程的平均电流强度为18A
10．如图甲所示，两个等量正点电荷固定在绝缘光滑水平面上，、、、是其连线中垂线上位于同一水平面上的四点，一带电量为q=，质量为m=的带正电小球从A点静止释放，只在电场力作用下其运动的图像如图乙所示，其中点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），运动过程中小球电荷量保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A．两点电势差
B．小物块从点到点电场力做的功
C．点为间电场强度最大的点，场强大小
D．由到的过程中小物块的电势能一直减小
三、实验题（2小题，共15分）
11．（6分）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω）
开关、导线若干
（1）该小组连接的实物电路如图1所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是 。
（2）改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 端（填“a”或者“b”）。
（3）实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U﹣I图象，如图2所示。根据图象可知，电池组的电动势为 V，内阻为 Ω（结果均保留两位有效数字）。
12．（9分）某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。
现有器材：
A．量程为3V、内阻约为的电压表
B．量程为0.6A、内阻约为10的电流表
C．干电池两节（内阻不计）
D．滑动变阻器（0~10Ω）
E．滑动变阻器（0~100Ω）
(1)其中滑动变阻器应选 （填器材前的字母代号）；
(2)图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接 （选填a或b）。导线②应连接 （选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于 （填“最左端”或“最右端”）；
(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为 （结果保留两位有效数字）
(4)用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d= mm。
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式 （用U、I、d、l表示）
四、解答题（3小题，共39分）
13．（10分）如图所示，竖直面内有一长方形，，长方形区域内有平行于该平面的匀强电场，方向沿连线，大小未知。顶点的电势分别为，（）
（1）求匀强电场的电场强度的大小，顶点的电势；
（2）求的点电荷处于a点时的电势能；
（3）若在边中点处用绝缘细线悬挂一带电小球，小球静止时，细线刚好处于水平伸直状态，已知小球质量，重力加速度。求小球的带电性质及电荷量的大小。
14．（15分）如图所示，光滑绝缘斜面高度h＝0.45m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，电源内阻r=1Ω，平行板板长为l＝0.9m，板间距离d＝0.6m，R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω．可看为质点的带负电小球，电量q＝0.01C，质量m＝0.03kg，从斜面顶端静止下滑，重力加速度 g=10m/s2．
（1）若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E电．
（2）若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？
15．（14分）如图所示，竖直虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为，质量为、电荷量为，可视为质点的小球由区域Ⅰ中的A点以水平向右的速度进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度，，，求：
（1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小；
（2）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？
参考答案：
1．D
【解析】A．由于电池的内阻未知，无法确定电池短路时的输出电流，故A不符合题意；
B．电池的电动势为9V，表示非静电力将单位正电荷从该电池的负极通过电池内部移送到正极时所做的功为9J，即电能增加了9J，与时间无关，故B不符合题意；
C．将该电池接入电路后，电池两端电压为路端电压，如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故C不符合题意。
D．电池的电动势为9V，表示1C正电荷通过该电池的过程中，非静电力做的功为9J，即有9J的化学能转化为电能，故D符合题意；
故选D。
2．C
【解析】A．沿电场线电势逐渐降低，可知 a点的电势低于b点，故A不符合题意；
B．电场线越密集的地方电场强度越大，故电子在b点的电场强度大于在c点的电场强度，故B不符合题意；
CD．电子从a到c点，电场力做正功，动能增加，则在a点的动能小于在c点的动能，电势能减小，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能。故C符合题意；D不符合题意。
故选C。
3．C
【解析】A．根据图甲可知，极板A与电源正极链接，极板A带正电，带负电的尘埃受到指向极板A的电场力作用，带负电的尘埃被收集在极板A上，故A不符合题意；
B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故B不符合题意；
C．图丙中摇动起电机，电极之间形成电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒可以向正极移动，工作原理为静电吸附，故C符合题意；
D．图丁中优质的话筒线外面包裹着金属网，应用了静电屏蔽的原理，避免外界干扰，不会增强话筒线的导电性能，故D不符合题意，
故选C。
4．A
【解析】不接负载时两极间电压为，则电池的电动势为22V；根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得
故选A。
5．B
【解析】ABC．根据欧姆定律：
可得：
可知伏安特性曲线的斜率是电阻的倒数，因此a代表的电阻较大，b的较小；
根据电阻定律：
可知a的电阻丝较细，b的较粗，故A不符合题意、B符合题意、C不符合题意。
D．一段金属丝的电阻是由本身的因素决定的，与所加电压和所通过的电流无关，故D不符合题意。
故选B.
6．D
【解析】根据题意若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，可知电场力和重力的合力沿着虚线方向，又电场强度方向为水平方向，根据力的合成可知电场强度方向水平向右，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中重力对小球做功为零，电场力的方向与小球的运动方向相同，则电场力对小球正功，小球的动能增大，电势能减小。
故选D。
7．D
【解析】试题分析：滑动变阻器滑片P从上向下移动时，电路总电阻减小，电流总电流增大，所以通过A灯的电流增大，A两端的电压增大，所以A灯变亮，路端电压减小，所以并联电路的电压减小，故B两端的电压减小，所以B灯变暗，总电流时增大的，同过B的电流是减小的，所以通过C的电流增大，故C等变亮，D符合题意，故选D
考点：考查闭合电路的动态变化
点评：本题难度较小，电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法
8．BCD
【解析】AC．设，由题可知在b点产生的场强大小为E，方向水平向右；由点电荷的场强公式得
在b点产生的电场强度大小为
方向水平向右。
所以b点的场强大小为
方向水平向右，故A不符合题意，C符合题意；
BD．根据对称性可知，c点与b点的场强大小相等，则
方向水平向右，故BD符合题意。
故选BCD。
9．AC
【解析】A．电容器的电容只由电容器自身决定，所以电容器放电完成后电容仍为，故A符合题意；
B．电容器充电后的电压为，可知电容器的击穿电压一定大于，故B不符合题意；
C．电容器充电后的电荷量为
故C符合题意；
D．电容器放电过程的平均电流强度为
故D不符合题意。
故选AC。
10．BD
【解析】A．据图可知A、两点的速度，根据动能定理可得
解得两点电势差为
故A不符合题意；
B．小物块从点到点过程中，根据动能定理可得
解得小物块从点到点电场力做的功
故B符合题意；
C．据图可知物块在点的加速度最大为
根据牛顿第二定律
电场强度为
联立解得
故C不符合题意；
D．由A到的过程中物块动能增大，电场力做正功，电势能一直减小，故D符合题意。
故选BD。
11． 5 a 2.9 0.8
【解析】（1）第5条导线应该接在安培表的“+”接线柱上；
（2）闭合开关前，回路中的电流应该最小，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的a端。
（3）由图可知，电源电动势为
E=2.9V
内阻
12．(1)D (2) a d 最左端 (3)4.7 (4)1.843 (5)
【解析】（1）根据题意采用分压电路接线，则为了调节方便，滑动变阻器采用最大阻值较小的D。
（2）因为电压表内阻远大于待测电阻阻值，故采用电流表外接法，导线①应连接a。
采用分压电路接线，故导线②应连接d。
为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于最左端。
（3）Rx的阻值为
（4）螺旋测微器读数为
（5）根据电阻定律
该金属丝的电阻率的表达式
13．（1），90V；（2）；（3）负电，
【解析】（1）ac长度为
电场强度
顶点b的电势
（2）顶点a的电势为250V
的点电荷处于a点时的电势能
（3）对小球受力分析，由平衡条件知小球受到沿与电场强度方向相反的电场力，所以小球带负电。由平衡条件有
得
14．（1）18V （2）能飞出
【解析】（1）小球下滑过程机械能守恒，
由机械能守恒定律得：
解得： ，
对S1、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E电，
由平衡条件得：
解得：
E电＝＝＝18V
（2）当S1、S2均闭合时，R2与R3并联，并联电阻：
电路电流：
电压：
对小球，由牛顿第二定律得：
其中电压：
联立求解：
对带电小球类平抛运动分析，有：
联立求解：y＝0.3 m，y＝＝0.3 m，
带电小球恰好从右侧极板边缘飞出．
15．（1）2.4m，；（2）或
【解析】（1）设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得
由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为
在水平方向上有
竖直方向上有
又
由以上解得
，
（2）小球在B点的速度大小为
小球在区域Ⅱ中运动时，电场力大小为
重力为
则电场力与重力的合力大小为
方向斜向左下方与竖直方向的夹角为
小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二：
①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点
小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有
小球由B点到H点的过程中，由动能定理得
解得
②小球运动到与BH相垂直的G点时速度减为零，则对小球由B到G的过程中，由动能定理得
解得
由以上分析可知，小球在BCD段不脱离轨道的条件是或。
