金牛区部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试卷
满 分: 100 分 时 间：90 分钟
第Ⅰ卷（选择题，共 44 分）
一、单项选择题（共 8 个小题，每题 3 分，共 24 分。每题仅．有．一个选项正确，多选、不选得零分）
下列关于电流的说法中正确的是（ ）
电流是有方向的，因此电流是矢量
电流的方向与电子定向移动的方向一致
电阻恒定的导体中的电流大小与加在其两端的电压成正比
导体中的电流大小与通过导体横截面的电量成正比
如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图象可知（ ）
质点 b 此时速度为零，势能为零
质点 b 此时向—y 方向运动
质点 d 此时的振幅是 0
质点 a 再经过T 通过的路程是 4cm，偏离平衡位置的位移是-2cm
2
研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y 为电极，边长 a=40cm，b=20cm，c=10cm，当里面注满待测电解液，在 X、Y 间加上不同电压后。其伏安特性曲线如图乙所示。忽略电解液的热膨胀，则下列说法正确的是（ ）
电压 U 增大时，电解液的电阻率将增大
电压 U=15V 时，电解液的电阻是 3×103Ω
电压 U=15V 时，电解液的电阻率是 15Ωm
电压 U=15V 时，电解液热功率是 7.5×10-3W
如图所示，长为 L 的细线拴一个带电荷量为+q、质量为 m 小球，重力加速度为 g，球处在竖直向上的匀强电场中，电场强度为 E，小球能够在竖直平面内做圆周运动，则（ ）
小球受到的电场力跟重力是一对平衡力
(
gL
)小球在最高点的速度一定不小于
小球运动到最高点时，电势能最小
小球运动到最低点时，机械能最大
平行板电容器与电源相连，间距为 d，在两竖直极板间用绝缘细线悬挂一带电量为+q 的小球，悬线与竖直方向夹角为 30o ，小球处于静止状态。已知小球质量为 m，重力加速度为 g，则（ ）
两极板间的电压为U mgd
2q
保持开关 S 闭合，增大极板间距，θ变大
保持开关 S 闭合，增大极板间距，θ不变
若断开开关 S，增大极板间距，θ不变
在如图的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3 均为定值电阻，R2 为滑动变阻器．当R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U．现将 R2 的滑动触点向 b 端移动，则三电表示数的变化情况是（ ）
I1 增大，I2 不变，U 增大
I1 减小，I2 增大，U 减小
I1 增大，I2 减小，U 增大
I1 减小，I2 不变，U 减小
如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器 R0 接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势 E=10V，内阻 r=2Ω，灯泡电阻 RL=8Ω（固定不变），调节电位器 R0 即可改变台灯亮度，电位器 R0 可在 0～30Ω之间调节，则（ ） A．电源的最大输出功率为 8W
灯泡 L 消耗的最大功率为 2.5W
电位器 R0 能获得的最大功率为 8W
当 R0=10Ω时，电源输出的效率最大
实验小组利用如图电路研究电压的变化ΔU 与电流的变化ΔI 的关系，电流表、电压表均为理想电表，D 为理想二极管，C 为电容器。闭合开关 S 至电路稳定后，将滑动变阻器的滑片 P 向左移动一小段距离，结果发现电压表 V1 的示数变化量大小为ΔU1，电压表 V2 的示数变化量大小为ΔU2， 电流表 A 的示数变化量大小为ΔI，则下列判断正确的是（ ）
(
A
)． U1 的值变大
I
(
B
)． U2 的值变大
I
电压表V 的示数与电流表 A 的示数的比值U1 不变
1 I
滑片向左移动的过程中，电容器的电容不变，带电荷量不变
二、多项选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题多．个．选．项．符合题意，
全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。）
下列有关电荷和静电现象的说法正确的是（ ）
只要带电物体足够小，它就可以视为点电荷
所有物体带电量一定是元电荷的整数倍
摩擦起电和感应起电的实质都是电荷发生了转移
电荷相互中和是电荷完全消失的现象
如图，理想电源路端电压保持为 E 不变，若滑动变阻器的总电阻 R0=2R，当开关 S 闭合时（ ）
当滑片 P 滑到 a 端时，R 上获得的电压是 0
当滑片 P 滑到 b 端时，R 上获得的电压是 0
当滑片 P 滑到 ab 的中点时，R 上获得的电压是 E
2
当滑片 P 滑到 ab 的中点时，R 上获得的电压是 E
3
空间有一沿 x 轴方向分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图像如图所示，x 轴正方向为电场的正方向，图像关于原点 O 对称，坐标 x0 和-x0 是图像的最高点和最低点且电场大小相等。下列说法正确的是（ ）
原点 O 是 x 轴上电势为 0 的点
电子在 x0 处的电势能等于在-x0 处的电势能
仅在电场力作用下，电子从-x0 处由静止释放后，向 x 轴正方向运动到达 O 点时加速度最大
仅在电场力作用下，电子从 x0 处以一定初速度 v0 沿 x 轴负方向运动经过-x0 处时速度仍为 v0
如图所示，其中电流表 A 的量程为 0.6A，内阻为 5Ω；R1 的阻值等于电流表内阻的 1
2
；R2 的阻值
等于电流表内阻的 2 倍。若用接线柱 1、2 测电流，1、3 测电压，则下列分析正确的是（ ）
将接线柱 1、2 接入电路时，改装成的电流表的量程为 1.8A
将接线柱 1、2 接入电路时，改装成的电流表的量程为 1.2A
将接线柱 1、3 接入电路时，改装成的电压表的量程为 9V
将接线柱 1、3 接入电路时，改装成的电压表的量程为 21V
如图所示，正方形区域 ABCD 与某一匀强电场平行，在 A 点有一个粒子源沿各个方向发射带负电的粒子，若与 AB 成 45°的方向以10 2m/s 的速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于 BC 打到了 E 点，E 点是 BC 的中点，已知正方形的边长为 1m，粒子的比荷为 0.1C/kg，C 点电势为 0，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
该匀强电场的方向可能由 B 指向 D
打到 E 点的粒子在运动过程中动能逐渐减少，电势能逐渐增加
B 点电势一定高于 C 点电势，UBC=1000V/m
从 AD 方向射入的粒子可能到达 C 点
第Ⅱ卷（综合题，共 56 分）
三、实验题（本题共 2 小题，共 14 分）
(6 分)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。实验电路如图甲所示，现有开关和导线若干，以及如下器材：
电流表 A：量程 0-0.6A，内阻约 0 125Ω，
电压表 V：量程 0-3V。内阻约 3kΩ
滑动变阻器0 20
滑动变阻器0 200
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最 端（选填“左”或“右”）。
图乙是该同学根据实验数据绘制的 U-I 图线，根据图线求得被测干电池的电动势
E= V，内阻 r= Ω（结果保留到小数点后两位）。
(8 分)在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为 5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：
电池组（3V、内阻 lΩ）
滑动变阻器（0-20Ω，允许最大电流 1A）
C．电流表（0～3A，内阻约 0.0125Ω） D．电流表（0～0.6A，内阻约 0.125Ω） E．电压表（0～3V，内阻约 4kΩ） F．电压表（0-15V，内阻约 15kΩ） G．开关、导线
上述器材中电流表应选用的是 （只填写字母代号）；
某同学采用了如图所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示，图中 MN 段向上弯曲的主要原因是下面的 （ 填 A 或 B）
A．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻减小C．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小D．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻增大
在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为
cm，直径为 mm。
四、计算题（本题共 4 小题，共 42 分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
如图所示，一带电小球的质量 m 0.2kg ，用长为 L 0.8m 的细线悬挂在水平方向的匀强电场中的
O 点，电场场强度 E 3103 N / C ，当细线与竖直方向夹角为 37 时，小球恰好静止在 A 点求
（ sin 37 0.6 ， cos 37 0.8 ）
小球带什么电？电量是多少？
若小球由竖直方向的 P 点静止释放，运动到 A 位置时小球的速度为多少？
如图电动机 M 的线圈电阻 r1=0.4Ω，定值电阻 R=24Ω，电源电动势 E=40V，断开开关 S，理想电流表的示数 I1=1.6A；闭合开关 S，理想电流表的示数为 I2=4.0A，求：
电源内阻 r；
闭合开关 S 后，通过电阻 R 的电流 IR；
闭合开关 S 后，若电动机以 v=0.5m/s 的恒定速度竖直向上提升重物，求重物的质量 m。（不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2）
(
2
gd
)如图所示，间距为 d、长度为 2d 的两块平行金属板 A、B 正对且水平放置，带负电的粒子以水平初速度v0 从左侧沿中心线射入板间。电路中，电源的内阻为 r（电动势 E0 未知），固定电阻 R=3r。闭合开关 S 后，A、B 两板间形成理想边界的匀强电场，当变阻器滑片置于最右端时，粒
子恰好从 A 板右边缘射出电场；移动滑片使变阻器接入电阻为最大阻值 R0（来知）的 1 时，粒子恰
4
好沿中心线射出电场。忽略粒子间的相互作用力和空气阻力，g 为重力加速度。求：
滑片置于最右端时，粒子在板间运动加速度的大小；
变阻器的最大阻值 R0。
如图建立竖直平面内坐标系，α射线管由平行金属板 A、B 和平行于金属板的细管 C 组成，放置在第 II 象限，细管 C 离两板等距，细管 C 开口在 y 轴上。放射源 P 在 A 极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的α粒子（带正电）。若极板长为 L，间距为 d，当 A、B 板加上某一电压 U 时，α粒子刚好能以速度 v0（已知）从细管 C 水平射出，进入位于第 I 象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动， t=0 时刻α粒子垂直于 x 轴进入第 IV 象限的交变电场中，交变电场随时间的变化关系如图乙（图上坐标均为已知物理量），规定沿 x 轴正方向为电场正方向，静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心 O，场强大小为 E0。已知α粒子电荷量为 q，质量为 m，重力不计。求：
A、B 极板间所加的电压 U；
α粒子在静电分析器中的运动时间 t0；
（3）0 时刻起，α粒子动能最大时的位置坐标。物理试卷
1.C 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.D
9.BC 10.AD 11.BD 12.AD 13.BC
14. (1). 右 (2). 1.47 -1.49均可 0.88 - 0.92均可
15.(1).D (2). 小 A (3).10.025 4.486-4.489均可
16.（1）对小球受力分析，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向右，与电场方向相同，则
小球带正电；根据平衡条件可得 qE mg tan
q mg tan 0.2 10 0.75 3 5 10
4N / C
解得 E 3 10 C
qELsin mgL(1 cos ) 1 mv2A 0
（2）若 P点静止释放，运动到 A位置时，动能定理得 2
解得运动到 A位置时小球的速度为vA 2m / s
17.（1）电源电动势为 E=40V，当 S断开时，理想电流表的示数 I1=1.6A，根据闭合电路欧姆定律可
I E1
知 R r
解得电源内阻 r 1Ω
（2）开关 S闭合时，理想电流表的示数 I2 4.0A，则电源内阻上的电压为U内 I2r 4 1V 4V
路端电压为U E U内 36V
I U 36R A 1.5A
通过电阻 R的电流为 R 24
（3）开关 S闭合时，通过电动机的电流 IM I2 IR 2.5A
电动机两端的电压U 36V
电动机的输入功率 PM UIM 90W
电动机的输出功率 P 2出 PM IMr1 87.5W
由 P出 mgv
解得重物的质量为m 17.5kg
1 1
18. 2（1）滑片置于最右端时，粒子在板间做类平抛运动，水平方向 2d v0t， d at2 2
a 1解得 = g
2
U ER E 3r 3（2）滑片置于最右端时，极板间电压 1 Er R r 3r 4
U
根据牛顿第二定律 1
q
mg ma
d
{#{QQABLQSEogiIAAAAABhCAQEqCEOQkACAAAoGxAAEsAAAwRNABAA=}#}
1 U ER E 3r
移动滑片使变阻器接入电阻为最大阻值 R 的 时，极板间电压 20 4 r
1
R R 1
4 0
r 3r R
4 0
U
此时满足 2
q
mg
d
联立解得 R0=8r
19.（1）设α粒子运动到 C处时速度为 v0，α粒子反方向的运动为类平抛运动，水平方向有 L=v0t
d 1
在竖直方向 at 2
2 2
又有 U=Ed
由牛顿第二定律 qE=ma
U md
2v2
联立解得 0
2L2
2 mv2
（2 v）由牛顿第二定律 qE 0 00 m 解得 r r qE0
r mv0
由 v t
2 0
t0解得 0 4E0
t 2n 1 T
3 0 n 0、1、2 （ ）由图易知，从 时刻起，α粒子动能最大时在 2
T
v at qE 0 T
2 x
时，α粒子在 x方向的速度为 m 2
v v x qE 0Tx
所以一个周期内，α粒子在 x方向的平均速度 2 4m
T
x v T qE 0T
每 2
0 x
时间α粒子在 x正方向前进 2 8m
mv2r 0
因为开始计时时α粒子横坐标为 qE0
2
t 2n 1 T x r 2n 1 x
mv0 qE0T
0 2n 1 n 0、1、2
所以 2时，α粒子的横坐标为 qE0 8m
y v0 2n 1
T
n 0、1、2
α粒子的纵坐标为 2
2
(mv0 2n qE 1 0T , v0 2n
T
1 ) n 0、1、2
0时刻起，α粒子动能最大时的位置坐标 qE0 8m 2
{#{QQABLQSEogiIAAAAABhCAQEqCEOQkACAAAoGxAAEsAAAwRNABAA=}#}
