内蒙古自治区优质高中共同体2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（含解析）

内蒙古自治区优质高中共同体2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试卷
一、选择题：本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1．下列可以用来表示电场强度单位的是（ ）
A． B． C． D．
2．对于下面几幅插图中所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B．乙图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
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D．丁图中，油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是把产生的静电及时导入到大地
3．将带电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．q在A点的电势能为J B．A点的电势为V
C．q未移入电场前，A点的电势为0 D．q未移入电场前，A点的电势为V
4，如图所示，，是两个电荷量相等的点电荷，点为它们连线的中点，、为连线中垂线上的两点.下列说法正确的是（ ）
A．若，均带正电，则在中垂线上，点的电场强度为零
B．若，均带正电，则M点的电场强度一定大于N点的电场强度
C．若带正电、带负电，则M点的电势一定比N点的电势高
D．若带正电、带负电，则在中垂线上，点的电场强度最小
5．一段粗细均匀的导线的横截面积是S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数目为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N，则导线中的电流为（ ）
A．neSv B．nev C．N D．Ne
6．如图，初速为零的电子经加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出时偏转位移为d，若要使d增大些，下列措施可行的是（ ）
A．增大偏转电场极板间距离 B．适当减小加速电压
C．适当减小偏转电压 D．减小加速电场板间距离
7．如图所示，竖直平面内固定一光滑圆形绝缘轨道，A、B分别为轨道上的最高点和最低点，圆心O处固定一负点电荷，带正电的小球沿轨道外做完整的圆周运动，则（ ）
A．球在A点时受到的弹力方向指向圆心 B．球在B点时受到的弹力大于库仑力
C球从A运动到B过程动能不变 D．球从A运动到B过程机械能守恒
8．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线：直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线：直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么（ ）
A．R接到b电源上时电源的效率较高
B．R接到b电源上时电源的输出功率较大
C．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高
9．如图所示，电源电动势，内阻不计，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则（ ）
A．断开时电容器的电压为
B．断开时电容器极板带负电
C．合上电路稳定后电容器极板带正电
D．从断开到合上开关且电路稳定后，流过电流表的电量为
10．如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与轴平行，轴上的电势与坐标的关系如图中曲线所示，图中虚线为该曲线过点的切线，现有一质量为、电荷量为的滑块（可视为质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0．02，取重力加速度.则下列说法中正确的是（ ）
A．滑块运动过程中的加速度先减小后增大
B．处的电场强度大小为
C．滑块运动的最大速度为
D．滑块最终停在到之间某位置
二、实验题：本题共2小题，共16分.
11．（8分）某实验小组发现一卷如图甲所示的金属线，为了测定金属线的电阻率.
甲 乙 丙
（1）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图乙所示，则金属丝长______.用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，则金属丝的直径______mm.
（2）现要进一步测量其阻值约为）实验室提供了下列可选用的器材：
电流表A（量程，内阻约）
电压表V（量程，内阻约）
滑动变阻器
电源（电动势，内阻可忽略）
电键、导线若干
为了尽可能提高测量准确度，且要求电表的示数从零开始.根据你所设计的实验电路，用笔画线代替导线补充连接实物图______．
（3）某次实验中电压表、电流表的示数分别为、，则电阻率______．（用所测物理量的符号表示）
12．（8分）现要测量某电源的电动势和内阻.可利用的器材有：电流表，内阻很小；5个阻值均为的定值电阻、、、、；开关；一端连有鰾鱼夹的导线1，其他导线若干.某同学设计的测量电路如图所示.
（1）测量时，改变鲣鱼夹所夹的位置，使、、、、依次串入电路，记录对应的电流表的示数和连入电路中的电阻数目，以电流的倒数为纵轴，电阻数目为横轴画出图线，若图线的斜率为，纵截距为，则电源的电动势______，内阻______（用题中所给字母、、表示）.
（2）由于电流表内阻的影响，导致______，______（以上两空均选填“>”、“=”或“<”）。
三、计算题：本题共3小题，共38分.
13．（12分）．如图所示，电源的电动势，电阻，电动机线图电阻，始终闭合．当断开时，电阻的功率是；当闭合时，电阻的功率是，求：
（1）电源的内阻；
（2）闭合时电动机的输出功率．
14．（12分）如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小．有一个质量的带电小球，用长度为的绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角．取，，，不计空气阻力的作用．
（1）求小球所带的电荷量及电性；
（2）小球的电荷量突然减小为原来的，求小球运动到最低点时，细线对小球的拉力.
15．（14分）如图所示，真空中存在着范围足够大、方向水平向右的匀强电场，、、为电场中的三点，其连线组成一个直角三角形，，，边竖直，边的长度为．一质量为的带正电小球从点静止释放后，小球恰好能沿边运动，当将该小球从点以一定的初速度水平向左抛出后，小球刚好能到达点，现将该小球以同样大小的初速度从点竖直向上抛出，重力加速度大小为，求：
（1）小球抛出时的速度的大小；
（2）小球的最小动量．
内蒙古自治区优质高中共同体2023-2024学年高二上学期期中考试
物理答案
1．答案D.
【详解】AC由可得电场强度单位为或，故AC错误；
B．由
可得电场强度的单位为，故B错误；
D．由
可得电场强度的单位为，故D正确.
故选D.
2．答案B
【详解】A．甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，故A正确；
B．乙图中线状电离器B带负电，管壁A带正电，带负电的尘埃被收集在管壁上，故B错误：
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C正确；
D．丁图中，油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是把产生的静电及时导入到大地，故D正确.
本题选不正确的，故选B.
3．答案：A
【详解】A．电荷从无限远处移到电场中点克服静电力做功，电荷的电势能增加，电势能的增加量为
无限远处的电势为零，无限远处电势能也为零，则在点的电势能为
故A正确；
B．根据电势能与电势的关系可得点的电势
故B错误；
CD．点的电势是由电场本身决定的，与点是否有电荷存在无关，所以在未移入电场前，点电势仍为，故CD均错误.
故选A.
4．答案：A
【详解】A．若、均带正电，它们在点处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点的场强为零，故A正确：
B．若、均带正电，中点的场强为零，中垂线上无穷远处场强也为0，从点到无穷远处，场强先增大后减小，所以无法确定、两点的场强大小，故B错误；
C．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，连线的中垂线为等势线，则点的电势与点的电势相等，故错误；
D．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，在中垂线上，点的电场线最密集，电场强度最大，故D错误.故选A.
5．答案D
【详解】由题意可知，时间内流过导线横截面的电荷量Net，则由电流的定义可知，故选项C错误，D正确；由于表示自由电子无规则运动速率，故选项A、B错误．
6．答案：B
【详解】经加速电场后的速度为，则
所以电子进入偏转电场时速度的大小为
电子进入偏转电场后的偏转的位移为
要使得增大些，可以减小偏转电场极板间的距离，或增大偏转电场的极板长度，或减小加速电压，或增大偏转电压.
故选B.
7．答案：D
【详解】A．根据弹力的方向特点可知球在点时受到的弹力方向背离圆心.故A错误；
B．球在点时，由牛顿第二定律可得
易知受到的弹力小于库仑力.故B错误；
C．球从运动到过程，库仑力不做功，重力做正功，由动能定理可知动能增加.故C错误；
D，球从运动到过程只有重力做功，机械能守恒.故D正确.
故选D.
8．答案：AC
【详解】由题图知，内阻，当电阻接到电源两端时，电源的效率为，所以接到电源上时，电源的效率高，A对，D错；由题图知，接到电源上时，电源的输出电压和电流均比接到上时大，故接到电源上时，电源的输出功率较大，B错，C对．
9．答案：ACD
【详解】断开，相当于断路，中无电流，两端电压等于两端电压，由于极板的电势比极板的电势高，所以电容器极板带正电，电容器的电压：，故A正确，B错误.合上电路稳定后，与串联后再与并联，两端电压等于两端电压，极板的电势比极板的电势高，所以电容器极板带正电.由电路分析知，电电容器的电压为：.流过电流表的电量为，故C正确，D正确.
10．答案：ABD
【详解】图线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，则处的场强大小为，滑块在此处的电场力大小为：，滑动摩擦力大小为，在前电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，在后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，A、B正确；在处，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得，，因为和处的电势差为，代入求解，最大速度为，C错误.假滑块最终在处停下，到克服摩擦力做功大于电场力做功.所以滑块最终停在到之间某位置，故D正确.
11．答案：①．10.750（2分）
②．3.205（或3.204）（2分）
③．（2分）
（4）．（2分）
【详解】（1）[1]金属丝长
[2]金属丝的直径为
（2）[3]电压表内阻远大于待测阻值，故电流表应采用外接法，要求电表的示数从零开始，滑动变阻器要求采用分压式接法，故电路图如图所示.
（3）[4]待测电阻的阻值为
根据电阻定律
电阻率为
12．答案：；；；（每空2分）
13．答案：（1）（2）
解析：（1）设断开时，（2分）
解得（2分）
（2）闭合时，设两端电压为，功率为，由，解得（1分）
由，得（1分）
中电流（1分）
电动机中的电流（1分）
由，（1分）
得（1分）
14．答案（1）正电荷（2），方向竖直向上
【详解】（1）小球受到重力、电场力和细线的拉力的作用，如图所示，由共点力平衡条件有
（2分）
解得，（2分）
电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷．（1分）
（2）由开始运动到最低点，列小球的动能定理，
（2分）
在最低点，由牛顿第二定律，
（2分）
解得，（2分）
方向竖直向上.（1分）
15．答案：（1）（2），方向与电场方向之间的夹角为并斜向右上方
【详解】（1）设匀强电场的电场强度大小为，小球的电荷量为，则当小球从点静止释放时，小球恰好能沿边运动，有
（2分）
设当小球从点以初速度水平向左抛出后，小球到达点所用的时间为，根据运动的合成与分解可知，水平方向上有
（1分）
竖直方向上有（1分）
联立解得（2分）
（2）由题意可知，小球在任意时刻的水平速度大小为
（1分）
竖直速度（1分）
则小球在任意时刻的速度大小为（1分）
整理可知当时小球的速度具有最小值（1分）
小球动量的最小值为（2分）
此时，
设此时速度方向与电场方向的夹角为，则有（1分）
故此时小球动量有最小值，方向与电场方向之间的夹角为，斜向右上方（1分）
用其他方法的情赋分.