2023-2024 学年度高二物理期中考试
物理试卷
考试时间： 75 分钟； 总分： 100 分
注意事项：
1． 答题前填写好自己的姓名、 班级、 考号等信息
2． 请将答案正确填写在答题卡上
第 I 卷（选择题）
一、 单选题（每小题 4 分， 共 28 分）
试卷第 1页， 共 4页
(
F
q
)1． 关于电场强度的定义式E =
, 下列说法中正确的是( )
A． E 和 F 成正比， F 越大 E 越大
B． E 和 q 成反比， q 越大 E 越小
C． E 的方向与+q 受力 F 的方向相同
D． E 的大小是由 F 和 q 的大小共同决定的
2． 两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球， 其中一个球的带电量的是另一个的 5 倍， 它们间的 库仑力大小是 F， 现将两球接触后再放回原处， 它们间库仑力的大小是( )
4F 5F
A． B .
5 9
C． D．
3． 如图所示， 长、 宽、 高分别为 a、 b、 c 的长方体导体， 若电流沿 AB 方向时测得导体的电阻为 R1， 电流沿 EF 方 向时测得导体的电阻为 R2， 电流沿 CD 方向时测得导体的电阻为 R3， 下列选项中正确的是( )
A． R1 ∶R2 ∶R3 ＝a2 ∶b2 ∶c2
B． R1 ∶R2 ∶R3 ＝a2 ∶c2 ∶b2
C． R1 ∶R2 ∶R3 ＝c2 ∶b2 ∶a2
D． R1 ∶R2 ∶R3 ＝c ∶b∶a
4． 四个相同的小量程电流表（表头） 分别改装成两个电流表 A1、 A2 和两个电压表 V1、 V2。 已知电流表 A1 的量程
大于 A2 的量程， 电压表 V1 的量程大于 V2 的量程， 改装好后把它们按图示接入电路， 则( )
A． 电流表 A1 的读数小于电流表 A2 的读数
B． 电流表 A1 的偏转角小于电流表 A2 的偏转角
C． 电压表 V1 的读数大于电压表 V2 的读数
D． 电压表 V1 的偏转角大于电压表 V2 的偏转角
5． 在圆锥体空间的顶点 O 固定一正点电荷， 底面圆周上有三点 a、 b、 c， O ' 是底面圆心， OO ' 与底面垂直， d 点
为 Oc 的中点。 在该点电荷所产生的电场中， 下列判断正确的是( )
A． a、 b、 c 三点的电场强度相同
B． O 点与 d 点的电势差和 d 点与 c 点电势差的关系为UOd = Udc
C． 带正电的试探电荷沿直线从 a 移动至 O, 过程中受到的电场力逐渐增大， 电势能也逐
渐增大
D． 带负电的试探电荷沿直线从 a 移动至 b 过程中电势能不变
6． 电荷量分别为+2q 和-q 的异种点电荷， 在空间产生的电场分布如图所示， a、 b 为电场中两点， 则( )
A． a 点的电场强度小于 b 点的电场强度
B． a 点的电势低于 b 点的电势
C． 将负检验电荷从 a 点移到 b 点的过程中， 电场力做正功
D． 负检验电荷在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能
7． 将两点电荷 A、 B 分别固定在 x 轴上， 其坐标分别为 xA=0m 和 xB=6m， B 的电荷电量绝对值为 Q， 两点电荷连线 上各点电势随 x 变化的关系如图所示， 其中 x=4m 处电势最高， x 轴上 M、 N 两点的坐标分别为 xM=3m 和 xN=5m，
静电力常量为 k， 则下列说法正确的是( )
A． 两点电荷一定为异种电荷
B． M 点的电场强度大于 N 点的电场强度
C． 正的试探电荷由 M 点运动到 N 点的过程， 电势能先减小后增大
(
kQq
3
)D． 若在 M 点放一带电荷量为 q 的试探电荷， 则试探电荷受到的电场力大小为
二、 多选题（每小题 5 分， 漏选得 3 分， 错选得 0 分， 共 15 分）
8． 在如图所示的电路中， 电源电动势为 E， 内阻为 r， R1、 R2 是定值电阻。 当滑动变阻器滑片向上移动时， 下列说 法正确的是( )
A． 通过 R3 的电流变大
B． R2 两端的电压变大
C． 电压表示数与电流表示数的比值保持不变
D． 电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值保持不变
9． 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图， 电容器上极板固定， 下极板
可随材料尺度的变化上下移动， 两极板间电压不变。 若材料温度降低时， 极板上所带电荷量变少， 则( )
A． 材料竖直方向尺度减小
B． 极板间电场强度不变
C． 极板间电场强度变大
D． 电容器电容变小
10． 一匀强电场的方向平行于xOy 平面， 平面内 a、 b、 c 三点的位置如图所示， 三点的电势分别为 10V、 12V、 18V。
下列说法正确的( )
A． 电场强度的大小为 V/cm
B． 坐标原点处的电势为 4V
C． 电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 2eV
D． 电子从 b 点运动到 c 点， 电场力做功为 6eV
第 II 卷（非选择题）
三、 实验题（共 15 分）
11．（6 分）某实验小组通过测绘小灯泡的 I— U 图线来研究小灯泡的电阻随电压的变化规律。 所用的实验器材如下：
试卷第 2页， 共 4页
A． 小灯泡（额定电压 2.8V， 额定电流 0.5A）；
B． 电压表（量程 3V， 内阻约 3kΩ; 量程 15V， 内阻约 15kΩ);
C． 电流表（量程 0.6A， 内阻约 1.0Ω; 量程 3A， 内阻约 0.2Ω);
D． 滑动变阻器（0~ 10Ω);
E． 蓄电池（电动势 4V， 内阻不计）；
F． 开关一个、 导线若干。
（1） 请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ；
（2） 该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。 由图可知， 随着小灯泡两端电压增大， 小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”或“减小”）， P 点处小灯泡的电阻为 Ω;
12．（9 分）眉山冠城七中高二某学习小组需要对一 中空的金属圆柱体的导电特性进行研究， 中空金属圆柱体如图所 示， 为了研究圆柱体的导电性， 队员小明做了如下工作。
（1） 他用游标卡尺测量了内径和外径分别为 a 和 b， 其内、 外径测量如图所示， 内径读数 a= mm， 金 属壁厚度为 d= mm； 并用刻度尺测量 A、 B 两接线柱间距离 L=98.00cm ， 用多用电表测出 A、 B 间电 阻约为 5Ω。
（2） 为进一步研究其导电特性， 他在实验室找到了如下器材：
电源（电动势约为 5.0V， 内阻约为 0.5Ω)
A． 电压表 1（量程 0～15V， 内阻 r1 = 25kΩ )
B． 电压表 2（量程 0～5V， 内阻约为 r2 约为 10kΩ)
C． 电流表（量程 0～30mA， 内阻 r3 = 15Ω )
D． 定值电阻R1 = 140Ω E． 定值电阻R2 = 1Ω
F． 滑动变阻器R3 （0～10Ω) G． 滑动变阻器R4 （0～100Ω)
H． 导线若干、 电键
小明为了尽可能精确测定电阻值大小，并尽可能多测几组数据，请帮助小明选择实验仪器，电压表应选 ； 定值电阻应选用 ； 滑动变阻器应选 。（请选填器材前的序号）
（3） 小明设计出了如下四种电路图， 小明应该选择电路： ( )
试卷第 3页， 共 4页
（4） 某次小明读出电压表、 电流表读数分别为 U、 I， 那么该圆柱体金属的电阻率ρ= 。（用题中自己认为 需要的字母 a、 b、 U、 I、 r1、 r3、 R1、 R2、 L 等表示）
四、 解答题（共 42 分）
13．（12 分） 如图， 电路中电源的电动势为 E = 3V、 内阻为 r = 0.5Ω , 定值电阻R1 = 2Ω , R2 = 6Ω , 电表均为理想
电表。 求：
（1） 开关S1、 S2 均闭合时， 电流表的示数；
（2） 开关S1 闭合、 S2 断开时， 电压表的示数。
14．（14 分） 如图所示， 倾角θ=53° 的粗糙斜面固定在水平面上， 整个斜面处于水平向左的匀强电场中。 质量为 m、 带电荷量为+q 的小物块由斜面上某点开始沿斜面下滑， 下滑过程中不受摩擦力作用。 已知小物块与斜面间的动摩擦
。 4 。 3
因数μ = 0.5， 重力加速度大小为 g, sin53 = 5 , cos53 = 5。求:
（1） 电场强度 E 的大小；
（2） 若将原电场的方向改为竖直向上， 求小物块沿斜面下滑的加速度大小
15．（16 分） 如图所示， 平行金属板水平放置， 上极板带负电， 下极板带正电且与光滑绝缘圆弧轨道 AB 平滑连接，
金属板长L1 = m， 板间距 d = 0.5m， 两极板电势差为U = 0.8V， 有一质量为 m = 0.02kg、 电荷量q = 0.05C 的带
正电小球（可视为质点） 沿水平方向从两平行金属板的中央以初速度 v0= 1m/s 射入两板间的匀强电场， 恰好从 A 点 沿切线方向进入圆弧轨道， 轨道半径 R = 0.5m， O 点为轨道的圆心， 轨道上B 点与地面相切， BC 间虚线区域存在
水平向右的匀强电场， E = 2N/C， L2 = 0.5m， C 点右侧有一个高 h = 0.6m 的光滑斜面， 不计小球从C 点滑上斜面
处（或从斜面下滑到 C 点） 的机械能损失， 带电小球需考虑重力且重力加速度 g = 10m/s2， 求：
（1） 小球在两极板间运动的时间；
（2）小球在两极板间运动时的加速度大小及小球第一次到达
B 点时的速度大小；
（3） 若 BC 间的动摩擦因数μ = 0.4， 小球在 BC 间通过的路
程
试卷第 4页， 共 4页2023-2024学年度高二物理期中考试
物理参考答案：
1．C
【详解】ABD．电场强度的定义式为比值定义式，E与F、q没有比例关系，适用于任何电场场强的计算，电场强度反映电场本身的特性，由电场本身决定，与试探电荷无关，故ABD错误；
C．E的方向与正试探电荷所受的电场力方向相同，与负试探电荷所受的电场力方向相反，故C正确。
故选C。
2．A
【详解】两金属小球带异种电荷，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为-5Q，它们间的库仑力大小F为
接触后再分开，带电量各为-2Q，则两球的库仑力大小为
故选A。
3．B
【详解】若电流沿AB方向时测得导体的电阻为
电流沿EF方向时测得导体的电阻为
电流沿CD方向时测得导体的电阻为
联立解得
R1∶R2∶R3＝a2∶c2∶b2
故选B。
4．C
【详解】由串联分压和并联分流可知，改装电流表并联小电阻，改装电压表串联大电阻，表头相同，由于电流表A1的量程大于A2的量程，则可知电流表A1并联的电阻更小，总电阻也更小，电压表V1的量程大于V2的量程，则可知电压表V1串联的电阻更大，总电阻也更大，分析电路可知，两电流表并联，电压相等，则由欧姆定律可知电流表A1读数大于A2读数，由于电压相等，流过两表头的电流相等，则两电流表的偏角相同，两电压表串联然后和定值电阻并联，则由串联分压可知，电压表V1读数更大，串联电流相等，则电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．由于a、b、c三点到点电荷的距离相等，根据
可知三点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．根据点电荷的电场分布规律可知，O点与d点之间的任意位置的电场强度均大于d点与c点之间的任意位置的电场强度，由于d点为Oc的中点，根据
可知，O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为
故B错误；
C．带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中，到O点的距离逐渐减小，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力逐渐增大，正电荷受到斥力作用，电荷克服电场力做功，其电势能增大，故C正确；
D．带负电的试探电荷沿直线从a移动至b过程中，其到O点的距离先减小后增大，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力先增大后减小，负电荷受到引力作用，电场力对负电荷先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A错误；
B．a点所在的电场线从+2q出发到 q的点电荷终止，所以a点的电势高于b点的电势，故B错误；
C．由上知， q在a点的电势能较b点小，则把负电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增加，电场力做负功，故C错误；
D．电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．图线的斜率表示场强，由图可知，在处图线的斜率为零，说明在处电场强度为零，所以两点电荷一定是同种电荷，故错误；
B．由图可知图线在点的斜率小于点的斜率，即点的电场强度小于点的电场强度，故B错误；
C．沿着电场线电势逐渐降低，则M点到N点，电场线先向左后向右，正的试探电荷从M点到N点时电场力先做负功后做正功，则电势能先增大后减小，故C错误；
D．因为在处图线的斜率为零，根据点电荷场强公式
可知
所以
沿电场线方向电势逐渐降低，所以可知两点电荷都是带负电荷，则点到点的距离为，点到点的距离也为，所以点的场强大小为
则在M点放一带电荷量为q的试探电荷，其所受电场力为
故D正确。
故选D。
8．AD
【详解】ABC．滑动变阻器R3的滑片向上端移动时滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，电流表示数增大，故路端电压减小，故电压表示数减小，电压表示数与电流表示数的比值减小，同时R1中电流增大，故R1两端电压增大，R2与R3两端的电压减小，由于总电流增大，而R2中电流减小，通过R3的电流变大，ABC错误。
D．根据
可知
电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值保持不变，故D正确。
故选AD。
9．AD
【详解】D．根据题意可知极板之间电压U不变，极板上所带电荷量Q变少，根据电容定义式可知电容器得电容C减小，D正确；
BC．根据电容的决定式，由于电容C减小，可知极板间距d增大，再根据，由于电压U不变，可知极板间电场强度减小，BC错误；
A．由于极板间距d增大，所以材料竖直方向尺度减小，A正确。
故选AD。
10．ABD
【详解】A．将电场强度分解为水平和竖直，x轴方向
沿y轴方向
则合场强
故A正确；
B．在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，故
解得坐标原点处的电势为4V，故B正确；
C．电子在a点电势能
电子在b点电势能
电子在a点的电势能比在b点的高2eV，故C错误；
D．电子在b点到c点电场力做功为
故D正确。
故选ABD。
11． 增大 3.5
【详解】（1）[1]由图乙可知电压从零逐渐增大，则滑动变阻器采用分压式接法，由于电压表内阻远大于小灯泡电阻，电流表采用外接法，实物电路图如图所示：
（2）[2]小灯泡的I—U图上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值，由图乙可知，电阻随灯泡两端电压增大而增大。
[3]P点处小灯泡的电阻
12． 50.15 5.25 B D F B
【详解】（1）[1]内径读数
[2]外径读数为
金属壁厚度为
（2）[3]电源（电动势约为5.0V，内阻约为0.5Ω），故选电压表2（量程0～5V，内阻约为约为10kΩ），故选B；
[4]根据所选电压表估算出电流的最大值为
所以电流表量程小了，若并联一个小电阻，扩大量程，用定值电阻扩大后的量程为
可知改装后电流表量程也只有480mA，所以如果当电压表达到半偏时，仍要烧电流表，所以为了实验安全和精确度应选定值电阻跟待测电阻串联来增大总电阻，达到减小电流的目的，故选D；
[5]小明为了尽可能精确测定电阻值大小，并尽可能多测几组数据，故滑动变阻器采用分压式接法，所以选小量程的滑动变阻器（0～10Ω），故选F；
（3）[6]由前面分析和所选仪器知电流表内阻已知，且为了安全和精确测量，应将电流表、定值电阻R1和待测电阻并联，电压表测三个串联的总电压，滑动变阻器采用分压式接法，故电路选B；
（4）[7]根据所选的电路，可得圆柱体金属的电阻率
13．（1）1.5A；（2）2.4V
【详解】(1)开关均闭合时，电阻R1、R2并联，则并联电阻为
由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
(2)开关闭合、断开时，外电路只有R1，由闭合电路欧姆定律得
电压表示数
联立解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）电场方向水平向左时，小物块不受滑动摩擦力且沿斜面运动，则小物块的合力必然沿斜面方向，故有
解得
（2）电场方向竖直向上时，根据牛顿第二定律可得沿斜面方向有
沿垂直斜面方向有
而
联立解得
14（1）；（2）
【详解】（1）电场方向水平向左时，小物块不受滑动摩擦力且沿斜面运动，则小物块的合力必然沿斜面方向，故有
解得
（2）电场方向竖直向上时，根据牛顿第二定律可得沿斜面方向有
沿垂直斜面方向有
而
联立解得
15．（1）；（2），；（3）1.75m
【详解】（1）小球在两极板间做类运动，水平方向分运动为匀速直线运动，则有
解得
（2）小球在两板间运动过程，对小球进行分析有
，，
解得
a=6m/s2
设弧BC所对应的夹角为，小球飞出极板时有
vy=at，
解得
根据速度分解有
解得
从A点到B点，根据动能定理有
解得
（3）小球第一次通过B点向右运动，到达斜面最大高度时，根据动能定理有
解得
之后小球滑回后在圆弧上升最大高度时，轨迹动能定理有
解得
即小球不会从左侧圆弧滑出，由于
所以小球最终停在C处，全程根据动能定理有
解得
答案第1页，共2页
