协和中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理科（选择考）试题 2023年11月
试题说明:本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为75分钟。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。多选、错选均不得分。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场
B．由，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
C．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
D．电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向
2．静电喷涂机原理如图所示，静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，微粒最后被吸附到工件表面。关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正确的有（ ）
A．微粒带正电 B．微粒带负电
C．微粒受到的电场力不变 D．微粒在运动过程中，速率减小
3．有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力是（）
A． B． C． D．
4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为其运动轨迹上的两点，可以判定（ ）
A．粒子在a点的速度大于在b点的速度 B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C．粒子一定带负电荷 D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
5．某导体的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该导体是线性元件
B．曲线的切线的斜率表示导体的电阻
C．随着导体两端的电压增大，导体的电阻增大
D．该导体的电阻率不随导体两端的电压变化而变化
6．如图所示，四个定值电阻连接在电路中，a、d两端加96V的恒定电压。已知Ω，Ω，Ω，Ω，则（ ）
A．c、d之间的总电阻8Ω B．a、d之间的总电阻18Ω
C．通过、的电流均为3A D．通过的电流为4A
7．大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成，图是改装后的电表，已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为R0，下列说法正确的是（）
A．甲表是电流表，改装后的量程为
B．甲表是电流表，若增大接入电路的变阻箱R的阻值，则改装表的量程也将增大
C．乙表是电压表，改装后的量程为
D．乙表是电压表，若减小接入电路的变阻箱R的阻值，则改装表的量程也减小
二、多项选择题：本题包括3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选中，有多个选项符合题目要求。漏选得3分，多选、错选均不得分。
8．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d。平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是（ ）
A．若将A向左平移小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b-a的电流
B．若将A向上平移小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有a-b的电流
C．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流
D．若将S断开，A向下平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中无电流
9．如图所示，为定值电阻，是金属丝热电阻（即温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。当温度降低时（ ）
A．电流表的示数增大 B．两端的电压减小
C．小灯泡变亮 D．小灯泡变暗
10．如图，ABCD为真空中一正四面体区域，E和F分别为BC边和BD边的中点，B处和C处分别固定着等量异种点电荷和（）。则下列判定正确的是（ ）
A．A、D两点处场强相同
B．电子在E点的电势能大于在F点的电势能
C．将一试探正电荷从A处沿直线AD移动到D处，电场力做正功
D．将位于C处的电荷移到A处，D处的电势不变，且E、F场强大小相等
第二部分 非选择题(54分)
三、实验题:每空2分，共20分。
11．某同学欲测量一段金属丝Rx的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。备选器材如下：
A．量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表；
B．量程为0~0.6A、内阻约为0.2Ω的电流表；
C．量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表；
D．最大阻值为10Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R；
E．电动势为E=5V、内阻很小的直流电源；
F．开关一个，导线若干；
G．螺旋测微器，刻度尺
（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径D如图所示，则螺旋测微器的读数为_____mm。
（2）为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用______（填“A”或“B”）。
（3）为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻，下列电路图正确的是______（填正确答案标号）。
A． B． C． D．
（4）连接好实验电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器，若电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，（1）中测得待测金属丝的直径为D，则计算其电阻率的表达式为ρ=______________（用题中所给的字母表示）。
12．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的其他器材有：
A．电压表V：0~3V~15V B．电流表A：0~0.6A~3A
C．变阻器R1：（20Ω，1A） D．开关S和导线若干
（1）根据实验中电流表应选用的量程，该电表读数为 A；
（2）根据实验要求将实物电路图补充完整；
（3）实验测得的数据已在图中标出，请你根据完成的U-I图线求出该电池的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字）
（4）实验中误差是由于 （选填“电流表”或“电压表”）的读数比真实值偏 （选填“大”或“小”）而引起的。
四、计算题:本题共3小题，共34分解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
13．（12分）如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC垂直于BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q=1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为-8×10-5J；从B移到C，电势能减少2×10-5J。若A点的电势为零，试求：
（1）A、B间的电势差为多少？
（2）C点的电势为多少？
（3）该匀强电场的场强大小和方向？
14．（8分）如图所示，虚线间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从点由静止开始经电压为的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线的某点（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角，已知间距为，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率；
（2）匀强电场的场强大小。
15．（14分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
参考答案：
1．B
【解析】A．电场是电荷周围存在的一种特殊的物质，电场就是由电荷产生的，有电荷一定有电场存在，故A正确；
B．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷的电荷量及其所受电场力无关，故B错误；
C．电场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的物质，故C正确；
D．电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，故D正确。
故选B。
2．B
【解析】AB．带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，带负电的粒子在库伦引力的作用下运动，微粒带负电，选项A错误，B正确；
C．运动过程中，由于电场强度不断变化，则粒子受电场力不断变化，选项C错误；
D．微粒在运动过程中，电场力做正功，则速率增加，选项D错误。
故选B。
3．A
【解析】开始时两球之间的库仑力
用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B各带电量为
则此时的库仑力
故选A。
4．D
【解析】AD．该粒子在电场中做曲线运动，则电场力应指向轨迹的凹侧且沿电场线的切线方向，设粒子由a向b运动，则其所受电场力方向和速度方向的关系如图所示
由此可知，电场力做正功，粒子速度增加，电势能减小，故A错误，D正确；
B．b点处电场线比a点处电场线密，即粒子在b点所受电场力大，加速度大，故B错误；
C．因电场线方向与电场力方向一致，所以粒子带正电，故C错误。
故选D。
5．C
【解析】ABC．根据
可知图像的点与原点连线的斜率表示导体的电阻，不是某点切线的斜率表示电阻，随着电压的增大，图像的点与原点连线的斜率增大，则知随着电压的增大导体的电阻不断增大，该导体伏安特性曲线是弯曲的曲线，不是线性元件，AB错误C正确；
D．导体的电阻率跟导体材料、温度有关，当导体两端的电压变化时导体的温度就会变化，则导体的电阻率就可能变化，D错误。
故选C。
6．D
【解析】A．由题图可知c、d之间的总电阻为
故A错误；
B．a、d之间的总电阻为
故B错误；
C．由欧姆定律可知，通过、的电流为
故C错误；
D．设通过、的电流分别为、，则由并联电路电压相等，得
又
解得
，
故D正确。
故选D。
7．D
【解析】AB．电流表的改装需要并联一个分流电阻，故改装后甲表是电流表，改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流，即量程
所以改装后并联的分流电阻越大，其量程越小，故AB错误；
CD．电压表的改装需要串联一个分压电阻，故改装后乙表是电压表，改装后量程为表头的电流满偏时加在改装表两端的总电压，即量程
所以改装后串联的分压电阻越小，其量程越小，故C错误，D正确。
故选D。
8．AD
【解析】A．若将A板左移，电容器板间电压不变，由
可知，场强E不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态。电容器的电容减小，由
Q=CU
知电容器的电量将减小，放电，则G表中有b→a的电流，故A正确；
B．将A板上移，由
可知，E变小，油滴所受的电场力减小，将向下加速运动。电容C变小，电量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，故B错误。
C．若将S断开，根据
可得
E=
可知E不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故C错误；
D．若将S断开，根据
可得
E=
可知E不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，由于电路断开了，则G中无电流，故D正确。
故选AD。
9．AD
【解析】A．当温度下降时，减小，并联部分电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。电流表测量总电流，则知其示数增大，故A正确；
B．总电流增大，则两端的电压增大，故B错误；
CD．路端电压减小，而两端的电压增大，所以灯泡两端的电压减小，灯泡变暗，故C错误，D正确。
故选AD。
10．ABD
【解析】A．因为是正四面体，所以各边长相等，又因为B、C处固定等量异种电荷点电荷，根据点电荷的电场强度公式
所以两点电荷在A和D处产生的各自电场强度大小相等，但因为电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边形法则，根据电场强度的叠加原理可知，两点电荷在A和D处的合电场强度的大小相等、方向相同，故A项正确；
B．根据等量异种电荷的电势分布规律可知，其E点的电势为零，其F点的电势为正值，即根据电势能的公式
因为电子带负电，所以其电势越高，电势能越小，故E点电势能大于F点电势能，故B项正确；
C．因为B、C处固定等量异种电荷点电荷，根据等量异种电荷的电势分布规律可知，AD所在平面为等势面，且电势为零，所以将一试探正电荷从A处沿直线AD移动到D处，电场力不做功，故C项错误；
D．开始时，根据等量异种电荷的电势分布规律，在D处电势为零。将位于C处的电荷移到A处，根据等量异种电荷的电势分布规律可知，D处的电势仍然为零，所以D处的电势不变。因为是正三棱柱，移动后A、B为等量异种电荷，根据几何关系可知以及电场强度的叠加原理可知，其E、F两点的电场强度大小相等，故D项正确。
故选ABD。
11． 5.900(+0.001) A B
【解析】（1）螺旋测微器读数5.5mm+0.400mm=5.900mm
（2）电路中最大电流为，故电流表应该选 A。
（3）根据电流表内阻和电压表内阻来判断待测电阻是大电阻还是小电阻：
所以用电流表外接法，又因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻，用限流接法起不到控制电路的作用，故滑动变阻器应选用分压接法。故答案应选 B。
（4）伏安法测电阻，待测电阻测最值为：，由电阻定律得，而
联立可得：
12． 0.16 1.5 0.50 电流表 小
【解析】（1）电路最大电流约为零点几安培，电流表应选用的量程为0～0.6A。所以最小分度值为0.02A，读数为0.16A。
（2）伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，由于电源内阻较小，为了减小实验误差，对电源来说，电流表应采用外接法，实物图如图所示
（3）图象的竖轴截距表示电动势，故电动势为1.5V；斜率绝对值表示电源内电阻，故
（4）实验原理是利用U=E-Ir这个全电路的欧姆定律，由（2）可知，电压表测得的电压就是电源两端的电压U，而电流表测的并不是流经电源的干路电流I，而是比流经电源的干路电流要小。
13．（1）-8V；（2）6V；（3）20V/m，方向由B指向A
【解析】（1）从A移到B，有
代入数据解得
（2）从B移到C，有
代入数据解得
所以
（3）作CE垂直AB，如图所示
E为AB的四等分点，则E点电势与C点电势相等，因为电场线与等势线垂直，则电场方向从B指向A，场强大小为
14．（1） ；（2）E=500N/C
【解析】(1)由动能定理得
代入数据得
(2)粒子沿初速度方向做匀速运动
可得
由题意得
可得
由牛顿第二定律得
粒子沿电场方向做匀加速运动
联立可得
15．（1）；（2）0：（3）
【解析】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，得
解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得
