陜西省西安市某中學2023-2024學年高二年級上冊期中考試物理試卷（含解析）

西安市第八十五中學

2023——2024學年度第一學期高二年級期中考試物理試題

一、選擇題：本題共14小題；每小題4分，共56分，第1—10小題給出的四個選項中，只

有一個選項正確，第11—14小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，

有選錯的或不答的得0分。

1.小張同學在空氣干燥的教室里進行一個小實驗，將一塑料繩撕成細絲后，一端打結(jié)，做成“水母”的

造型，用毛巾順著細絲向下捋幾下，同樣用毛巾來回摩擦PVC（塑料）管。將“水母”拋向空中，然后把

PVC管從下方靠近它，直到“水母”處于懸停狀態(tài)，則（）

A.PVC管帶電方式屬于感應起電

B.“水母”在空中懸停時，PVC管對它向上的靜電力大于它所受重力

C.用毛巾摩擦后，“水母”與PVC管帶異種電荷

D.PVC管與“水母”相互靠近過程中，兩者間相互作用力變大

2.從生活走向物理，從物理走向社會，物理和生活息息相關，聯(lián)系生活實際加強對物理基本概念的認識

和理解，是學好物理的基礎，下列有關電學知識的說法正確的是（）

A.圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證安全，他們必須穿上橡膠制成的絕緣衣服

B.圖乙中家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)靜電屏蔽的原理制成的

C.圖丙為避雷針的示意圖，避雷針是在高大建筑物屋頂插入的一根尖銳導體棒，用地引線將其與接地裝

置連接可防止建筑物被雷擊

D.圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷，這樣使油漆與金屬

表面在靜電斥力作用下噴涂更均勻

3.如圖所示，水平面內(nèi)有一半徑為R的圓，。為圓心，M、N為一直徑上的兩端點，P、。為另一直徑上

的兩端點，且垂直P0。在點〃、N、P、0分別放置四個電荷量為+q的點電荷，在垂直于水平面且過

圓心。點的軸線上有一點a,°、。兩點間的距離也為R。已知靜電力常量為七則a點的電場強度大小為

（）

kq41kq42kq

A.2B.C.D.

R22p2R24R2

4.如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖

中虛線所示。若只受電場力，則下列判斷中正確的是（）

A.若粒子是從4到5,則粒子帶正電；若粒子是從3到則粒子帶負電

B.帶電粒子在/點的電勢能小于在2點的電勢能

C.若粒子是從2運動到則其速度減小

D.粒子從3運動到/,機械能守恒

5.一靜電場的電勢0在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有（）

A.Xi處的電場強度為零B.必處的電場強度為零

C.負電荷從X1移到X2，電勢能增加D.負電荷從修移到M，受到的電場力增大

6.第十四屆中國（上海）國際超級電容器產(chǎn)業(yè)展覽會于2023年8月29日至31日在上海新國際博覽中心

舉行.如圖所示為超級平行板電容器，相距為d的兩極板〃、N分別與電壓為。的恒定電源兩極連接，極

板M帶正電.現(xiàn)有一質(zhì)量為加的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷

量的比值為匕則（）

B.油滴帶電荷量為一名

Ud

c.電容器的電容為"4

02

D.將極板N向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動

7.如圖甲所示為粒子直線加速器原理圖，它由多個橫截面積相同的同軸金屬圓筒依次組成，序號為奇數(shù)

的圓筒與序號為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源相連，交變電源兩極間的電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在

尸0時，奇數(shù)圓筒比偶數(shù)圓筒電勢高，此時和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）的中央有一自由電子由

靜止開始在各間隙中不斷加速。若電子的質(zhì)量為小，電荷量為e,交變電源的電壓為U,周期為7。不考

慮電子的重力和相對論效應，忽略電子通過圓筒間隙的時間。下列說法正確的是（）

圓板網(wǎng)回國常

oT丁工工Y

甲乙

A.電子在圓筒中也做加速直線運動

B.電子離開圓筒1時的速度為2

C.第〃個圓筒的長度應滿足〃=7

D.保持加速器筒長不變，若要加速比荷更大的粒子，則要調(diào)大交變電壓的周期

8.某一探測器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時間/內(nèi)有2〃個電子到達探測器的陽極，〃個二價正離子

到達陰極，則探測器電路中的電流為（電子電荷量為e）（）

2ne3ne4〃e

A.0B.-----C.-----D.

9.右圖為某種對車輛進行快速稱重的電子稱重計原理圖，以下說法正確的是（）

B.電路中的凡是沒有作用的

C.當車輛越重時，流過稱重計的電流越大

D.當車輛越重時，流過稱重計的電流越小

10.如圖所示的電路中，電源電動勢E,內(nèi)電阻心接有燈心和心。閉合電鍵S后，把變阻器R的滑動觸

頭從0向6端移動過程中，則（）

A.燈J和燈L2都變亮B.燈Li和燈L2都變暗

C.燈Li變暗，燈L2變亮D.燈L變亮，燈L2變暗

11.關于多用電表的使用，下列操作正確的是（）

A.測電壓時,圖甲連接方式紅、黑表筆接法正確

B.測電流時,應按圖乙連接方式測量

C.測電阻時,可以按圖丙連接方式測量

D.測二極管的反向電阻時，應按圖丁連接方式測量

12.一個T型電路如圖所示，電路中的電阻&=10。，&=120。，7?3=40Q,另有一測試電源，電源提供的

電壓為100V,內(nèi)阻忽略不計，則（）

A.當cd端短路時，成之間的等效電阻是40。

B.當成端短路時，cd之間的等效電阻是40。

C.當成兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80V

D.當M兩端接通測試電源時，油兩端的電壓為80V

13.如圖所示，用長度不等的絕緣絲線將帶電小球/、2懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別是a和

P（a>W）,兩小球恰在同一水平線上，則下列說法正確的是（）

A

A.兩小球一定帶異種電荷

B.A小球的質(zhì)量一定小于2小球的質(zhì)量

C./小球所帶電荷量一定大于3小球所帶電荷量

D.A小球所受繩子的拉力一定大于B小球所受繩子的拉力

14.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為工的絕緣細線，細線一端

固定在。點，另一端系一質(zhì)量為a的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成。角，此時讓小球獲得初速

度且恰能繞。點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.勻強電場的電場強度￡=鱉㈣0

q

B.小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小

C.小球動能的最小值為小沁=」虻，小球動能的最大值為"1rax=2配

2cos"2cos"

D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大

二、填空和實驗題（本題共2小題，共18分，其中第15題6分，第16題每空2分12分。

請把答案寫在對應的橫線上）

15.如圖所示的電路中，小量程電流計的內(nèi)阻品=100。，滿偏電流7g=lmA,7?!=900Q,R2=^-Q?

（1）當Si和S2均斷開時，改裝成的電表是表，量程為。

（2）當Si和S2均閉合時，改裝成的電表是表，量程為。

16.某同學撿到一段金屬絲，想要通過以下實驗測量其電阻率。

（1）用螺旋測微器測量該金屬絲的直徑d,如圖甲所示，其示數(shù)為mm。

（2）選用多用電表歐姆擋“xlO”擋測量該金屬絲的電阻，多用電表指針如圖乙所示，讀數(shù)為

（3）現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:

待測金屬絲R

電壓表Vi（量程0?3V,內(nèi)阻約10kQ）

電壓表V2（量程0?15V,內(nèi)阻約25k。）

電流表Ai（量程0?10mA,內(nèi)阻約50。）

電流表A2（量程0?100mA,內(nèi)阻約5。）

直流電源E（電動勢4V,內(nèi)阻不計）

滑動變阻器&（阻值范圍070。，允許通過的最大電流2.0A）

開關S、導線若干

為該同學設計一個能準確測出該金屬絲電阻的電路。電壓表應選，電流表應選,將電

路圖畫在方框中。

(4)將該金屬絲的電阻記為尺、長度記為工、直徑記為小則該金屬絲的電阻率表達式為片=

三、計算題(本題共3小題，共26分。其中第17、18題各8分，第19題10分。解應寫出

必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的

題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

17.如圖所示，尺3=0.5。，S斷開時，兩表讀數(shù)分別為0.8A和4.8V,S閉合時，它們的讀數(shù)分別變?yōu)?.4A

和4.2V。兩表均視為理想表，求：

(1)&、&的阻值；

(2)電源的電動勢和內(nèi)阻。

18.利用電動機通過如圖所示的電路提升重物，已知電源電動勢E=12V,電源內(nèi)阻尸2。，電阻R=8。，當

重物過重電動機被卡住時，電壓表的示數(shù)為U1=1OV；當電動機以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時，電壓表的

示數(shù)為L=nv,不計各種摩擦，電壓表可視為理想電表。

求：

A電動機

(1)電動機的線圈電阻RM；

(2)重物勻速上升時電動機的輸出功率。

19.如圖甲所示，真空中的電極連續(xù)不斷均勻地發(fā)出電子(設電子的初速度為零)，經(jīng)加速電場加速，由

小孔穿出，沿兩個彼此絕緣且靠近的水平金屬板/、8間的中線射入偏轉(zhuǎn)電場，4、3兩板距離為小4、B

板長為乙兩板間加周期性變化的電場，/TAB如圖乙所示，周期為7,加速電壓為。二，其中加

為電子質(zhì)量、e為電子電量，/為/、5板長，7為偏轉(zhuǎn)電場的周期，不計電子的重力，不計電子間的相互

作用力，且所有電子都能離開偏轉(zhuǎn)電場，求：

(1)電子從加速電場飛出后的水平速度為大小？

(2)右0時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時距4、5間中線的距離以

(3)若從/=：時刻開始計時，射入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開時與中線的距離尸是多大?

西安市第八十五中學

2023——2024學年度第一學期高二年級期中考試物理試題

參考答案

一、選擇題：本題共14小題；每小題4分，共56分，第1—10小題給出的四個選項中，只

有一個選項正確，第11—14小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，

有選錯的或不答的得0分。

1.【答案】D

【詳解】A.由題意可知PVC管帶電方式屬于摩擦起電，故A錯誤；

B.“水母”在空中懸停時，處于平衡狀態(tài)，PVC管對它向上的靜電力等于它所受重力，故B錯誤；

C.因為“水母”與PVC管存在相互排斥的靜電力，所以“水母”與PVC管帶同種電荷，故C錯誤；

D.管與“水母”相互靠近過程中，距離減小，兩者間相互作用力變大，故D正確。

故選D。

2.【答案】C

【詳解】A.題圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證安全，他們必須穿上含金屬絲編織的衣服，

以起到靜電屏蔽的作用，選項A錯誤；

B.題圖乙中家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理制成的，選項B錯誤；

C.避雷針是在高大建筑物屋頂插入的一根尖銳導體棒，用地引線將其與接地裝置連接，可防止建筑物被

雷擊，選項C正確；

D.噴槍噴出的油漆微粒帶負電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴的金屬件帶正電，對霧狀油漆產(chǎn)生

引力，使油漆噴涂更均勻，選項D錯誤。

故選C。

3.【答案】A

【詳解】由幾何關系可知，Pa、Qa>Ma、Na的長度均為r=J5及

根據(jù)點電荷的電場強度公式和電場疊加原理，可得a點的電場強度大小

Ea=4x^Ncos45°=且笑

ar2R2

故A項正確。

故選Ao

4.【答案】B

【詳解】A.根據(jù)做曲線運動物體所受合外力指向曲線內(nèi)側(cè)可知與電場線的方向相反，所以不論粒子是從

力運動到8,還是從3運動到4粒子必帶負電，故A錯誤；

B.若粒子是從/運動到8,電場力做負功，則電勢能增加，則粒子在/點的電勢能小于8點的電勢能，

選項B正確；

C.從2到N過程中電場力與速度方向成銳角，即做正功，動能增大，速度增大，故C錯誤；

D.粒子從2運動到電場力做正功，則機械能增加，故D錯誤。

故選B。

5.【答案】B

【詳解】A.0-X圖象的斜率表示電場強度，xi處圖象斜率不為零，故xi處的電場強度不為零，故A錯

誤；

B.應處圖象斜率為零，故X2處的電場強度為零，故B正確；

C.負電荷從的移到X2,電場力做功為W=qU=—e（外一〉0

負電荷從X1移到X2，電場力做正功，電勢能降低，故C錯誤；

D.從芍移到X2，0-x圖象的斜率逐漸減小，電場強度逐漸減小，負電荷受到的電場力逐漸減小，故D

錯誤。

故選B。

6.【答案】C

【詳解】A.帶電油滴靜止在兩極板間，重力與電場力等大、反向，電場力豎直向上，電容器上極板與電

源正極相連為正極板，兩板間電場方向豎直向下，綜上可知，帶電油滴帶負電，選項A錯誤；

B.由場強與電勢差關系可知，加8=￡9=：9解得4=等

選項B錯誤；

c.由題意知，電容器帶電荷量。=句=等4

由電容的定義式知，。=2=等4,選項c正確；

UU2

D.電容器與電源保持連接，兩板間電勢差不變，N板向下移動，板間距離變大，F(xiàn)電=與,油滴所受電

d

場力減小，油滴向下運動，選項D錯誤.

故選C。

7.【答案】C

【詳解】A.由于金屬圓筒處于靜電平衡狀態(tài)，圓筒內(nèi)部場強為零，則電子在金屬圓筒中做勻速直線運

動，故A錯誤；

B.電子離開圓筒1時，由動能定理得eU=—加聲

2

所以電子離開圓筒1瞬間速度為v=J生巳，故B錯誤；

Vm

C.電子從金屬圓筒出來后要繼續(xù)做加速運動，在金屬圓筒中的運動時間為交變電源周期的一半，即工,

2

電子在圓筒中做勻速直線運動，所以第〃個圓筒長度為〃=匕.二=工戶也T援，故,正確;

22Vm

D.由C可知，保持加速器筒長不變，若要加速比荷更大的粒子，則要調(diào)小交變電壓的周期，故D錯誤。

故選C。

8.【答案】D

【詳解】根據(jù)題意可以知道，電離時通過導體截面的電荷量為4〃e；

由電流公式/=幺得/=4ne

tt

故選D。

9.【答案】C

【詳解】A.稱重表串聯(lián)在電路中，相當于電流表，A錯誤；

B.當車輛很重，滑片滑到最下端時，如果沒有R”會造成電源短路，燒壞電源和電表，所以電路中的R

是起保護作用，B錯誤；

CD.當車輛越重時，彈簧的壓縮越大，滑片越往下，電路中電阻越小，電流越大，C正確，D錯誤。

故選C。

10.【答案】D

【詳解】由題可知，當把變阻器R的滑動觸頭從。向b端移動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，

電路的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路干路的電流增大，故燈泡Li變亮，燈泡L2與滑動

變阻器組成的并聯(lián)電路阻值減小，分壓減小，故燈泡Lz變暗。

11.【答案】AB

【詳解】（1）[1]A.根據(jù)多用電表的使用方法，測電壓時，紅表筆應接電勢較高的點，故A正確；

B.測電流時，電流從紅表筆進入，且串聯(lián)在電路中，故B正確；

C.測電阻時，應將待測電阻與電源斷開，故C錯誤；

D.測二極管的反向電阻時，紅表筆應接二極管正極，黑表筆應接二極管負極，故D錯誤。

故選AB?

12.【答案】AC

【詳解】A.當cd端短路時，尤間電路的結(jié)構(gòu)是：電阻&、&并聯(lián)后與4串聯(lián)，等效電阻為

R=&&+火=120x40+[O]Q=40Q,故A正確；

冬+&I160）

B.當防端短路時，cd之間電路結(jié)構(gòu)是：電阻&、%并聯(lián)后與&串聯(lián)，等效電阻為

R=&此+&=（1°X4°+I2O]Q=I28Q,故B錯誤；

4+4~150）

C.當成兩端接通測試電源時，〃兩端的電壓等于電阻尺3兩端的電壓，為

n=Ri￡=—xl00V=80V,故C正確；

34+叫50

D.當cd兩端接通測試電源時，湖兩端的電壓等于電阻心兩端的電壓，為

備八X回V=25V故D錯誤。

故選AC-

13.【答案】B

【詳解】A.由題干圖可以看出，兩小球互相排斥，根據(jù)電荷間的相互作用規(guī)律可知，兩小球帶同種電

荷，故A錯誤；

B.小球受三個力處于平衡狀態(tài)，設與豎直方向夾角為仇受力分析如下圖

tan0=---解得m=-------

mggtan0

由于尸相同，a>y?（0分別代表a和夕），所以

A小球的質(zhì)量一定小于2小球的質(zhì)量，故B正確。

C.根據(jù)牛頓第三定律，兩小球的庫侖力總是大小相等、方向相反，與電荷量的大小無關，不能判斷兩小

球電荷量的大小，故C錯誤；

D.繩子拉力7=—匚

sin6*

因為a>P，A小球所受繩子的拉力一定小于B小球所受繩子的拉力，故D錯誤。

故選B。

14.【答案】AC

【詳解】A.小球靜止時細線與豎直方向成。角，對小球受力分析，小球受重力、拉力和電場力，三力平

衡，根據(jù)平衡條件，有qE=mgtan0

解得E=

q

選項A正確；

B.小球的機械能和電勢能之和守恒，則小球運動至電勢能最大的位置機械能最小，小球帶負電，則小球

運動到圓周軌跡的最左端點時機械能最小，選項B錯誤；

C.小球恰能繞。點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在等效最高點/速度最小，根據(jù)牛頓第二定律，有

21

叫=加匕則最小動能&=—mv2mgL

cos0L皿22cos。

等效最低點到等效最高點過程：Ejmx—5mm=/^-x2￡,則最小動能/max=蚣

cos"2cos6,

選項C正確；

D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，電場力先做正功，后做負功，再做正功，則

其電勢能先減小后增大，再減小，選項D錯誤。

故選ABo

二、填空和實驗題（本題共2小題，共18分，其中第15題6分，第16每空2分12分。請

把答案在應的橫線上）

15.【答案】電壓IV電流1A

【詳解】（1）口］由電路圖可知，當Si和S2均斷開時，G與&串聯(lián)，電流計G改裝成電壓表；［2］量程為

U=/g（4+K）=lV

（2）［3］由電路圖可知，當Si和S2均閉合時，G與&并聯(lián)，電流計G量程擴大，電流計G改裝成大量程

JR

的電流表；［4］量程為/=%+工第=1A

/[Rd

16.【答案】0.695/0.696/0.697/0.698

【詳解】（1）［1］由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為d=0.5mm+19.6x0.01mm=0.696mm

（2）⑵歐姆表的讀數(shù)為4x10。=40。

（3）［3］［4］直流電源電動勢為4V,為了測量精確電壓表選擇量程較小的Vi，通過金屬絲的最大電流約為

（73

I=—=—A=0.075A=75mA,故電流表應選用A?。

R40

［5］由于R<JRV^A，所以電流表采用外接法；因為滑動變阻器阻值較小，所以采用分壓式，實驗電路圖

如圖所示

TrjQDz-72

（4）[6]由R=可得該金屬絲的電阻率表達式為P=缶=?>

三、計算題（本題共3小題，共26分。其中第17、18題各8分，第19題10分。解應寫出

必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的

題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

17.【答案】（1）4=6Q,氏2=6。；（2）E=5.6V,r=0,5Q

【詳解】（1）當S斷開時A=5=6。