2023-2024学年湖北省武汉市高二上学期期中物理质量检测试卷（含答案）

2023-2024学年湖北省武汉市高二上学期期中物理质量检测试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是(

)

A.甲图：与点电荷等距的a、b两点

B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点

D.丁图：匀强电场中的a、b两点2.某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是(

)

A.EB.EA>EB，φA>D.EA=3.如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图不能作出判断的是(

)A.带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a、b两点何处受力较大

C.带电粒子在a、b两点何处的动能较大 D.带电粒子在a、b两点何处的电势能较大4.如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置。由两块相互靠近的等大正对平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置。在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是(

)

A.只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变小

B.只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变小

C.只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角变大

D.只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大5.两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示。闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态。下列判断正确的是(

)A.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动

B.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动

C.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动

D.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动6.如图(甲)所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图(乙)所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计)，已知电子在0∼4t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是A.0<t<t0 B.t0<t<2t0 7.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为(

)

A.mgq B.2mgq C.3mgq D.4mgq8.如图所示，电源电动势E=10V，内阻为，R1=1.5Ω，R2=5Ω，已知电动机的额定电压UM为5V，电动机的线圈的电阻

A.通过电动机线圈的电流为10AB.通过电阻R1的电流为C.电动机输出的机械功率为4.5WD.电源的输出功率为16W9.如图，空间中存在水平向右的匀强电场，一带负电的小球以速度大小为v竖直向上射入匀强电场，经过一段时间，小球速度大小仍为v，但方向沿水平方向，已知小球质量为m，带电荷量为－q，重力加速度为g，则在该过程中（  ）A.匀强电场的电场强度大小为mgB.小球克服重力做功为0C.小球射入电场后，小球的电势能逐渐减小D.小球机械能增加110.如图所示，若x轴表示时间，y轴表示速度，则该图线下的面积表示位移，直线AB的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若令x轴和y轴分别表示其它物理量，则可以反映在某种情况下相应物理量之间的关系。下列说法正确的是(

)

A.若电场方向平行于x轴，x轴表示位置，y轴表示电势，则直线AB的斜率表示对应位置处的电场强度大小

B.若x轴表示时间，y轴表示某电容器充电过程中的电荷量，则直线AB的斜率表示该电容器充电电流的大小

C.若x轴表示流经某电阻的电流，y轴表示该电阻两端的电压，则图线下面积表示电阻的热功率

D.若x轴表示时间，y轴表示通过导体横截面积的电荷量，则该图线下面积表示这段时间内电流所做的功二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学测量电阻约为2Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示，圆柱形合金材料直径为

_________mm；(2)用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选________；电流表应选________。(填写器材前对应的序号字母)A.电压表V1，量程0∼3V，内阻约B.电压表V2，量程0∼15V，内阻约C.电流表A1，量程0.6A，内阻约D.电流表A2，量程0∼100mA，内阻约E.滑动变阻器R(0∼5Ω)F.电动势为3V的电源，内阻不计G.开关S，导线若干(3)该同学设计测量Rx的电路图如图甲所示，请根据所设计的电路图，补充完成图乙中实物图的连线。12.测量一节旧干电池的电动势和内电阻。

(1)电路图如图1所示，除干电池、电压表(量程3V)、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A.电流表(量程0.6A)B.电流表(量程3A)C.滑动变阻器(阻值范围0∼50Ω)D.滑动变阻器(阻值范围0∼200Ω)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(选填选项前的字母)(2)某同学记录了7组数据，对应点已标在图2中的坐标纸上，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。请绘制出U−I图像，由图像可知干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。(结果均保留两位小数)

13.如图所示，在水平向右的匀强电场中，长为L的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为点电荷)。将小球拉至与O点等高的A点，保持细线绷紧并静止释放，小球运动到与竖直方向夹角θ=37∘的P点时速度变为零。已知cos37∘=0.80、sin37∘=0.60，空气阻力可忽略，重力加速度为g。求：

(1)电场强度的大小E；

(2)小球从A运动到B的过程中，电场力做的功W；

(3)14.如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D(油滴可看做球体，球体体积公式V=16π(1)设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，求k的大小；(2)求油滴所带电荷量。15.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（场强的方向竖直向下）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：（1）α粒子在静电分析器中的运动半径r；（2）A、B极板间所加的电压U；（3）0时刻起，α粒子动能最大时的位置坐标。

答案和解析12345678910BBACACCCDACDAB11.【答案】(1)1.844(1.844、1.846均可)2(3)

12.【答案】1A；(2)；1.45；0.70

13.【答案】(1)由A到P过程中，根据动能定理mgL解得E=mg(2)小球从A运动到B的过程中，电场力做的功W=−qEL=−1(3)小球从A运动到B的过程中，根据动能定理mgL+W=在B点，根据牛顿第二定律F−mg=联立解得F=2mg。14.解：(1)油滴速度为v1时所受阻力f1=kv1，油滴向下做匀速运动时，重力与阻力平衡，

有f1=mg，m=ρV=16πρD3，则k=16v1πρ15【详解】（1）α粒子在静电分析器中运动时满足E0q=