甘肃省兰州市名校2023-2024学年高二上学期10月期中考试物理试题（含答案）

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《物理》试卷

时长：100分钟总分：100分

一、选选择（每题4分，共48分）

1.如图是P、Q两点电荷的电场线分布，、为电场中的两点，且、到P、Q连线的中垂线距离相等。一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示。则下列判断正确的是（）

A．、两点的电势相等

B．、两点的电场强度相等

C．从到，离子的动能越来越大

D．从到，离子受到P的吸引

2.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示。则此电场的电场线分布可能是()

3.如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B（均可看做点电荷），分别带有和的电荷量，两球间静电力为F．现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，接着再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力大小为（）

A．

B．

C．

D．

4.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()

A．该粒子一定带负电

B．此电场不一定是匀强电场

C．该电场的电场线方向一定水平向左

D．粒子在电场中运动过程动能不断减少

5.如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．移动滑片P，电路的总电阻会发生变化，下列叙述正确的是()

A．P向左滑动时总电阻将减小

B．P向右滑动时总电阻将减小

C．P滑到最左端时总电阻为R0

D．P滑到最右端时总电阻为零

6.如图所示，空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球，顶点P处有一个质量为m的带电小球，在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态．若将P处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场强度E，此时P处小球仍能保持静止．重力加速度为g，静电力常量为k，则所加匀强电场强度大小为（）

B．

C．

D．

7.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为与的比值为

A．B．C．D．

8.如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点，在D处将质量为m、电荷量为＋q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则（）

A．轨道上D点的场强大小为

B．小球刚到达C点时，其加速度为零

C．小球刚到达C点时，其动能为mgL

D．小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小

9.如图所示，真空中存在着由一固定的点电荷Q（图中未画出）产生的电场，一带正电的点电荷q仅在电场力作用下沿曲MN运动，且在M、N两点的速度大小相等，则在点电荷q从M运动到N的过程中（）

电势能一定先增大后减小

B．动能可能先减小后增大

C．加速度可能保持不变

D．可能做匀速圆周运动

10.一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带正电的小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆在其左侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图6所示，现保持悬线与竖直方向的夹角为θ，并在较远处由静止释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中()

A.悬线Oa的拉力逐渐增大，水平细线的拉力逐渐减小

B.b球的加速度先增大后减小，速度始终增大

C.b球所受的库仑力一直增大

D.b球所受的库仑力先减小后增大

11.如图所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则()

A．开关断开时两极板间的电压为V

B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6C

C．开关接通时两极板间的电压为V

D．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C

12.如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（）

A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg

B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg

C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg

D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大

二、填空（每空2分，共10分）

13.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A．现提供如下器材：

电流表A(量程0.6A，内阻约0.6Ω)电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)

待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)标准电阻R0(阻值5Ω)

滑动变阻器R1(5Ω，2A)滑动变阻器R2(200Ω，1.5A)

直流电源E(电动势6V)开关S、导线若干

(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________．

AB

CD

(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法．

(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接．

(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________.

(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm.

三、计算题（14-16题10分，17题12分，共42分）

14.(10分)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．求：

(1)平行板电容器的电容；

(2)平行板电容器两板之间的电场强度；距B板2cm的M点处的电势．

15.(10分)如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)

(1)C球的电性和电荷量大小．

(2)水平力F的大小．

16.（10分）如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α=45°。

（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？

（2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？

17.（12分）如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g，求

(1)小球刚运动到O点瞬间，轨道对小球的弹力FN大小；

(2)第二象限内匀强电场的场强E的大小；

(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek。兰州市名校2023-2024学年高二上学期10月期中考试

《物理》试卷答案

时长：100分钟总分：100分

一、选选择（每题4分，共48分）

1.如图是P、Q两点电荷的电场线分布，、为电场中的两点，且、到P、Q连线的中垂线距离相等。一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示。则下列判断正确的是（）

A．、两点的电势相等

B．、两点的电场强度相等

C．从到，离子的动能越来越大

D．从到，离子受到P的吸引

【答案】D

2.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示。则此电场的电场线分布可能是()

【答案】A

3.如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B（均可看做点电荷），分别带有和的电荷量，两球间静电力为F．现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，接着再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力大小为（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

4.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()

A．该粒子一定带负电

B．此电场不一定是匀强电场

C．该电场的电场线方向一定水平向左

D．粒子在电场中运动过程动能不断减少

【答案】D

5.如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．移动滑片P，电路的总电阻会发生变化，下列叙述正确的是()

A．P向左滑动时总电阻将减小

B．P向右滑动时总电阻将减小

C．P滑到最左端时总电阻为R0

D．P滑到最右端时总电阻为零

答案A

6.如图所示，空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球，顶点P处有一个质量为m的带电小球，在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态．若将P处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场强度E，此时P处小球仍能保持静止．重力加速度为g，静电力常量为k，则所加匀强电场强度大小为（）

B．

C．

D．

【答案】D

7.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为与的比值为

A．B．C．D．

【答案】C

8.如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点，在D处将质量为m、电荷量为＋q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则（）

A．轨道上D点的场强大小为

B．小球刚到达C点时，其加速度为零

C．小球刚到达C点时，其动能为mgL

D．小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小

【答案】B

9.如图所示，真空中存在着由一固定的点电荷Q（图中未画出）产生的电场，一带正电的点电荷q仅在电场力作用下沿曲MN运动，且在M、N两点的速度大小相等，则在点电荷q从M运动到N的过程中（）

电势能一定先增大后减小

B．动能可能先减小后增大

C．加速度可能保持不变

D．可能做匀速圆周运动

【答案】BD

10.一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带正电的小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆在其左侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图6所示，现保持悬线与竖直方向的夹角为θ，并在较远处由静止释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中()

A.悬线Oa的拉力逐渐增大，水平细线的拉力逐渐减小

B.b球的加速度先增大后减小，速度始终增大

C.b球所受的库仑力一直增大

D.b球所受的库仑力先减小后增大

答案BC

11.如图所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，两个定值电阻均为8Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6F，则()

A．开关断开时两极板间的电压为V

B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6C

C．开关接通时两极板间的电压为V

D．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6C

答案CD

12.如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（）

A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg

B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg

C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg

D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大

【答案】CD

二、填空（每空2分，共10分）

13.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A．现提供如下器材：

电流表A(量程0.6A，内阻约0.6Ω)电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)

待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)标准电阻R0(阻值5Ω)

滑动变阻器R1(5Ω，2A)滑动变阻器R2(200Ω，1.5A)

直流电源E(电动势6V)开关S、导线若干

(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________．

AB

CD

(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法．

(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接．

(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________.

(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm.

[答案](1)C(2)R1分压(3)见

(4)(5)1.205(±0.002)

三、计算题（14-16题10分，17题12分，共42分）

14.(10分)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．求：

(1)平行板电容器的电容；

(2)平行板电容器两板之间的电场强度；距B板2cm的M点处的电势．