2023-2024学年广东深圳罗湖高级中学高二(上)期中考物理试题含答案

第1页/共7页罗湖高级中学2023—2024学年度第一学期期中考试高二物理试题卷考试时间75分钟、试卷分值100分1.一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为()A.，方向与F相反B.方向与F相反C.，方向与F相同D.方向与F相同2.两个相同的金属小球，带电荷量大小之比为1:7，相距为r，两球相互接触后再放回到原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的A.B.C.D.3.一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的()A.B.C.D.4.如图所示，是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过第2页/共7页避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，乌云所带的负电荷经避雷针导入大地。在此过程中，下列说法正确的是()A.云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷B.越靠近避雷针尖端，电势越低C.放电过程中，负电荷从避雷针尖端运动到云层D.放电时，负电荷在移动过程中电势能逐减小5.超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示，其铭牌上标有“3V，2000F”，则可A.该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系B.该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系C.该电容器充满电时，储存的电荷量为6000CD.该电容器放电时需要吸收能量6.图甲是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。说法正确的是 第3页/共7页A.金属丝与管壁间的电场为匀强电场B.粉尘在吸附了电子后动能会增加C.粉尘在吸附了电子后加速度会增加D.粉尘在吸附了电子后电势能会增加7.有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是()A.增大墨滴的带电荷量B.减小墨滴喷出时的速度C.减小偏转板与承印材料的距离D.增大偏转板间的电压8.平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场。在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是()A.b、c两点的电势差-100VB.a点场强大小大于100V/m第4页/共7页C.a点场强方向水平方向D.a点的电势低于c点9.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，脂肪含量越高电阻越大模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测甲试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者()A.电流表示数小B.电压表示数大C.电压表示数小D.路端电压大10.如图所示，电容为C、带电量为Q的平行板电容器与水平面的夹角为θ,板内形成匀强电场，质量、电量分别为m、+q的带正电小球（视为质点从平行板的下极板边缘A，以水平向右的初速度v0，沿水平直线AB运动到上极板的边缘B，重力加速度为g，下列说法正确的是()A.小球一定做匀加速直线运动B.平行板的上极板一定带正电C.小球到达B点时的速度为D.两极板之间的距离为三、实验题11.在“金属丝电阻率的测量”的实验中，测得金属丝的直径为D，金属丝的长度为L。金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻Rx。（1）金属丝的电阻率ρ=（用题中字母表示）。第5页/共7页（2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表（量程为0~3V，内阻约为10kΩ);B.电压表（量程为0~15V，内阻约为50kΩ);C.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.05Ω);D.电流表（量程为0~3A，内阻约为0.01Ω);E滑动变阻器（0~10Ω);.F.滑动变阻器（0~100Ω)。要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变附器应选（填序（3）图甲是测量金属丝电阻Rx的电路图，请根据电路图补充完成图乙中实物间的连线，并确保闭合开关时电表的安全______。（4）用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图丙所示，其读数为______mm，在测量过程中电压表示数如图丁所示，其读数为______V。12.某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5V，内阻很小，约（1）该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为6V，内阻约为5kΩ)B．电流表A（量程为3A，内阻约为0.6Ω)C．滑动变阻器R1（最大阻值为60Ω)D．定值电阻R0=3ΩE．一个开关及导线若干该小组设计了两种电路，图乙中（填“A电路”或“B电路”）更为合理。（2）该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，并在坐标纸上描点，如图丙所示，请根据描出的点作出U-I图像______。（3）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字）（4）根据误差分析，该充电宝的电动势的测量值比真实值______（填“偏小”或“偏大”内阻的测量值比真实值______（填“偏小”或“偏大”）。第6页/共7页四、解答题13.下图所示的实验装置是演示两个点电荷之间的库仑力与它们带电量、距离关系的示意图。若将电荷量为q=-2×10-6C、质量为4g的可视为质点的带负电小球B用绝缘细绳悬挂，放置在带电小球A右侧附近某位置平衡时，两球心在同一高度处且细绳与竖直方向的夹角为α=37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）此时B球所受的电场力的大小；（2）B球所在位置处的场强大小和方向。14.如图所示，竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U=400V，xOy平面直角坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场，一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速，穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场，并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m，A点的横坐标为2m，带电粒子的电荷量与质量的比值=2×1010C/kg，不考虑带电粒子所受的重力。（1）求带电粒子从平行板电容器射出时的速度大小v0；（2）求匀强电场的场强大小E；（3）若在过y轴上的B点处放一张感光胶片，感光胶片与x轴平行，B点的纵坐标为-1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光，求感光胶片上曝光点的横坐标。第7页/共7页15.如图所示，竖直平面内有一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道，其底端B与光滑绝缘水平轨道相切，整个系统处在竖直向上的匀强电场中，一质量为m，带正电的小球以v0的初速度沿水平面向右运动，通过圆形轨道恰能到达圆形轨道的最高点C，从C点飞出后落在水平面上的D点，试求：（1）小球到达C点时的速度vC；（2）BD间的距离s；（3）小球通过B点时对轨道压力N。罗湖高级中学2023—2024学年度第一学期期中考试高二物理试题卷考试时间75分钟、试卷分值100分1.一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为()A.，方向与F相反B.方向与F相反C.，方向与F相同D.方向与F相同【答案】C【解析】【详解】根据电场强度的物理意义：电场强度是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。所以，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，该点的电场强度仍然为，方向与F相同，C正确，故选C。2.两个相同的金属小球，带电荷量大小之比为1:7，相距为r，两球相互接触后再放回到原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】若两个小球带同种电荷，设带电量小的为Q，它们之间的库伦力为根据平均分配原则，它们接触后所带电量为QA=QB=4Q，所以它们之间的库仑力为若两个小球带第2页/共16页异种电荷，接触前它们之间的库仑力为接触后它们所带电荷量为QA=QB=3Q，所以它们之间的库仑力为，ABC错误D正确.3.一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】v—t图像中，图像上某点切线斜率的绝对值表示加速度大小，根据v—t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由于粒子做加速运动，则电荷受到的电场力方向和运动方向相同，即电场力方向由A到B，又由于粒子带负电，则电场方向由B到A，又由于加速度减小可知，电场力减小，则场强减小，即电场线变稀疏，即由A到B电场线变疏。故选B。4.如图所示，是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，乌云所带的负电荷经避雷针导入大地。在此过程中，下列说法正确的是()第3页/共16页A.云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷B.越靠近避雷针尖端，电势越低C.放电过程中，负电荷从避雷针尖端运动到云层D.放电时，负电荷在移动过程中电势能逐减小【答案】D【解析】【详解】A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷，故A错误；B．越靠近避雷针尖端，逆向电场线方向，电势逐步升高，故B错误；C．放电过程中，负电荷从云层运动到避雷针尖端，故C错误；D．云层上负电荷流向避雷针的过程中，电场力做正功，电势能减小，故D正确。故选D。5.超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示，其铭牌上标有“3V，2000F”，则可A.该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系B.该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系C.该电容器充满电时，储存的电荷量为6000CD.该电容器放电时需要吸收能量【答案】C第4页/共16页【解析】【详解】AB．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电荷量无关，AB错误；C．该电容器充满电时，电荷量为Q=CU=6000CC正确；D．电容器放电时是把储存的电能释放到电路中，该过程释放能量，D错误。故选C。6.图甲是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。说法正确的是 A.金属丝与管壁间的电场为匀强电场B.粉尘在吸附了电子后动能会增加C.粉尘在吸附了电子后加速度会增加D.粉尘在吸附了电子后电势能会增加【答案】B【解析】【详解】A．由图乙可知，金属丝与管壁间的电场是非匀强电场，故A错误：B．粉尘在吸附了电子后会加速向带正电的金属管壁运动，故B正确；C．金属管壁处电场弱，粉尘加速度会减少，故C错误D．此时电场力对吸附了电子后的粉尘做正功，电势能会减少，故D错误。故选B。7.有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是()第5页/共16页A.增大墨滴的带电荷量B.减小墨滴喷出时的速度C.减小偏转板与承印材料的距离D.增大偏转板间的电压【答案】C【解析】【详解】带电粒子经偏转电场U2偏转，侧移Y1=可得设粒子出偏转电场的偏转角θ,偏转电场的右侧到承印材料的距离为l，则Y=ltanθ,Y=Y1+Y2，减小偏转板与承印材料的距离可使字迹减小，故C正确8.平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场。在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是()A.b、c两点的电势差-100VB.a点场强大小大于100V/mC.a点场强方向水平方向D.a点的电势低于c点【答案】AB【解析】【详解】A．由图可知，b、c两点的电势差为第6页/共16页Ubc=200V-300V=-100V故A错误；B．由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于1m，电势差等于100V，根据可知a点场强大小大于100V/m，故B正确；C．根据场强方向垂直于等势面，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；D．由图可知，a点与c点在同一等势面上，电势相等，故D错误。故选AB。9.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，脂肪含量越高电阻越大模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测甲试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者()A.电流表示数小B.电压表示数大C.电压表示数小D.路端电压大【答案】ABD【解析】【详解】A．由于脂肪不容易导电，当脂肪含量较高时，测试时接在电路中的电阻R较大，由闭合电路欧姆定律可知，R越大，I越小，电流表的示数越小，故A正确；BCD．根据A项分析知，R大时，I小，故电源内阻的电压Ur=Ir变小，路端电压U外=E-Ur变大，电压表的示数第7页/共16页U=E-I(r+R1+R2)变大，故C错误，BD正确。故选ABD。10.如图所示，电容为C、带电量为Q的平行板电容器与水平面的夹角为θ,板内形成匀强电场，质量、电量分别为m、+q的带正电小球（视为质点从平行板的下极板边缘A，以水平向右的初速度v0，沿水平直线AB运动到上极板的边缘B，重力加速度为g，下列说法正确的是()A.小球一定做匀加速直线运动B.平行板的上极板一定带正电C.小球到达B点时的速度为D.两极板之间的距离为【答案】AD【解析】【详解】A．匀强电场对小球的电场力垂直两极板，要么斜向右上方，要么斜向左下方，对小球受力分析，只有电场力斜向右上方，电场力与重力的合力才能沿水平直线AB，小球才能沿水平直线AB运动，电场力与重力的合力水平向右恒定与速度同向，小球一定做匀加速直线运动，所以A正确；B．小球带正电，电场力斜向右上方，电场强度斜向右上方，所以平行板的上极板一定带负电，下极板一定带正电，所以B错误；C．两极板间的电压小球从A点运动到B点，由动能定综合解得所以C错误；第8页/共16页D．对小球受力分析，由力的合成结合解得两极板之间的距离所以D正确；故选AD。三、实验题11.在“金属丝电阻率的测量”的实验中，测得金属丝的直径为D，金属丝的长度为L。金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻Rx。（1）金属丝的电阻率ρ=______（用题中字母表示）。（2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表（量程为0~3V，内阻约为10kΩ);B.电压表（量程为0~15V，内阻约为50kΩ);C.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.05Ω);D.电流表（量程为0~3A，内阻约为0.01Ω);E.滑动变阻器（0~10Ω);F.滑动变阻器（0~100Ω)。要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变附器应选（填序（3）图甲是测量金属丝电阻Rx的电路图，请根据电路图补充完成图乙中实物间的连线，并确保闭合开关时第9页/共16页电表的安全。（4）用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图丙所示，其读数为mm，在测量过程中电压表示数如图丁所示，其读数为V。0.400##0.401##0.399⑦.1.80##1.79##1.81【解析】【详解】（1）[1]根据电阻定律所以（2）[2]因为两节干电池的电压是3V，故用量程为3V的电压表，故电压变应选A；[3]金属丝的电阻大约为5Ω,回路中的最大电流约为0.6A，因此用量程为0.6A的电流表，故电流表选C；[4]金属丝的电阻大约为5Ω,为了减小实验误差且便于调节，应选最大阻值为10Ω的滑动变阻器，故滑动变阻器选E。（3）[5]实物图如图所示（4）[6]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以金属丝的直径为第10页/共16页[7]由于电压表的量程为0~3V，所以电压表每一小格为0.1V，所以电压读数为1.80V。12.某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5V，内阻很小，约（1）该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为6V，内阻约为5kΩ)B．电流表A（量程为3A，内阻约为0.6Ω)C．滑动变阻器R1（最大阻值为60Ω)D．定值电阻R0=3ΩE．一个开关及导线若干该小组设计了两种电路，图乙中（填“A电路”或“B电路”）更为合理。（2）该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，并在坐标纸上描点，如图丙所示，请根据描出的点作出U-I图像______。（3）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字）（4）根据误差分析，该充电宝的电动势的测量值比真实值______（填“偏小”或“偏大”内阻的测量值比真实值______（填“偏小”或“偏大”）。【答案】①B电路②..偏小⑥.偏小【解析】③.5.0④.0.13⑤.【详解】（1）[1]由于充电宝的内阻比较小，若用A电路测量，则改变滑动变阻器接入电路的阻值时，内阻分压小，导致外电路电压表示数变化不明显，不利于测量，误差较大：而采用B电路测量时，定值电阻一方面起到保护电路的作用，另一方面，改变滑动变阻器接入电路的阻值时，电压表示数变化较为明显，测量误差小，得出的结果较为精确，故选B电路。（2）[2]舍去明显错误的数值，然后由点描绘出一条直线。描点尽可能多的在直线上，其他点均匀分布于直线两侧，如图所示（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有得到U=E-I(R0+r)根据图像在纵轴上的截距可得由图像的斜率大小可得可得（4）[5][6]该实验由于电压表分流IV，使电流表的示数I小于该充电宝的输出电流I真，则有I真=I+IV而U越大，IV越大，它们的关系可用如图表示第12页/共16页实测的图线为AB，经过IV修正后的图线为A’B，可看出实测的图线为AB在纵轴上的截距小于A’B，即实测的电动势E比真实值偏小。由图线可知，实测的图线为AB的斜率绝对值小于IV修正后的图线为A’B的斜率绝对值，因此实测的电源内阻r比真实值偏小。四、解答题13.下图所示的实验装置是演示两个点电荷之间的库仑力与它们带电量、距离关系的示意图。若将电荷量为q=2×106C、质量为4g的可视为质点的带负电小球B用绝缘细绳悬挂，放置在带电小球A右侧附近某位置平衡时，两球心在同一高度处且细绳与竖直方向的夹角为α=37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.