四川省成都市成华区2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题

试卷更新日期：2023-12-07 类型：期中考试

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一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）

1. 关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是（）

A、元电荷就是点电荷，二者没有区别 B、元电荷的电量为 $1 C$ ，点电荷一定是体积很小的带电体 C、元电荷可以是电子，也可以是质子 D、元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元，体积很大的带电体有时也能看成点电荷

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2. 以下说法正确的是（）

A、 $E = \frac{F}{q}$ 只适用于点电荷产生的电场 B、 $E = \frac{U}{d}$ 适用于任何电场 C、由 $I = \frac{q}{t}$ 可以计算 $I$ 的大小，但是 $I$ 与 $q$ 、 $t$ 无关 D、由 $C = \frac{Q}{U}$ 可知 $C$ 与 $Q$ 成正比，与 $U$ 成反比

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3. 图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻R_g＝100 Ω，调零电阻的最大值R₀＝50 kΩ，电池电动势E＝1.5 V，两表笔短接调零后，用它测量电阻R_x ，当电流计指针指在满刻度的 $\frac{1}{3}$ 时，则R_x的阻值是（）

A、1kΩ B、10 kΩ C、100 kΩ D、100 Ω

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4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面且相邻等势面间电势差相等，实线为一带负电的粒子仅在电场力的作用下减速通过该区域时的运动轨迹，P、Q是运动轨迹上的两点，由此可知（）

A、粒子一定从P点运动到 $Q$ 点 B、a、b、c三个等势面中， $c$ 的电势最高 C、粒子运动的加速度在逐渐减小 D、粒子从等势面 $a$ 到 $b$ 比从等势面 $b$ 到 $c$ 电势能的变化量小

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5. 如图，电荷量分别为 $q$ 和 $- q (q > 0)$ 的点电荷固定在边长为 $L$ 的正方体的两个顶点上， $A$ 是正方体的另一个顶点，如果点电荷 $q$ 、 $- q$ 连线中点 $O$ 的电场强度大小是 $E$ ，则正方形 $A$ 点的电场强度大小是（）

A、 $\frac{9}{16} E$ B、 $\frac{3 \sqrt{5}}{16} E$ C、 $\frac{3}{16} E$ D、 $\frac{9 \sqrt{5}}{16} E$

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6. 如图所示为真空中某一静电场的电势 $φ$ 在 $x$ 轴上分布的图象， $x$ 轴上B、C两点电场强度在 $x$ 轴方向上的分量分别是 $E_{B X}$ 、 $E_{C X}$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $E_{C X}$ 的大小大于 $E_{B X}$ 的大小 B、 $E_{C X}$ 的大小小于 $E_{B X}$ 的大小 C、 $E_{B X}$ 的方向沿 $x$ 轴正方向 D、 $O$ 点电场强度在 $x$ 方向上的分量最大

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7. 如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）

A、小球不可能做匀速圆周运动 B、小球运动到最低点时，电势能一定最大 C、小球运动到最低点时，球的线速度一定最大 D、当小球运动到最高点时绳的张力一定最小

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8. 如下图所示，平行板a、b组成的电容器与电源 $E$ 连接，闭合开关 $S$ ，电路稳定后，一带电粒子（不考虑重力）从平行板电容器左侧某点以 $v_{0}$ 平行极板射入电容器，打在 $b$ 板上的 $Q$ 点．则（）

A、该粒子带负电 B、将 $a$ 极板向上移动一小段距离，带电粒子打在 $Q$ 点的左侧 C、将滑片 $P$ 向右移动，带电粒子打在 $Q$ 点的右侧 D、断开 $S$ ，将 $a$ 极板向下移动一小段距离，带电粒子仍然打在 $Q$ 点

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9. 如图所示，电荷量 $- q$ ，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（）

A、物体将沿斜面减速下滑 B、物体将沿斜面加速下滑 C、物体仍保持匀速下滑 D、物体可能静止

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10. 如图甲所示的电路中定值电阻 $R = 60 Ω$ ，电源电动势 $E = 100 V$ ， $r = 10 Ω$ 。如图乙所示，曲线为灯泡 $L$ 的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的图线，以下说法正确的是（）

甲乙

A、开关 $S$ 断开时电源的效率为 $60 %$ B、开关 $S$ 闭合后电源的总功率会变小 C、开关 $S$ 闭合后灯泡的亮度增强 D、开关 $S$ 断开时小灯泡消耗的功率为 $240 W$

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二、多项选择题（本大题6个小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的正确答案，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分）

11. 如图所示， $_{1}^{1} H$ 、 $_{1}^{2} H$ 、 $_{1}^{3} H$ 三种粒子从同一位置无初速度地飘入水平向右的匀强电场，被加速后进入竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计重力及其相互作用，那么（）

A、偏转电场对三种粒子做功一样多 B、三种粒子打到屏上时速度一样大 C、三种粒子运动到屏上所用时间相同 D、三种粒子一定打到屏上的同一位置

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12. 关于多用电表的使用，下列操作正确的是（）

A、测电压时，图甲连接方式红黑表笔接法有误 B、测电流时，应按图乙连接方式测量 C、测电阻时，可以按图丙连接方式测量 D、测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量

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13. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是 $($ $)$

A、随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2} - I_{1}}$ C、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2}}$ D、对应P点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值

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14. 在如图所示电路中，闭合电键 $S$ ，当滑动变阻器的滑动触头 $P$ 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 $I$ 、 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 和 $U_{3}$ 表示，电表示数变化量的绝对值分别用 $Δ I$ 、 $Δ U_{1}$ 、 $Δ U_{2}$ 和 $Δ U_{3}$ 表示，下列说法正确的是（）

A、 $U_{1}$ 变小， $U_{2}$ 变大， $U_{3}$ 变小， $I$ 变大 B、 $U_{1}$ 变大， $U_{2}$ 变小， $U_{3}$ 变大， $I$ 变大 C、 $\frac{U_{1}}{I}$ 不变， $\frac{U_{2}}{I}$ 变小， $\frac{U_{3}}{I}$ 变小 D、 $\frac{Δ U_{1}}{Δ I}$ 不变， $\frac{Δ U_{2}}{Δ I}$ 不变， $\frac{Δ U_{3}}{Δ I}$ 不变

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15. 在如图甲所示的电路中， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 和 $L_{3}$ 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关 $S$ 闭合后，电路中的总电流为 $0.25 A$ ，则此时（    ）

甲                        乙

A、通过 $L_{1}$ 的电流为通过 $L_{2}$ 的电流的2倍 B、此时 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 和 $L_{3}$ 的电阻均为 $12 Ω$ C、 $L_{1}$ 消耗的电功率为 $0.75 W$ D、 $L_{1}$ 消耗的电功率为 $L_{2}$ 消耗的电功率的4倍

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16. 如图，电源的电动势 $E = 12 V$ ，内阻 $r = 2 Ω$ ， $R_{1} = 1 Ω$ ， $R_{2} = 3 Ω$ ， $R_{3} = 10 Ω$ ， $R_{4} = 4 Ω$ ， $R_{5}$ 为电阻箱，调节范围为 $0 ~ 10 Ω$ ，电容器 $C = 10 μ F$ ，下极板接地，两极板正中间有一点 $P$ （未标出），初始时刻开关 $S$ 断开， $R_{5} = 0$ ，则正确的是（）

A、若将电容器的下极板稍向下移动，则 $P$ 点的电势增大 B、闭合开关 $S$ 后，流过 $R_{3}$ 的电荷量 $Q = 1.5 \times 1 0^{- 5} C$ C、将电阻箱调到 $9 Ω$ 后再闭合开关 $S$ ，稳定后电容器上的电量为0 D、闭合开关 $S$ 后，将电阻箱从0开始逐渐调到最大值，电源的输出功率先增大后减小

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三、实验题（本大题2个小题，17题10分，18题12分，共22分）

17. 某同学设计了如图所示的电路测电源电动势 $E$ 及电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值．实验器材有：
待测电源 $E$ （不计内阻）
待测电阻 $R_{1}$ ，定值电阻 $R_{2}$
电流表 $A$ （量程为 $0.6 A$ ，内阻不计）
电阻箱 $R (0 ~ 99.99 Ω)$
单刀单掷开关 $S_{1}$ ，单刀双掷开关 $S_{2}$
导线若干．

甲乙

(1)、先测电阻 $R_{1}$ 的阻值（ $R_{1}$ 只有几欧姆）．请将小明同学的操作补充完整：闭合 $S_{1}$ ，将 $S_{2}$ 切换到 $a$ ，调节电阻箱，读出其示数 $r_{1}$ 和对应的电流表示数 $I$ ；将 $S_{2}$ 切换到 $b$ ，调节电阻箱，使，读出此时电阻箱的示数 $r_{2}$ ，则电阻 $R_{l}$ 的表达式为 $R_{1} =$ ．

(2)、该同学已经测得电阻 $R_{1} = 2.0 Ω$ ，继续测电源电动势 $E$ ．该同学的做法是：闭合 $S_{1}$ ，将 $S_{2}$ 切换到 $b$ ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 $R$ 和对应的电流表示数 $I$ ，由测得的数据，绘出了如图所示的 $\frac{1}{I} ~ R$ 图线，则电源电动势 $E =$ $V$ ，电阻 $R_{2} =$ $Ω$ ．

(3)、若实际电流表 $A$ 内阻不可忽略，则 $R_{2}$ 的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

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18. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表 $A_{1}$ （内阻 $R_{g} = 100 Ω$ ，满偏电流 $I_{g} = 3 m A$   B．电流表 $A_{2}$ （内阻约为 $0.4 Ω$ ，量程为 $0.6 A$ ）
C．定值电阻（ $R_{0} = 900 Ω$ ） D．滑动变阻器（最大电阻为 $5 Ω$ ） E．两节干电池 F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺

(1)、如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为cm。

图1 图2

(2)、用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“ $\times 10 Ω$ ”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用挡（填“ $\times 1 Ω$ ”或“ $\times 100 Ω$ ”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为 $Ω$ 。

图3                      图4

(3)、请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。

(4)、若实验测得电流表 $A_{1}$ 示数为 $I_{1}$ ，电流表 $A_{2}$ 示数为 $I_{2}$ ，则金属棒电阻的表达式为 $R_{x} =$ 。（用 $I_{1}$ ， $I_{2}$ ， $R_{0}$ ， $R_{g}$ 表示）

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四、计算题（本大题共2小题，19题10分，20题14分，共24分．）

19. 如图所示，电源电动势 $E = 10 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，闭合开关 $S$ 后，标有“ $8 V ， 12 W$ ”的灯泡恰能正常发光，电动机 $M$ 的内阻 $R_{0} = 4 Ω$ ，求：

(1)、电源的输出功率 $P_{出}$ ；

(2)、电动机的机械功率．

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20. 如图（a）所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为 $U$ 的恒压电源的两极，电容器所带电荷量为 $Q$ ，两极板间距为 $d$ ，板长为 $L$ ， $α$ 粒子从非常靠近上极板的 $C$ 点以 $v$ 的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由 $D$ 点飞出匀强电场，已知 $α$ 粒子质量为 $m$ ，电荷量为 $2 e$ ，不计 $α$ 粒子重力．求：

（a）（b）

(1)、平行板电容器的电容；

(2)、CD两点间电势差；

(3)、若A、B板上加上如图（b）所示的周期性的方波形电压， $t = 0$ 时 $A$ 板比 $B$ 板的电势高，为使 $\frac{T}{4}$ 时刻射入两板间的 $α$ 粒子刚好能由 $O$ 点水平射出，则电压变化周期 $T$ 和板间距离 $d$ 各应满足什么条件？（用L、U、m、e、v表示）

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