天津市2023-2024學年高二物理上學期11月期中質(zhì)量檢測試題含解析

第Ⅰ卷（共二部分；滿分40分）一、單項選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）1.下列說法正確的是（）A.電場強度公式表明，若q減半，則該處電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍B.元電荷是指電子，電量等于電子的電量，體積很小的帶電體是指點電荷C.根據(jù)電容的定義式可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比D.根據(jù)電阻定律可知，同一材料金屬導體的電阻跟導體的長度成正比，跟導體的橫截面積成反比【答案】D【解析】【詳解】A．電場強度由電場本身決定，與放入其中的試探電荷無關(guān)，故A錯誤；B．元電荷是物體最小的帶電量，電子的電量等于元電荷，點電荷是本身大小比相互之間的距離小的多的帶電體叫做點電荷，故B錯誤；C．電容器的電容由電容器本身決定，與其所帶電荷量、兩極板間的電壓無關(guān)，故C錯誤；D．根據(jù)電阻的決定式可知，同一材料金屬導體的電阻跟導體的長度成正比，跟導體的橫截面積成反比，故D正確。故選D。2.如圖所示，a、b、c為電場中相鄰的三條等差等勢線，電子僅在電場力作用下從A點沿實線經(jīng)B點運動到C點，A、B，C三點的場強大小分別為、、；電勢分別為、、；電子在A、B、C三點的電勢能分別為、、；動能分別為、、，則（）A.<< B.C. D.<<【答案】A【解析】【詳解】A．由電子運動軌跡的彎曲方向，可知電子受電場力方向是左上方，則有電場方向是右下方，如圖所示，電子從A點到C點，電場力對電子做負功，電勢能增加，則有<<選項A正確；B．沿電場線方向電勢降低，則有選項B錯誤；C．由等差等勢線越密，電場線越密，電場強度越大，則有選項C錯誤；D．電子從A點到C點的運動中，電場力對電子做負功，電勢能增加，動能減小，則有>>選項D錯誤。故選A。3.如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻，燈泡L上標有“6V、6W”字樣，電動機線圈的電阻。閉合電鍵后，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機也恰好正常工作，以下判斷正確的是（）A.電動機的輸入功率為6WB.電動機的輸出功率為1WC.電動機的機械效率為80%D.電源的總功率為11W【答案】C【解析】【詳解】AD．燈泡恰好正常發(fā)光，則根據(jù)可得電路中的電流為則可得電源的總功率為電源內(nèi)阻消耗的熱功率由此可得電動機的輸入功率為故AD錯誤；B．電動機的輸入功率為，可得電動機的輸出功率為故B錯誤；C．電動機的效率故C正確。故選C。4.如圖所示，兩電荷量分別為Q（Q>0）和-Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，A點位于x軸上O點與點電荷Q之間，A和A'關(guān)于O點對稱，B點位于y軸O點上方，B和B'關(guān)于O點也對稱。取無窮遠處為零電勢點，下列說法正確的是（）A.O點電勢和場強均為零B.A點電勢大于A'點電勢，試探電荷在A點電勢能一定大于在A'點電勢能C.將負的試探電荷從B點沿y軸到B'點，電場力先變大再變小，方向向右D.將同一正的試探電荷先后從O、B兩點到A點，兩次電勢能的變化相同【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)等量的異種電荷電場線分布情況可知，O點電勢為零，場強不為零，A錯誤；B．A點靠近正電荷，則A點電勢大于A'點電勢，由于不知道試探電荷的電性，由得，無法比較A點和A'點的電勢能關(guān)系，B錯誤；C．從B點沿y軸到B'點，場強先變大再變小，方向向右，則將負的試探電荷從B點沿y軸到B'點，電場力先變大再變小，方向向左，C錯誤；D．由于O、B兩點的電勢相等，所以則將同一正的試探電荷先后從O、B兩點到A點，電場力做功相同，兩次電勢能的變化相同，D正確。故選D。5.有一靈敏電流表，其表頭內(nèi)阻滿偏電流，以下說法正確的是（）A.將表頭并聯(lián)一個2.5Ω的電阻就可以改裝成0~0.5A的電流表B.將表頭改裝為一個0~3A的電流表后，其示數(shù)為1.5A時流過表頭的電流也是1.5AC.把它改成量程為0~3Ⅴ的電壓表，測量某電壓時讀數(shù)為1.0V，此時流過表頭的電流為0.1AD.將表頭串聯(lián)一個14Ω的電阻就可以改裝成0~15V的電壓表【答案】A【解析】【詳解】A．表頭改裝成電流表要并聯(lián)一個小電阻，根據(jù)并聯(lián)電流的電流特點，通過電阻R的電流根據(jù)電壓關(guān)系代入數(shù)據(jù)解得R=2.5Ω故A正確；B．將表頭改裝為一個0~3A的電流表后，其示數(shù)為1.5A時，流過干路電流是1.5A，表頭的電流小于1.5A，故B錯誤；C．表頭改裝成3V的電壓表后，電壓表的內(nèi)阻測量某電壓時讀數(shù)為1.0V，根據(jù)歐姆定律，流過表頭的電流為故C錯誤；D．將表頭串聯(lián)一個14Ω的電阻，量程故D錯誤。故選A。二、多項選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.如圖所示，平行金屬板中有一個帶電油滴懸浮在兩板間的P點，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，選地面的電勢為零，當滑動變阻器的滑片向b端移動后，下列說法中正確的是（）A.油滴帶負電，將向上運動B.P點的電勢降低C.電源的效率變低D.若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為ΔU和ΔI，則【答案】BC【解析】【詳解】A．油滴原來靜止在電容器內(nèi)，受向上的電場力平衡重力，由圖可知電容器內(nèi)部電場方向向下，則油滴帶負電。當滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，則電容器兩端電壓減小，電容器內(nèi)場強減小，油滴所受電場力將小于重力，將向下運動，A錯誤；B．P點的電勢等于P點與下極板（接地，電勢為零）的電勢差，由可知，E減小，P與下極板間距不變，所以電勢差減小，P點電勢降低，B正確；C．電源的效率為當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，R4的阻值減小，外電阻R減小，電源的效率變低，C正確；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律解得D錯誤。故選BC。7.如圖所示，A、B分別為電源E和電阻R的U-I圖線，虛線C過圖線A、B交點并與曲線B相切?，F(xiàn)將電源E與電阻R及開關(guān)，導線組成閉合電路。由圖像可知（）A.電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為1ΩB.R的阻值隨電壓升高而增大，此時的阻值為1ΩC.此時電源消耗的熱功率為4W，效率約為33.3%D.若再串聯(lián)一定值電阻，電源的輸出功率一定增大【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像的截距和斜率可知V，故A正確；B．由圖可知R的阻值隨電壓升高而增大，此時的阻值為故B錯誤；C．此時電源消耗的熱功率為W效率為故C正確；D．由于串聯(lián)的電阻大小未知，無法判斷電源輸出功率的變化，故D錯誤；故選AC。8.在一對很大的平行正對金屬板間可形成勻強電場，通過改變兩金屬板間的電壓，可使其間的電場強度E隨時間t按如圖所示的規(guī)律變化。在這個電場中間，有一個帶電粒子從時刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力作用，且運動過程中不接觸金屬板，則下列說法中正確的是（）A.帶電粒子做往復運動B.0～3.0s內(nèi)，電場力的沖量等于0，電場力的功小于0C.4.0s末帶電粒子回到原出發(fā)點D.2.5～4s內(nèi)，電場力的沖量等于0【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AC．帶電粒子在勻強電場中受到的電場力，其沖量可見，電場力的沖量與圖像與橫軸所圍“面積”成正比（注意所圍圖形在橫軸之上和橫軸之下時的“面積”符號相反）。帶電粒子在平行正對金屬板間先向某一方向做加速運動，1s后做減速運動，1.5s時速度減為零，然后反向加速運動，3s時刻開始減速，……如此做往復運動，末帶電粒子不能回到原出發(fā)點，故A正確，C錯誤；BD．由圖像與橫軸所圍“面積”表示與電場力沖量成正比的量可知，內(nèi)，電場力的沖量不等于0，內(nèi)，電場力的沖量等于0；3s末粒子的速度不為零，則電場力的功大于0，故B錯誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（共二部分；滿分60分）三、填空題（每空2分，電路圖3分，共15分）9.在探究“決定導體電阻的因素”實驗中，我們經(jīng)常用到刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、電壓表、電流表等測量工具。（1）在一次實驗中，如果提供了下列幾個長度測量儀器：①毫米刻度尺；②10分度游標卡尺；③20分度游標卡尺；④螺旋測微器。一個同學用其中一種儀器正確測量某工件的長度為3.125cm，則他所使用的儀器為______（填儀器序號）。如圖是用螺旋測微器測量的電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑d=_______mm。（2）某研究性學習小組的同學想測量某電阻絲的電阻率。①同學們截取了約1m長的電阻絲，首先利用多用電表的歐姆擋粗測其阻值，下列操作或說法中正確的是（）A.測量前檢查表針是否停在左端的“0”位置，如不在則要進行歐姆調(diào)零B.若用歐姆表“×l”擋測量，指針恰好在刻度30~50的正中，則待測電阻為40ΩC.若用歐姆表“×10”擋測量，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)換成“×1”擋D.每次改變不同倍率的歐姆擋后都要重新進行歐姆調(diào)零②若同學們粗測得該段電阻絲的阻值約為3Ω，然后用伏安法測定電阻絲的阻值，再利用公式求得電阻絲的電阻率。可供選擇的器材如下：A.量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω的電流表B.量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω的電流表C.量程3V，內(nèi)阻約6kΩ的電壓表D.量程15V，內(nèi)阻約30kΩ的電壓表E.阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器F.阻值為0~10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器G.6V蓄電池、內(nèi)電阻不計H.電鍵一個、導線若干實驗中要求金屬絲的發(fā)熱功率不超過0.75W，電流表應(yīng)選用_________；電壓表應(yīng)選用________；滑動變阻器應(yīng)選用_________。（請?zhí)顚憘溥x器材前的字母）③根據(jù)選擇的器材設(shè)計實驗電路測出電阻絲的電阻，要求電壓變化范圍盡可能大，在方框中畫出電路圖_______?！敬鸢浮竣?④②.1.020③.CD④.A⑤.C⑥.F⑦.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標卡尺和螺旋測微器的原理可知各種儀器的精度，則可知它們的應(yīng)保留的位數(shù)，即可判斷讀數(shù)是否精確；10分度的游標卡尺精度為0.1mm；20分度的游標卡尺精度為0.05，故測量結(jié)果只能為0或5，他所使用的儀器為④；[2]螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為1mm，可動刻度讀數(shù)為0.020mm，則螺旋測微器讀數(shù)為1.020mm。（2）[3]A．測量前檢查表針是否停在左端的“0”位置，如不在則要進行機械校零，故A錯誤；B．若用歐姆表“×l”擋測量，指針恰好在刻度30～50的正中，則待測電阻不為40Ω因為歐姆刻度盤不均勻，故B錯誤；C．表針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻擋選擇過大，應(yīng)換小擋位進行測量，故C正確；D．運用歐姆表測量電阻時，不是每次測量都要重新調(diào)零，而是在換擋后要重新調(diào)零．故D正確。故選CD。[4]金屬絲的發(fā)熱功率不超過0.75W，由，回路中的電流大約為所以電流表應(yīng)選A；[5]金屬絲電壓約為，電壓表應(yīng)選電壓表的量程為3V，內(nèi)阻6kΩ的電壓表，也就是C；[6]因電阻絲的阻值約為3Ω，所以阻值為0～10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器，故滑動變阻器選擇F；[7]因要求電壓范圍盡可能變化大，所以滑動變阻器采用分壓式接法，因電阻絲的阻值約為3Ω，電流表電阻約0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約6kΩ，電壓表內(nèi)阻遠大于電阻絲電阻，所以采用電流表外接法。四、計算題（共三道題，其中10題12分；11題15分；12題18分。）10.一勻強電場，場強方向是水平的（如圖）.一個質(zhì)量為m的帶正電q的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動.求：（1）小球作什么運動？（2）勻強電場的電場強度？（3）小球運動到最高點時其電勢能變化了多少？.【答案】（1）勻減速直線運動（2）（3）【解析】【詳解】試題分析：（1）因物體受重力及電場力作用而做直線運動，故物體所受力的合力一定在運動方向的直線上，由合力方向與速度方向的關(guān)系判斷小球的運動性質(zhì)，（2）由力的合成可求得電場強度，（3）由動能定理求得位移，即可由功的公式求得電場力的功，電場力做的功等于電勢能的變化量．（1）設(shè)小球的電荷量為q，因小球做直線運動，則它受到的電場力Eq和重力mg的合力方向必與初速度方向在同一直線上，電場力必定水平向左，如圖所示由力的合成可知合力恒定且與速度方向相反，所以小球做勻減速直線運動．（2）結(jié)合平行四邊形定則作圖，有：得：（3）設(shè)小球從O到最高點的路程為s，合力根據(jù)動能定理得：，得：物體運動的水平距離為：電場力做功為：根據(jù)功能關(guān)系可知：小球的電勢能變化為：【點睛】本題有兩點需要注意，一是由運動情景應(yīng)能找出受力關(guān)系；二是明確功是力與力的方向上發(fā)生的位移的乘積．11.如圖所示電路中，電源電動勢為，內(nèi)阻為，定值電阻。、為兩個平行金屬板，板長為，板間距離為。質(zhì)量為、帶電量為的顆粒從兩金屬板左端沿板間中線以的速度射入兩板間。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，使顆粒剛好打到下板右側(cè)邊緣的D點。顆粒重力不能忽略，取重力加速度為。求：（1）顆粒在兩板間運動的加速度大?。唬?）兩板間的電壓U；（3）電阻箱阻值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）顆粒在兩板間做類平拋運動，平行于板方向勻速直線運動，運動時間為垂直于板方向做初速度為零的勻加速運動解得顆粒在兩板間運動的加速度大?。?）顆粒受電場力方向豎直向上，由牛頓第二定律可得又解得兩板間的電壓（3）由歐姆定律可知由閉合電路歐姆定律可知解得12.如圖所示，MN下方有足夠?qū)挼乃较蛴业膭驈婋妶?，場強大小為，半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，