安徽省阜陽(yáng)市太和縣第八中學(xué)2021-2022學(xué)年高二（上）期中物理試題（解析版）

太和八中2021—2022學(xué)年度高二年級(jí)第一學(xué)期期中考試物理試卷滿分：100分時(shí)間：90分鐘一、單選題（共10小題，30分）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.靜電感應(yīng)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分B.兩個(gè)帶異種電荷的導(dǎo)體接觸后可能仍帶異種電荷C.摩擦使不帶電的物體帶電了，因此該過(guò)程創(chuàng)造了電荷D.帶電體所帶電量可以是任意值【答案】A【解析】【詳解】A．靜電感應(yīng)是電子在電場(chǎng)力的作用下從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，A正確；B．兩個(gè)帶異種電荷的導(dǎo)體接觸后會(huì)產(chǎn)生正、負(fù)電荷中和，如果正、負(fù)電荷是等量的，中和后導(dǎo)體對(duì)外不現(xiàn)電性，如果不是等量的，那種電荷多導(dǎo)體就現(xiàn)那種電荷，兩導(dǎo)體帶同種電荷，B錯(cuò)誤；C．摩擦使不帶電的物體帶電了，是因?yàn)槟Σ炼闺姾僧a(chǎn)生轉(zhuǎn)移，不是創(chuàng)造了電荷，C錯(cuò)誤；D．帶電體所帶電量或等于元電荷e，或者是元電荷e的整數(shù)倍，不可以是任意值，D錯(cuò)誤。故選A。2.由庫(kù)侖定律可知，真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，帶電量分別為和，其間距離為r時(shí)，它們之間相互作用力的大小為，式中k為靜電力常量.若用國(guó)際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】國(guó)際單位制中力F、距離r、電荷q的單位分別是：N、m、C，根據(jù)庫(kù)倉(cāng)定律得，代入各自的單位，注意，，從而k的單位用國(guó)際單位制的基本單位表示為，故B正確，ACD錯(cuò)誤。3.導(dǎo)體A帶電荷量為8q，另一完全相同的導(dǎo)體B帶電荷量為－2q，讓第三個(gè)完全相同的不帶電的導(dǎo)體C先后與A、B導(dǎo)體接觸一會(huì)兒后分開，則導(dǎo)體B帶的電荷量為（）A.-q B.q C.2q D.4q【答案】B【解析】【分析】【詳解】導(dǎo)體A帶電荷量為8q，不帶電的導(dǎo)體C與A接觸后帶電量為4q，與帶電荷量為－2q的B導(dǎo)體接觸電荷先中和后平分，因此帶電量為q。故選B。4.如圖所示，正電荷q在電場(chǎng)力的作用下由p向Q做加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度越來(lái)越大，那么可以判定，它所在的電場(chǎng)是圖中哪一個(gè)（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】正電荷在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與受力方向應(yīng)相同；加速度越來(lái)越大，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)越來(lái)越大，對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)線應(yīng)越來(lái)越密，故D正確。故選D。5.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有A．B．C三個(gè)可視為點(diǎn)電荷的帶電小球，位于同一條直線上，僅在它們之間的靜電力作用下均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且距離關(guān)系滿足：AB>BC，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）AA．C帶同種電荷B.C所帶能電荷量最小C.A所帶能電荷量最大D.A．B在C處產(chǎn)生電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)電場(chǎng)力方向來(lái)確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，則A正確，不符合題意；BC．同時(shí)根據(jù)庫(kù)侖定律來(lái)確定電場(chǎng)力大小，并由平衡條件來(lái)確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，又因AB兩球間的距離大于BC兩球間的距離，則A所帶電荷量最大，則B錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符合題意；D．要C球合力為0，同C處合場(chǎng)強(qiáng)為0，則D正確，不符合題意。故選B。6.如圖所示為兩個(gè)帶等量異種電荷周圍的電場(chǎng)線分布，圖中只標(biāo)出其中一根電場(chǎng)線的方向，a、b、c三點(diǎn)在同一根電場(chǎng)線上，a、c關(guān)于中垂線對(duì)稱，b點(diǎn)在中垂線上，則（）A.A可能是負(fù)電荷B.a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C.a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)依次升高D.把負(fù)電荷沿著abc所在的電場(chǎng)線移動(dòng)，靜電力做負(fù)功【答案】D【解析】【詳解】A．由兩個(gè)帶等量異種電荷周圍的電場(chǎng)線分布，可知電場(chǎng)線由正電荷指向負(fù)電荷，故A一定是正電荷，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向是該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向，不相同，故B錯(cuò)誤；C．沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)依次降低，故C錯(cuò)誤；D．由電勢(shì)能可知，把負(fù)電荷沿著abc所在的電場(chǎng)線移動(dòng)，電勢(shì)降低，電勢(shì)能增加，靜電力做負(fù)功，故D正確。故選D。7.如圖所示，一半徑為r的圓環(huán)上均勻分布著電荷，在垂直于圓環(huán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷．已知d點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，靜電力常量為k，則A.圓環(huán)可能帶正電B.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為C.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為D.圓環(huán)在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為【答案】C【解析】【詳解】AD．電荷量為q的點(diǎn)電荷在d處產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度為，向右；d點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，故圓環(huán)在d處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：，向左，故圓環(huán)帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；B．結(jié)合對(duì)稱性和矢量合成法則，圓環(huán)在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零；電荷q在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為，向右；故c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為，向右；故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合對(duì)稱性，圓環(huán)在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：，向右；點(diǎn)電荷q在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為，向右；故b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為：，向右；故C正確.8.如圖，電容器充電后與電源斷開，上極板帶正電，板間有一個(gè)電荷能夠保持靜止。現(xiàn)在將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.電荷帶負(fù)電B.電容器的電容會(huì)減小C.極板間的電壓保持不變D.電荷仍能保持靜止【答案】C【解析】【詳解】A．電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，而電荷所受電場(chǎng)力與重力平衡，為豎直向上，所以電荷帶負(fù)電，故A正確；BC．根據(jù)平行板電容器的定義式和決定式有將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離，則極板間距離d增大，所以C減小，而由于電容器與電源已經(jīng)斷開，所以Q不變，則極板間的電壓增大，故B正確，C錯(cuò)誤；D．兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為由上式可知E不變，所以電荷所受電場(chǎng)力不變，仍能保持靜止，故D正確。故選C。9.如圖，兩根等長(zhǎng)的細(xì)線一端拴在同一懸點(diǎn)O上，另一端各系一個(gè)帶電小球，兩球的質(zhì)量分別為m1和m2，已知兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為45°和30°。則m1與m2的比值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】對(duì)兩個(gè)球分別受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件，對(duì)m1，有m1gcos7.5°-T1cos37.5°=0F-m1gsin7.5°-T1sin37.5°=0對(duì)m2，有m2gcos7.5°-T2cos37.5°=0F+m2gsin7.5°-T2sin37.5°=0聯(lián)立解得故選A。10.三個(gè)阻值都是6Ω的電阻可以用不同的方法連接起來(lái)，下面四個(gè)圖中等效電阻(即總電阻）等于9Ω的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．三個(gè)電阻串聯(lián)后的總電阻R=3×6Ω=18Ω故A不符合題意；B．三個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻為R=故B不符合題意；C．兩個(gè)電阻串聯(lián)后與第三個(gè)電阻并聯(lián)，則總電阻為解得R=4Ω，故C不符合題意；D．兩個(gè)電阻并聯(lián)后與第三個(gè)電阻串聯(lián)，則總電阻為R=6Ω+3Ω=9Ω故D符合題意。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（共5小題，20分，全部對(duì)得4分，答對(duì)但不全對(duì)得2分）11.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v。若將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，再給它兩端加上電壓U，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.通過(guò)導(dǎo)線的電流為B.通過(guò)導(dǎo)線的電流為C.導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為D.導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，由于體積不變，可知長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍．由電阻定律的表達(dá)式可得變化后的電阻值為由可知電流變?yōu)?，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由電流的微觀表達(dá)式I=nqSv可知故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC。12.下列說(shuō)法中正確的是（）A.由可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小C.由可知，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系D.所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)榱恪敬鸢浮緾D【解析】【詳解】A．電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，與電壓和電流無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大，故B錯(cuò)誤；C．由可知，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系，故C正確；D．所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)榱?；故D正確。故選CD。13.空間存在平行于x軸方向的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（）A.該電場(chǎng)可能是正的點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)B.空間存在的靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E是沿x軸正方向均勻減小的C.該粒子從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到x0過(guò)程中電勢(shì)能是減少的D.該粒子從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到x0處做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】CD【解析】【詳解】AB．由于圖像是一條傾斜的線段，由電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系式可知該電場(chǎng)在原點(diǎn)O到之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿著x軸正方向，所以不可能是正的點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)，故AB錯(cuò)誤；C．該粒子僅在電場(chǎng)力作用下由靜止開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明粒子帶正電荷，正電荷從電勢(shì)高處運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低處，電勢(shì)能減小，故C正確；D．由于從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到處為勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選CD。14.如圖所示，一水平放置的平行板電容器與電源相連接，開始時(shí)開關(guān)閉合，一帶電油滴沿兩極板的中心線以某一初速度射入，恰好沿中心線①通過(guò)電容器。下列說(shuō)法正確的是（）A.保持開關(guān)閉合，將A極板向上平移一定距離，可使油滴沿軌跡②運(yùn)動(dòng)B.保持開關(guān)閉合，將B極板向上平移一定距離，油滴沿軌跡②運(yùn)動(dòng)C.斷開開關(guān)，將A極板向下平移一定距離，油滴仍沿軌跡①運(yùn)動(dòng)D.斷開開關(guān)，將B極板向下平移一定距離，可使油滴沿軌跡③運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】【詳解】AB．初始狀態(tài)下，帶電油滴所受電場(chǎng)力與重力平衡。保持開關(guān)閉合，將A極板向上平移一定距離，根據(jù)可知兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，帶電油滴所受電場(chǎng)力減小，合外力豎直向下，油滴將沿軌跡③運(yùn)動(dòng)；同理可知，保持開關(guān)閉合，將B極板向上平移一定距離，帶電油滴所受電場(chǎng)力增大，合外力豎直向上，油滴將沿軌跡②運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．平行板電容器電容的定義式為決定式為聯(lián)立可得可知E與d無(wú)關(guān)，斷開開關(guān)，將A極板向下平移一定距離或者將B極板向下平移一定距離，Q不變，則E不變，油滴所受電場(chǎng)力不變，仍沿軌跡①運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。15.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m且所帶電量為q的小球，用一絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，現(xiàn)加一水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，小球初始位置在最低點(diǎn)，若給小球一個(gè)水平向右的初速度，使小球能夠在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒B.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒C.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最小速度至少為D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度至少為【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于有電場(chǎng)力做功，小球的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B正確；CD．設(shè)小球的平衡位置與豎直方向的夾角為，則有等效重力加速度則最小速度在平衡位置時(shí)速度最大，從等效最高點(diǎn)到等效最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得解得C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（每小題4分，共12分）16.在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量：為了測(cè)定某阻值約為的金屬棒的電阻率，進(jìn)行了如下操作，先測(cè)量出金屬棒的直徑D和長(zhǎng)度L，再用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)金屬棒電阻R電流表（量程，內(nèi)阻約）電流表（量程，內(nèi)阻約）電壓表（量程，內(nèi)阻約）直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，允許通過(guò)的最大電流）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，允許通過(guò)的最大電流），開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所選電流表_____；滑動(dòng)變阻器_____（填所選器材的符號(hào)）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材在框中畫出測(cè)量的電路圖（并標(biāo)出所選用器材代號(hào)）_____。（3）若該同學(xué)用伏安法測(cè)量多次取電壓表和安培表的平均值分別用U和I表示，再根據(jù)測(cè)量出金屬棒的直徑D和長(zhǎng)度L，由此可得出此金屬棒材料的電阻率的表達(dá)式_____。（用題中所給物理量的字母表示）【答案】①.A2②.R1③.④.【解析】【詳解】(1)(2)[1][2][3]流過(guò)待測(cè)電阻的最大電流約為電流表應(yīng)選擇A2；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1；由于待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(3)[4]由電阻定律得根據(jù)歐姆定律可得其中聯(lián)立可得四、計(jì)算題（共38分）17.如圖所示，真空中有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷A、B相距，電荷量分別為，，靜電力常量。（1）判斷A、B之間的庫(kù)侖力是引力還是斥力；（2）求A、B之間的庫(kù)侖力大??；（3）求A、B中點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小?！敬鸢浮浚?）引力；（2）0.9N；（3）3.6×105N/C【解析】【詳解】（1）異種電荷相互吸引，故A、B之間的庫(kù)侖力是引力；（2）根據(jù)庫(kù)侖定律可得，A、B之間的庫(kù)侖力大小代入題中數(shù)據(jù)求得（3）根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可得A、B中點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小代入題中數(shù)據(jù)求得18.如圖所示電路中，A、B兩點(diǎn)之間電壓U=12V，電阻R1=10Ω，電阻R2=20Ω，理想電流表A的示數(shù)為0.3A，求：（1）流過(guò)R1的電流；（2）電阻R3的阻值?！敬鸢浮浚?）0.6A；（2）；【解析】【詳解】（1）依題意，設(shè)流經(jīng)電流表的電流為I2，根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)，可得流經(jīng)R1的電流為（2）根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)，可得R3的電阻為19.虛線、間存在如圖所示的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為、電荷量為，從點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從虛線上的某點(diǎn)（圖中未畫出）離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角。已知、間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)。求：（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率；（2）粒子在