2024届新疆乌鲁木齐市四中物理高二上期中检测试题含解析

2024届新疆乌鲁木齐市四中物理高二上期中检测试题 注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型（B ）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示：在光滑绝缘水平面上，ABCD 分布在边长为L 的正方形四个顶点。

在A 和D 处分别固定电荷量为Q 的正点电荷，B 处固定电荷量为Q 的负点电荷，O 点为两对角线的交点，静电力常量为k 。

关于三个点电荷形成的静电场，下列说法中正确的是（ ）
A ．O 处电场强度大小为22kQ L
B ．
C 处电场强度大小为2kQ L C ．从O 到C 的过程中电场强度大小逐渐增大
D ．从O 到C 的过程中电场强度大小先减小后增大
2、如图所示，是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合，平行板电容器内一带电液滴静止，则
A ．减小电容器两极板间距离，液滴向下运动
B ．减小电容器两极板间距离，电容器的电容变小
C ．减小电容器两极板间距离，电阻R 中有从b 流向a 的电流
D ．若开关断开再减小电容器两极板间距离，液滴向下运动
3、在真空中的两个等量同种电荷，电荷量均为Q ，它们相距为r ，在它们的连线的中点放置一个点电荷q ，则q 所受电场力的大小为（ ）
A ．0
B ．22Qq k r
C ．24Qq k r
D ．2
8Qq k r 4、如图所示，在光滑绝缘的水平面上的A 处固定某电荷，在B 点有一个以初速度V 0向右运动的点电荷，已知该点电荷在运动过程中电势能不断减小，其运动速度图线是下图中的（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5、某导线中的电流是7.5×10–3 A ，则通过导线横截面的电荷量为15 C 所需要的时间为 A ．2.0×104 s
B ．2.0×106 s
C ．2.0×105 s
D ．2.0×103 s
6、如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。

图中曲线ab ，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。

由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知（ ）
A ．粒子带负电，由a 向b 运动
B ．粒子带负电，由b 向a 运动
C ．粒子带正电，由a 向b 运动
D ．粒子带正电，由b 向a 运动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、对电动势的理解，正确的是( )
A．电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从负极移到正极所做的功
B．电动势在数值上等于静电力把1 C的负电荷从正极移到负极所做的功
C．电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷从负极移到正极所做的功
D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的本领越强
8、“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示，之后，卫星在P 点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，对此，下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度
B．卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比在轨道Ⅰ上大
C．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅰ运行的机械能最大
9、下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强
10、如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC长度为d,一束黄光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射,折射后直接射到侧面AC,不考虑光在AC面的反射。

已知三棱镜对黄光的折射率为，真空中的光速为c,则下列说法正确的是（）
A．黄光进入AB面的折射角为45°
B．黄光通过棱镜的时间为
C．红光沿相同方向自D点射入,在AC面上可能发生全反射
D．白光沿相同方向自D点射入,在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的衍射
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学采用“半偏法”测量一个量程为3V的电压表的内阻（约3kΩ），电路图如图所示．
（1）要使测量值尽量准确，除了选用电源、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用______（选填“A”或“B”），电阻箱中选用______（选填“C”或“D”），电源中选______（选填“E”或“F”）
A.滑动变阻器（050Ω）
B.滑动变阻器（02kΩ）
C.电阻箱（0999.9Ω），阻值最小改变量为0.1Ω
D.电阻箱（09999.9Ω），阻值最小改变为0.1Ω
E.（电动势1.5V），内阻可忽略
F.电源（电动势4.5V），内阻可忽略
（2）该同学在测量电压表的内阻时，实验步骤如下：
①按实验原理图连按好电路，把开关1S，2S断开，把滑动变阻器的滑片P置于______（选填“a”或“b”）；
②闭合开关1S，2S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3.00V；
S，调节电阻箱的阻值使电压表的示数为1.50V，此③保持P位置不变，再断开开关
2
时电阻箱的阻值为2.75kΩ，则被测电压表内阻的测量值V R=______．
（3）为了减少实验的误差，必须使滑动变阻器的最大阻值______（选填“远小于”或“远大于”）电压表的内阻．
（4）电压表内阻V R的测量值R测和真实值R真相比，R测______（选填“略大于”“略小于”或“等于”）R真．
12．（12分）如图所示为一个密立根油滴实验的示意图．实验中用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴．小盒子中的上下板分别连接电池的两极，让上．板成为正．
极板、下．板成为负．
极板．带电油滴在上下板之间受力的作用而运动，运动的速度可以通过改变极板间的电压来控制．
（1）现观察到一个油滴正在匀速下降，这时AB 两板间的匀强电场强度为E ，现测得油滴的质量为m ，则这个油滴带_______电，带电荷量为________．(用E 、m 、g 表示) （2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据： 油滴 带电量
（1910C -⨯） q 1 q 2 q 3 q 4 q 5 q 6 q 6 …… q n 3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8 你从密立根所测得的大量数据中可得出的结论是：____________________________
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示空间，存在水平向右的匀强电场，半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m 、带正电的珠子(可视为质点)，珠子所受静电力是其重力的34。

将珠子从环上最低位置A 点静止释放，求： (1)珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力；
(2)要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动，则应在A 点给珠子以多大的初速度？
14．（16分）如图所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V 和0.4A ．当S 断开时，它们的示数各改变0.1V 和0.1A ，求电源的电动势和内电阻．
15．（12分）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 0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2e ，不计α粒子重力．求：
(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4
T 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 0表示）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A
【解题分析】
A ．A 、D 两点点电荷在O 点的场强相互抵消，故O 点的场强大小等于
B 点的负点电荷Q 在O 点产生的场强，即
2222()2O Q kQ E k L L == 故A 正确；
B ．A 、D 两点点电荷在
C 处的合场强为
122
22C Q kQ E k L L == 方向OC 方向，B 点的负点电荷Q 在C 点产生的场强为
2222(2)C Q kQ E k L
L == 方向沿CO 方向，故C 处的场强为
1222221(2)22C C C kQ kQ kQ E E E L L L
=-=-=- 方向沿OC 方向，故B 错误；
CD ．从O 到C 的过程中电场强度大小先减小后增大再减小，故CD 错误。

故选A 。

2、C
【解题分析】A 、减小电容器两极板间的距离，因为电压不变，场强增大，电场力增大，液滴向上运动，故A 错误；
B 、根据电容的决定式，，减小极板距离，电容器的电容变大，故B 错误；
C 、减小极板距离，电容变大，根据
知电压变大，电容器充电，电阻R 中有从b 流向a 的电流，故C 正确；
D 、断开开关时，电容器的电荷量不变，根据
，板间场强不变，
电场力不变，液滴仍然处于静止状态，故D 错误。

点睛：根据电容的决定式判断电容的变化，根据电容的定义式分析板间电压的变化，根据推论分析板间场强的变化，确定电荷能否保持静止，确定电容器是处于充电还是放电状态，判断电路中电流的方向。

3、A
【解题分析】
由库仑定律知，两个等量同种电荷在连线中点处产生的库仑力都为
2242Qq Qq F k k r r ==⎛⎫ ⎪⎝⎭
方向相反，合力为零，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4、B
【解题分析】
根据题意，B 的电势能不断减小，说明电场力做正功，B 电荷的动能增加，所以电荷的速度是增大的，C 错误；根据公式122q q F k r
=可得，当B 远离A 球的时候，B 受到的库仑力逐渐减小，根据牛顿第二定律F ma =可知，B 电荷的加速度在减小，在v-t 图像中斜率代表加速度，即图像的斜率在减小，A 、D 错误，故选B 。

5、D
【解题分析】
已知电流和电量，则由电流的定义变形后可求得通过15C 电量所需要的时间．由I =q t 可知：通过导线横截面的电荷量为15C 所需要的时间为
t =q I
=2.0×103s 故选D ．
【点评】
本题考查电流的定义式的变式计算，属公式的简单应用，注意计算的准确性即可． 6、A
【解题分析】据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从a 向b 运动。

在a 处，粒子所受的洛伦兹力斜右下方，由左手定则判断可知，该粒子带负电，A 正确．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解题分析】
ABC ．由W E q
=可知电源电动势在数值上等于非静电力把电源中1C 正电荷从负极移到正极所做的功；故A 正确，BC 错误；
D ．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的本领越强，选项D 正确。

8、ACD
【解题分析】
A ．月球的第一宇宙速度是卫星绕月球圆周运动最大的运行速度，是近月卫星的环绕速度，所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度，A 正确；
B ．根据开普勒第三定律
3
2
a k T = 轨道的半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道Ⅰ运动的周期最长，B 错误； C ．卫星在轨道Ⅲ上在P 点和在轨道Ⅰ在P 点时所受的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律，加速度相等，故C 正确；
D ．从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，都要减速，使卫星做近心运动，故其机械能要减小，故卫星在轨道Ⅰ上运行的机械能最大，在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，故D 正确。

故选ACD 。

9、CD
【解题分析】
A ．电场线和磁感线都是假想的，在空间不是实际存在的线。

故A 错误；
B ．电场线和磁感线均不能相交，若相交则在同一位置出现了两个方向，故B 错误；
C ．磁感线在磁体的周围是从磁体的N 极出发回到S 极。

在磁体的内部，磁感线是从磁体的S 极出发，回到N 极。

所以磁感线是闭合的，而电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合，故C 正确；
D ．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强，故D 正确； 故选CD 。

10、AB
【解题分析】
单色光在AB 面上发生折射，光路图如图
根据折射定律得：，解得：，因为DE∥BC，而且，光在三棱镜传播的速度为：，所以此单色光通过三棱镜的时间为：，故AB正确；红光的折射率小于黄光的折射率，故红光在AB面的折射角大于黄光在AB面的折射角，DE光线向上偏，故在AC面的入射角变小，且根据可知红光的全反射临界角也更大，则此时红光不可能发全反射，故C错误；白光沿相同方向自D 点射入,在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的色散，故D错误。

故选AB。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、A D F a 2.75kΩ远小于略大于
【解题分析】
（1）[1]本题滑动变阻器“是分压式接法，为了操作方便应选择最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选A；
[2]因为本实验是采用“半偏法”测电压表的内阻，电压表半偏时，电阻箱的阻值认为等于电压表的内阻，电压表的大约值为3kΩ，所以电阻箱选D；
[3]由于电压表量程为3V，并且（2）中电压表示数要调到3V，所以电源只能选F．（2）[4]按实验原理图连接好电路，把开关1S、2S断开，为了保证开关闭合时电路的安全，且本实验采用分压接法，为了让测量电路中的电压由零开始调节，把滑动变阻器的滑片P置于a端；
[5]电阻箱和电压表串联的总电压是3V，调节电阻箱使电压表示数为1.5V时，电阻箱上分压为1.5V，根据串联电路电压与电阻成正比，得被测电压表内阻的测量值V R等于电阻箱的阻值2.75kΩ．
（3）[6]为了减小电压表内阻对电路的影响，使测量电路两端的电压保持不变；应使滑动变阻器的最大阻值远小于电压表内阻；
（4）[7]实验中认为电阻箱和电压表电阻相等，故调节电阻箱0R的阻值使电压表指针指到1.5V位置，此时电阻箱的电压大于1.5V，故电阻箱的电阻大于电压表的电阻，即测量值偏大．
12、负mg/E 油滴所带电量是1.6×10－19C的整数倍
【解题分析】
（1）该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡；故电场力向上，而场强向下，故油滴带负电荷；匀速运动是平衡状态，重力和电场力平衡：mg =F =qE ，解得：mg q E =． （2）从密立根所测得的大量数据中可得出的结论是：油滴所带电量是1.6×10-19C 的整数倍．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)14mgr ，74N mg =；(2)322
A gr v =。

【解题分析】
(1)珠子的平衡位置和圆心连线与竖直方向的夹角为θ，有
3tan 4
qE mg θ== 珠子在平衡位置速度最大，珠子从A 点运动到平衡位置，由动能定理：
2k 1sin (1cos )2
qEr mgr mv E θθ--=
= 最大动能 k 34911552054mgr mgr E qEr mgr mgr ⎛⎫=--=-= ⎪⎝⎭
设在动能最大处圆环对珠子的作用力为N ；根据圆周运动
2
cos sin v N mg qE m r
θθ--= 得：
74
N mg =； (2)如图：
此时珠子做圆周运动的等效“最高点”为D ，在D 点，珠子速度为零时，此小球在A 点的初速度最小，从A 点到D 点过程，由动能定理：
21(1cos )sin 02
A mgr qEr mv θθ-+-=- 得：
A v =。

14、E ＝2 V ，r ＝1 Ω
【解题分析】
试题分析：当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 1＝E －I 1r 即E ＝1．6＋2．4r ，①
当S 断开时，只有R 1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：
U 2＝E －I 2r ，
即E ＝（1．6＋2．1）＋（2．4－2．1）r ，②
由①②得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω．
考点：闭合电路欧姆定律
【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．
15、 (1)Q C U = (2)22220eU L U md v =
(3) ≥d (n=1,2,3,…) 【解题分析】
(1)依电容定义有：平行板电容器的电容Q C U
= (2)两板之间为匀强电场U E d
= 粒子在电场中加速度F qE a m m
== 粒子的偏移量:212
y at = 运动时间0
L t v = 解得:2
20
2qUL y mdv =
CD 两点的电势差为：22
220
==eU L U Ey md v (3)为使a 粒子刚好由O 点水平射出，α粒子在一个周期内竖直方向的分位移应为零， 必须从4
T t nT =+进入电场， 且在电场中运动时间与电压变化周期T 的关系为t =nT ，（n =1，2，3，…）． 则0
==t L T n nv 竖直方向向下的最大分位移应满足：212()24T a d ⨯
≤ 即:20
2()4eU L d md nv ⋅≤ 解得
:≥d n =1,2,3,…） 【题目点拨】
本题考查了电容的定义式匀强电场中场强与电势差的关系，熟练运用运动的分解法研究类平抛运动，抓住几何关系是解答的关键．。