安徽省合肥市肥東縣綜合高中2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期11月期中試題含解析

Page172024-2025學(xué)年第一學(xué)期期中考試高二物理一、單選題（本大題共7小題，共28分）1.如圖所示，在水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛起兩個帶電的絕緣小球A、B，左邊與A、B等高處放一個帶正電的固定球C，兩懸線都保持豎直方向，且。A、B、C都可視為點(diǎn)電荷，并不考慮靜電感應(yīng)。下面對于A、B兩小球的說法中正確的是（）A.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較大B.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小C.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大D.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較小【答案】B【解析】【詳解】存在+Q球時，對A、B球受力分析，由于懸線都沿豎直方向，說明水平方向各自合力為零，說明A球帶負(fù)電而B球帶正電；A、B作為整體得+Q對A、B的水平方向的庫侖力大小相等方向相反；依據(jù)得A離+Q近點(diǎn)，所以A球帶電荷量較小，B球帶電荷量較大。故選B。2.宇航員在探測某行星時，發(fā)覺該星球勻整帶電，且電性為負(fù)，電荷量為Q，表面無大氣。在一試驗(yàn)中，宇航員將一帶負(fù)電q（）的粉塵置于距該星球表面h高處，該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面高處，無初速度釋放，則此帶電粉塵將（）A.向星球球心方向下落 B.背向星球球心方向飛向太空C.仍處于懸浮狀態(tài) D.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空【答案】C【解析】【分析】【詳解】將一帶負(fù)電的粉塵置于該星球表面h高處，該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài)，可知萬有引力與庫侖力平衡，宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面高處，由于庫侖力和萬有引力都與距離的平方成反比，故受力平衡狀態(tài)與高度無關(guān)，此帶電粉塵仍處于是浮狀態(tài)。故選C．3.如圖所示，兩個等量異號點(diǎn)電荷在真空中相隔確定的距離，豎直線代表兩點(diǎn)電荷連線的中垂面，在此中垂面上各點(diǎn)的電場線到處與該平面垂直，在兩點(diǎn)電荷所存在的某平面取如圖所示的、、三點(diǎn)，則這三點(diǎn)的電勢大小關(guān)系是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】如圖所示，實(shí)線是兩個等量異號的點(diǎn)電荷電場線分布，虛線是等勢面分布。依據(jù)沿著電場線方向電勢降低，則有故選A。4.如圖所示為加油，向?qū)砟称诳破展?jié)目中奇異的“閃電”試驗(yàn)現(xiàn)場，一輛汽車停在舞臺中心，汽車左右兩邊有兩個穿著金屬防護(hù)服的試驗(yàn)員，高壓電源接通后，試驗(yàn)員之間產(chǎn)生了高壓靜電場，但是汽車?yán)锏娜撕涟l(fā)無損，下列說法正確的是（）A.車內(nèi)隨意兩點(diǎn)的電勢相同B.車上的感應(yīng)電荷勻整分布在車體的外表面C.車上的感應(yīng)電荷在車內(nèi)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零D.上述情景下，將某一帶電物體放在車外的電勢能大于放在車內(nèi)的電勢能【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．試驗(yàn)員之間產(chǎn)生了高壓靜電場，在高壓靜電場中汽車處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強(qiáng)到處為零，車內(nèi)隨意兩點(diǎn)間的電勢差為零，故A正確；B．汽車處于靜電平衡狀態(tài)，車上的感應(yīng)電荷分布在車體外表面，電荷的分布是不勻整的，車表面平整的地方電荷少，尖銳突出的地方電荷量多，故B錯誤；C．汽車達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部電場強(qiáng)度到處為零，即感應(yīng)電荷的產(chǎn)生的電場與引起電磁感應(yīng)的高壓靜電場的合場強(qiáng)為零，車上的感應(yīng)電荷在車內(nèi)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度不為零，故C錯誤；D．由于不知帶電物體的電性，無法推斷帶電物體放在車外的電勢能與放在車內(nèi)的電勢能大小關(guān)系，故D錯誤。故選A。5.對于靜電場中同一條電場線上A、B兩個點(diǎn)，下列說法中正確的是（以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)）（）A.A點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于將的正電荷從無窮遠(yuǎn)處移到A點(diǎn)靜電力所做的功B.將具有不同電荷量的電荷分別放在A點(diǎn)，電勢能和電荷量的比值是個定值C.將同一電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，在哪一點(diǎn)具有的電勢能大哪一點(diǎn)的電勢就高D.將電荷從A點(diǎn)勻速移動到B點(diǎn)合力做功為零，則A、B兩點(diǎn)的電勢相等【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于把它從這點(diǎn)移到勢能位置時靜電力所做的功，A點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于將的正電荷從A點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處靜電力所做的功，故A錯誤；B．依據(jù)在一個確定的位置，電荷量增大，電勢能增大，它們的比值卻不變，故B正確；C.依據(jù)公式可知，正電荷在電勢能大的地方電勢高，負(fù)電荷在電勢能大的地方電勢低，由于不知電荷的正負(fù)，因此無法推斷它在電勢能大的地方電勢的凹凸，故C錯誤；D．將電荷從A點(diǎn)勻速移動到B點(diǎn)合外力做功為零，但不知電場力做功多少，因此無法推斷AB兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系，故D錯誤。故選B。6.平行板電容器與電源始終保持相連，在右極板由虛線位置平移到如圖所示的實(shí)線位置的過程中，設(shè)兩極板間的電壓為、電場強(qiáng)度為，電容器的電容為、所帶電荷量為，以下說法正確的是（）A.電路是斷路，不行能有電荷定向移動B.有負(fù)電荷從a到b定向移動，電流方向?yàn)轫槙r針C.不變，變大，變小，變小D.不變，變小，變大，變大【答案】B【解析】【詳解】CD．平行板電容器與電源始終保持相連，即U確定。依據(jù)，當(dāng)右極板由虛線位置平移到如圖所示的實(shí)線位置的過程中，極板間距d變大，則C變小，Q變??；依據(jù)電場強(qiáng)度，知E減小，故C、D錯誤；AB．由圖可知右極板帶正電，極板所帶電荷量Q減小，知電流沿順時針方向流淌，即有負(fù)電荷從a到b定向移動，故A錯誤，B正確。故選B。7.某靜電場方向平行于x軸，x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度隨位置的變更關(guān)系如圖所示，規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度正方向。若取x0處為電勢零點(diǎn)，則x軸上各點(diǎn)電勢隨位置的變更關(guān)系可能為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】AD．由圖可知，電場強(qiáng)度方向始終沿x軸正方向，故電勢沿x軸正方向始終降低，故時，電勢，時，電勢，故AD錯誤；CD．又由知，電勢隨x軸位置變更圖象的斜率確定值可表示電場強(qiáng)度，故時，圖象的斜率確定值漸漸變大，時，圖象的斜率確定值漸漸變小，故C正確，B錯誤。故選C。二、多選題（本大題共3小題，共12分）8.如圖所示，在兩個等量負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，o點(diǎn)是兩電荷連線的中點(diǎn)，a、b是該線上的兩點(diǎn)，c、d是兩電荷連線中垂線上的兩點(diǎn)，acbd為一菱形。若將一負(fù)粒子（不計重力且不影響原電場分布）從c點(diǎn)勻速移動到d點(diǎn)。電場強(qiáng)度用E，電勢用來表示。則下列說法不正確的是：（）A.確定小于，確定大于B.Ea確定大于Eo，Eo確定大于EcC.負(fù)粒子的電勢能確定先增大后減小D.施加在負(fù)粒子上的外力確定先減小后增大【答案】ABD【解析】【詳解】A．兩個等量負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場如圖所示，負(fù)點(diǎn)電荷的電場線方向是從無限遠(yuǎn)處指向負(fù)電荷，由沿電場線方向電勢降低可知，確定小于，確定小于，A錯誤，符合題意；B．等量同種電荷連線中點(diǎn)場強(qiáng)是零，中垂線上，從中點(diǎn)到兩側(cè)場強(qiáng)先增大后減小，所以Ea確定大于Eo，Eo確定小于Ec，B錯誤，符合題意；C．負(fù)粒子在電勢高的地方電勢能小，所以負(fù)粒子從c點(diǎn)勻速移動到d點(diǎn)時，電勢能確定先增大后減小，C正確，不符合題意；D．等量同種電荷連線中點(diǎn)場強(qiáng)是零，中垂線上，從中點(diǎn)到兩側(cè)場強(qiáng)先增大后減小，負(fù)粒子受電場力方向與電場線方向相反，負(fù)粒子受力平衡，負(fù)粒子從c點(diǎn)勻速移動到中點(diǎn)O，施加在負(fù)粒子上外力先增大后減小，從中點(diǎn)O勻速移動到d點(diǎn)時，電場力方向與運(yùn)動方向相同，電場力先增大后減小，施加在負(fù)粒子上的外力確定反方向先增大后減小，所以從c點(diǎn)勻速移動到d點(diǎn)，施加在負(fù)粒子上的外力確定先增大后減小，D錯誤，符合題意。故選ABD。9.如圖，abcd是一圓形區(qū)域，處于勻強(qiáng)電場中，并與電場方向平行．大量電子從圓形的中心O，以相同速率v向各個方向放射，電子從圓形邊界上的不同點(diǎn)射出，其中到達(dá)a點(diǎn)的電子速度恰好為零，不計電子的重力，下列推斷正確的是A.在圓形邊界上c點(diǎn)電勢最高B.到達(dá)c點(diǎn)的電子電勢能最小，速率是2vC.到達(dá)b、d兩點(diǎn)的電子電勢能相等，速率均是vD.到達(dá)b、d兩點(diǎn)的電子電勢能可能不相等【答案】AC【解析】【詳解】由于勻強(qiáng)電場，以相同速率v向各個方向放射，到達(dá)a點(diǎn)的電子速度恰好為零，則電場力做負(fù)功，導(dǎo)致動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱菽埽深}意可知，電場線的方向由c指向a，因此a點(diǎn)的電勢最低，而c點(diǎn)的電勢最高．故A正確；依據(jù)動能定理，O點(diǎn)到達(dá)a點(diǎn)電場力做功為-mv2，而O點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)電場力做功為mv2，因此到達(dá)c點(diǎn)的電子電勢能最小，速率是v，故B錯誤；由題意可知，電子到達(dá)b、d兩點(diǎn)過程中電場力不做功，所以它們的電子電勢能相等，速率均為v，故C正確，D錯誤；故選AC.10.如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸。一個電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動。經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)。已知。該電子的電勢能隨坐標(biāo)x變更的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（）A.A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.電子經(jīng)過A點(diǎn)的速率大于經(jīng)過B點(diǎn)的速率D.兩點(diǎn)電勢差大于兩點(diǎn)電勢差【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】AC．一個電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動，由圖乙知電勢能始終減小，則電子從A到B電場力做正功，電勢上升，依據(jù)動能定理，動能增加，速度增大，A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢，經(jīng)過A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過B點(diǎn)的速率，C錯誤，A正確；B．依據(jù)可知圖象的斜率大小體現(xiàn)電場強(qiáng)度的大小，因此從A到B，電場強(qiáng)度減小，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，B正確；D．由圖可知，電子通過相同位移時，電勢能的減小量越來越小，依據(jù)可得A、B兩點(diǎn)電勢差UAB大于B、C兩點(diǎn)電勢差UBC，D正確。故選ABD。三、試驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）11.在飛行器儀表上運(yùn)用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。試驗(yàn)小組測量一個由新材料制成的圓柱體的電阻率的試驗(yàn)，其操作如下：（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1所示，可知其長度為______；用螺旋測微器測出其直徑如圖2所示，則______。（2）此圓柱體電阻約為，欲測量這種材料的電阻率，現(xiàn)供應(yīng)以下試驗(yàn)器材A.電流表（量程，內(nèi)阻）；B.電流表（量程，內(nèi)阻約為）；C.電壓表（量程，內(nèi)阻約為）；D.滑動變阻器（，額定電流）；E.定值電阻；F.直流電源（電動勢為，內(nèi)阻很小）G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。依據(jù)供應(yīng)的滑動變阻器的阻值，試驗(yàn)中供電電路應(yīng)當(dāng)選擇______（“分壓式供電”，“限流式供電”），為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計出試驗(yàn)電路圖3______，并標(biāo)明所選擇器材的物理符號。（3）此圓柱體長度為直徑，若接受以上電路設(shè)計進(jìn)行測量電阻率______（寫出表達(dá)式）（若試驗(yàn)中用到電流表、電流表、電壓表，其讀數(shù)可分別用字母、、來表示）?！敬鸢浮竣?②.6.715③.分壓式供電④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]長度為[2]直徑為（2）[3]由于試驗(yàn)供應(yīng)的滑動變阻器阻值較小，為了便利調(diào)整電路，讓電表有較大的變更范圍，應(yīng)選擇分壓式供電。[4]電壓表量程太大，有較大的測量誤差，應(yīng)選擇定值電阻與電流表串聯(lián)，改裝成量程為5V的電壓表，因?yàn)楦难b后電表的內(nèi)阻確定，所以應(yīng)選擇電流表外接，以消退電流表的內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。所以電路為（3）[5]電阻為依據(jù)電阻定律得12.小明在試驗(yàn)室測量一段粗細(xì)勻整的金屬絲的電阻率，可供運(yùn)用的器材如下：A．待測金屬絲B．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6ΩC．電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12ΩD．電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kΩE．電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kΩF．滑動變阻器R，全電阻約20ΩG．直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計H．多用電表I．毫米刻度尺J．開關(guān)S及導(dǎo)線若干試驗(yàn)步驟如下：（1）首先用毫米刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度l=50.00cm，再利用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲直徑的測量值d=______mm。（2）用多用電表粗略測量金屬絲的電阻，機(jī)械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“”擋；將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使______；將紅、黑表筆接在金屬絲兩端，多用電表指針指示如圖2所示，則金屬絲電阻值為______Ω。（3）老師要求電表示數(shù)從零起先盡可能地多測幾組數(shù)據(jù)，比較精確地測量金屬絲的電阻，經(jīng)過探討他們連接了如圖3所示的電路，①電路有幾條線沒有連接，請你幫助他們完成電路連接______；②電路中所選電流表為______（填“A1”或“A2”），所選電壓表為______（填“V1”或“V2”）。（4）試驗(yàn)過程中，小明移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄兩電表的測量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作出如圖4所示的U-I圖像，則金屬絲的電阻R=______Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）試驗(yàn)測得金屬絲的電阻率ρ=______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。試驗(yàn)過程中，假如長時間保持電路閉合，這樣的操作會使電阻率的測量結(jié)果______（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮竣?②.表針指到0Ω處③.④.⑤.A1⑥.V2⑦.⑧.⑨.偏大【解析】【分析】【詳解】(1)[1]金屬絲直徑的測量值為d=(2)[2][3]將選擇開關(guān)撥到“”擋；將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指到0Ω處；將紅、黑表筆接在金屬絲兩端，金屬絲電阻值為(3)[4]電表示數(shù)從零起先且盡可能地多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)接受分壓式接法，待測電阻的阻值較小，電流表應(yīng)接受外接法，連線如圖所示[5][6]電源電動勢為3V，電壓表選用V2，待測電阻約為6Ω，電路最大電流為0.5A，電流表選用A1。(4)[7]由U-I圖像的斜率可得，金屬絲的電阻(5)[8]由又聯(lián)立可得代入數(shù)據(jù)可得[9]試驗(yàn)過程中，假如長時間保持電路閉合，會使電阻絲溫度上升，電阻率增大，這樣的操作會使電阻率的測量結(jié)果偏大。四、計算題（本大題共4小題，共44分）13.如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場中時，小物塊恰好靜止。重力加速度用g表示，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）電場強(qiáng)度的大小E；（2）將電場強(qiáng)度減小為原來的時，物塊加速度的大小a以及物塊下滑距離L時的動能Ek?！敬鸢浮浚?）；（2）0.3g，0.3mgL【解析】【詳解】（1）小物塊靜止在斜面上，受重力、電場力和斜面支持力，如圖所示依據(jù)平衡條件有解得電場強(qiáng)度為（2）若電場強(qiáng)度減小為原來，則電場強(qiáng)度變?yōu)橐罁?jù)牛頓其次定律有可得加速度為物塊下滑距離L時，重力做正功，電場力做負(fù)功，依據(jù)動能定理有解得14.如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止起先下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽視不計，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）．求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從起先下落運(yùn)動到下極板處的時間．【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）小球到達(dá)小孔前是自由落體運(yùn)動，依據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：v2=2gh解得：①（2）對從釋放到到達(dá)下極板處過程運(yùn)用動能定理列式，有：mg（h+d）-qEd=0解得：②電容器兩極板間的電壓為：電容器的帶電量為：（3）加速過程：mgt1=mv…③減速過程，有：（mg-qE）t2=0-mv…④t=t1+t2…⑤聯(lián)立①②③④⑤解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確小球的受力狀況和運(yùn)動規(guī)律，然后結(jié)合動能定理和動量定理列式分析，不難．15.如圖甲所示，電子加速器的加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電場的極板為相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板。大量電子由靜止起先經(jīng)加速電場加速后，連綿起伏地沿導(dǎo)體板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場。當(dāng)兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為、偏轉(zhuǎn)電壓最大值為未知的交變電壓時，偏移量最大的電子恰好從兩極板邊緣射出，已知電子的電荷量為，質(zhì)量為，電子的重力和它們之間相互作用力均忽視不計，求：（1）偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)電壓；（2）從距離中線上方飛出偏轉(zhuǎn)電場的電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的時刻。【答案】（1）；（2）見解析【解析】【詳解】（1）電子在偏轉(zhuǎn)電場中做分段類平拋運(yùn)動，其中水平方向勻速運(yùn)動，速度豎直方向做