【物理】重慶市2023-2024學(xué)年高二年級上冊1月期末考試（解析版）

重慶縉云教育聯(lián)盟2023-2024學(xué)年（上）期末質(zhì)量檢測

高二物理

一、單選題

I.電場中某區(qū)域的電場線分布如圖所示，4、8是電場中的兩點。用內(nèi)和%分別表示A、

B兩點電勢的高低；將一個點電荷先后放在A、B兩點時，它所受的旦場力的大小分別為

%和％。則下列關(guān)系正確的是（）

:

A.內(nèi)〉外,FA>FRB.%>/，F(xiàn)A<FB

c.外〈外,FA>FBD.（PA<（Pa,FA<FH

【答案】B

【解析】電場線的疏密表示電場強度的強弱，由于8點的電場線密，所以8點的電場強度

大于A點的場強，根據(jù)尸="

可知，故點電荷先后放在A、B兩點時，它所受的電場力的大小滿足，（心

而沿著電場線方向，電勢降低，即知

2.如圖，4、B、。、。是正方形的四個頂點，A點和C點放有電荷量都為夕的正點電荷,

在B點放一未知電荷后，恰好。點的電場強度等于0。則（）

0。---科

1夕q,L

c?-------------QB

A.未知電荷帶正電

B.A、C兩點處電荷在。點產(chǎn)生的電場強度相同

C.若拿走4點的點電荷，。點的電場強度方向由。指向A

D.若拿走8點點電荷，。點的電場強度方向由。指向8

【答案】C

【解析】A.4點和C點放有電荷量都為g的正點電荷，在。點產(chǎn)生的電場沿8。方向,

故N點電荷在。點產(chǎn)生的電場應(yīng)沿QN方向，未知電荷應(yīng)帶負(fù)電，A錯誤：

B.A、。兩點處的電荷在。點產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向不同，B錯誤;

C.三個點電荷在。點的場強如圖所示

若拿走A點的點電荷，由幾何關(guān)系可知，。點的合場強方向由。指向A,C正確:

D.若拿走B點的點電荷，￡＞點的電場強度方向由B指向。，D錯誤。

故選C。

3.如圖所示，兩只相同的白熾燈匕和4串聯(lián)接在電壓恒定的電路中。若乙的燈絲斷了,

經(jīng)搭絲后重新與4串聯(lián)，重新接在原電路中，則此時乙的亮度與燈絲未斷時比較（）

A.不變B.變亮

C.變暗D.條件不足，無法判斷

【答案】C

【解析】根據(jù)歐姆定律，可得干路電流為

[=工

R\+&

燈泡。的功率為

[=廣&=(_^_)2a=——g--------------

K+&R+殳+2R

其中

R；

Rd=2&（當(dāng)仆=/?2時取等號）

故有

U2,U2

-------------_----

DR：CD-4&（當(dāng)R=凡時取等號）

R,+—+262

K-

由于兩燈泡相同，搭絲后燈泡。電阻減小，故燈泡4的電功率減小，則變暗。

4.如圖所示，虛線a、Ac代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即

5必=心,實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R、Q

是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據(jù)此可知（）

A,三個等勢面中，。的電勢最高

B.帶電質(zhì)點在尸點的加速度比在。點的加速度小

C.帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在。點的小

D,帶電質(zhì)點在P點的動能大于在。點的動能

【答案】A

【解析】AC.根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直可知負(fù)電荷所受的電場力應(yīng)向

下，所以電場線向上，則c點電勢最高。利用推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，知道質(zhì)

點在尸點的電勢能比在。點的電勢能大。故A正確，C錯誤；B.因為U而二。梃，知等

差等勢面P處密，P處電場強度大，質(zhì)點在P處所受的電場力大，加速度大，故B錯誤；

D.負(fù)電荷的總能量守恒，即帶電質(zhì)點的動能與電勢能之和不變，而質(zhì)點在P點的電勢能

比在0點的電勢能大，所以質(zhì)點在P點的動能小于在。點的動能，故D錯誤。

5.如圖所示，小球A、C均帶正電，B球帶負(fù)電，A球在絕緣的粗糙水平地面上，B球由

絕緣的細(xì)線拉著，C球處在與B球等高的位置，A、B、C三球均靜止且三者所在位置構(gòu)成

一個等邊三角形.若細(xì)線與豎直方向的夾角為60。，mc=6fnn,則A、B、C三球所帶電

荷量大小之比為（）

)A

7777777777777777/

6.靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖所示，工軸正向為場強正方向，帶正電的

B.由M運動到力的過程中電勢能減小

C.由XI運動到X3的過程中電勢能增大

D.由M運動到X4的過程中電場力先減小后增大

【答案】c

【解析】A/2-X4處場強為X軸負(fù)方向，則從X2到X4處逆著電場線方向移動，電勢升高，正

電荷在XI處電勢能較大，故A錯誤：B.M-X3處場強為X軸負(fù)方向，則從內(nèi)到X3處逆著電

場線方向移動，電勢升高，正電荷在X3處電勢能較大，則B錯誤，C正確：D.由片運動到

X4的過程中，由圖可以看出電場強度的絕對值先增大后減小，故電場力先增大后減小，故

D錯誤。

7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細(xì)

線，細(xì)線一端固定在。點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時細(xì)線與豎直方向

成。角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞。點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，重

力加速度為g,不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）

lmgtan0

A.勻強電場的電場強度E=------------

q

B.小球做圓周運動過程中動能的最小值為線疝。=署4

2sin^

C.小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小

D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大

【答案】A

【解析】A.小球靜止時細(xì)線與豎直方向成。角，對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示

由平衡關(guān)系可知

tan0=—

mg

解得

_mgtan0

匕----------

q

故A正確；

B.小球靜止時細(xì)線與豎直方向成夕角，則A點為小球繞0點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向

做圓周運動的等效最高點

A點時小球的速度最小，動能最小，由牛頓第二定律可知

mg二

cos6L

動能

k12

Ekmin

聯(lián)立解得

二mgL

kmin2cos6

故B錯誤；

C.由機械能守恒定律可知，機械能的變化量等于除重力和彈簧彈力之外的其他力做的

功，此處即電場力做的功。由題意可知，當(dāng)小球運動到最左邊與。點等高時，電場力做負(fù)

功最多，機械能最小，故c錯誤；

D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，

所以電勢能先增大后減小，故D錯誤。

二、多選題

8.關(guān)于電荷量，下列說法正確的是（）

A.物體的帶電量可以是任意值

B.物體的帶電量只能是某些值

C.物體帶電量的最小值是1.6x1019c

D.一個物體帶上L6xl（T9c的負(fù)電荷，這是它失去了IO1。個電子的緣故

【答案】BC

【解析】ABC.物體帶電電荷量必須為元電荷的整倍數(shù)，物體帶電量的最小值是1.6x1019

C,BC正確，A錯誤；

D.一個物體帶上1.6x10-9c的負(fù)電荷，這是它得到了IO1。個電子的緣故，D錯誤。

9.在物理學(xué)中，常用比值法來定義物理量，例如用房土定義電場強度。下列也采用比值

q

法定義、且定義式正確的物理量是（）

A.電流/=

B.磁感應(yīng)強度8=￡

IL

C.電容器的電容C=%

D.導(dǎo)體的電阻R=

【答案】BC

【解析】A.導(dǎo)體中電流

I=nesv

屬于電流的計算公式，不屬于定義式，故A錯誤；

B.磁感應(yīng)強度與放入磁場中的電流元無關(guān)

IL

運用的是比值定義法。故B正確；

C.電容與電壓、電荷量無關(guān)

空

U

屬于比值定義法，故c正確；

D.公式

L

R=p飛

表明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，公式不屬于定義式，是

電阻定律的表達(dá)式，故D錯誤。

故選BCo

10.如圖所示電路中，A為理想電流表，&、&均為固定電阻，用為滑動變阻器且其總電

阻大于凡，。為平行板電容器,M為電動機，其內(nèi)阻〃=0.5C,干電池電源電動勢E=6V,

內(nèi)阻不計，當(dāng)滑片P從。點滑到3點過程中，下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)先增大后減小

B.電容器帶電量一直減小

C.電源消耗化學(xué)能的功率先減小后增大

D.電動機消耗的功率為72W

【答案】BC

【解析】A.滑動變阻器。尸段與&串聯(lián)后，再和滑動變阻器bP段并聯(lián)，再與幾串聯(lián)，

最后與電動機并聯(lián)。當(dāng)滑片P從。點滑到b點過程中，R2支路的電阻總值為Rz+（，

滑動變阻器力端支路電阻為因為

Ri>R2

所以當(dāng)

R2+Ra=R/&

即兩條支路電阻相等時，兩支路并聯(lián)電阻最大，所以當(dāng)滑片P從。向b滑動時，并聯(lián)電阻

R并先增大后減小，由于R并先增大后減小，而電源內(nèi)阻不計，則路端電壓等于電源電動

勢，恒定不變，根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知，上方支路中電流先減小后增大，電流表的示數(shù)

先減小后增大，故A錯誤；

B.電流表示數(shù)/總先減小后增大，所以用兩端電壓先減小后增大，R井兩端電壓先增大

后減小，當(dāng)電流表示數(shù)/總減小、R并兩端電壓增大時，滑動變阻器8端支路電阻減小，則

6端支路電流。增大，由于

I-

可知滑動變阻器。端支路電流（減小，則電阻用兩端電壓力減??；當(dāng)電流表示數(shù)/總增

大、R井兩端電壓減小時，滑動變阻器。端支路電阻增大，則。端支路電流/“減小，則測

電阻用兩端電壓力減小，因此以兩端電壓一直減小，由此可知電容器帶電量

Q=CU2

一直減小，故B正確；

c.R井先增大后減小，則電路中的總電流/先減小后增大，電源消耗化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的

功率

P=EI

先減小后增大，故C正確；

D.若電動機為純電阻用電器，則功率為

p2r2

P=—=—W=72W

r0.5

但是電動機為非純電阻用電器，其正常工作時歐姆定律不成立，故其正常工作時功率不等

于72W,故D錯誤。

故選BCo

三、非選擇題

11.如圖所示，A、8為一對平行正對帶電金屬板，5板帶正電，4、3兩板間的電勢差為

質(zhì)量為m的帶電粒子（重力可忽略木計）以初速vo水平射入勻強電場。若粒子帶電荷

量為一外則粒子到達(dá)3板時速度大小為；若粒子帶電荷量為+外它到達(dá)B板時速

度大小為。

【解析】AB兩極板間的電勢差U,粒子的帶電量一4，

由動能定理得

2

-qU=^-wv-VQ

得

v=㈣-2qU

V-%-

若粒子的帶電量+g,則

qU=gmv2-

得

v=卜片+MU

Ym

12.用螺旋測微器測得金屬絲的直徑，如圖所示，可知金屬絲的直徑為仁mm。

【答案】1.773~1.777均可

【解析】［1］螺旋測微器的讀數(shù)為

d=1.5mm+27.5x0.01mm=1.775mm

13.如圖所示，長/=lm的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜

止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角＜9=37。。已知小球所帶電荷量q=1.0xl0-5

C,勻強電場的場強E=3.0xl()3N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin373=0.6,8s37*0.8求:

(1)小球所受電場力尸的大小。

(2)小球的質(zhì)量機。

(3)將電場撤去，小球回到最低點時速度I，的大小。

【答案】(1)3.0x10-2N；(2)4.0x10-3kg；(3)2.0m/s

【解析】(1)電場力

尸=qE=3.0xl0-2N

(2)由

—=tan370

mg

解得

加=4.0x1。3kg

(3)由動能定理

mg1(1-cos37°)=；mv2

解得

v=2.0m/s

14.在真空中有兩個點電荷A和以電荷量分別為-。和+2。，相距為2/,若在兩個點電

荷連線的中點0有一個半徑為r（rVV/）的空心金屬球，且球心位于。點，如圖所示，

則球殼上的感應(yīng)電荷在。處產(chǎn)生的電場強度為多大?方向如何？

-Qg+?。

AB

O

【答案】挈，方向向右

I2

【解析】根據(jù)電場的疊加和靜電平衡可知，球心。處的合電場強度為0,則球殼上感應(yīng)電

荷在O處產(chǎn)生的電場強度與A、B兩點電荷在O處產(chǎn)生的合電場強度等大、反向，即

尸尸“kQJ2Q3kQ

由于4、B在。處產(chǎn)生合電場強度方向向左，所以E感方向向右。

15.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為根的帶電小

球A和B。A球的帶電量為+2/B球的帶電量為?3g,兩球組成的一帶電系統(tǒng)。虛線MN

與PQ平行且相距3L,開始時A和B分別靜止與虛線MN的兩側(cè)，虛線MN恰為AB兩球

連線的垂直平分線。若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在虛線NM、PQ間加上水平向右

的電場強度為E的勻強電場后，系統(tǒng)開始運動。求

M

E

>.............;.............OA.........................

嬲//////////////////////////////.

3L

NQ

（1）B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大小:

（2）帶電系統(tǒng)向右運動的最大距離和此過程中B