安徽省蚌埠市懷遠縣2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1懷遠縣2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測高二物理注意事項：1.考試范圍：人教版必修三第九章至第十一章第三節(jié)2.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應(yīng)位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。3.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。4.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合要求的。1.下列說法正確的是（）A.圖甲，高樓建筑的頂端安裝避雷針，利用靜電屏蔽保護高樓B.圖乙，話筒線外包金屬網(wǎng)線是為了增強話筒線的抗拉強度C.圖丙，空腔導(dǎo)體處于靜電平衡時感應(yīng)電荷分布在導(dǎo)體的外表面，導(dǎo)體內(nèi)部場強E=0D.圖丁，靜電除塵是利用高壓作用使塵埃電離后被收集到極板A和電極B上【答案】C【解析】A．圖甲，高樓建筑的頂端安裝避雷針，利用尖端放電保護高樓，A錯誤；B．圖乙，優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬網(wǎng)，是為了屏蔽外部干擾，實現(xiàn)高保真信號傳輸，B錯誤；C．圖丙，帶空腔導(dǎo)體處于靜電平衡時，感應(yīng)電荷分布在外表面，內(nèi)表面沒有感應(yīng)電荷，導(dǎo)體內(nèi)部電場強度為處處為0。C正確D．圖丁，靜電除塵是利用高壓作用使塵埃電離，使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達極板A而被收集起來。D錯誤。2.如圖，一輕小滑輪正下方固定著一個帶正電小球A，用一絕緣輕質(zhì)細線跨過滑輪拴接另一個質(zhì)量為m的帶+q小球B，懸停于同一豎直面內(nèi)某處；現(xiàn)用力拉細線一小段距離，當(dāng)小球B再次平衡在同一豎直面內(nèi)時，（A、B帶電小球可視為點電荷），下列說法中正確的是（）A.兩小球間的距離增大B.兩小球的庫侖力大小不變C.細線拉力增大D.條件不足，無法判斷【答案】B【解析】對球B進行受力分析如圖所示設(shè)初始時球B離滑輪的距離為l，A、B小球間的距離為r，兩球間的庫侖力為根據(jù)相似三角形有由于用力拉細線一小段距離，mg、h不變，l減小，則細線拉力F減小，r不變，兩小球的庫侖力不變。故選B。3.如圖，實線是一簇電場線。一帶電粒子僅在電場力作用下通過該電場，圖中虛線為該帶點粒子的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。由此可以判斷（）A.粒子在a點時的動能小于b點時動能B.粒子在a點電勢能大于b點電勢能C.粒子帶正電D.a點場強小于b點場強【答案】C【解析】CD．由題意知，粒子僅受電場力，因電場力方向與電場線共線，且粒子所受電場力指向運動軌跡的凹側(cè)，所以粒子所受電場力與電場強度方向相同，粒子帶正電，a點比b點電場線密集，所以a點場強大于b點場強，故C正確，D錯誤；AB．假設(shè)粒子由a點運動到b點，則所受電場力與速度方向成鈍角，所以電場力做負功，電勢能增大，粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，根據(jù)動能定理可知，動能減小，所以粒子在a點時的動能大于b點時的動能，若粒子由b點運動到a點所得結(jié)果相同，故A、B錯誤。故選C。4.某手機的部分說明書如圖，電池容量是指電池放電時輸出的總電荷量。該手機充滿電后播放視頻的最長時間約8h。下列說法正確的是（）手機類型智能手機、5G手機電池容量5000mAh待機時間10天A.該手機播放視頻時的電流約為0.02AB.該手機電池放電時輸出的總電荷量為1.8×104CC.該手機電池放電時輸出的總電荷量為3.6×104CD.該手機待機時的電流約為0.625A【答案】B【解析】A．該手機播放視頻時的電流約為選項A錯誤；BC．該手機電池放電時輸出的總電荷量為選項B正確，C錯誤；D．該手機待機時的電流約為選項D錯誤。故選B。5.如圖，平行板電容器與直流電源連接，上極板接地。一帶負電的油滴位于容器中的P點且處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離，則（）A.帶電油滴將豎直向上運動B.帶電油滴電勢能將減小C.P點的電勢將升高D.通過靈敏電流計有從b到a的電流【答案】C【解析】A．將下極板豎直向下緩慢移動時，板間距離d增大，電容器的電壓U不變；由分析得知，板間場強減小，則油滴所受電場力減小，油滴將沿豎直向下運動，故A錯誤；B．油滴向下運動，電場力對油滴做負功，則其電勢能增大，故B錯誤；C．P點到上極板的距離不變，而E減小，由知，P點與上極板間電勢差減小，且P點的電勢小于零，則P點的電勢升高，故C正確；D．電容器的電容減小，根據(jù)可知所帶電量減小，故電容器放電，由電流計中由a到b的電流，故D錯誤。故選C。6.一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)AC=OB且平行，OA=CB且平行，三點的位置如圖所示，已知平面內(nèi)的各點電勢分別為，，，由此判斷（）A.B點的電勢為4VB.沿直線OC電勢不是均勻的變化C.電子在A點的電勢能比在C點的低4eVD.電子從C點運動到B點，電場力做功為8eV【答案】A【解析】A．因AO與CB平行且等長，根據(jù)勻強電場的推論有即有代入數(shù)據(jù)可得故A正確；B．勻強電場的場強恒定不變，則沿著OC直線，電勢均勻變化，故B錯誤；C．因，由可知故電子在A點的電勢能比在C點的高4eV，故C錯誤；D．電子從C點運動到B點，電場力做功為故D錯誤。故選A。7.已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同。如圖，半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在過球心O的直線上有A、B兩個點，O和B的距離為R、B和A間的距離為R?，F(xiàn)以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，若靜電力常量為k，球的體積公式為，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意知，半徑為R的均勻帶電體在A、B點產(chǎn)生場強為挖去的小球在A、B點產(chǎn)生的場強為所以所以故選A8.如圖，空間僅存在沿x軸分布的靜電場，其場強E隨x的分布圖像如圖所示，規(guī)定x軸正方向為場強的正方向，其中OA段與AB段的曲線左右對稱，且OA=AB=BC，一帶正電粒子電量為q，質(zhì)量為m，僅在電場力作用下，沿x軸運動，則下列說法正確的是（）A.OC段上A處電場強度為0B.C.粒子在OB段電場力變力，在BC段電場力為恒力D.若B、C坐標分別為，，該粒子到達B點的速度大小為v0，則到達C點的速度大小為【答案】B【解析】A．由圖可知，A處電場強度不為0，故A錯誤；B．因為場強沿軸正方向，所以，、和均為正，圖像與橫軸所包圍的面積表示電勢差，所以故B正確；C．由圖可知，沿著軸由點到點電場強度一直在變化，粒子所受電場力為變力，故C錯誤；D．因題目未明確圖中的點與點之間的圖像是直線，所以無法求出這兩點間的電勢差，也就無法求出粒子到達點時的速度大小，故D錯誤。故選B。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.如圖為小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖像，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ垂直于U軸，PM垂直于I軸，則下列說法中正確的是（）A.隨著電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為C.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為D.對應(yīng)P點，小燈泡的實際功率為圖中圖線OPQ所圍面積大小【答案】AC【解析】A．圖線上的點與原點連線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大，故A正確；BC．根據(jù)歐姆定律可知，對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為故C正確，B錯誤；D．根據(jù)功率可知在P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積，故D錯誤；故選AC。10.如圖，氘核，氦核（已知Z原子核）兩種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，則（）A.氘核與氦核在偏轉(zhuǎn)電場E2做功之比為1∶2B.兩種粒子打到屏上時的速度大小一樣大C.兩種粒子運動到屏上所用時間不相同D.兩種粒子一定打到屏上的同一位置【答案】ABD【解析】A．帶電粒子在加速電場中加速，由動能定理可知解得水平方向速度為粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時間在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度，解得縱向位移解得偏轉(zhuǎn)角解得即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可兩種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，速度的偏向角相同，則偏轉(zhuǎn)電場對兩種粒子做功做功之比為1：2，故A正確；B．粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，粒子打到屏上時的速度等于粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度因兩粒子的比荷相等，則v0相同；又相同，則v相同，故B正確；C．粒子打到屏上的時間取決于橫向速度v0，因橫向速度v0相同，則兩種粒子運動到屏上所用時間相同，故C錯誤；D．因兩粒子由同一點射入偏轉(zhuǎn)電場，且偏轉(zhuǎn)位移相同，離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同，故兩個粒子打在屏幕上的位置一定相同，故D正確。故選ABD。三、非選擇題：共5題，58分。11.在“觀察電容器的充放電過程”實驗中，按圖甲所示連接電路。（1）研究電容器充電過程，在圖甲中將單刀雙擲開關(guān)接_________（選填“1”或“2”）。（2）研究電容器放電過程時，顯示出如圖乙所示的I-t圖像。圖線與坐標軸圍成圖形的面積可以用所圍小方格的總面積近似代替，數(shù)出小方格數(shù)約為115個，則電容器釋放的電荷量約為_________C；已知圖甲中電源電壓為10V（電源電壓不變），據(jù)此估算出電容器的電容為_________F（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）若不改變電路其它參數(shù)，只增加放電電路中電阻的阻值，則此過程的I-t曲線與坐標軸所圍成的面積將_________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）2（2）9.20×10-59.20×10-6（3）不變【解析】（1）研究充電過程，電容器應(yīng)與電源連接，應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)接2。（2）[1][2]根據(jù)可知圖像與橫軸圍成的面積表示電荷量，則放電過程中電容器釋放的電荷量為所以電容器的電容為（3）由于曲線與坐標軸所圍成的面積表示電容器充完電后所帶的電荷量，根據(jù)可知，如果不改變電路其他參數(shù)，只增加放電電路中電阻的阻值，由于電容和電源電壓不變，所以此過程的曲線與坐標軸所圍成的面積將不變。12.某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率，設(shè)計如圖甲所示的電路圖。先在一根均勻的長玻璃管兩端各安裝了一個電極，兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導(dǎo)電溶液。U/V01.03.05.07.09.011.0I/μA02265109155175240丙丙表格是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)。實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示。根據(jù)以上所述請回答下面的問題：（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為__________cm；（2）根據(jù)表格丙中數(shù)據(jù)作出U-I圖像如圖丁，根據(jù)丁圖像求出電阻R=__________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；（3）導(dǎo)電溶液的電阻率表達式ρ=__________（用R、d、L表示），測量值為__________Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）3.075cm（2）（3）【解析】（1）游標卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標尺讀數(shù)之和，所以（2）根據(jù)丁圖像求出電阻（3）[1][2]根據(jù)電阻定律所以代入數(shù)據(jù)解得13.自由電子在導(dǎo)體中靜電力的作用下定向移動，從而形成電流。金屬導(dǎo)體中的電流跟自由電子的定向移動速率有關(guān)，如圖設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動的平均速率為v，一個電子電量為e。（1）則推導(dǎo)電流的微觀表達式。（2）若金屬導(dǎo)體的電阻率為ρ，該一根金屬導(dǎo)體兩端加上恒定的電壓，若該根金屬導(dǎo)體內(nèi)可視為勻強電場，則根據(jù)（1）推導(dǎo)出的電流微觀表達式求該金屬導(dǎo)體內(nèi)的電場強度大?。ńY(jié)果用n、e、ρ、v表示）?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）以一段導(dǎo)線作為研究對象，導(dǎo)線的橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動的平均速率為v，則時間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為時間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量根據(jù)電流的定義解得（2）由電阻定律可得電場強度結(jié)合聯(lián)立解得14.如圖為密立根油滴實驗裝置：平行金屬板A、B分別與電源正、負極相連接，若兩極板間不加電壓時，帶電油滴在平行金屬板之間最終以速度v1豎直勻速下落；若兩極板間加上電壓U時，該帶電油滴最終以速度v2勻速豎直上升。已知A、B兩極板間距為d，油滴所受阻力大小與其速度大小成正比，即f=kv，其中比例系數(shù)k已知，重力加速度大小為g。（1）求該油滴質(zhì)量m；（2）判斷該帶電油滴的電性，求兩塊平行金屬板之間的電場強度E；（3）求該油滴所帶電荷量q。【答案】（1）（2）負電，（3）【解析】（1）不加電壓時，根據(jù)平衡條件有解得（2）兩板間加電壓時帶電油滴向上運動，說明電場力豎直向上，而電場方向豎直向下，故油滴帶負電。在極板間加上電壓，極板間電場強度為（3）在極板間加上電壓，極板間的電場力為油滴向上勻速運動，根據(jù)平衡條件有解得15.如圖真空中，A、B兩等量同種正點電荷+Q位于同一豎直線上，在兩點電荷連線的中垂線上放置一水平光滑的軌道MN，一帶電小球+q，（+q遠遠小于+Q，帶電小球在空間激發(fā)的電場忽略不計）質(zhì)量為m，以初速度v0從O點水平向右沿MN軌道運動至C（圖中C未標出），，已知AB=L，小球視為點電荷，靜電常數(shù)為k。（1）求當(dāng)小球從O點水平向右沿MN軌道運動到C時受到的電場力F；（2）已知點電荷+Q在真空中r處產(chǎn)生的電勢為，且空間任意位置的電勢