精品解析：陕西省西安市临潼区临潼中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

临潼中学2023―2024学年度下学期高一年级 期末考试物理试卷 命题人： 审题人： 时长：75分钟 满分值：100分 一、单选题（共15题：共60.0分） 1. 三个大小相同带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】相同大小的三个带电导体球，根据电荷守恒定律得，与先接触后两球分别带电为 再让与接触，两球最后分别带电为 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. “元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则，质子和电子都是元电荷 B. 电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用 C. 若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右 D. 在高大的建筑物上安装避雷针的目的是直接导走云层中的电荷 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．“元电荷”是最小电荷量，用e表示，则e＝1.60×10−19C，质子和电子的电荷量数值都等于元电荷，但质子和电子是实物粒子，不是元电荷，故A错误； B．电场是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用，故B错误； C．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故C正确； D．建筑物上安装避雷针的原理是通过尖端放电来中和云层中的电荷，故D错误； 故选C。 3. 如图所示，真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为的等边三角形的顶点A、B、C处，已知每个点电荷的电荷量都是q，静电力常量为k，则A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可得，两点电荷间的静电力为 由三个带正电的点电荷构成等边三角形，由几何知识可得，A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为 故选C 4. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有 故C正确； D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知 故D错误。 故选C 5. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐增大 C. A点的速度大于B点的速度 D. A点的电势能大于B点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故A错误； B．A→B电场强度变小，电场力变小，加速度变小，故B错误； C．粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°角，所以速率减小，故C正确； D．电场力做负功，故A点的电势能小于B点的电势能，故D错误。 故选C。 6. 生产口罩的重要材料熔喷布，主要以聚丙烯为原料，用静电生产设备让聚丙烯熔喷布带上静电，可以作为口罩吸附层吸附有害物质。设备静电发生过程如图，某次试验接通直流高压电源（电压一定），平行板间的强电场击穿空气，让针尖端放出负离子电荷，后到达熔喷布里面，不计电荷重力，则（　　） A. 高压电源左端为正极 B. 电荷减速向下极板飞行 C. 电荷在平行板电场中电势能变小 D. 保持开关闭合，两板远离电场变强 【答案】C 【解析】 【详解】A．针尖端放出负离子电荷，针所在极板为负极板，高压电源左端为负极，故A错误； BC．负离子电荷受电场力向下，加速向下极板飞行，平行板电场电势能变小，故B错误，C正确； D．开关闭合的情况下，类比匀强电场，距离增大，电压一定，则场强减小，故D错误。 故选C。 7. 静止于坐标原点的点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系如图所示。、、为轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是：（　　） A. 、、三点的场强关系为： B. 、、三点的电势关系为： C. 、间的电势差关系为： D. 负电荷在、、三点的电势能关系为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据点电荷场强公式 离点电荷距离越大，场强越小，即 故A错误； B．由图可知 故B错误； C．根据 AB的平均场强大于BC间的平均场强 故C错误； D．根据电势能定义式 负电荷在、、三点的电势能关系为，故D正确。 故选D。 8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上不存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据沿着电场线电势降低判断知，带电体为正电荷，又根据电场力指向轨迹的凹侧，判断该带电粒子带正电荷，故A正确； B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确； C．由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当粒子的电势能大时动能小，由题图可知，粒子在运动轨迹上存在电势最高的点，即存在电势能最大的点，所以存在动能最小的点，故C错误； D．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。 故选AB。 9. 空间有一电场，各点电势随位置的变化情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度一定为零 B. 点与点的电场强度不相同 C. 和两点在同一等势面上 D. 将正电荷从移到，电荷的电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．-x图像的斜率为电场强度E，故O点的电场强度不为零，选项A错误； B．因点与点的斜率相同，故电场强度相同，选项B错误； C．由图像知和两点的电势相等，选项C正确； D．正电荷在高电势，电势能大，将正电荷从移到，电荷的电势能减小，选项D错误。 故选C。 10. 真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线（与水平方向成θ角）由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为v0，则（　　） A. 微粒定带正电 B. 微粒一定做匀速直线运动 C. 微粒的电势能一定减小 D. 可求出微粒运动的加速度 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．微粒做直线运动，所受合力不可能为零，只能与运动方向共线，受力分析只能是如图所示的情况 电场力与场强方向相反，微粒带负电，A错误； B．合力与运动方向相反，故微粒做匀减速直线运动，B错误； C．由A向B做直线运动的过程，电场力做负功，电势能增大，C错误； D．由牛顿第二定律可得 可得，即可求出微粒运动的加速度，D正确。 故选D。 11. 如图所示为“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验装置图，把静电计的金属球与电容器右极板连接，金属外壳与左极板均接地，用静电计测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，下列选项中正确的是（　　） A. 将左极板上移少许，电容器的两极板所带电量应该减小 B. 将左极板上移少许，静电计指针的偏转角度应该会增大 C. 本实验可以用适当量程的电压表代替静电计进行实验 D. 左极板上移是为了探究平行板间的距离对电容的影响 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．在该装置中极板上带电量不变，则根据 ， 可知，当将左极板上移少许时，极板的正对面积减小，是为了探究平行板间的正对面积对电容的影响。则减小，增大使静电计的指针偏转角度增大。故AD错误，B正确； C．电压表和静电计原理不同，电压表需要有电流通过才可以使指针偏转，所以本实验不能用电压表代替静电计。故C错误。 故选B。 12. 图中有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到 B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（　　） A. U1∶U2＝1∶8 B. U1∶U2＝1∶1 C. U1∶U2＝1∶2 D. U1∶U2＝2∶1 【答案】A 【解析】 【详解】根据x=v0t可知，两种情况下带电粒子的运动时间之比 t1∶t2＝2∶1 偏转距离之比 y1∶y2＝1∶2 由y＝at2得两种情况下粒子的加速度之比 ＝·＝ 由于 a＝ U∝a，故 U1∶U2＝1∶8 故选A。 13. 在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=900Ω，R2=Ω。下列说法正确的是（　　） A. 当S1和S2均断开时，改装成的表是电流表 B. 当S1和S2均断开时，改装成的是量程为10V的电压表 C. 当S1和S2均闭合时，改装成的表是电压表 D. 当S1和S2均闭合时，改装成的是量程为1A的电流表 【答案】D 【解析】 【详解】A．当S1和S2均断开时，电流表G与R1串联，改装成的表是电压表,A错误； B．当S1和S2均断开时，电流表G与R1串联，改装成的表是电压表,其量程为 B错误； C．当S1和S2均闭合时，电流表G与R2并联，改装成的是电流表，C错误； D．当S1和S2均闭合时，电流表G与R2并联，改装成的是电流表，其量程为 Ｄ正确 故选D。 14. 如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，为待测电阻。如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（　　） A. 电流表示数大于通过的实际电流，根据测量计算的值大于真实值 B. 电流表示数等于通过的实际电流，根据测量计算的值大于真实值 C. 电压表示数大于两端的实际电压，根据测量计算的值小于真实值 D. 电压表示数等于两端的实际电压，根据测量计算的值小于真实值 【答案】B 【解析】 【详解】由电路可知，电流表示数等于通过的实际电流，由于电流表的分压作用，使得电压表示数大于两端的实际电压，根据 可知，测量计算的值大于真实值。 故选B。 15. 如图所示，，，，A、B两端电压恒定，则（　　） A. S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1:2 B. S闭合时，通过R1与R2的电流之比为3:1 C. S断开时，R1与R2的电压之比为1:1 D. S断开与闭合两种情况下，电阻R2两端的电压之比为8:9 【答案】A 【解析】 【详解】A． S闭合时，R1与R2两端的电压之比为 A正确； B ．S闭合时，通过R1与R2的电流之比为 B错误； C ．S断开时，R1与R2的电压之比为 C错误； D．S断开情况下，电阻R2两端的电压 S闭合两种情况下，电阻R2两端的电压 解得 D错误。 故选A。 二、实验题（共2题：共14.0分） 16. 某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻__________（填“×1”或“×100”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要__________（填“串联”或“并联”）__________Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。 【答案】 ①. 1 ②. ×100 ③. 并联 ④. 5.0 【解析】 【详解】（2）[1]因为多用电表选择的是欧姆挡，则电流从红表笔流入多用电表、黑表笔流出多用电表，从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出，所以应将图甲中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔与2端相连。 （3）[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，说明读数过大，需要换用更高倍率挡位，所以需要将多用电表挡位调到电阻“×100”挡。 （5）[3][4]由图乙可知毫安表的内阻为 如果需要将毫安表改成量程为0.6A的电流表，则需要并联分流电阻的阻值符合 整理并代入数据解得 17. 某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 【答案】 ①. 1 ②. 大 ③. 乙 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为 此时R1和R2的电流为 所以总电流为 即量程为0~1mA。 （2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。 （3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。 三、计算题（共2题：共26.0分） 18. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 【答案】（1）3.0×10－3N；（2）4.0×10－4kg；（3）2.0m/s 【解析】 【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力 （2）小球受力情况如图所示 根据几何关系可得 所以 （3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则 解得 19. 如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻。、为两个平行金属板，板长为，板间距离为。质量为、带电量为的颗粒从两金属板左端沿板间中线以的速度射入两板间。闭合开关S，调节电阻箱，使颗粒刚好打到下板右侧边缘的D点。颗粒重力不能忽略，取重力加速度为。求： （1）颗粒在两板间运动的加速度大小； （2）两板间电压U； （3）电阻箱的阻值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）颗粒在两板间做类平抛运动，平行于板方向匀速直线运动，运动时间为 垂直于板方向做初速度为零的匀加速运动 解得颗粒在两板间运动的加速度大小 （2）颗粒受电场力方向竖直向上，由牛顿第二定律可得 又 解得两板间的电压 （3）由欧姆定律可知 由闭合电路欧姆定律可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 临潼中学2023―2024学年度下学期高一年级 期末考试物理试卷 命题人： 审题人： 时长：75分钟 满分值：100分 一、单选题（共15题：共60.0分） 1. 三个大小相同的带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（ ） A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（　　） A. “元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则，质子和电子都是元电荷 B. 电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用 C. 若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右 D. 在高大的建筑物上安装避雷针的目的是直接导走云层中的电荷 3. 如图所示，真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为的等边三角形的顶点A、B、C处，已知每个点电荷的电荷量都是q，静电力常量为k，则A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 5. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐增大 C. A点的速度大于B点的速度 D. A点的电势能大于B点的电势能 6. 生产口罩的重要材料熔喷布，主要以聚丙烯为原料，用静电生产设备让聚丙烯熔喷布带上静电，可以作为口罩吸附层吸附有害物质。设备静电发生过程如图，某次试验接通直流高压电源（电压一定），平行板间的强电场击穿空气，让针尖端放出负离子电荷，后到达熔喷布里面，不计电荷重力，则（　　） A. 高压电源左端为正极 B. 电荷减速向下极板飞行 C. 电荷在平行板电场中电势能变小 D. 保持开关闭合，两板远离电场变强 7. 静止于坐标原点的点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系如图所示。、、为轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是：（　　） A. 、、三点的场强关系为： B. 、、三点的电势关系为： C. 、间的电势差关系为： D. 负电荷在、、三点的电势能关系为： 8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上不存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 9. 空间有一电场，各点电势随位置的变化情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度一定为零 B. 点与点的电场强度不相同 C. 和两点在同一等势面上 D. 将正电荷从移到，电荷的电势能增大 10. 真空中某竖直平面内存在一水平向右匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线（与水平方向成θ角）由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为v0，则（　　） A. 微粒定带正电 B. 微粒一定做匀速直线运动 C. 微粒的电势能一定减小 D. 可求出微粒运动的加速度 11. 如图所示为“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验装置图，把静电计的金属球与电容器右极板连接，金属外壳与左极板均接地，用静电计测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，下列选项中正确的是（　　） A. 将左极板上移少许，电容器的两极板所带电量应该减小 B. 将左极板上移少许，静电计指针的偏转角度应该会增大 C. 本实验可以用适当量程的电压表代替静电计进行实验 D. 左极板上移是为了探究平行板间的距离对电容的影响 12. 图中有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到 B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（　　） A. U1∶U2＝1∶8 B. U1∶U2＝1∶1 C U1∶U2＝1∶2 D. U1∶U2＝2∶1 13. 在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=900Ω，R2=Ω。下列说法正确的是（　　） A. 当S1和S2均断开时，改装成表是电流表 B. 当S1和S2均断开时，改装成的是量程为10V的电压表 C. 当S1和S2均闭合时，改装成的表是电压表 D. 当S1和S2均闭合时，改装成的是量程为1A的电流表 14. 如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，为待测电阻。如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（　　） A. 电流表示数大于通过的实际电流，根据测量计算的值大于真实值 B. 电流表示数等于通过的实际电流，根据测量计算的值大于真实值 C. 电压表示数大于两端的实际电压，根据测量计算的值小于真实值 D. 电压表示数等于两端的实际电压，根据测量计算的值小于真实值 15. 如图所示，，，，A、B两端电压恒定，则（　　） A. S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1:2 B. S闭合时，通过R1与R2的电流之比为3:1 C. S断开时，R1与R2的电压之比为1:1 D. S断开与闭合两种情况下，电阻R2两端的电压之比为8:9 二、实验题（共2题：共14.0分） 16. 某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻__________（填“×1”或“×100”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要__________（填“串联”或“并联”）__________Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。 17. 某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 三、计算题（共2题：共26.0分） 18. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 19. 如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻。、为两个平行金属板，板长为，板间距离为。质量为、带电量为的颗粒从两金属板左端沿板间中线以的速度射入两板间。闭合开关S，调节电阻箱，使颗粒刚好打到下板右侧边缘的D点。颗粒重力不能忽略，取重力加速度为。求： （1）颗粒在两板间运动的加速度大小； （2）两板间的电压U； （3）电阻箱的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$