精品解析：广东省广州市育才中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

2024-2025学年广州市育才中学高二上物理期中考试卷 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度 B. 公式只适用于求真空中某点的电场强度 C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度 D. 公式适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中任意两点间的距离 2. 关于电势、电势差下列说法中正确的是（　　） A. 电场中某点的电势大小与零电势点的选取无关 B. Uab为正值，则a点的电势低于b点 C. 电势是矢量，有大小还有方向 D. 一正电荷由静止在匀强电场开始运动，则该电荷的运动方向是电势降低的方向（忽略重力） 3. 如图所示，要使静电计张角变大，可采用的方法有(　　) A. 用手接触一下负极板 B. 使两极板靠近些 C. 两板间插入塑料板 D. 使两板正对面积减小 4. 如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电。在它们连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. Q2带正电 B. Q1带电荷量小于Q2 C. b点处电场强度为零 D. ab连线上a点左侧电场强度向左，a点右侧电场强度向右 5. 如图所示，是一小灯泡的伏安特性曲线，把该灯泡与开关串联后接入某电路电源两端，已知该电源电动势为3.0V内阻为。当开关闭合后，下列说法中正确的是（　　） A. 此时灯泡消耗的功率约为1.0W B. 灯泡的电阻随电压的增大而减小 C. 此时流过灯泡的电流约为0.4A D. 此时灯泡的电阻约为 6. 如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R2的滑片时，微粒P向上运动，则下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器R2的滑片是向b端移动 B. 电流表读数增大 C. R3上消耗的电功率减小 D. 电源的输出效率增大 7. 如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为，都用长的丝线悬挂在点．静止时A、B相距为d，为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（　　） A. 将小球B的质量增加到原来的2倍 B. 将小球B的质量增加到原来的8倍 C. 将小球B的电荷量减小到原来的一半 D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的4倍 二、多选题 8. 在下面四种方案中，电压表的内阻为已知：电流表A及电压表的内阻均未知。从理论上分析，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量电阻阻值的是（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子做非匀变速运动 B. 粒子的末速度大小为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为 10. 如图所示，光滑足够长水平面上方空间有水平向右的匀强电场，长度、质量的绝缘长木板放在水平面上，从长木板的左端静止释放一质量为、电量为的小物块（可视为质点），已知小物块与长木板之间的动摩擦因数，电场强度，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小物块刚释放时的加速度大小是 B. 小物块从长木板的左端滑到右端的时间是2s C. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程电势能减少60J D. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程摩擦力对长木板做的功是10J 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度L=0.640m，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。 金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势4V，内阻可不计； 电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω； 电流表A2：量程0~3.0A，内阻约0.025Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值20Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径D=_________mm；从乙中读出金属丝的直径D=_________mm； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是_________，应选的滑动变阻器是_________；（填写仪器的字母代号） （3）本实验应选择电流表_________法（填“内接”或者“外接”），请从误差分析的角度简要说明原因：_______________________________________________________________________________。 （4）根据题目要求，在方框中补全实验电路图_________： 12. 某兴趣小组修复一个量程为的电压表，操作过程如下： （1）将电压表底座拆开后，展示其内部结构如图甲所示，图中是该表的3个接线柱，根据图甲画出如图乙所示的电路图。选择的量程时，应接入电路的两个接线柱是______（填“”或“”）。 （2）取出表头G发现表头完好，并用标准电流表测出表头G满偏电流为3mA。 （3）测量表头G的内阻：按照如图丙所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到______端（填“e”或“f”），先闭合开关，调节______，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的，此时电阻箱的示数为，则表头G的内阻为______Ω。 （4）经检测除损坏以外，其余元件均完好，要修复该电压表，需用______Ω电阻替换。 （5）步骤（3）测量表头G的内阻比实际值______。（填“偏大”或“偏小”） 四、解答题 13. 密立根油滴实验装置如图所示： 两块间距为d的平行金属板A、B分别与电源正、负极相接。当两极板间不加电压时，带电油滴最后以速度匀速竖直下落；当两板间加上电压U时，该带电油滴最后以速度匀速竖直上升。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比， 即，其中比例系数k已知，取重力加速度为g。求： （1）判断该带电油滴带什么电； （2）油滴的质量； （3）求该油滴所带电荷量q。 14. 如图，质量的带正电小球套在光滑的竖直绝缘细杆上，杆底端固定一个与小球电荷量相等的小球，整个装置处在真空中。小球从离底端的位置由静止释放后沿杆下滑，刚释放时加速度大小已知静电力常量，取重力加速度求： （1）小球所带的电荷量： （2）小球速度最大时与的距离。 （3）已知小球的最大速度为求（2）下降H过程中库仑力所做的功W。 15. 静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。在QNCD区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板，两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知加速电场的电压为U，虚线位置场强方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；。离子重力不计。 （1）试判断离子带什么电？加速电场中左、右两极板哪板电势高？ （2）求虚线位置场强大小。 （3）要使离子恰好从Q点离开电场，试求NQ、CD两板间的电压和离子离开Q点时的动能； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年广州市育才中学高二上物理期中考试卷 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度 B. 公式只适用于求真空中某点的电场强度 C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度 D. 公式适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中任意两点间的距离 【答案】A 【解析】 【详解】公式是电场强度定义式，适用于一切电场强度的计算，而公式只适用于真空中的点电荷产生的电场强度的计算，公式适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中两点间沿场强方向的距离，不是任意两点间的距离，故A正确，BCD错误； 故选A。 2. 关于电势、电势差下列说法中正确的是（　　） A. 电场中某点的电势大小与零电势点的选取无关 B. Uab为正值，则a点的电势低于b点 C. 电势是矢量，有大小还有方向 D. 一正电荷由静止在匀强电场开始运动，则该电荷的运动方向是电势降低的方向（忽略重力） 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场中某点的电势大小都是相对零电势点来说的。零电势点不同，某点的电势大小可能就不同，故A错误； B．根据公式 得Uab为正值，则a点的电势高于b点，故B错误； C．电势是标量，只有大小没有方向，故C错误； D．一正电荷忽略重力，由静止在匀强电场中开始运动，该正电荷运动的方向为受到的静电力的方向，也是电场线的方向，而沿着电场线方向电势降低，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，要使静电计张角变大，可采用的方法有(　　) A. 用手接触一下负极板 B. 使两极板靠近些 C. 两板间插入塑料板 D. 使两板正对面积减小 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由于负板接地，用手触摸时，仍接地，故对电量没有影响，电势差保持不变，静电计张角不变，故A错误。 B. 电容器电量不变，减小两极板间的距离，则d减小，则由决定式，可得是容器的电容增大；则由Q=UC可知，电势差减小，张角变小，故B错误； C. 电容器电量不变，在两板间插入塑料板时，即介电常数增大，则C增大，由Q=UC可知，电势差减小，张角变小，故C错误； D. 电容器电量不变，减小正对面积时，，电容减小，因电量不变，则由Q=UC可知，电压增大，则静电计张角增大，故D正确。 4. 如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电。在它们连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. Q2带正电 B. Q1带电荷量小于Q2 C. b点处电场强度为零 D. ab连线上a点左侧电场强度向左，a点右侧电场强度向右 【答案】C 【解析】 【详解】C．从图像可知，粒子从a到b做加速度减小的减速运动，在b点时试探电荷的加速度为零，则受到的电场力为零，所以b点处电场强度为零，故C正确； AB．b点场强为零，可知Q1、Q2在b点处的场强大小相等，方向相反，由于Q1带正电，则Q2带负电；根据点电荷场强公式 由于Q1到b点距离大于Q2到b点距离，则Q1的电量大于Q2的电量，故AB错误； D．从图像可知，粒子从a到b做减速运动，电场力做负功，电场力方向向左，试探电荷带正电，则电场方向向左；粒子从b继续向右做加速运动，电场力做正功，电场力方向向右，则电场方向向右，可知ab连线上b点左侧电场强度向左，b点右侧电场强度向右，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，是一小灯泡的伏安特性曲线，把该灯泡与开关串联后接入某电路电源两端，已知该电源电动势为3.0V内阻为。当开关闭合后，下列说法中正确的是（　　） A. 此时灯泡消耗的功率约为1.0W B. 灯泡的电阻随电压的增大而减小 C. 此时流过灯泡的电流约为0.4A D. 此时灯泡的电阻约为 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．在I-U图像中做出电源的特征曲线，如图所示 可知，灯泡与电源组成的闭合回路中，灯泡两端电压为1.5V，流过灯泡的电流为0.8A，由欧姆定律可知 此时灯泡消耗的功率约为 故D正确，AC错误； B．根据 可知I-U图像中图线上各点切线的斜率表示灯泡电阻的倒数，由图可知灯泡的电阻随电压的增大而增大。故B错误。 故选D。 6. 如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R2的滑片时，微粒P向上运动，则下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器R2的滑片是向b端移动 B. 电流表读数增大 C. R3上消耗的电功率减小 D. 电源的输出效率增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】电容器、滑动变阻器R2和R3并联后，再与R1串联，接在电源两端。假设滑动变阻器R2的滑片向b端移动，此时滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 可知，干路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分两端的电压减小，平行金属板两端电压减小，微粒P将向下运动，故滑片是向a端移动，A错误；． B．当滑片是向a端移动时，接入电路的电阻增大，总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，R1两端电压减小，R3两端电压增大，流过R3的电流增大，又干路电流减小，故流过R2的电流减小，即电流表读数减小，故B错误； C．由于流过R3的电流增大，故R3上消耗的电功率增大，故C错误； D．由电源的输出效率 可知，当路端电压增大时，电源的输出效率增大，故D正确。 故选Ｄ。 7. 如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为，都用长的丝线悬挂在点．静止时A、B相距为d，为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（　　） A. 将小球B的质量增加到原来的2倍 B. 将小球B的质量增加到原来的8倍 C. 将小球B的电荷量减小到原来的一半 D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】B受重力、绳子的拉力及库仑力作用，如图所示 根据平衡条件可得 所以 为使平衡时AB间距离减为d/2，可将小球B的质量增加到原来的8倍，或者将小球B的电荷量减小到原来的八分之一，或者将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍。 故选B。 二、多选题 8. 在下面四种方案中，电压表的内阻为已知：电流表A及电压表的内阻均未知。从理论上分析，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量电阻阻值的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A选项图中电压表的内阻为已知，可以求出流过电压表的电流，因此可以准确求出通过电阻的电流，电压表可以得出电阻两端的电压，可以准确测量电阻阻值，故A错误； B．B选项图中，由于电压表的分流作用，测得流过电阻的电流偏大，导致不能准确测量电阻阻值，故B正确； C．C选项图中，由于电流表A的分压作用，测得电阻两端的电压偏大，导致不能准确测量电阻阻值，故C正确； D．D选项图中电压表的内阻为已知，可以求出流过电压表的电流即流过电阻的电路，通过两个电压表电压只差求出电阻两端的电压，可以准确求出电阻阻值，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个电荷量为、质量为m的带电粒子以初速度紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子做非匀变速运动 B. 粒子的末速度大小为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为在匀强电场中，电场力是恒力，因此会产生恒定的加速度，所以粒子做匀变速运动，A错误； B．粒子离开电场时，合速度与水平方向夹角为，由速度关系得合速度为 B正确 C．粒子在匀强电场中做类平抛运动，在水平方向上 在竖直方向上 由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向下，C正确； D．粒子做类平抛运动，在竖直方向上 解得 D错误。 故选BC。 10. 如图所示，光滑足够长水平面上方空间有水平向右的匀强电场，长度、质量的绝缘长木板放在水平面上，从长木板的左端静止释放一质量为、电量为的小物块（可视为质点），已知小物块与长木板之间的动摩擦因数，电场强度，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小物块刚释放时的加速度大小是 B. 小物块从长木板的左端滑到右端的时间是2s C. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程电势能减少60J D. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程摩擦力对长木板做的功是10J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．假设小物块与长木板相对滑动，小物块刚释放时的加速度是，长木板的加速度是，根据牛顿第二定律得 代入数据得 所以假设成立，故A错误； 设小物块从长木板的左端滑到右端的时间为t，则 代入数据得 故B正确； C．小物块从长木板的左端滑到右端的过程中的位移为 小物块从长木板的左端滑到右端，电场力对小物块做功 故电势能减少60J，C正确； D．长木板的位移 小物块从长木板的左端滑到右端的过程中摩擦力对长木板做的功 D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度L=0.640m，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。 金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势4V，内阻可不计； 电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω； 电流表A2：量程0~3.0A，内阻约0.025Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值20Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径D=_________mm；从乙中读出金属丝的直径D=_________mm； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是_________，应选的滑动变阻器是_________；（填写仪器的字母代号） （3）本实验应选择电流表_________法（填“内接”或者“外接”），请从误差分析的角度简要说明原因：_______________________________________________________________________________。 （4）根据题目要求，在方框中补全实验电路图_________： 【答案】（1） ①. 0.830 ②. 0.8 （2） ①. A1 ②. R1 （3） ①. 外接 ②. 电压表示数准确，而电压表分流较小，电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，金属丝的直径为 [2]该游标卡尺的精确度为0.1mm，金属丝的直径为 【小问2详解】 [1][2]电源电动势为4V，待测电阻大约为4Ω，故最大电流为1A，再考虑到其他电阻，故应选的电流表是A1，要求电压从零开始调节，滑动变阻器应选择阻值较小的R1便于调节，误差较小。 【小问3详解】 [1][2]由于待测电阻值较小，应选择电流表外接法，这样电压表示数准确，而电压表分流较小，电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值，电阻的测量误差较小。 【小问4详解】 测量电路如图所示 12. 某兴趣小组修复一个量程为的电压表，操作过程如下： （1）将电压表底座拆开后，展示其内部结构如图甲所示，图中是该表的3个接线柱，根据图甲画出如图乙所示的电路图。选择的量程时，应接入电路的两个接线柱是______（填“”或“”）。 （2）取出表头G发现表头完好，并用标准电流表测出表头G满偏电流为3mA。 （3）测量表头G的内阻：按照如图丙所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到______端（填“e”或“f”），先闭合开关，调节______，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的，此时电阻箱的示数为，则表头G的内阻为______Ω。 （4）经检测除损坏以外，其余元件均完好，要修复该电压表，需用______Ω电阻替换。 （5）步骤（3）测量表头G的内阻比实际值______。（填“偏大”或“偏小”） 【答案】 ①. ②. ③. 滑动变阻器滑片 ④. ⑤. ⑥. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]根据串联分压原理可知，与表头G串联的总电阻越大，电压表量程越大，选择的量程时，应接入电路的两个接线柱是。 （3）[2][3]由图丙可知，滑动变阻器为限流接法，则闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，即滑动变阻器滑片应移到端，先闭合开关，调节滑动变阻器滑片，直至表头G指针满偏。 [4]闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的，此时认为干路电流仍为，则有 解得 （4）[5]结合上述分析可知，接入电路的两个接线柱是时，电压表的量程为，则有 解得 （5）[6]步骤（3）测量表头G的内阻时，闭合开关之后，干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则测量表头G的内阻比实际值偏小。 四、解答题 13. 密立根油滴实验装置如图所示： 两块间距为d的平行金属板A、B分别与电源正、负极相接。当两极板间不加电压时，带电油滴最后以速度匀速竖直下落；当两板间加上电压U时，该带电油滴最后以速度匀速竖直上升。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比， 即，其中比例系数k已知，取重力加速度为g。求： （1）判断该带电油滴带什么电； （2）油滴的质量； （3）求该油滴所带电荷量q。 【答案】（1）带负电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）两板间加电压时带电油滴向上运动，说明电场力竖直向上，而电场方向竖直向下，故油滴带负电。 （2）不加电压时，根据平衡条件有 解得 （3）在极板间加上电压，极板间的电场强度为 油滴向上匀速运动，根据平衡条件有 解得 14. 如图，质量的带正电小球套在光滑的竖直绝缘细杆上，杆底端固定一个与小球电荷量相等的小球，整个装置处在真空中。小球从离底端的位置由静止释放后沿杆下滑，刚释放时加速度大小已知静电力常量，取重力加速度求： （1）小球所带的电荷量： （2）小球速度最大时与的距离。 （3）已知小球的最大速度为求（2）下降H过程中库仑力所做的功W。 【答案】（1）；（2）（3） 【解析】 【详解】（1）小球刚释放时受重力与库仑力，根据牛顿第二定律，则有 其中刚释放时加速度大小为 综上所解得 （2）当小球加速度时，速度最大，则有 解得 （3）对小球速度最大，用动能定理，有 解得 15. 静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。在QNCD区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板，两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知加速电场的电压为U，虚线位置场强方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；。离子重力不计。 （1）试判断离子带什么电？加速电场中左、右两极板哪板电势高？ （2）求虚线位置场强大小。 （3）要使离子恰好从Q点离开电场，试求NQ、CD两板间的电压和离子离开Q点时的动能； 【答案】（1）离子带正电，左极板电势高 （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，离子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，所以离子所受电场力的方向与场强方向一致，故离子带正电；由于离子在加速电场中由静止释放，受到向右的电场力，正电荷所受电场力的方向与场强方向一致，故加速电场中的电场线水平向右，则左极板电势高。 【小问2详解】 在加速电场中，由动能定理 在静电分析器中由电场力提供向心力 联立解得虚线位置场强大小为 【小问3详解】 离子做类平抛运动，恰好能打在Q点，设，则有 由牛顿第二定律得 联立解得NQ、CD两板间的电压 据动能定理 解得离子离开Q点时的动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $