精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题

建平中学2024学年第一学期期中教学质量检测 高二物理（B）试卷 说明： （1）本场考试时间为60分钟，总分100分； （2）请认真答卷，并用规范汉字书写。 一、选择题（共33分，1-7题为单项选择题，每题3分，8-10题为多项选择题，每题4分） 1. 通过实验发现电流通过电阻产生热量的规律的物理学家是（　　） A. 库仑 B. 安培 C. 焦耳 D. 特斯拉 2. 关于电场线与磁感线，下列说法中，正确的是（　　） A. 都是电场或磁场中实际存在的线 B. 都是封闭的曲线 C. 疏密都能反映各自场的强弱 D. 切向方向都是该处电荷或电流的受力方向 3. 以下说法正确的是（　　） A. 在一个以点电荷为中心，为半径的球面上，各处的电场强度都相同 B. 公式中的是放入电场中的检验电荷的电量 C. 公式只适用于真空中的电场 D. 在公式中，是点电荷产生电场在点电荷处的场强大小 4. 处于匀强电场中的点电荷，仅在电场力作用下，由静止开始移动时，它一定（　　） A. 从电势较高处向电势较低处移动 B. 从电势较低处向电势较高处移动 C. 从电势能较大处向电势能较小处移动 D. 从电势能较小处向电势能较大处移动 5. 如图所示，下列选项中，小磁针静止时极指向正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 图示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定是为（ ） A. I2R B. C. UI D. UI-I2R 7. 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（ ） A. O点的电场强度为零，电势最低 B. O点的电场强度为零，电势最高 C. 从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D. 从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 8. 图中所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是( ) A. 路端电压变小 B. 电流表的示数变小 C. 电源内阻消耗的功率变小 D. 电路的总电阻变大 9. 、、，三个粒子同时由同一点垂直场强方向进入偏转电场，不计重力及粒子间的相互作用力，其轨迹如图所示，其中恰好飞出电场，由此可以肯定（　　） A. 在飞离电场的同时，刚好打在负极板上 B. 和c同时飞离电场 C. 进入电场时，c的速度最大，的速度最小 D. 动能的增量相比，c的最小，和的一样大 10. 一个劲度系数为的绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为、带正电荷的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，当加入图中所示的场强为的匀强电场后，小球开始运动，下列说法正确的是（　　） A. 球的速度为零时，弹簧伸长 B. 球回不到原位置 C. 球作简谐振动，振幅等于 D. 运动过程中，是电势能、动能和弹性势能相互转化 二、填空题（11-13题，每空2分，14-15题每空3分，共24分） 11. 首先发现电流周围存在磁场的科学家是_____，（选填：“奥斯特”、“法拉第”、“安培”或“特斯拉”）。磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位的符号来表示应是_____。 12. “用DIS测某电源的电动势和内阻”的实验，得到如下左图所示的图，根据图像可知电源电动势为_____V，内阻为_____。 13. 如图，莱顿瓶主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有金属箔，瓶内的金属箔通过金属链和金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球。通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，则金属箔的厚度越厚，莱顿瓶储存电荷的本领______（选填“越强”、“越弱”或者“不变化”）。充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷量_____（选填“越多”、“越少”或者“不变化”）。 14. 如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器---可调高内阻电池。实验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率_____，电池内部消耗的电功率_____。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”） 15. 如图甲，在匀强磁场中，有一通电直导线受到的安培力大小为15N。则其方向为_____。若将该导线做成圆环（导线的长度和粗细均不变，a、b为导线两端点），放置在同一匀强磁场中，如图乙所示，保持通过导线的电流值不变，则圆环受到的安培力大小为_____N。 三、综合题（16题14分，情境题29分，共43分） 16. 在电荷量为的点电荷产生的电场中，若将无限远的电势规定为零时，则距离该点电荷处的电势为，其中为静电力常量。多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为和的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是V）。已知一电荷量为的正电荷以一定的初速度从点运动到点，求： （1）判断点电荷和的电性；（无需说明理由） （2）该正电荷从运动到时电势能的变化量； （3）和的比值。 密立根油滴实验 美国科学家密立根通过油滴实验，首次测量了最小电荷量，并获得1923年的诺贝尔奖。 密立根设计的实验装置如图，用喷雾器向一个透明的圆柱形容器里喷入带电油滴，油液被喷射撕裂成油滴时，一般都是带负电的。将容器中A、B板接入电路。我们可以通过改变极板间的电压（从零开始）来控制油滴的运动，假设极板间为匀强电场。 17. 根据实验要求，滑动变阻器应采用_____接法。在虚框内画出控制电路图，可用的器材有：滑动变阻器、电压表；并标出直流电源的正负极_____。 18. 调节电压，使得油滴处于悬浮状态。两极板间的电压为，极板间距为。设油滴质量为m，重力加速度为g，则油滴的带电量_____。 19. 重复对许多油滴进行实验之后，发现油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。我们把这最小固定值称之为_____，用符号e表示。 油滴在运动时会受到空气阻力，托克斯定律告诉我们空气阻力与下落速度成正比，请据此回答第4、5小题。 20. 若两极板间不加电压，请定性分析油滴由静止开始下落过程中的运动情况：____________。 21. 若两极板间加电压，油滴在极板间匀速下落的过程中，油滴（　　） A. 电势能减小 B. 机械能减小 C. 电场力大小等于重力大小 D. 向电势更高处运动 22. 某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图所示，在真空容器中有正对的两平行金属板和，两板与外部电路连接，两板间相距。外部电路电源电动势，内阻，保护电阻，电阻箱的阻值可调。实验时，电键闭合、断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油滴正好在两板中间处于静止状态，该油滴质量为，取，求： （1）该油滴带电性质及所带电量； （2）调节电阻箱，闭合电键，油滴将加速下落，求油滴下落到板的时间（结果保留三位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 建平中学2024学年第一学期期中教学质量检测 高二物理（B）试卷 说明： （1）本场考试时间为60分钟，总分100分； （2）请认真答卷，并用规范汉字书写。 一、选择题（共33分，1-7题为单项选择题，每题3分，8-10题为多项选择题，每题4分） 1. 通过实验发现电流通过电阻产生热量的规律的物理学家是（　　） A. 库仑 B. 安培 C. 焦耳 D. 特斯拉 【答案】C 【解析】 【详解】通过实验发现电流通过电阻产生热量的规律的物理学家是焦耳。 故选C。 2. 关于电场线与磁感线，下列说法中，正确的是（　　） A. 都是电场或磁场中实际存在的线 B. 都是封闭的曲线 C. 疏密都能反映各自场的强弱 D. 切向方向都是该处电荷或电流的受力方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线与磁感线是人们为了方便研究而在电场或磁场引入的假想的线，故A错误； B．电场线是非闭合曲线，磁感线是闭合曲线，故B错误； C．根据电场线与磁感线特点，疏密都能反映各自场的强弱，故C正确； D．电场线的切向方向为电场强度方向，即正电荷所受的电场力方向；磁感线方向为该点的磁感应强度方向，根据安培定则可知，磁感应强度方向并不是电流的受力方向，故D错误。 故选 C。 3. 以下说法正确的是（　　） A. 在一个以点电荷为中心，为半径的球面上，各处的电场强度都相同 B. 公式中的是放入电场中的检验电荷的电量 C. 公式只适用于真空中的电场 D. 在公式中，是点电荷产生电场在点电荷处的场强大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在一个以点电荷为中心，为半径的球面上，各处的电场强度大小相等，但方向不同，A错误； B．公式中的是指场源电荷的电荷量，B错误； C．公式适用于任何电荷产生的电场，C错误； D．在公式中，是点电荷产生电场在点电荷处的场强大小，D正确。 故选D。 4. 处于匀强电场中的点电荷，仅在电场力作用下，由静止开始移动时，它一定（　　） A. 从电势较高处向电势较低处移动 B. 从电势较低处向电势较高处移动 C. 从电势能较大处向电势能较小处移动 D. 从电势能较小处向电势能较大处移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．处于匀强电场中的点电荷，仅在电场力作用下，由静止开始移动时，电场力一定做正功，由功能关系可知，电势能一定降低，但由于点电荷电性未知，故不一定从电势较高处向电势较低处移动，也不一定从电势较低处向电势较高处移动，故A错误； B．以上分析可知，点电荷也不一定从电势较低处向电势较高处移动，故B错误； C．由静止开始移动时，电场力一定做正功，由功能关系可知，电势能一定降低，故从电势能较大处向电势能较小处移动，故C正确； D．以上分析可知，点电荷不可能从电势能较小处向电势能较大处移动，故D错误。 故选 C。 5. 如图所示，下列选项中，小磁针静止时极指向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得出，N极应靠近S极，S极应靠近N极，故AB错误； C．由右手螺旋定则，可得导线下方的磁场方向垂直纸面向里，所以N极应沿纸面向里，故C错误； D．由右手定则可知，通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，则小磁针N极靠近通电螺线管S极，故D正确。 故选D。 6. 图示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定是为（ ） A. I2R B. C. UI D. UI-I2R 【答案】C 【解析】 【详解】ABC. 无论是黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用P=UI求电功率，当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用I2R和求解，若是非纯电阻元件，欧姆定律不成立，没有这两个公式．故AB错误C正确． D. P=UI-I2R可以求其他的功率，不能用来求电功率，故D错误． 7. 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（ ） A. O点的电场强度为零，电势最低 B. O点的电场强度为零，电势最高 C. 从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D. 从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：将圆环等分成若干微小段，每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点，产生的电场的电场强度总大小相等、方向相反，矢量和为零，即最终在O点的总矢量和为零，即在O点处，电场强度为零．因为圆环带正电，因此，每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的左右两侧，产生大小相等、方向分别向外与x轴成相等角的电场，矢量和沿着x轴，由O点向两侧发散，各段叠加后总矢量和仍然沿着x轴，由O点向两侧发散，根据沿着电场线方向电势逐点降低的规律可知，O点的电势最高，故选项A、C错误，选项B正确；当从O点沿x轴正方向，趋于无穷远时，电场强度也为零，因此从O点沿x轴正方向，电场强度先变大，后变小，故选项D错误． 考点：本题主要考查了电场力的性质和能的性质问题，属于中档题． 8. 图中所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是( ) A. 路端电压变小 B. 电流表的示数变小 C. 电源内阻消耗的功率变小 D. 电路的总电阻变大 【答案】AB 【解析】 【详解】滑动触头由a端滑向b端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以路端总电阻减小，故电路总电流增大，路端电压减小，所以并联电路两端电压减小，即两端电压减小，故通过的电流减小，即电流表示数减小，电源内阻消耗的电功率，总电流增大，内阻不变，所以内阻消耗的电功率增大。 故选AB。 9. 、、，三个粒子同时由同一点垂直场强方向进入偏转电场，不计重力及粒子间的相互作用力，其轨迹如图所示，其中恰好飞出电场，由此可以肯定（　　） A. 在飞离电场的同时，刚好打在负极板上 B. 和c同时飞离电场 C. 进入电场时，c的速度最大，的速度最小 D. 动能的增量相比，c的最小，和的一样大 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．粒子在竖直方向加速度相同，根据 可知因ab竖直位移相同，则时间相同，可知在飞离电场的同时，刚好打在负极板上，因c竖直位移小于ab，可知时间较短，即当恰好飞出电场时，c早已飞出电场，选项A正确，B错误； C．水平方向根据 因bc水平位移相等，c用时间最短，可知 v0c>v0b ab时间相等，但a的水平位移小，可知 v0b>v0a 即进入电场时，c的速度最大，的速度最小，选项C正确； D．根据动能定理动能的增量 因c的竖直位移最小，ab竖直位移相等，可知c的最小，和的一样大，选项D正确。 故选ACD。 10. 一个劲度系数为的绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为、带正电荷的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，当加入图中所示的场强为的匀强电场后，小球开始运动，下列说法正确的是（　　） A. 球的速度为零时，弹簧伸长 B. 球回不到原位置 C. 球作简谐振动，振幅等于 D. 运动过程中，是电势能、动能和弹性势能相互转化 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球处于平衡位置时，电场力与弹簧的弹力平衡，弹簧伸长了，此时小球的速度不是零，而是最大，故A错误； B．小球在电场力作用下开始振动，由于电场力是恒力，且弹簧的弹力与伸长量成正比，因此小球将做简谐振动。由于电场力持续作用，小球会在一个新的平衡位置附近振动，在振动过程中，小球会经过原位置且速度为0，故B错误； C．小球做简谐运动，在平衡位置，有 解得 故C正确； D．小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功，故运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化，故D正确。 故选CD。 二、填空题（11-13题，每空2分，14-15题每空3分，共24分） 11. 首先发现电流周围存在磁场的科学家是_____，（选填：“奥斯特”、“法拉第”、“安培”或“特斯拉”）。磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位的符号来表示应是_____。 【答案】 ①. 奥斯特 ②. 【解析】 【详解】[1]发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特; [2]由磁感应强度表达式 因为 F=ma 故磁感应强度单位 12. “用DIS测某电源的电动势和内阻”的实验，得到如下左图所示的图，根据图像可知电源电动势为_____V，内阻为_____。 【答案】 ①. 2.9 ②. 7 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律 结合图像，图像纵截距表电动势大小 E=2.9V 图像斜率绝对值表电源内阻大小 13. 如图，莱顿瓶主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有金属箔，瓶内的金属箔通过金属链和金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球。通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，则金属箔的厚度越厚，莱顿瓶储存电荷的本领______（选填“越强”、“越弱”或者“不变化”）。充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷量_____（选填“越多”、“越少”或者“不变化”）。 【答案】 ①. 不变化 ②. 越多 【解析】 【详解】[1]根据可知金属箔的厚度越厚，莱顿瓶储存电荷的本领不变化； [2]玻璃瓶瓶壁越薄，则两个金属箔的距离越小，根据可知电容器的电容越大，根据可知莱顿瓶能容纳的电荷量越多。 14. 如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器---可调高内阻电池。实验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率_____，电池内部消耗的电功率_____。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”） 【答案】 ①. 减小 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]实验中调节滑动变阻器使得两个伏特表示数相等，故电路电源的内外电压相等，此时内外电阻相等，滑动变阻器的功率为 将挡板缓慢下压，内电阻横截面积减小，内电阻增大，滑动变阻器功率减小； [2]电池内部消耗的电功率为 可知开始时内外电阻相等，内电阻消耗功率最大。 将挡板缓慢下压，内电阻横截面积减小，内电阻增大， 内电阻消耗功率减小。 15. 如图甲，在匀强磁场中，有一通电直导线受到的安培力大小为15N。则其方向为_____。若将该导线做成圆环（导线的长度和粗细均不变，a、b为导线两端点），放置在同一匀强磁场中，如图乙所示，保持通过导线的电流值不变，则圆环受到的安培力大小为_____N。 【答案】 ①. 水平向左 ②. 或者4.50 【解析】 【详解】[1]根据左手定则可知，安培力方向水平向左。 [2]将该导线做成圆环后，设导线长为L，圆半径为 有效长度为 所受的安培力 三、综合题（16题14分，情境题29分，共43分） 16. 在电荷量为的点电荷产生的电场中，若将无限远的电势规定为零时，则距离该点电荷处的电势为，其中为静电力常量。多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为和的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是V）。已知一电荷量为的正电荷以一定的初速度从点运动到点，求： （1）判断点电荷和的电性；（无需说明理由） （2）该正电荷从运动到时电势能的变化量； （3）和的比值。 【答案】（1）带正电带负电 （2）0.4J （3） 【解析】 【小问1详解】 根据两点电荷周围的电势分布可判断，带正电，带负电； 【小问2详解】 该正电荷从运动到过程中，电场力做功 根据功能关系 可得 故该正电荷从运动到时电势能的变化量0.4J； 【小问3详解】 图中可知，O点电势为0。故 图中关系可知 联立解得 密立根油滴实验 美国科学家密立根通过油滴实验，首次测量了最小电荷量，并获得1923年的诺贝尔奖。 密立根设计的实验装置如图，用喷雾器向一个透明的圆柱形容器里喷入带电油滴，油液被喷射撕裂成油滴时，一般都是带负电的。将容器中A、B板接入电路。我们可以通过改变极板间的电压（从零开始）来控制油滴的运动，假设极板间为匀强电场。 17. 根据实验要求，滑动变阻器应采用_____接法。在虚框内画出控制电路图，可用的器材有：滑动变阻器、电压表；并标出直流电源的正负极_____。 18. 调节电压，使得油滴处于悬浮状态。两极板间的电压为，极板间距为。设油滴质量为m，重力加速度为g，则油滴的带电量_____。 19. 重复对许多油滴进行实验之后，发现油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。我们把这最小固定值称之为_____，用符号e表示。 油滴在运动时会受到空气阻力，托克斯定律告诉我们空气阻力与下落速度成正比，请据此回答第4、5小题。 20. 若两极板间不加电压，请定性分析油滴由静止开始下落过程中的运动情况：____________。 21. 若两极板间加电压，油滴在极板间匀速下落的过程中，油滴（　　） A. 电势能减小 B. 机械能减小 C. 电场力大小等于重力大小 D. 向电势更高处运动 22. 某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图所示，在真空容器中有正对的两平行金属板和，两板与外部电路连接，两板间相距。外部电路电源电动势，内阻，保护电阻，电阻箱的阻值可调。实验时，电键闭合、断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油滴正好在两板中间处于静止状态，该油滴质量为，取，求： （1）该油滴带电性质及所带电量； （2）调节电阻箱，闭合电键，油滴将加速下落，求油滴下落到板的时间（结果保留三位有效数字）。 【答案】17. ①. 分压 ②. 18. 19. 元电荷 20. 油滴做加速度逐渐减小的加速运动，直到空气阻力等于重力时，油滴做匀速直线运动 21. B 22. （1）带负电，；（2） 【解析】 【17题详解】 [1][2]根据实验要求，滑动变阻器起到改变电压的作用，所以滑动变阻器应采用分压接法。在虚框内画出控制电路图如下 【18题详解】 根据平衡条件可知 解得 【19题详解】 油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。我们把这最小固定值称之为元电荷。 【20题详解】 如果不加电压，则在重力作用下，加速运动，随着阻力增大，合力减小，所以油滴做加速度逐渐减小的加速运动，直到空气阻力等于重力时，油滴做匀速直线运动。 【21题详解】 油滴匀速下落，则电场力做负功，电势能增大，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，根据平衡可知，电场力与阻力之和与重力等大，油滴向下运动，靠近负极板，则电势逐渐降低。 故选B。 【22题详解】 （1）电键闭合、断开时，电路断路 该油滴处于静止状态，受力平衡 ， 解得 由于电场方向竖直向下，电场力竖直向上，故该油滴带负电； （2）闭合电键电容器与并联，因此 根据闭合电路欧姆定律 电场强度 根据牛顿第二定律 油滴下落到B板由运动学公式 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $