广东省湛江市第二十一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

湛江市第二十一中学2024-2025学年第一学期高二期中考试 物理 考试时间：75分钟，满分：100分，命题人：迟营营 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题 1．北京时间2023年10月3日，据诺贝尔奖官方网站公布，2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。阿秒（as）这种时间尺度，适合用来描述电子在原子内部运动的情况，，例如电子绕氢原子核一周大约是。已知电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　） A． B． C． D． 2．生活在尼罗河的反天刀鱼，其沿身体的长度方向分布着电器官，这些器官周围的电场线分布如图所示。A、B、C、D为电场中的四点，下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的电势相等 B．B、C两点的电场强度不相同 C．A、B、C、D 四点中，A点电势最高 D．一正点电荷从B点移到D点，电势能减小 3．如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（   ） A．人在转动手柄的过程中创造了电荷 B．大金属球带正电是因为它有多余的电子 C．小金属球不带电是因为它内部没有电子 D．小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥 4．如图a所示为人体的细胞膜模型图，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块厚度均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示。初速度可视为零的一价氯离子（负电）仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到B点，下列说法正确的是（　　）   A．A点电势高于B点电势 B．氯离子的电势能增大 C．氯离子的加速度变大 D．若膜电位不变，当d增大时，氯离子进入细胞内的速度不变 5．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（    ） A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 6．下列关于电场线的说法中正确的是（   ） A．电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大 B．电场线就是电荷在电场中的运动轨迹 C．电场线弯曲的地方是非匀强电场，电场线为直线的地方是匀强电场 D．不存在两条平行的电场线 7．有一匀强电场，场强方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为，，AB的距离为4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e=1.6×10-19C）从A点移动到C点，那么电子的电势能的变化量为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指 B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大 C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小 D．当用手触摸屏幕时，手指和屏的接触面积的大小影响电容的大小 9．某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图甲、乙所示，则（　　） A．图甲中，电学元件A若为电阻，可当作定值电阻使用 B．图甲中，两电学元件阻值的关系为 C．图乙中，电学元件为非线性元件 D．图乙可能是小灯泡的伏安特性曲线 10．如图所示，用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表，接线柱a为公共接线柱。下列说法正确的是（　　） A．用a、b两个接线柱时电流表的量程为 B．用a、b两个接线柱时电流表的量程为 C． D． 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题 11．在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L、直径d和电阻R。 (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图A，则金属丝的直径为 mm。 (2)用电流表和电压表测金属丝的电流电压时读数如图C，则电压表的读数为 V，电流表的读数为 A。 (3)若用图中B测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值 。（“偏大”，“偏小”） 12．在“观察电容器的充、放电现象”实验中： 某同学的实验电路图如图甲所示，电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，C为电容器。 (1)当开关S接到“1”时，电容器处于 过程，（填“充电”或者“放电”），电容器所带的电荷量逐渐 （填“增加”或“减少”）。 (2)乙同学使用图甲电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。直流电源电压U=8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。 a.i-t图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2，则有S1 S2（选填“>”、“<”或“=”）； b.计算机测得S1=1200mA·s，则该电容器的电容为 F（保留两位有效数字）。 四、解答题 13．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为，现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场，小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角（，，g取），求： （1）这个匀强电场的电场强度E的大小； （2）此时细线拉力F的大小。 14．空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小，一带电粒子从A点移动到B点时，电场力做功，平行于电场线且A、B间的距离为，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的距离为且BC与电场线方向的夹角为，求： （1）粒子所带电荷量； （2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功； （3）A、C两点的电势差。 15．如图所示，电子由静止出发经过加速电场，再经偏转电场后射出电场，其中加速电压，偏转电压，偏转极板长L，相距d。电子质量m，电荷量e。（重力不计）。求： （1）电子离开加速电场时速度大小； （2）电子离开偏转电场时竖直方向发生的位移y； （3）若取走加速板，紧挨偏转电场中线左端射入初速度为的带电小球，小球质量为、带电量为q（q>0），改变偏转电场方向（上极板带负电，下极板带正电），要使小球射出偏转电场，求的范围（重力加速度为g）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湛江市第二十一中学2024-2025学年第一学期高二期中考试 物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D D C A C ABD AC BC 1．A 【详解】根据电流的定义式 故选A。 2．B 【详解】AC．根据沿电场方向电势降低可知，C点的电势高于B点的电势；结合等势面与电场线垂直，可知A、B、C、D 四点中，C点电势最高，故AC错误； B．由图中电场线分布可知，B、C两点的电场强度方向不相同，故B正确； D．根据 由于D点的电势高于B点的电势，且点电荷带正电，所以正点电荷从B点移到D点，电势能减小，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．人在转动手柄的过程中并没有创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，故A错误； B．大金属球带正电是因为大金属球的原子核的核外电子转移到了其他物体上，故B错误； C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球的原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误； D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．因为氯离子带负电，其仅在电场力作用下从图乙中的A点运动到B点，说明电场力方向沿A指向B，电场线由B指向A，所以A点电势低于B点电势，A错误； B．因为电场力对氯离子做正功，所以其电势能减小，B错误； C．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据 氯离子的加速度不变，C错误； D．根据动能定理 可知氯离子进入细胞内的速度v与距离d大小无关，又因为膜电位U不变，则氯离子进入细胞内的速度不变，D正确。 故选D。 5．C 【详解】当传感器所在处出现火情时，温度升高，的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流变大，路端电压变小，则报警器两端的电压U减小，电阻两端的电压增大，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，则流过的电流减小，即电流表示数I变小。 故选C。 6．A 【详解】A．电场线密的地方电场的强度大，根据可知，电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大，故A正确； B．电场线实际并不存在，用来描述电场分布的物理量，不是点电荷在电场中的运动轨迹，故B错误； CD．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，平行的等间距的电场线才表示匀强电场，故CD错误。 故选A。 7．C 【详解】设AB与AC之间的夹角为θ，则 AB沿场强方向的距离为 cm 则电场强度为 电子从A点到达C点时电势能的变化量为 A． 与分析不符，故A错误； B． 与分析不符，故B错误； C． 与分析相符，故C正确； D． 与分析不符，故D错误。 故选C。 8．ABD 【详解】A．电容式触摸屏在原理上把人的手指当作一个电容器元件的一个极板，把导体层当作另一极板，故选项A正确； BCD．手指和屏的接触面积大小会影响到电容大小，接触面积越大，即两极板的正对面积越大，电容越大，故选项BD正确，C错误。 故选ABD。 9．AC 【详解】A．在电阻的曲线中，斜率为电阻的倒数，根据图甲可知电学元件A的图线斜率恒定，故若A为电阻，可当作定值电阻使用，故A正确； B．从图甲可以看出，当两者电流相等时，A的电压较大，根据 可知 故B错误； C．由图乙可知，其电学元件为非线性元件，故C正确； D．小灯泡的电阻随灯泡两端的电压增加电阻变大，因此图乙不可能是小灯泡的伏安特性曲线，故D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】根据电路可知用a、b和a、c接线柱时电流表的量程分别为    ①    ② 则 所以用a、b两个接线柱时电流表的量程为，用a、c两个接线柱时电流表的量程为。将数据代入①②式可解得 ， 综上所述可知AD错误，BC正确。 故选BC。 11． 0.697~0.699 2.60 0.53 偏小 【详解】(1)[1]金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm (2)[2][3]电压表最小刻度为0.1V，则读数为2.60V，电流表最小刻度为0.02A，则读数为0.53A。 (3)[4]若用图中B测金属丝的电阻，由于电压表的分流作用，则电流的测量值偏大，则电阻的测量结果将比真实值偏小。 12．(1) 充电 增加 (2) = 0.15 【详解】（1）[1][2]当开关S接到“1”时，电容器与电源连接，电容器处于充电过程，电容器所带的电荷量逐渐增加； （2）[1][2]i-t图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2，根据 可知，面积S1表示电容器充完电后所带的电荷量；面积S2表示放电过程，电容器放出的电荷量，且 [3]根据电容的定义式可得 13．（1）；（2）0.0125N 【详解】（1）受力分析如图所示 根据共点力平衡有 解得 （2）根据受力分析几何关系可知 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A、B两点间的电势差为 根据可得，粒子所带电荷量为 （2）B、C两点沿电场线方向的距离为 则B、C两点间的电势差为 粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功为 （3）A、C两点的电势差为 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设电子离开加速电场时速度大小为，由动能定理得 解得 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，可分解为沿板方向的匀速直线运动和垂直板方向的匀加速直线运动。沿板方向 垂直板方向 解得 （3）设竖直向下为竖直方向的正方向，水平向右为水平方向的正方向；带电小球在沿着板的方向做匀速直线运动，设时间为，则 若带电小球贴着下极板边缘飞出电场 解得 若带电小球贴着上极板边缘飞出电场 解得 要使小球射出偏板，的范围 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$