福建省福州市八县（市）协作校2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题

福州市八县（市）协作校2024—2025学年第一学期期中联考 高二物理试卷 【完卷时间：75分钟 ；满分：100分】 命题：福州第七中学 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．以下说法正确的是（ ） A． 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值 B． 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率 C． 在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同 D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大 2. A、B、C三点在同一直线上，AB:BC=1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为–4q的点电荷，其所受电场力为（ ） A. B. C. F D. –F 3. 如图（甲）为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设、、，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图线如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　 ） A．随着所加电压的逐渐增大，该导电 材料的导电性能变差 B．时，其电阻值R 为 10Ω C．时，其电解液的电阻率ρ为0.4Ω·m D．该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小 4. 直角坐标系xOy中，A、B两点位于x轴上，坐标如图所示，C、D位于y轴上，C、D两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负点电荷置于O点时，B点处的电场强度恰好为零，若将该负点电荷移到A点，则B点处场强的大小和方向分别为(静电力常量为k)(　　) A. ，沿x轴负方向 B. ，沿x轴正方向 C. ，沿x轴正方向 D. ，沿x轴负方向 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行，其中φa＝10 V，φc＝6 V，φd＝8 V，则下列说法正确的是(　　) A． b点电势φb＝8 V B． b点电势φb＝4 V C． 场强平行于ad方向 D． 场强方向垂直于bd向下 6. 如图所示的是一个电容式传感器，在金属a的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器，a与导电液体就是该电容器的两极，使该电容器充电后与电源断开，并将a与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极b与静电计外壳相连，则当导电液体深度h变大时（ ） A． 引起两极间正对面积变大 B． 电容器的电容将变小 C． 静电计指针偏角将减小 D． 电容器两极间的电压将变大 7. 如图所示，O点固定放置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，带电荷量为q，小球落下的轨迹如图中的实线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距OC的高度为h，若小球通过B点的速度为v，重力加速度为g，则下列叙述正确的是(　　) A．小球通过C点的速度大小是 B．小球通过C点的速度大小是 C．小球由A到C电场力做功是mgh－mv2 D．小球由A到C电场力做功是mv2＋mg(－h) 8. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知，电荷量分别为Q1 、Q2的点电荷场源，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是图像在x=1m处的切线，，下列说法正确的选项是（     ） A．两场源电荷均带负电，且|Q1|>|Q2| B．滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5N C．滑块向右运动过程中，速度始终减小 D．滑块向右一定可以经过x=4m处的位置 三、非选择题（共60分，其中9-12为填空题， 13为实验题，14-16为计算题） 9. (4分)在静电除尘器除尘机理的示意图中，a、b是直流高压电源的两极，图中P、M、N三点在同一直线上，且。尘埃在电场中通过某种 机制带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积以达 到除尘目的。由题意可知a是直流高压电源的 （填“正极” “负极”），电场中P、M间的电势差的绝对值 M、N 间的电势差的绝对值（填“大于”、“等于”、“小于”）。 10．(4分)长为3R的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到稳定状态后，棒内各点的合场强均为零，棒上的电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______；将导体棒拿走，点电荷在R处 产生的场强大小为______。（静电力常数用k表示） 11．(4分)如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的 静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点， 三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，静止 时，A、B两小球间细线的拉力为 ；剪断O点与A小球间细 线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为 。 12．(4分) 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成 θ 角，极板的长度为L，A板带负电，B板带正电，且B板接地。若一比荷（q/m）为k的带电小球恰能沿图中所示水平虚线向右通过电容器A、B板边缘，重力加速度大小为g，则A板的电势为　　　　，若小球离开电场时速度刚好为0，则运动时间为　　　　。 13．(6分) 某同学利用如图所示的实验电路观察平行板电容器的充放电。 (1)按如图所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接　　　　(选填“1”或“2”)，对电容器进行充电，一段时间后，记下数字电压表的读数。 (2)充电完成后，再将开关S接通另一端，观察到电流随 时间变化的情况是　　。 (3)如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时间将　　　　(选填“变长”、“不变”或“变短”)。 14． (12分) 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°，现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放。g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球通过最低点C时的速度大小； （3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。 15．(10分)如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD＝4 cm，其连线的延长线与金属板A成30°角。已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为－4.8×10－17 J，元电荷e＝1.6×10－19 C。求： （1）C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E； （2）若选取A板的电势φA＝0，C点距A板1 cm，电子在D点的电势能为多少？ 16．(16分) 如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的足够大的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求： (1)电子到MN的速度大小； (2)电子从释放到打到屏上所用的时间； (3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ； (4)电子打到屏上的点P′到点O的距离x 高二物理 — 6 — （共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福州市八县（市）协作校2024—2025学年第一学期期中联考 高二物理参考答案及评分标准 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 题 号 1 2 3 4 选项 D C C B 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 题 号 5 6 7 8 选项 AD AC BD AD 三、填空题 9. 负极（2分) 大于 (2分) 10. (2分) (2分) 11． 5mg＋qE (2分) qE (2分) 12. (2分) (2分) 13. (1)1 (2分) (2)C (2分) (3)变短 (2分) 14．(12分) （1）在B点，由平衡条件知，电场力F=mg tanθ（2分） F=0.75N．（2分） （2） 由A到C过程，由动能定理得：mgL－qEL=mvC2（2分） 解得vC=1m/s．（2分） （3）在C点，由牛顿第二定律：T－mg= m（2分） 解得细线对小球的拉力大小T=1.5N（2分） 15. (10分) （1）电子从C点移到D点 UCD＝＝ V＝300 V (2分) E＝＝ V/m＝1.5×104 V/m (2分) （2）d＝dCDsin 30°＋1 cm＝3 cm UAD＝Ed＝1.5×104×3×10－2 V＝450 V(2分) 由UAD＝φA－φD和φA＝0得(1分) φD＝－450 V(1分) 电子在D点的电势能为Ep＝qφD＝－1.6×10－19×(－450) J＝7.2×10－17 J(2分) 16．(16分) (1)从A点到MN的过程中，由动能定理得： eE·＝mv2(2分) 得：v＝(1分) (2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1 由牛顿第二定律和运动学公式得：a1＝＝(2分) v＝a1t1(2分) 从MN到屏的过程中运动的时间：t2＝(1分) 则运动的总时间为t＝t1＋t2＝3(1分) (3)设电子射出电场E2时平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为 a2＝＝(1分) 粒子在中间匀强电场E2运动的时间t3为：t3＝(1分) vy＝a2t3 tan θ＝(1分) 解得：tan θ＝2(1分) (4)如图所示，电子离开电场E2后，将速度方向反向延长交于E2电场的中点O′ 由几何关系知：tan θ＝(2分) 得：x＝3L (1分) 注：计算题其他正确解法，也给相应的分数。 高二物理 -第 1 页- 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$高二物理 -第 1 页- 共 3 页 福州市八县（市）协作校 2024—2025 学年第一学期期中联考 高二物理参考答案及评分标准 一、单项选择题（本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项符合题目要求） 题 号 1 2 3 4 选项 D C C B 二、双项选择题（本题共 4小题，每小题 6分，共 24分，在每小题给出的四个选项 中，有两项符合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分。） 题 号 5 6 7 8 选项 AD AC BD AD 三、填空题 9. 负极（2分) 大于 (2分) 10. 2 4 25 kq R (2分) 2   kq R (2分) 11． 5mg＋qE (2分) qE (2分) 12. tan cos gL k    (2分) 2� � sin � (2分) 13. (1)1 (2分) (2)C (2分) (3)变短 (2分) 14．(12分) （1）在 B点，由平衡条件知，电场力 F=mg tanθ（2分） F=0.75N．（2分） （2）由 A到 C过程，由动能定理得：mgL－qEL= mvC2（2分） 解得 vC=1m/s．（2分） （3）在 C点，由牛顿第二定律：T－mg= m （2分） 解得细线对小球的拉力大小 T=1.5N（2分） 高二物理 -第 2 页- 共 3 页 15. (10分) （1）电子从 C点移到 D点 UCD＝WCD q ＝ －4.8×10－17 －1.6×10－19 V＝300 V (2分) E＝ UCD dCDsin 30° ＝ 300 4×10－2×0.5 V/m＝1.5×104 V/m (2分) （2）d＝dCDsin 30°＋1 cm＝3 cm UAD＝Ed＝1.5×104×3×10－2 V＝450 V(2分) 由 UAD＝φA－φD和φA＝0得(1分) φD＝－450 V(1分) 电子在 D点的电势能为 Ep＝qφD＝－1.6×10－19×(－450) J＝7.2×10－17 J(2分) 16．(16分) (1)从 A点到 MN的过程中，由动能定理得： eE·L 2 ＝ 1 2 mv2(2分) 得：v＝ eEL m (1分) (2)电子在电场 E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为 a1，时间为 t1 由牛顿第二定律和运动学公式得：a1＝ eE1 m ＝ eE m (2分) v＝a1t1(2分) 从 MN到屏的过程中运动的时间：t2＝2L v (1分) 则运动的总时间为 t＝t1＋t2＝3 mL eE (1分) (3)设电子射出电场 E2时平行电场线方向的速度为 vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场 中的加速度为 a2＝eE2 m ＝ 2eE m (1分) 粒子在中间匀强电场 E2运动的时间 t3为：t3＝ L v (1分) vy＝a2t3 高二物理 -第 3 页- 共 3 页 tan θ＝vy v (1分) 解得：tan θ＝2(1分) (4)如图所示，电子离开电场 E2后，将速度方向反向延长交于 E2电场的中点 O′ 由几何关系知：tan θ＝ x L 2 ＋L (2分) 得：x＝3L (1分) 注：计算题其他正确解法，也给相应的分数。 高二物理 — 1 — （共 6 页） 福州市八县（市）协作校 2024—2025 学年第一学期期中联考 高二物理试卷 【完卷时间：75分钟 ；满分：100分】 命题：福州第七中学 一、单项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的） 1．以下说法正确的是（ ） A． 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值 B． 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率 C． 在一个以点电荷为中心，r 为半径的球面上各处的电场强度都相同 D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大 2. A、B、C 三点在同一直线上，AB:BC=1:2，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量 为 Q 的点电荷。当在 A 处放一电荷量为+q 的点电荷时，它所受到的静电力为 F；移去 A 处电荷，在 C 处放一电荷量为–4q 的点电荷，其所受电场力为（ ） A. 1 2 F B. 1 2 F C. F D. –F 3. 如图（甲）为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q 为电极，设 1ma  、 0.2mb  、 0.1mc  ，当里面注满某电解液，且 P、Q 加上电压后，其 U-I 图线如图（乙）所示，则 下列说法正确的是（ ） A．随着所加电压的逐渐增大，该导电 材料的导电性能变差 B． 10VU  时，其电阻值 R 为 10Ω C． 10VU  时，其电解液的电阻率 ρ为 0.4Ω·m D．该导电材料沿 PQ方向通电时比沿MN 方向通电时电阻小 高二物理 — 2 — （共 6 页） 4. 直角坐标系 xOy 中，A、B 两点位于 x 轴上，坐标如图所示，C、D 位于 y 轴上，C、D 两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为 Q 的负点电荷置于 O 点时，B 点处的电场强 度恰好为零，若将该负点电荷移到 A 点，则 B 点处场强的大小和方向分别为(静电力常量 为 k)( ) A. 3kQ 4l 2 ，沿 x 轴负方向 B. 3kQ 4l 2 ，沿 x 轴正方向 C. 5kQ 4l 2 ，沿 x 轴正方向 D. 5kQ 4l 2 ，沿 x 轴负方向 二、双项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求， 全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 5. 如图所示，匀强电场中有一平行四边形 abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行， 其中 φa＝10 V，φc＝6 V，φd＝8 V，则下列说法正确的是( ) A． b 点电势 φb＝8 V B． b 点电势 φb＝4 V C． 场强平行于 ad 方向 D． 场强方向垂直于 bd 向下 6. 如图所示的是一个电容式传感器，在金属 a 的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液 体中构成一个电容器，a 与导电液体就是该电容器的两极，使该电容器充电后与电源断开， 并将 a 与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极 b 与静电计外壳相连，则当导电 液体深度 h 变大时（ ） A． 引起两极间正对面积变大 B． 电容器的电容将变小 C． 静电计指针偏角将减小 D． 电容器两极间的电压将变大 高二物理 — 3 — （共 6 页） 7. 如图所示，O 点固定放置一个正点电荷，在过 O 点的竖直平面内的 A 点，自由释放一 个带正电的小球，小球的质量为 m，带电荷量为 q，小球落下的轨迹如图中的实线所示， 它与以 O 点为圆心、R 为半径的圆(图中虚线表示)相交于 B、C 两点，O、C 在同一水平 线上，∠BOC＝30°，A 距 OC 的高度为 h，若小球通过 B 点的速度为 v，重力加速度为 g， 则下列叙述正确的是( ) A．小球通过 C 点的速度大小是 2gh B．小球通过 C 点的速度大小是 v2＋gR C．小球由 A 到 C 电场力做功是 mgh－ 1 2 mv2 D．小球由 A 到 C 电场力做功是 1 2 mv2＋mg( R 2 －h) 8. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量 m=1kg 的带负电小滑块(可视为质点) 在 x=1m 处以 v0=2m/s 的初速度沿 x 轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数 μ=0.05。 在 x=0 及 x=5m 处有两个电性未知，电荷量分别为 Q1 、Q2的点电荷场源，滑块在不同位 置所具有的电势能 Ep如图乙所示，P 点是图线最低点，虚线 AB 是图像在 x=1m 处的切线， 210m/sg  ，下列说法正确的选项是（ ） A．两场源电荷均带负电，且|Q1|>|Q2| B．滑块在 x=3m 处所受合外力小于 0.5N C．滑块向右运动过程中，速度始终减小 D．滑块向右一定可以经过 x=4m 处的位置 高二物理 — 4 — （共 6 页） 三、非选择题（共 60 分，其中 9-12 为填空题， 13 为实验题，14-16 为计算题） 9. (4 分)在静电除尘器除尘机理的示意图中，a、b 是直流高压电源的两极，图中 P、M、 N 三点在同一直线上，且PM MN 。尘埃在电场中通过某种 机制带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积以达 到除尘目的。由题意可知 a 是直流高压电源的 （填“正极” “负极”），电场中 P、M 间的电势差的绝对值 PMU M、N 间的电势差的绝对值 MNU （填“大于”、“等于”、“小于”）。 10．(4 分)长为 3R 的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q 的点电荷放在距棒左端 R 处， 如图所示，当达到稳定状态后，棒内各点的合场强均为零，棒上的电荷在棒内中点处产 生的场强大小等于______；将导体棒拿走，点电荷在 R 处 产生的场强大小为______。（静电力常数用 k 表示） 11．(4 分)如图所示，A、B、C 三个小球（可视为质点）的质量分别为 m、2m、3m，B 小 球带负电，电荷量为 q，A、C 两小球不带电（不考虑小球间的 静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在 O 点， 三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为 E，静止 时，A、B 两小球间细线的拉力为 ；剪断 O 点与 A 小球间细 线的瞬间，A、B 两小球间细线的拉力为 。 12．(4 分) 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成 θ 角，极板的长度为 L，A 板 带负电，B 板带正电，且 B 板接地。若一比荷（q/m）为 k 的带 电小球恰能沿图中所示水平虚线向右通过电容器 A、B 板边缘， 重力加速度大小为 g，则 A 板的电势为 ，若小球离开 电场时速度刚好为 0，则运动时间为 。 高二物理 — 5 — （共 6 页） 13．(6 分) 某同学利用如图所示的实验电路观察平行板电容器的充放电。 (1)按如图所示电路原理图连接好实验电路，将开关 S 接 (选填“1”或“2”)，对 电容器进行充电，一段时间后，记下数字电压表的读数。 (2)充电完成后，再将开关 S 接通另一端，观察到电流随 时间变化的情况是 。 (3)如果不改变电路其他参数，只减小电阻 R，放电时间将 (选填“变长”、“不变” 或“变短”)。 14． (12 分) 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O，用一根长度为 l=0.20m 的绝缘轻线把质量为 m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在 O 点，小球静止 在 B 点时轻线与竖直方向的夹角为 θ=37°，现将小球拉至位置 A，使轻线水平张紧后由静 止释放。g 取 10m/s 2 ，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球通过最低点 C 时的速度大小； （3）小球通过最低点 C 时轻线对小球的拉力大小。 高二物理 — 6 — （共 6 页） 15．(10 分)如图所示，两平行金属板 A、B 间有一匀强电场，C、D 为电场中的两点，且 CD＝4 cm，其连线的延长线与金属板 A 成 30°角。已知电子从 C 点移到 D 点的过程中电 场力做功为－4.8×10 －17 J，元电荷 e＝1.6×10 －19 C。求： （1）C、D 两点间的电势差 UCD、匀强电场的场强大小 E； （2）若选取 A 板的电势 φA＝0，C 点距 A 板 1 cm，电子在 D 点的电势能为多少？ 16．(16 分) 如图所示，虚线 MN 左侧有一场强为 E1＝E 的匀强电场，在两条平行的虚线 MN 和 PQ 之间存在着宽为 L、电场强度为 E2＝2E 的匀强电场，在虚线 PQ 右侧距 PQ 为 L 处有一与电场 E2平行的屏。现将一电子(电荷量为 e，质量为 m，重力不计)无初速度地 放入电场 E1 中的 A 点，最后电子打在右侧的足够大的屏上，A 点到 MN 的距离为 L 2 ，AO 连线与屏垂直，垂足为 O，求： (1)电子到 MN 的速度大小； (2)电子从释放到打到屏上所用的时间； (3)电子刚射出电场 E2时的速度方向与 AO 连线夹角 θ的正切值 tan θ； (4)电子打到屏上的点 P′到点 O 的距离 x