广东省广州第六中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

2024～2025学年高二上学期期中考试 物 理 试 题 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试时间75分钟。 1、 单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分） 1. 物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情形是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（　 　） A． 电流 B．场强 C．电势 D．电容 2. 如图所示，金属板K受到紫外光照射时会不停地向右侧发射电子，金属网A在时间t内接收的电子数为n，电子电荷量为e，则电流表示数为（　 　） A． B． C． D． 3. 如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被集尘电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判断正确的是（　 　） A． 粉尘带正电 B． a点的电势比b点的电势高 C． 粉尘在a点的速度小于b点的速度 D． 粉尘在除尘管内运动过程中机械能守恒 4. 如图所示，A为带正电的金属板，所带电荷量大小为Q，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球可视为质点，用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态，静电力常量为k，则小球所在处的电场强度大小为（　 　） A． B． C． D． 5. 如图，△abc中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是（　 　） A．电场强度的大小为100V/m B．电场强度的方向沿ac方向 C．电子（带电量为e）从c点移动到b点，电势能减少4eV D．电子（带电量为e）从a点移动到c点，电场力做功为零 6. 为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音。液面下降时，下列分析正确的是（　 　） A． 电容器的电容变大 B． 电容器两端电压变大 C． 电容器所带电荷量减少 D．蜂鸣器电流由a流向b 7. 食盐（NaCl）晶胞是立方体结构，如图所示，灰色圆圈表示钠离子Na+, 白色圆圈表示氯离子Cl－, 带电荷量大小均为e。面abcd和面ijmn为晶胞的两个中垂面，o、p两点分别为上、下表面的中心。取无穷远处为零势能点，则（　 　） A．图中a、b两点的电势相同 B．图中a、b两点的场强相同 C．沿图中op线段，场强先减小后增大 D．沿图中op线段，电势先减小后增大 2、 多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分。每小题有不止一个正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分） 8.喷墨打印机的简化结构如图所示，墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度沿轴线射入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板间，金属板右端与纸的距离为。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是（　 　） A．仅增大v0    B．仅增大U     C．仅增大     D．仅增大d 9. 如图甲所示是某电场中的一条电场线，若有一质子以某一初速度仅在电场力的作用下，沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势φ随距A点的距离x变化的规律如图乙所示。则以下关于质子的v－t图像，Ek－x图像，a－t图像，E(电势能与动能之和)－x图像，正确的有（　 　） A B C D 10. 中国新一代粒子研究利器“超级陶粲”装置关键技术攻关项目已经启动，静电分析器是其重要的组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场，该静电场中任意一点的电场方向均沿半径方向指向圆心，大小均满足（k为与装置有关的常数，r为该点到圆心O的距离）。某次实验中一组粒子由入射口P进入静电分析器，沿轨迹做圆周运动，沿轨迹II做圆周运动。下列说法正确的是（　 　） A． 该电场为匀强电场 B． 粒子所受电场力小 C． 粒子的运动速度小 D． 两种粒子的动能相同 3、 实验题（本题共分16分） 11. （6分）小明同学在“用电流传感器观察电容器的充、放电过程”实验中，按图甲连接电路。 其中S是单刀双掷开关，C为电容器。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。实验前电容器不带电。 （1） 某次实验中，给电容器先充电后放电。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2，则S1 S2；（选填“>”、“<”或“=”）； （2）计算机测得S1=2.8mAs，已知直流电源输出电压恒为8V。可判断本实验中所用的电容器最可能是下列图中的 。 （3）由甲、乙两图可以判断，阻值 R1 R2（选填“>”、“<”或“=”） 12. （10分）小张同学测量由某种材料制成的金属丝的电阻率，待测金属丝的横截面为圆形。 实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻约几千欧）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝（电阻约为几欧）及导线若干。图甲 （1） 用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度L，用螺旋测微器测量 其直径D。某次测量结果如图甲所示，可得直径 mm。 （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx，要求电压从零开始变化。图乙是未完成的实物连线图，请补充连线。 图乙 图丙 （3） 闭合开关后，移动滑片取得多组数据。在坐标纸上建立U、I坐标系，并标出对应的实验数据点，如图丙所示。根据数据可以求出Rx= （结果保留两位有效数字）。 （4） 根据表达式 （用D、L、、表示）可以求出电阻丝的电阻率； （5）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，该同学将量程为2.5mA、内阻为200Ω的灵敏电流表与阻值为R1的定值电阻串联后，改装成量程为3V的电压表，则 Ω。 4、 计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 13. （10分）某实验小组设计了测油滴电量的装置，其原理简化如图所示。在真空绝缘容器中有正对的两平行金属板A和B，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带电。两板间相距d=0.6m，B板接地（电势为0）。电源电动势E0=300V，内阻r=1.0Ω，保护电阻R0=19.0Ω，电阻箱的阻值R可调。当电键S1闭合、S2断开时，从显微镜中发现有一个小油滴P正好在两板正中间处于静止状态。然后调节电阻箱R=5.0Ω，再闭合电键S2，油滴将下落。已知该油滴的质量为，取g=10m/s2，求：E0 ,r （1）求电键S2闭合后，AB板间场强E的大小； （2）求油滴P的带电量q的大小； （3）求静止时油滴P的电势能EP。 14.（13分）虚线右侧空间存在水平向左的匀强电场，E=6.0×105N/C，光滑圆弧一端连着粗糙水平面，另一端连着足够长的光滑竖直面。一电荷量q=5.0×10-8C、质量m=1.0×10-2 kg的带负电小物块在虚线处静止释放。已知AB长度x =2.7m，圆弧半径R=0.1m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，所有接触面均绝缘。求： （1） 小物块在AB段向右运动和向左运动时的加速度大小之比； （2） 小物块第一次到达C点时所受轨道的弹力F的大小； （3） 试判断小物块最终是否停在B处？并求物体在水平面运动的总路程s； 15．（15分）如图甲所示，真空中的电极K连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线水平射入偏转电场，、两板距离为d、、板长为，两板间加周期性变化的电场，如图乙所示，周期为，加速电压为，其中为电子质量、为电子电量，为、板长，为偏转电压的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求： （1）电子从加速电场飞出后的速度的大小； （2）时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距、间中线的距离； （3）0~T时间内进入偏转电场的电子，能从中线上方离开的电子数占总数的百分比（结果保留2位有效数字）。 物理试题 第 2 页 共 7 页 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024～2025学年高二上学期期中考试 物理答案及评分标准 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B C D C A BC AD BCD 1. 解析略 2. 【解析】根据电流的定义式，故B正确。 3. 【详解】带电粉尘整体向正极板弯曲，说明带电粉尘受力与电场线方向反向，所以粉尘带负电，故A错误；粉尘在运动过程中，于a ，b两处电场力方向与速度方向呈钝角，电场力做负功，电势能增大，动能减小，速度也减小，a点的电势高于b点电势，故B正确，C错误，D错误。 4. 【详解】对小球受力分析，如图所示 根据平衡条件得,又 解得 因金属板不能看成点电荷，故其在小球所在位置的电场强度不能用进行计算。 故选C。 5. 【解析】 （1）由于ac两点电势相等，故ac为一条等势线，电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直ac，且指向斜上方，，故AB错误； （2）电子从c点移动到b点，电场力做功为，电势能增加4eV，C错误； （3）电子从a点移动到c点，ac为一条等势线，电场力做功为0，故D正确。 6. 【详解】 （1） ，液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容C减小，A错误； （2） 开关闭合稳定时，电容器两端电压等于电源电动势，即电容器两端电压不变，B错误； （3） 根据Q=CU可知，C减小，电压U不变，则电容器所带电量Q减少，C正确； （4） 根据图示可知，电容器左侧极板带正电。液面下降时，电荷量Q减少，即电容器放电，通过蜂鸣器电流由b流向a，D错误； 7. 【详解】 （1） 将前后一个钠离子和一个氯离子看成等量异种电荷，等量异种电荷的中垂面为等势面，由电势叠加可知a、b两点电势相等，由电场叠加可知a、b两点场强大小相等、方向相反，故场强不相同。故A正确，B错误； （2） 将上方两个钠离子、两个氯离子分别看成等量同种电荷，这四个离子在op线段上任意一点的合场强均为零，同理，下方四个离子在op线段上任意一点的合场强也均为零。因此沿题图中op线段，电场强度大小不变。故C错误； （3） 平面 abcd 和平面ijmn为等势面，故沿题图中op线段电势不变，故D错误。 故选A。 8. 【解析】 粒子进入偏转电场时水平方向，竖直方向 出离电场后速度的反向延长线经过两板中点，可知，联立解得 要使纸上的文字尺寸放大，则Y变大，根据公式可判断答案为BC。 9. 【解析】 （1） 根据φ-x图象可知：从A到B，电势降低，即场强E的方向向右。质子带正电，故电场力F的方向向右。 （2） φ-x图像的斜率k=E，可知电场为匀强电场。则质子做匀加速直线运动，故A正确，C错误； （3） 由动能定理得：，所以动能与位移为一次函数，B错误；由能量守恒可知，质子的动能和电势能保持不变，故D正确． 故选AD． 10. 【解析】 （1） 场强，方向也不同，选项A错误； （2） ，故B正确。 （3） 由牛顿第二定律：，且，解得，可知两个粒子动能相同，故D正确；粒子质量大，速率小，选项C正确。 11. 【答案】（共6分） （1） =（2分） （2）B（2分） （3） <（2分） 【详解】 （1）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表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量；则面积S2表示的物理意义是放电过程，电容器放出的电荷量，则有； （2）电容器两板间电压为8V；由于2.8mAs，可得电容。 故本实验中所用的电容器最可能是图B。 （3）根据，由乙图可知充电时间小于放电时间，可判断充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流；根据，，则有 12. 【答案】（共10分，每题2分） （1）0.434~0.436 （2）如图（分压1分，外接1分） （3）4.5（4.2~4.8） （4） （5）1000 【详解】 （2） 待测电阻是小电阻，选择外接法; 电压从0开始，选择分压式。 （3） 由图像的斜率表示被测电阻的电阻值可得（4.2~4.8） （4） 由电阻定律可得，电阻丝的电阻率表达式 （5） 要串联的电阻为Ω=1000Ω 13．（10分= 3分+3分+3分+1分） 【答案】（1） （2） （3） 【解】 （1） 闭合S2，对电路： （1分） 场强 （2分） （2） S1闭合、S2断开： （1分） 油滴静止，受力平衡： （1分） 解得： （1分） （3） ， （1分） 根据平衡可判断，油滴带负电 则： （2分） （4）整题规范表达 （1分） 14.【答案】（13分= 3分+5分+4分+1分） （1） （2）0.43N （3）不会停在B点；s=4.05m （1）在AB段向右运动： （1分） 向左运动： （1分） 可得： （1分） （2） 从A到C： （2分） 得C点速度v=2m/s 在C点： （2分） 解得： （1分） （3）判断：因为，且圆轨道光滑，故不会停在B点 （1分） 多次往返后，物块在B点速度为零，并在圆周来回运动。 对全过程： （2分） 解得： （1分） （4）整题规范表达 （1分） 15．（15分= 3分+5分+7分） （1） ； （2） ； （3） 【解】 （1）加速电场中： （2分） 解得： （1分） （3） 在偏转电场中： 水平方向，匀速直线运动： 解得：（1分） 由图可知，时刻，，粒子向上偏转 竖直方向： （2分） 解得： （2分） （4） 判断：由上问可知电子在电场中的运动时间均为 当时： 解得：（方向：向上）（1分） 当： 解得：（方向：向下）（1分） 临界1：在时间内，设时刻射入电场中的电子偏转位移刚好为: 解得：临界1：2分 则：在时间内，时间内射入电场中的电子均可从中垂线上方飞出。 临界2：在这段时间内，与T相差的时刻射入电场中的电子偏转位移刚好为: 解得：临界2：2分 则：在时间内，时间内射入电场中的电子均可从中垂线上方飞出。 故： 从中线上方离开偏转电场的电子占比 （1分） 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$