精品解析：广东省惠州市惠州中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

惠州中学2023级高二年级上学期期中考试 物理试卷 一、单选题：（所给的选项中只有一个选项是正确的，本题共7小题，每题4分，共28分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 B. 公式和只适用点电荷形成的电场 C. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 D. 在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等 2. 如图所示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB=BC，一电子以一定的初速度从A点出发经B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A. 场强EA＞EB＞EC B. 电势φA＞φB＞φC C. 电势差UAB=UBC D. 电子的电势能 3. 如图所示，某同学在通电螺线管的附近与内部画出了a、b、c、d四个小磁针，其中小磁针b在螺线管内部。四个小磁针N极（黑色一端）指向对的是（ ） A. 小磁针a B. 小磁针b C. 小磁针c D. 小磁针d 4. 一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（ ） A. 在处的加速度为零 B. 在处的速度为零 C. 在O到间往复运动 D. 在O到间匀加速运动 5. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的电容C减小 B. 电容器的带电量Q增加 C. 图中电流从N流向M D. 电容器极板间的电场强度减小 6. 如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则下列说法正确的是（　　） A. B球和C球都带负电荷 B. B球带负电荷，C球带正电荷 C. B球和C球都带正电荷，所带电量不一定相等 D. B球和C球所带电量一定相等 7. 如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（ ） A. ，电源的输出功率最大 B. 时，消耗的功率最大 C. 时，电源的效率最高 D. 时，电源的输出功率最小 二、多选题：本题共3小题，每题6分，共18分，四个选项中有多个选项正确，选不全得3分，选错得0分。 8. 下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　　) A. 表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏 B. 红表笔是与表内的电源正极相连的 C. 测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D. 为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 9. 如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程（ ） A. 电场力对电子做正功 B. 电子的电势能增加 C. 电流方向由地面流向云层 D. 雷雨云底部与地面的电势差为 10. 如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 在加速电场中运动时间较短的是 B. 经加速电场加速度后，的动能较小 C. 在偏转电场中和的加速度之比为1:2 D. 在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。 （1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为_______mm； （2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有8Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择： A.电池组（6V，内阻约1Ω） B.电流表（0～3A，内阻约0.01Ω） C.电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω） D.电压表（0～6V，内阻约4kΩ） E.电压表（0～15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流2A） G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线若干 ①除了选项A、H和外，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______；（填写器材前的编号） ②为了使测量结果尽量准确、操作性更强，该同学设计了图b所示电路，请用笔画线完成剩余部分的连接_______； ③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L=_______。 12. 某一物理兴趣小组按照甲图所示的电路测量某电源的电动势E和内阻r，实验室准备器材如下： a．待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为几欧姆）； b．量程为3V的电压表V（不是理想电压表）； c．满偏电流的电流计； d．定值电阻； e．滑动变阻器R（阻值变化范围）； f．开关S一个； g．导线若干。 （1）给表头并上一个定值电阻使之成为一个新的电流表，则改装后的电流表量程为_____A，阻值为______Ω； （2）在电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和表头G的读数，做出如题图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势______V，内阻______Ω；（均保留两位有效数字）； （3）由实验原理分析系统误差得出电源电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 四、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15v，内电阻为r。电阻R1=4Ω、R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入AB板间的P位置恰能保持静止，P位置距离下级板距离h=15cm，若小球质量为m=2×10−2kg，电量q=1×10−2C，取g=10m/s2，求： （1）电容器两端的电压； （2）电源的内阻； （3）带电小球所处位置与下极板间的电势差。 14. 如图所示，两相同极板M、N的长度为L=0.6m，相距d=0.5m，为极板右边界，的右侧存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=15N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，半径R=1m，A与在同一竖直线，B与圆心在同一竖直线，圆弧AB圆心角为θ=53o，小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N间，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg、电荷量q=+0.5C，重力加速度g=10m/s2，，不计空气阻力。求： （1）小球在A点的速度大小vA； （2）M、N极板间的电势差U； （3）小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。 15. 如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限中有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限中有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小均为E，第四象限中有沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），在x=4l处垂直x轴放置一足够长的挡板。质量为m、电荷量为q的正离子以一定的初速度（未知）从A点沿x轴正方向开始运动，经O点进入第一象限，最终垂直打在挡板上，A点坐标为（−l，）。离子重力不计。求： （1）离子第一次经过x轴时的速度大小； （2）离子第二次经过x轴时的横坐标； （3）第四象限中电场强度大小的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠州中学2023级高二年级上学期期中考试 物理试卷 一、单选题：（所给的选项中只有一个选项是正确的，本题共7小题，每题4分，共28分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 B. 公式和只适用点电荷形成的电场 C. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 D. 在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同，与负试探电荷在该点的受力方向相反，故A错误； B．公式是电场强度的比值定义式，对任意电场均成立，是真空中点电荷电场强度的决定式，只适用点电荷形成的电场，故B错误； C．公式是电场强度的比值定义式，可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关，故C正确； D．根据点电荷的电场分布特征可知，在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度大小处处相等，方向不同，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB=BC，一电子以一定的初速度从A点出发经B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A. 场强EA＞EB＞EC B. 电势φA＞φB＞φC C. 电势差UAB=UBC D. 电子的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由于图中只有一根电场线，电场线分布的密集程度不确定，则电场强度的大小关系也不确定，电势差的关系也不能够确定，故AC错误； B．根据图像可知，电场方向向右，沿电场线电势降低，则有 故B正确； D．电子带负电，电场力方向与电场方向相反，即电子所受电场力方向向左，从A点出发经B点运动到C点过程，电场力做负功，电势能增大，则有 故D错误。 故选B。 3. 如图所示，某同学在通电螺线管的附近与内部画出了a、b、c、d四个小磁针，其中小磁针b在螺线管内部。四个小磁针N极（黑色一端）指向对的是（ ） A. 小磁针a B. 小磁针b C. 小磁针c D. 小磁针d 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对。 故选D。 4. 一电场中电势在x轴上的分布如图所示，一点电荷由O点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷（ ） A. 在处的加速度为零 B. 在处的速度为零 C. 在O到间往复运动 D. 在O到间匀加速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，图象的斜率表示电场强度，则在处的场强不为零，根据牛顿第二定律可知，该电荷在处的加速度不为零，故A错误； BCD．由于图象的斜率不变，则该电荷的加速度不变，该电荷做匀加速直线运动，所以在处的速度不为零，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的电容C减小 B. 电容器的带电量Q增加 C. 图中电流从N流向M D. 电容器极板间的电场强度减小 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．在按键的过程中，电容器两板间距d减小，则由 可知，电容器的电容C增大，两板电压U一定，根据 Q=CU 可知电容器的电量Q增加，电容器充电，则图中电流从M流向N，故B正确，AC错误； D．电容器两板间距d减小，两板电压U一定，根据 可知极板间的电场强度变大，故D错误。 故选B。 6. 如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则下列说法正确的是（　　） A. B球和C球都带负电荷 B. B球带负电荷，C球带正电荷 C. B球和C球都带正电荷，所带电量不一定相等 D. B球和C球所带电量一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】对B球受力分析如下： AB．B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态，则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，说明A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧。因A带负电，则可知B、C都应带正电，故AB错误； CD．由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（ ） A. ，电源的输出功率最大 B. 时，消耗的功率最大 C. 时，电源的效率最高 D. 时，电源的输出功率最小 【答案】B 【解析】 【详解】AD．当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，由于 所以时，电源输出功率最大，当外电阻与内阻相差越大，电源的输出功率越小，当滑动变阻器接入电路中的电阻为5时，电源的输出功率最小，故AD错误； B．将R等效到电源的内部，R0上的功率等于等效电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即 时，等效电源的输出功率最大，即上的功率最大，故B正确； C．当时，外电阻最大，路端电压最大，由 知电源的效率最大，故C错误； 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每题6分，共18分，四个选项中有多个选项正确，选不全得3分，选错得0分。 8. 下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是(　　) A. 表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度越疏 B. 红表笔是与表内的电源正极相连的 C. 测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻 D. 为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据 电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，A错误； B．在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极，B错误； C．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，C正确； D．当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差最小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，D正确。 故选CD。 9. 如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程（ ） A. 电场力对电子做正功 B. 电子的电势能增加 C. 电流方向由地面流向云层 D. 雷雨云底部与地面的电势差为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，A正确，B错误； C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，C正确； D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 在加速电场中运动时间较短的是 B. 经加速电场加速度后，的动能较小 C. 在偏转电场中和的加速度之比为1:2 D. 在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合 【答案】AD 【解析】 【详解】C．带电粒子在偏转电场中，加速度为 故在偏转电场中和的加速度之比为 2:1，故C错误； A．带电粒子在加速电场运动中 则有 解得 因在加速电场中的加速度更大，故在加速电场中运动时间较短的是，故A正确； B．带电粒子在加速过程中，根据动能定理 因的电量较大，故的动较大，故B错误； D．带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有 在偏转电场中做类平抛运动，有 ，， 联立解得 设速度偏向角 为θ , 则速度偏向角的正切值 故两粒子在同一加速电场中加速，再经过同一偏转电场偏转，可知y与相同，即两种离子的轨迹都重合，故 D 正确。 故选AD 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。 （1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为_______mm； （2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有8Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择： A.电池组（6V，内阻约1Ω） B.电流表（0～3A，内阻约0.01Ω） C.电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω） D.电压表（0～6V，内阻约4kΩ） E.电压表（0～15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流2A） G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线若干 ①除了选项A、H和外，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______；（填写器材前的编号） ②为了使测量结果尽量准确、操作性更强，该同学设计了图b所示电路，请用笔画线完成剩余部分的连接_______； ③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L=_______。 【答案】（1）0.730 （2） ①. C ②. D ③. F ④. ⑤. 【解析】 【小问1详解】 由图示螺旋测微器可知，其示数为 d=0.5mm + 23.0 × 0.01mm = 0.730mm 【小问2详解】 ①[1]电路最大电流约 故电流表选 C； [2]电源电动势为 6V ，故电压表选D ； [3]为方便实验操作，且最大允许电流合适，滑动变阻器应选 F。 ②[4]为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则滑动变阻器用分压式，因待测电阻约为 8Ω ，根据 可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法，则实物电路图如图所示 ③[5]由电阻定律得 解得 12. 某一物理兴趣小组按照甲图所示的电路测量某电源的电动势E和内阻r，实验室准备器材如下： a．待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为几欧姆）； b．量程为3V的电压表V（不是理想电压表）； c．满偏电流的电流计； d．定值电阻； e．滑动变阻器R（阻值变化范围）； f．开关S一个； g．导线若干。 （1）给表头并上一个定值电阻使之成为一个新的电流表，则改装后的电流表量程为_____A，阻值为______Ω； （2）在电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和表头G的读数，做出如题图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势______V，内阻______Ω；（均保留两位有效数字）； （3）由实验原理分析系统误差得出电源电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 ①. 0.5 ②. 0.2 ③. 3.0 ④. 2.5 ⑤. 等于 ⑥. 等于 【解析】 【详解】（1）[1]改装后的电流表量程为 [2]改装后的电流表电阻为 （2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有 化解得 可知图像的纵截距为电源电动势，有 斜率为 解得电源内阻为 （3）[5][6]该电流表读数为0时，电压表读数等于电源电动势，由第（2）小问可知，电源内阻已经精确计算了，所以该实验没有误差，即电源电动势的测量值和电源内阻的测量值都等于真实值。 四、计算题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15v，内电阻为r。电阻R1=4Ω、R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入AB板间的P位置恰能保持静止，P位置距离下级板距离h=15cm，若小球质量为m=2×10−2kg，电量q=1×10−2C，取g=10m/s2，求： （1）电容器两端的电压； （2）电源的内阻； （3）带电小球所处位置与下极板间的电势差。 【答案】（1）10V （2）1Ω （3）3V 【解析】 【小问1详解】 由题知，小球处于静止状态，对小球受力分析，由二力平衡可得 代入数据解得 U=10V 【小问2详解】 根据部分电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 r=1Ω 【小问3详解】 由题，可得 代入数据解得 UPB=3V 14. 如图所示，两相同极板M、N的长度为L=0.6m，相距d=0.5m，为极板右边界，的右侧存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=15N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，半径R=1m，A与在同一竖直线，B与圆心在同一竖直线，圆弧AB圆心角为θ=53o，小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N间，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg、电荷量q=+0.5C，重力加速度g=10m/s2，，不计空气阻力。求： （1）小球在A点的速度大小vA； （2）M、N极板间的电势差U； （3）小球运动到B点时对轨道的压力大小FN。 【答案】（1）5m/s （2）10V （3）55N 【解析】 【小问1详解】 根据运动的分解，由几何关系可得 解得 【小问2详解】 小球在平行金属板间做类平抛运动，则有 ， 由运动分解的几何关系有 根据牛顿第二定律有 联立解得 U=10V 【小问3详解】 小球从A点到B点的过程，根据动能定理有 小球在B点由牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律有 FN=F支=55N 15. 如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限中有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限中有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小均为E，第四象限中有沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），在x=4l处垂直x轴放置一足够长的挡板。质量为m、电荷量为q的正离子以一定的初速度（未知）从A点沿x轴正方向开始运动，经O点进入第一象限，最终垂直打在挡板上，A点坐标为（−l，）。离子重力不计。求： （1）离子第一次经过x轴时的速度大小； （2）离子第二次经过x轴时的横坐标； （3）第四象限中电场强度大小的可能值。 【答案】（1） （2）2l （3）或2E 【解析】 【小问1详解】 离子从A到做类平抛运动，则 在点时，设速度与轴正方向夹角为，则 解得 离子第一次经过x轴时的速度大小 解得 【小问2详解】 从点运动到第二次经过轴过程中，水平方向 竖直方向 解得 离子第二次经过轴时的横坐标为。 【小问3详解】 若离子在第四象限垂直打在挡板上，如图甲 离子做类平抛运动 解得 若离子在第一象限垂直打在挡板上，如图乙 在第四象限运动的水平位移为，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $