精品解析：广东省广州市真光中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

广州市真光中学2024学年第一学期期中考试 高二物理试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列说法正确的是（ ） A. 元电荷实质是电子 B. 温度越高，电阻率越大 C. ，，三个物理量都是采用比值定义法定义的 D. 电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．元电荷是指一个电子所带的电荷量， 元电荷是最小电荷单位，并不是指电子或质子本身，故A错误； B．金属的电阻率与温度的关系是温度越高电阻率越大，但是半导体的电阻率是随温度的升高而减小的，故B错误； C．，，三个物理量都是采用比值定义法定义的，故C正确； D．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（ ） A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中，电势能减小 D. 粒子从L到M的过程中，动能减少 【答案】A 【解析】 【详解】AC．根据图中等势面形状可知此电场是点电荷形成，由带正电粒子的轨迹可知，粒子受到的电场力为斥力，则场源点电荷带正电，粒子从K到L的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，故A正确，C错误； BD．粒子从L到M的过程中，电场力先做负功后做正功，所以粒子的动能先减小后增加，故BD错误。 故选A。 3. 如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（　　） A. 1.1m B. 1.6m C. 2.1m D. 2.7m 【答案】A 【解析】 【详解】根据U=Ed可得安全距离至少为 dmin＝m＝1.1m 故选A。 4. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有三个点，其电势分别为，是等腰直角三角形，斜边，是AC的中点，则匀强电场的场强大小与方向是（　　） A. 、由A指向B B. 、由A指向C C. 、由A指向B D. 、由A指向C 【答案】D 【解析】 【详解】在匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这两点电势的平均值，D是A、C连线的中点，则D点的电势 又因为 所以B、D的连线是等势线，因为匀强电场的电场线与等势面垂直，且由几何关系可得AC与BD垂直，则电场沿着AC由A指向C，大小为 故选D。 5. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出U-I图线如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中P为电压表 B. 图甲中Q为电流表 C. 由图乙可求得短路电流为0.4A D. 由图乙可求得电池内阻为0.5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图甲中P与滑动变阻器串联，为电流表；图甲中Q与滑动变阻器并联，为电压表，故AB错误； C．由图乙可求得两端电压为1.0V时，电路中电流为0.4A，不是短路电流，故C错误； D．由闭合电路欧姆定律，可得 则图像的斜率的绝对值表示电池的内阻 故D正确。 故选D。 6. 图示为某电容传声器结构示意图；当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容变大 B. 极板的带电量增大 C. 膜片与极板间的电场强度减小 D. 电阻中无电流通过 【答案】C 【解析】 【详解】A．振动膜片振动时，膜片与极板距离增大，电容器两极板的距离增大，由公式 可知，电容减小，故A错误； B．由公式Q=CU可知，在U不变的情况下，电容减小，电容器所带电荷量Q减小，故B错误； C．由公式U=Ed可知，U不变，间距d增大，则场强E减小，故C正确； D．极板的带电量减小，放电，电阻R中有电流通过，且电流方向向上，故D错误； 故选C。 7. 一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示,起始点O为坐标原点,下列关于电势、粒子的动能EK、电场强度E、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】v-t图象的斜率表示加速度，则知粒子的加速度减小，由牛顿第二定律知 qE=ma，得场强E逐渐减小，由知φ-x图象切线斜率是变化的，所以，φ-x图象是曲线，故A错误．v减小，则知动能Ek减小，故B错误．E随时间减小，粒子做减速直线运动，E可能随x均匀减小，故C正确．a随时间减小，粒子做减速直线运动，a随x增大而减小，故D错误． 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零，此时电子秤示数为零，给A、B带上同种电荷，A、B电荷可看成点电荷。下列说法正确的是（　　） A. 实验中A、B所带电荷量可以不相等 B. A对B的库仑力与B对A的库仑力大小相等 C. 电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D. 用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数减半 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．库仑力是电荷间的相互作用力，库仑力与电荷所带电荷量的多少有关，与电荷间的距离有关，在探究库仑力的规律时，不一定A、B所带电荷量必须相等，A正确； B．A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对相互作用力，故大小相等，B正确； C．两电荷间的库仑力与它们间的距离的二次方成反比，C错误； D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，则C与A分别所带电荷量是原A所带电荷量的一半，因A、B间的库仑力与它们所带电荷量的乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，a、b为位于球体直径两端的等量异种电荷，其中a为正电荷，b为负电荷．A与C、B与D、E与F分别为球面上关于球心O对称的两点，其中A，B，C、D位于同一水平圆周上，EF垂直ab连线，下列说法正确的是（　　） A. A、C两点电场强度相同 B. A、B两点电场强度相同 C. C、D两点电势相等 D. E、F两点电势相等 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由等量异种电荷对称性可知，A、C两点场强大小方向都相同，A、B两点电场强度大小相等方向不同， B错误A正确； CD．D点离正电荷更近，所以D点电势高，E、F两点在等量异种电荷的中垂面上，此面为等势面，所以E、F两点电势相等，C错误D正确。 故选AD。 10. 现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（　　） A. 电路总电阻更大 B. 电流表示数更大 C. 电压表示数更大 D. 路端电压更小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．脂肪含量低者电阻小，回路总电阻小，电流大，电流表示数更大，故A错误，B正确； C．脂肪含量低者电阻小，回路总电阻小，电流大，则由知电压表示数更小，故C错误； D．脂肪含量低者电阻小，回路总电阻小，电流大，电源内电压大，则路端电压小，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答） 11. 某同学设计如图（a）所示的电路图来进行电学实验，其中为粗细均匀的金属丝；为保护电阻。 （1）用螺旋测微器测得金属丝直径如图（b）所示，其读数为_________。 （2）电路连接正确后，闭合开关，调节的位置，记录长度，并利用电压表示数和电流表示数测得间的电阻为，将记录的数据描点在如图（c）的坐标纸上。 ①在图（c）上作出关系图线。 ②由图线求得电流表的内阻_________和金属丝的电阻率与其横截面积S的比值_________。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. 0.400mm##0.399mm##0.401mm ②. 2.0 ③. 10 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器固定部分读数为0mm；转动部分读数为 40.0×0.01=0.400mm 故读数为0.400mm。 （2）②[2][3]根据描出的点可得出对应的图像如图所示 间的电阻为 图像斜率 即 10 纵轴截距为 12. 某同学用伏安法测电阻的阻值（约为），除了待测电阻，开关S、导线外，还有下列器材。 电流表A（量程0~3mA，内阻约为）。 电压表V（量程0~3V，内阻约为）； 滑动变阻器R（，允许通过的最大电流2A）。 蓄电池E（电动势为3V，内阻约为）。 （1）要求能多测几组数据，且测量值尽可能准确，你在图A、B、C、D中选择的电路图是______（填字母序号）。 A. B. C. D. （2）按所选电路进行实验，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到______端（填“A”或“B”），测量时测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表G（量程0~1mA，内阻）和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为______。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路，又想办法测出了电流表A的准确内阻，实验时电流表A的读数为，电流表G的读数为，则待测电阻______（用符号表示）。 【答案】（1）B （2） ①. A ②. 偏大 （3） ①. 2990 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验要求能多测几组数据，且测量值尽可能准确，可知，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，由于 可知，电压表的分流影响大，实验中需要排除电压表的分流影响，即测量电路采用电流表的内接法，可知，第二个选择项符合要求。 故选B。 【小问2详解】 [1]按所选电路进行实验，为了确保安全，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到A端； [2]结合上述可知，测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压影响，使得电压的测量值偏大，则测量时测量值比真实值偏大。 【小问3详解】 [1]根据电压表的改装原理，串联的电阻箱的电阻值应调节为 [2]根据欧姆定律，待测电阻为 13. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v₁竖直向下匀速运动；当上板带正电、下板带负电、两板间的电压为U时，该油滴经过一段时间后恰好能以速度v₂竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，k为阻力系数，不计气体浮力，重力加速度为g。 （1）请确定油滴电性，并说明原因； （2）求油滴的质量m； （3）求油滴所带电荷量q是多少。 【答案】（1）负电，由图知上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动，粒子受到的重力及空气阻力竖直向下，由平衡条件知油滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，故油滴带负电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图知上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动，粒子受到的重力及空气阻力竖直向下，由平衡条件知油滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，故油滴带负电 （2）依题意，油滴的速度为时，所受阻力为 油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 解得 （3）设油滴所带电荷量为，油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，有 则油滴所带电荷量 14. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的上端，此时电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R、总长度为L，电源的电动势为E、内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）随m增大，流过的电流如何变化，电压表的示数如何变化； （2）推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。 【答案】（1）流过的电流不变，电压表的示数增大；（2） 【解析】 【详解】（1）当物体质量m增大时，回路中的总电阻不变，故流过的电流不变，变阻器R上端与滑片间的电阻值增大，因电压表测变阻器R上端与滑片间的电压，故电压表的示数增大。 （2）当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有 根据欧姆定律得 根据电阻定律有 由欧姆定律得 故电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 15. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量； （2）若滑块从水平轨道上距离B点s=10R的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小； （3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。 【答案】（1） （2）0 （3） 【解析】 【小问1详解】 若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为 电场力做正功，电势能减小，故电势能变化量为 【小问2详解】 若滑块从水平轨道上距离B点s=10R的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，可得 解得 在D点，根据牛顿第二定律 解得 滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。 【小问3详解】 等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。 等效重力由重力和电场力的合力提供 等效重力与重力的夹角 解得 当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足 从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市真光中学2024学年第一学期期中考试 高二物理试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列说法正确的是（ ） A. 元电荷实质是电子 B. 温度越高，电阻率越大 C. ，，三个物理量都是采用比值定义法定义的 D. 电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 2. 如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（ ） A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中，电势能减小 D. 粒子从L到M的过程中，动能减少 3. 如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（　　） A. 1.1m B. 1.6m C. 2.1m D. 2.7m 4. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有三个点，其电势分别为，是等腰直角三角形，斜边，是AC的中点，则匀强电场的场强大小与方向是（　　） A. 、由A指向B B. 、由A指向C C. 、由A指向B D. 、由A指向C 5. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出U-I图线如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中P为电压表 B. 图甲中Q为电流表 C. 由图乙可求得短路电流为0.4A D. 由图乙可求得电池内阻为0.5Ω 6. 图示为某电容传声器结构示意图；当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中（　　） A. 膜片与极板间的电容变大 B. 极板的带电量增大 C. 膜片与极板间的电场强度减小 D. 电阻中无电流通过 7. 一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示,起始点O为坐标原点,下列关于电势、粒子的动能EK、电场强度E、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零，此时电子秤示数为零，给A、B带上同种电荷，A、B电荷可看成点电荷。下列说法正确的是（　　） A. 实验中A、B所带电荷量可以不相等 B. A对B的库仑力与B对A的库仑力大小相等 C. 电子秤的示数与A、B间的距离成反比 D. 用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数减半 9. 如图所示，a、b为位于球体直径两端的等量异种电荷，其中a为正电荷，b为负电荷．A与C、B与D、E与F分别为球面上关于球心O对称的两点，其中A，B，C、D位于同一水平圆周上，EF垂直ab连线，下列说法正确的是（　　） A. A、C两点电场强度相同 B. A、B两点电场强度相同 C. C、D两点电势相等 D. E、F两点电势相等 10. 现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（　　） A. 电路总电阻更大 B. 电流表示数更大 C. 电压表示数更大 D. 路端电压更小 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答） 11. 某同学设计如图（a）所示的电路图来进行电学实验，其中为粗细均匀的金属丝；为保护电阻。 （1）用螺旋测微器测得金属丝直径如图（b）所示，其读数为_________。 （2）电路连接正确后，闭合开关，调节的位置，记录长度，并利用电压表示数和电流表示数测得间的电阻为，将记录的数据描点在如图（c）的坐标纸上。 ①在图（c）上作出关系图线。 ②由图线求得电流表的内阻_________和金属丝的电阻率与其横截面积S的比值_________。（计算结果保留两位有效数字） 12. 某同学用伏安法测电阻的阻值（约为），除了待测电阻，开关S、导线外，还有下列器材。 电流表A（量程0~3mA，内阻约为）。 电压表V（量程0~3V，内阻约为）； 滑动变阻器R（，允许通过的最大电流2A）。 蓄电池E（电动势为3V，内阻约为）。 （1）要求能多测几组数据，且测量值尽可能准确，你在图A、B、C、D中选择的电路图是______（填字母序号）。 A. B. C. D. （2）按所选电路进行实验，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到______端（填“A”或“B”），测量时测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表G（量程0~1mA，内阻）和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为______。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路，又想办法测出了电流表A的准确内阻，实验时电流表A的读数为，电流表G的读数为，则待测电阻______（用符号表示）。 13. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v₁竖直向下匀速运动；当上板带正电、下板带负电、两板间的电压为U时，该油滴经过一段时间后恰好能以速度v₂竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，k为阻力系数，不计气体浮力，重力加速度为g。 （1）请确定油滴电性，并说明原因； （2）求油滴的质量m； （3）求油滴所带电荷量q是多少。 14. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的上端，此时电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R、总长度为L，电源的电动势为E、内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）随m增大，流过的电流如何变化，电压表的示数如何变化； （2）推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。 15. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。 （1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量； （2）若滑块从水平轨道上距离B点s=10R的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小； （3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $