四川省眉山市仁寿县华达综合高中学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2023级高二上学期期末考试 物理试题 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题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，有选错或不答的得0分。 1．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率就是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是（ ） A．电导率大小与温度无关 B．电导率的单位是 C．材料的电导率与材料的形状有关 D．材料的电导率越小，其导电性能越强 2．如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点场强Ea、Eb及电势φa、φb的关系，正确的是 (　 　) A．Ea＝3Eb，φa>φb B．Ea＝，φa<φb C．Ea＝3Eb，φa<φb D．Ea＝Eb，φa<φb 3．如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键S闭合，电容器两极间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述正确的是( ) A．微粒带正电 B．电容器两板之间的电压大小为 C．断开电键S，微粒将向下做加速运动 D．保持电键S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 4．右图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点，则可以判定( ) A．M点的电势低于N点的电势 B．粒子在M点的速度小于在N点的速度 C．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 D．粒子在M点的电势能小于N点的电势能 5．用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP=l1，PN=l2，，则Rx的阻值为 A. B. C. D. 6．如图所示的电路中，A、B是两金属板构成的平行板电容器．先将开关K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是(　 ) A．电容器的电容变小 B．电容器内部电场强度大小变大 C．电容器内部电场强度大小变小 D．P点电势升高 7．如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点电势．若不计重力，则(　 　) A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 8．如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中(　 　) A．电场力对液滴a、b做的功相同 B．三者动能的增量相同 C．重力对三者做的功相同 D．液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量 三、非选择题：每个试题考生都必须做答（共62分）。 9．（6分）某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用力与哪些因素有关时，设计了以下实验： 图甲 图乙 （1）如图甲所示，将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。 根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力_________（选填“越大”或“越小”或“不变”）。实验发现小球B在_______（选填“P1”或“P2”或“P3”）位置时，细线偏离竖直方向的角度最大。 （2）如图乙所示，悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球B。缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P1的正下方且与B在同一水平线上B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则q1/q2为_______。 10．（12分）要测绘额定电压为2 V的小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： A．电源E（电动势3.0 V，内阻不计） B．电压表V1（量程0~3.0 V，内阻约2 kΩ） C．电压表V2（量程0~15.0 V，内阻约6 kΩ） D．电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约1 Ω） E．电流表A2（量程0~100 mA，内阻约2 Ω） F．滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω） G．滑动变阻器R2（最大阻值2 kΩ） （1）为了减小实验误差，实验中电压表应选择_________，电流表应选择_________，滑动变阻器应选择__________。（填写各器材的序号） （2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中。 ( U /V I /A ) （3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡的伏安特性曲线。 I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.6 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （4）该小灯泡的额定功率是____________W。 （5）由图像可知，小灯泡电阻的变化特点是__________________________________。 11．（12分）如图所示：一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e。该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。 （1）试推导导线中电流I的微观表达式； （2）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为，导线的电阻率为，试证明：。 12．（14分）如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d＝0.4 m，两板间的电压U＝400 V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h＝0.2m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m＝5×10－6 kg，电荷量q＝5×10－8 C．设A、B板足够长，g取10 m/s2。试求： （1）带正电的小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰； （2）相碰时，离金属板上端的距离多大． 13．（18分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两处分别固定着两个带相等电量的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中Aa＝Bb＝L/4，O为AB连线的中点，一质量为m、带电荷量为＋q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点的动能为初动能的n倍(n＞1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求： （1）a、b两点间的电势差Uab； （2）小滑块与水平面间的动摩擦因数； （3）O、b两点间的电势差UOb； （4）小滑块运动的总路程． 第12页 共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二上学期期末考试 物理参考答案 1-5 B C D B C　6-8 AD BD AC 9．（1）越小 P1（2） （每空2分） 10．答案：（1）B（V1） D（A1） F（R1）（各1分） （2）如图所示（3分）（只要是外接分压式均给分） （3）如图所示（2分） （4）1.0（2分） （5）灯丝的电阻随温度的升高而增大（2分） 11．（12分） 解：（1）电流的定义式 （2分） 在t时间内，流过导体横截面的电荷量为 （2分） 电流I的微观表达式为 （2分） （2）电流密度的定义式 （2分） 欧姆定律 （1分） 电阻定律 （1分） ∴ （1分） 则有 （1分） 12．（14分） 解(1)设小球从P到Q需时间t1， 由h＝gt 2分 得t1＝＝0.2 s 1分 小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a 由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t2. 应有 E＝， qE＝ma， ＝at 3分 以上三式联立解得 t2＝d＝0.4× s＝0.2 s 2分 运动总时间t＝t1＋t2＝0.2 s＋0.2 s＝0.4s. 1分 (2)小球由P点开始在竖直方向上始终做自由落体运动 在时间t内的位移为y＝gt2＝×10×(0.4)2 m＝0.8 m. 3分 相碰时，与金属板上端的距离为s＝y－h＝0.8m－0.4 m＝0.4m. 2分 13．（18分） 解析：（1）因为＋qA＝＋qB，a、b以中点O对称，所以Uab＝0 2分 （2）滑块由a到b的过程， 根据动能定理：qUab－μmg＝－E0 3分 所以μ＝ 1分 （3）对小滑块由O到b的过程， 根据动能定理：qUOb－μmg＝－nE0 3分 UOb＝＝ 2分 （4）UaO＝－UOb＝ 2分 小滑块从a点开始，最终停在O点， 根据动能定理qUaO－μmgs＝－E0 3分 s＝＝ 2分 学科网（北京）股份有限公司 $$