精品解析：云南省宣威市第七中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

云南省宣威市第七中学2024-2025学年上学期期中考试 高二物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、单项选择题：本大题共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. 某宏观带电体所带电荷量不可能为（　　） A B. C. D. 2. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A. 接触前B球左侧感应出正电荷 B. 分开后两球带等量异种电荷 C. 接触过程中A球失去电子 D. 接触过程中有个电子发生转移 3. 甲、乙、丙三个相同的带电导体球，电荷量分别为+1C、-3C和-5C，先使甲与乙接触，然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为（ ） A. -4C B. -3C C. -2C D. -1C 4. 在如图所示的四种电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 5. 真空中存在一个水平向左的匀强电场，电场强度的大小，一根不可伸长、长度为的绝缘细线一端拴一个质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在点。把小球拉到使细线水平的位置，再由静止释放小球，重力加速度为，则在从释放小球至小球运动到点的正下方的过程中（　　） A. 小球运动到点前的瞬时，速度恰好为零 B. 小球运动到点前的瞬时，绳子对小球的拉力为 C. 小球从运动到的过程中做曲线运动 D. 小球运动到点前的瞬时，其动能为 6. 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，是的中点，则匀强电场的大小与方向是（　　） A. 、由指向 B. 、由指向 C. 、由指向 D. 、由指向 7. 如图所示，带电的平行板电容器与静电计连接，下极板接地，静电计外壳接地，已知电容器上极板带正电，稳定时一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，则下列说法正确的是（　　） A. 保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，静电计张角变大 B. 保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，液滴将向下运动 C. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，点电势将升高 D 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，带电油滴仍静止不动 二、多项选择题：本大题共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，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是的初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则以下判断可能正确的是（　　） A. q将做匀速直线运动 B. q在O点处的加速度为零 C. q的动能逐渐减小 D. q的电势能将逐渐减小 9. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度的导线中有n个自由电子，设每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvΔt B. nSΔt C. D. 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 三、实验题（本题共2个大题，共15分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以转换成丝线偏离竖直方向的角度以便显示出来。他们进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验涉及的方法有________（填正确选项前的字母，多选）； A. 理想实验法 B. 转换法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、均匀带电Q的小球B，P点到B球球心的距离为l，移动另一个均匀带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B球在同一水平线上，B球处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为。由于手柄并非完全绝缘，A球的电荷量缓慢非均匀减小，并使A球在竖直平面内以B球球心为圆心，两球心之间距离为半径缓慢逆时针旋转，恰使B球静止于原处。静电力常量为k，重力加速度大小为g。满足B球原处静止条件下，A球电荷量的最小值为________，此时A、B球连线与细线的夹角大小为________。 12. 如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下： A.待测电阻（约100Ω）； B.直流毫安表：（量程，内阻50Ω）； C.电流安培表：（量程，内阻0.05Ω） D.直流电压表：（量程，内阻5kΩ）； E直流电压表：（量程内阻15kΩ） F.直流电源（输出电压12V，内阻不计）； G.滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1A）； H.开关1个，导线若干。 （1）为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选____________，电压表应选___________。 （2）补全电路图_________。 （3）补全实物图_________。 四、计算题（本题共3个大题，共39分） 13. 如图所示，在的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，其半径，轨道与一粗糙水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行。一电荷量为的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，g取，求： （1）小滑块受到的电场力大小； （2）要使小滑块恰能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放？ （3）在（2）问中这样释放的滑块通过轨道的最大速度的大小以及此时滑块对轨道的压力的大小为多少？ 14. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d。上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求： (1)电容器所带电荷量； (2)小球在电容器中向下运动到速度为零的时间； (3)若只把上极板向上平移，小球还能刚好到达下极板，必须给小球多大的初速度。 15. 如图甲，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，虚线AB上方有沿y轴负方向的匀强电场，AB与x轴负方向夹角为，A点在y轴上，离O点距离为d，B点在x轴上，在第二象限内有平行于y轴的平行板M、N，板间加的电压随时间变化的规律如图乙所示。在M板附近有一粒子源，不断地由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经加速电场加速后，以垂直于y轴的方向从y轴上的A点进入第一象限。粒子在M、N间运动的时间远小于T，可以认为每个粒子在M、N间运动的时间内都是稳定的匀强电场。从时刻释放的粒子进入第一象限后经电场偏转后刚好从AB的中点离开电场，不计粒子的重力及一切阻力，求： （1）时刻释放的粒子到达A点时速度的大小； （2）第一象限内的匀强电场电场强度的大小； （3）x轴上有粒子经过的区域长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 云南省宣威市第七中学2024-2025学年上学期期中考试 高二物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、单项选择题：本大题共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. 某宏观带电体所带电荷量不可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】宏观带电体所带电荷量必为元电荷的整数倍。 故选A。 2. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A. 接触前B球左侧感应出正电荷 B. 分开后两球带等量异种电荷 C. 接触过程中A球失去电子 D. 接触过程中有个电子发生转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于静电感应，接触前B球左侧感应出负电荷，故A错误； B．完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，所以分开后两球带等量同种电荷，故B错误； CD．两球接触后再分开，B球上电子转移到A球上，最终两球电荷相同，电荷量都为，则转移电子数为 故C错误，D正确。 故选D。 3. 甲、乙、丙三个相同的带电导体球，电荷量分别为+1C、-3C和-5C，先使甲与乙接触，然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为（ ） A. -4C B. -3C C. -2C D. -1C 【答案】B 【解析】 【详解】先使甲与乙接触，则甲乙带电量各为 然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为 故选B。 4. 在如图所示的四种电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中A、B两点在以负电荷为圆心的同一个圆上，电场强度的大小相等，方向不同。故A错误； B．A处电场线比B处密，所以A点的电场强度比B点的大。故B错误； C．该电场是匀强电场，A、B两点电场强度大小和方向都相同。故C正确； D．A处电场线比B处稀，所以A点的电场强度比B点的小。故D错误。 故选C。 5. 真空中存在一个水平向左的匀强电场，电场强度的大小，一根不可伸长、长度为的绝缘细线一端拴一个质量为、电荷量为的带正电小球，另一端固定在点。把小球拉到使细线水平的位置，再由静止释放小球，重力加速度为，则在从释放小球至小球运动到点的正下方的过程中（　　） A. 小球运动到点前的瞬时，速度恰好为零 B. 小球运动到点前的瞬时，绳子对小球的拉力为 C. 小球从运动到的过程中做曲线运动 D. 小球运动到点前瞬时，其动能为 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．电场力大小为 则电场力和重力的等效重力为 方向沿左下，与竖直方向的夹角θ满足 所以 所以小球运动到B点的速度不为0，并且沿直线AB从A运动到B，设到B点前的瞬时速度为v，则根据等效重力做功和动能定理可得 解得 动能为 故AC错误，D正确； B．小球运动到B点前的瞬时，绳子处于松弛状态，没有拉力，故B错误。 故选D。 6. 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，是的中点，则匀强电场的大小与方向是（　　） A. 、由指向 B. 、由指向 C. 、由指向 D. 、由指向 【答案】C 【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φB = 2V，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 C正确；ABD错误。 故选C。 7. 如图所示，带电的平行板电容器与静电计连接，下极板接地，静电计外壳接地，已知电容器上极板带正电，稳定时一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，则下列说法正确的是（　　） A. 保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，静电计的张角变大 B. 保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，液滴将向下运动 C. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，点电势将升高 D. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，带电油滴仍静止不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．将上极板稍微下移一点距离，则d减小，根据 可知C增大，根据 电荷量Q不变，则U减小，静电计张角变小，故A错误； B．一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，根据受力分析可知油滴带负电，保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，则d增大，根据 可得 可知电场强度不变，则油滴不运动，故B错误； C．保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，则S减小，根据 可知电场强度变大，油滴距离下极板距离不变，根据 可知电势升高，故C正确； D．保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，则S减小，根据 可知电场强度增大，则电场力增大，带电油滴向上运动，故D错误； 故选C。 二、多项选择题：本大题共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，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是的初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则以下判断可能正确的是（　　） A. q将做匀速直线运动 B. q在O点处的加速度为零 C. q的动能逐渐减小 D. q的电势能将逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据两等量正电荷周围部分电场特点，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由O向Q的运动做非匀加速直线运动，加速度先增大后减小，根据电场的叠加可知O点电场力为0，所以加速度为0，故A错误，B正确； CD．从O到Q过程，电场力做正功，电势能减小，则动能增大，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度的导线中有n个自由电子，设每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvΔt B. nSΔt C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．取一段导线，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为Δt，则这段导线中的自由电子数为 A正确，B错误； CD．根据电流的定义式，有 得 C正确，D错误 故选AC。 10. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电阻公式有 可知，两导体的电阻之比为 故A正确； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过、的电流之比为，故B错误； D．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，单位时间通过A、B的电量之比为，故D错误； C．由电流的微观表达式有 结合上述解得 故C正确。 故选AC。 三、实验题（本题共2个大题，共15分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以转换成丝线偏离竖直方向的角度以便显示出来。他们进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验涉及的方法有________（填正确选项前的字母，多选）； A. 理想实验法 B. 转换法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、均匀带电Q的小球B，P点到B球球心的距离为l，移动另一个均匀带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B球在同一水平线上，B球处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为。由于手柄并非完全绝缘，A球的电荷量缓慢非均匀减小，并使A球在竖直平面内以B球球心为圆心，两球心之间距离为半径缓慢逆时针旋转，恰使B球静止于原处。静电力常量为k，重力加速度大小为g。满足B球原处静止条件下，A球电荷量的最小值为________，此时A、B球连线与细线的夹角大小为________。 【答案】（1）D （2）增大 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 图甲中保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况或保持距离不变，只改变电荷量，研究力的变化情况，采用的是控制变量法，故ABC错误，D正确。 故选D。 【小问2详解】 本实验中，设小球静止时细线偏离竖直方向的角度，对小球受力分析可知 根据小球摆角的变化可以判断出小球所受静电力的大小变化。由图甲可知，保持电荷量不变，随距离的减小而增大，可推知电荷之间的静电力随着距离的减小而增大。 【小问3详解】 [1][2]A、B球之间的距离为 悬线偏离竖直方向角度为时，小球B受重力、小球A水平方向的排斥力、细线的拉力，如图 当小球A对小球B的排斥力与细线垂直时，即A、B球连线与细线的夹角大小为时，排斥力最小，A球电荷量最小 解得小球A的电荷量 12. 如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下： A.待测电阻（约100Ω）； B.直流毫安表：（量程，内阻50Ω）； C.电流安培表：（量程，内阻0.05Ω） D.直流电压表：（量程，内阻5kΩ）； E.直流电压表：（量程内阻15kΩ） F.直流电源（输出电压12V，内阻不计）； G.滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1A）； H.开关1个，导线若干 （1）为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选____________，电压表应选___________。 （2）补全电路图_________。 （3）补全实物图_________。 【答案】 ①. B ②. E ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1][2]由题意可知，电源唯一且为12V，所以电压表量程应选为，电压表。电路中的最大电流为 所以电流表量程应该选择，即电流表。 （3）[3]实验要求准确测量，所以经可能多的获取实验数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于 所以电流表应该采用外接法，其电路图如图所示 （4）[4]根据电路图，将电路连接完成整，如图所示 四、计算题（本题共3个大题，共39分） 13. 如图所示，在的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，其半径，轨道与一粗糙水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行。一电荷量为的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，g取，求： （1）小滑块受到的电场力大小； （2）要使小滑块恰能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放？ （3）在（2）问中这样释放的滑块通过轨道的最大速度的大小以及此时滑块对轨道的压力的大小为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）滑块所受的电场力大小为 （2）滑块恰好运动到半圆轨道最高点L时仅由重力提供向心力，有 从释放到最高点的过程，由动能定理可得 代入数据解得时放点与N的距离为 （3）圆轨道NL的重力和电场力合成为等效重力，设等效重力加速度的方向与竖直方向的夹角为，有 可得 等效重力加速度为 滑块滑到等效场的等效最低点时，速度最大，由动能定理有 解得最大速度为 在等效最低点，由牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可得 联立解得滑块对轨道的压力为 14. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d。上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求： (1)电容器所带电荷量； (2)小球在电容器中向下运动到速度为零的时间； (3)若只把上极板向上平移，小球还能刚好到达下极板，必须给小球多大的初速度。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由静止下落到下极板速度为零的过程中根据动能定理得 解得 (2)小球在平行板电容器中运动可看作反向初速度为零的匀加速运动 解得 (3)上极板平移d，由公式 当距离变成时，两极板间电压是原来的两倍再次根据动能定理，设小球的初速度为，则有 由上式得 15. 如图甲，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，虚线AB上方有沿y轴负方向的匀强电场，AB与x轴负方向夹角为，A点在y轴上，离O点距离为d，B点在x轴上，在第二象限内有平行于y轴的平行板M、N，板间加的电压随时间变化的规律如图乙所示。在M板附近有一粒子源，不断地由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经加速电场加速后，以垂直于y轴的方向从y轴上的A点进入第一象限。粒子在M、N间运动的时间远小于T，可以认为每个粒子在M、N间运动的时间内都是稳定的匀强电场。从时刻释放的粒子进入第一象限后经电场偏转后刚好从AB的中点离开电场，不计粒子的重力及一切阻力，求： （1）时刻释放的粒子到达A点时速度的大小； （2）第一象限内的匀强电场电场强度的大小； （3）x轴上有粒子经过的区域长度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设时刻释放的粒子到达A点时速度的大小为v0，由动能定理可得 解得 （2）依题意，从时刻释放的粒子进入第一象限的电场偏转后刚好从AB的中点离开电场，粒子做类平抛运动，则可得 又 根据几何关系有 联立解得 （3）从时刻释放的粒子离开电场后运动轨迹如图，其中到达接收屏的位置设为C 由粒子做类平抛运动，则 解得 此位置为粒子打到接收屏左边界。由乙图可知，加速电场的电压最大值为，粒子进入第一象限的最大速度为 设粒子进入第一象限的速度为v时，恰好运动到B点，则有 联立解得 所以速度为的粒子到达接收屏的位置为接受粒子区域的右边界，有 综上所述，x轴上有粒子经过的区域长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$