精品解析：广东省清远市清新区第三中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

清新三中2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级物理科试卷 一、单项选择：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。 1. 关于下列四幅图画的说法，正确的是（　　） A. 甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量 B. 乙图为两个等量异种点电荷周围等势面分布 C. 丙图为负点电荷周围的电场线分布情况 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 2. 两个的相同金属球（可当成点电荷），分别带有电荷量和，它们之间库仑力的大小为，现将两球接触后再放回原处，则（　　） A. 两球均带负电 B. 两球电荷量均为 C. 两小球间库仑力为 D. 两小球间库仑力为 3. 如图所示，BAC为均匀带正电的细圆弧，其中O为圆弧的圆心，AB、AC的长度均为周长的，BAC在O点产生的电场强度大小为E。则AB段在O点产生的电场强度大小为（　　） A. B. C. E D. 2E 4. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（ ） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 5. 如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 6. 2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　） A. 电容器电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 极板间电压变小 D. 静电计指针张角越大，风力越大 7. 两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，如图所示，两端的电压为，下列说法正确的是（　　） A. 通过两棒的电流强度 B. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等 C. 两棒内的电场强度大小相等 D. 相同时间内通过两棒的电荷量相等 二、多项选择（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，只有两个或以上是符合题目要求的。选对但不全3分，选错0分） 8. 如图所示，质量为，带电荷量为的带电粒子，由静止开始经电压为的电场加速后，水平射入右侧电场强度为、方向竖直向上的匀强电场中，曲线为粒子在偏转电场中的运动径迹，不计粒子重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 粒子离开加速电场时的速度大小为 D. 粒子在偏转电场中的加速度，方向竖直向下 9. 在如图所示的图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源与电阻组成闭合电路。由图像判断正确的是（　　） A. 电源的内阻为 B. 电阻的阻值为 C. 电源的电动势为 D. 若只有该电源和该电阻组成闭合电路回路电流为 10. 如图所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从a端向b滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表A示数变小 B. 电压表示数不变，示数变小 C. 电压表与电流表A示数的比值变小 D. 电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变 三、实验题（本大题共2小题，14分） 11. 某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率： A、电源（，内阻约为） B、电流表（量程，内阻约为） C、电流表（量程，内阻约为） D、电压表（量程，内阻约为） E、滑动变阻器 F、滑动变阻器 G、待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等 （1）实验的主要步骤如下： a、截取一段金属丝，拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上，观察其接入电路的长度，在米尺上的示数如图甲所示，则读数为_________cm； b、用螺旋测微器测出金属丝的直径，某次测量时示数如图乙所示，其读数为________mm； c、正确连接电路，闭合开关； d、改变滑动变阻器滑片的位置，读出多组电压表和电流表的示数，记录如下表： 次数 1 2 3 4 5 0.80 1.00 1.50 1.80 2.3 I/A 0.18 0.22 0.34 0.42 0.5 e、断开开关，整理器材，结束实验操作。 （2）该小组设计的电路测量误差较小，并能将电压表示数调节至零。根据以上信息，你认为该小组选用的电流表是___________，滑动变阻器是__________；（只填仪器前的代号）。请在图丙中将电路连接完整___________。 （3）该小组的测量数据已标在图丁图上，请作图线__________并计算该金属丝的电阻值为________（结果保留两位有效数字），根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率。 12. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题： （1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经欧姆调零后进行测量，指针指在图甲中的a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡______挡（选填“×1”或“×100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中的b位置，则待测电阻约为______Ω； （2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图，A表笔应是______（填“红”或“黑”）表笔。选择“×100”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的______（选填“正极”或“负极”）。 （3）若图乙所示的多用电表欧姆挡具有“×10”挡和“×100”挡两个挡位，则当开关S闭合时对应的挡位为______（选填“×10”或“×100”）。 四。计算题（请按物理答题规范列出必要的文字说明和物理规律，无过程不得分） 13. 电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点。小球A静止时与带电球C处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为。已知A球的质量为m，电荷量为＋q，重力加速度为g，静电力常量为k，两球可视为点电荷。 （1）画出小球A静止时的受力图，并求带电球C对小球A的静电力F的大小； （2）带电球C在小球A所在处产生的电场的场强的大小和方向； （3）若已知小球A静止时与带电球C的距离为r，求带电球C所带的电荷量Q。 14. 在图甲电路中，、为定值电阻，、、是阻值未知的滑动变阻器，是电容器，电容。闭合开关，当滑片从一端滑到另一端时，测得电源的路端电压随干路中电流变化的图线如图乙所示，图线上两点的横坐标与纵坐标已标出。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）电容器所带电荷量的最大值； （3）坐标A点对应的滑动变阻器的电阻。 15. 某负离子空气净化器工作原理如图所示，由空气和带负电的灰尘颗粒物组成的混合气流以的速度水平进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒沿板方向的速度始终保持不变，在匀强电场的作用下，带电颗粒打到金属板上被收集。已知金属板长度，两板间距，带电颗粒质量，电荷量。不考虑重力、颗粒间的相互作用和空气阻力的影响。求： （1）带电颗粒在板间运动的最长时间； （2）若带电颗粒恰好全部被收集，则两金属板间的电压； （3）若带电颗粒恰好全部被收集，则打到金属板正中间位置的颗粒的末速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 清新三中2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级物理科试卷 一、单项选择：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。 1. 关于下列四幅图画的说法，正确的是（　　） A. 甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量 B. 乙图为两个等量异种点电荷周围等势面分布 C. 丙图为负点电荷周围的电场线分布情况 D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒定律，甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量等于B所带电荷量，故A错误； B．根据电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，可知乙图中的是电场线分布，等量异种点电荷的等势面是一系列曲面，与电场线垂直，故B错误； C．根据电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，丙图中电场线是向外辐射的，说明这是正点电荷周围的电场线分布，故C错误； D．避雷针的工作原理是尖端放电，即尖锐的金属棒容易聚集电荷，使空气电离，从而将云层中的电荷导入大地，避免建筑物被雷击，故D正确。 故选D。 2. 两个的相同金属球（可当成点电荷），分别带有电荷量和，它们之间库仑力的大小为，现将两球接触后再放回原处，则（　　） A. 两球均带负电 B. 两球电荷量均为 C. 两小球间库仑力为 D. 两小球间库仑力为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于两球带异种电荷，根据电荷守恒定律可知，中和部分电荷后，两球再平均分配，接触前两球的总电荷为 接触后两球平分总电荷，则两电荷各带，故两球均带正电，故AB错误； C．接触前两球间的库仑力大小为 接触后两球间的库仑力大小，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，BAC为均匀带正电的细圆弧，其中O为圆弧的圆心，AB、AC的长度均为周长的，BAC在O点产生的电场强度大小为E。则AB段在O点产生的电场强度大小为（　　） A. B. C. E D. 2E 【答案】C 【解析】 【详解】AB、AC两段圆弧在O点产生的电场强度，大小相等，夹角为120°，叠加之后大小为E，则 可得 E1=E 所以每段产生的场强大小也为E。 故选C。 4. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（ ） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，A项错误； B．电场线的密度越大，电场强度越大，故 B项错误； C．因为，根据 因为 故a、b间与b、c间电势差不相等，C项错误； D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，D项正确。 故选D。 5. 如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（　　） A. 从头到尾点的电场强度最大 B. 点电势高于点电势 C. 若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能 D. 若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布的特点可知，两点电荷附近的电场强度最大，两点电荷连线的中点O点，电场强度最小，而在两点电荷连线的中垂线上，O点的场强才是最大，故A错误； BC．沿电场线的方向是电势降低的方向，故点电势低于点电势，正电荷在电势高的地方具有的电势能大，因此若将一正电荷放入电鲶体内，则它在点具有电势能小于它在点具有电势能，故B错误，C正确； D．根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故AB之间电压小于200V，故D错误。 故选C。 6. 2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　） A. 电容器电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 极板间电压变小 D. 静电计指针张角越大，风力越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误； B．极板间电场强度 不变，故B错误； C．极板间电压 变小，故C正确； D．风力越大，d越小，极板间电压越小，静电计指针张角越小，故D错误。 故选C。 7. 两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，如图所示，两端的电压为，下列说法正确的是（　　） A. 通过两棒的电流强度 B. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等 C. 两棒内的电场强度大小相等 D. 相同时间内通过两棒的电荷量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．因两棒串联，则通过两棒的电流一定相等，故A错误； B．由电流的微观表达式，两棒的电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故自由电子的定向移动平均速率不同，细棒中电子定向移动的平均速率大，故B错误； C．由电阻定律，两棒长度相等，可知细棒的电阻较大；两棒的电流相同，由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，则有 可得，故C错误； D．根据，由于电流相等，故相同时间内通过两棒的电荷量相等，故D正确。 故选D。 二、多项选择（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，只有两个或以上是符合题目要求的。选对但不全3分，选错0分） 8. 如图所示，质量为，带电荷量为的带电粒子，由静止开始经电压为的电场加速后，水平射入右侧电场强度为、方向竖直向上的匀强电场中，曲线为粒子在偏转电场中的运动径迹，不计粒子重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子带负电 C. 粒子离开加速电场时的速度大小为 D. 粒子在偏转电场中的加速度，方向竖直向下 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图可知，粒子进入右侧水平匀强电场中，粒子运动轨迹向上偏转，故受到竖直向上的电场力，而电场强度方向也竖直向上，故粒子带正电，故A正确，B错误； C．粒子在加速电场中，电场力做正功，动能增加，根据动能定理有 解得，故C正确； D．粒子在偏转电场中，根据牛顿第二定律有 解得 粒子所受电场力方向竖直向上，故粒子的加速度方向也竖直向上，故D错误。 故选AC。 9. 在如图所示的图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源与电阻组成闭合电路。由图像判断正确的是（　　） A. 电源的内阻为 B. 电阻的阻值为 C. 电源的电动势为 D. 若只有该电源和该电阻组成闭合电路回路电流为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．根据闭合电路欧姆定律得 当I=0时，U=E，所以电源的电动势E=3V 电源的内阻等于图线I的斜率大小，则，故A错误，C正确； B．根据图线II可知电阻的阻值，故B正确； D．若只有该电源和该电阻组成闭合电路，则回路电流为，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从a端向b滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电流表A示数变小 B. 电压表示数不变，示数变小 C. 电压表与电流表A示数的比值变小 D. 电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的阻值增大，电源电压不变，则电路中电流减小，电流表A示数变小，R1两端电压变小，电压表V1变小，R1和R2总电压不变，则R2两端电压变大，电压表V2变大，故A正确，B错误； C．电压表V2示数与电流表A示数比值即为变阻器接入电路阻值，则电压表V2示数与电流表A示数比值变大，故C错误； D．电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值等于电阻R1的值，不变，选项D正确。 故选AD。 三、实验题（本大题共2小题，14分） 11. 某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率： A、电源（，内阻约为） B、电流表（量程，内阻约为） C、电流表（量程，内阻约为） D、电压表（量程，内阻约为） E、滑动变阻器 F、滑动变阻器 G、待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等 （1）实验的主要步骤如下： a、截取一段金属丝，拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上，观察其接入电路的长度，在米尺上的示数如图甲所示，则读数为_________cm； b、用螺旋测微器测出金属丝的直径，某次测量时示数如图乙所示，其读数为________mm； c、正确连接电路，闭合开关； d、改变滑动变阻器滑片的位置，读出多组电压表和电流表的示数，记录如下表： 次数 1 2 3 4 5 0.80 1.00 1.50 1.80 2.3 I/A 0.18 0.22 0.34 0.42 0.5 e、断开开关，整理器材，结束实验操作。 （2）该小组设计的电路测量误差较小，并能将电压表示数调节至零。根据以上信息，你认为该小组选用的电流表是___________，滑动变阻器是__________；（只填仪器前的代号）。请在图丙中将电路连接完整___________。 （3）该小组的测量数据已标在图丁图上，请作图线__________并计算该金属丝的电阻值为________（结果保留两位有效数字），根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率。 【答案】（1） ①. 50.00 ②. 0.700 （2） ①. B ②. F ③. （3） ①. ②. 4.2##4.3##4.4##4.5 【解析】 【小问1详解】 a、米尺最小刻度1mm，则读数为50.00cm； b、用螺旋测微器测出金属丝的直径0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm 【小问2详解】 [1][2][3]由表格数据可知，选用的电流表是B；因电压表示数可调至零，则采用分压电路，则滑动变阻器是F。因待测电阻阻值较小，则采用电流表外接，电路连接如图； 【小问3详解】 [1]做出U-I图像如图； [2]图像的斜率等于电阻可知， 12. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题： （1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经欧姆调零后进行测量，指针指在图甲中的a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡______挡（选填“×1”或“×100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中的b位置，则待测电阻约为______Ω； （2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图，A表笔应是______（填“红”或“黑”）表笔。选择“×100”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的______（选填“正极”或“负极”）。 （3）若图乙所示的多用电表欧姆挡具有“×10”挡和“×100”挡两个挡位，则当开关S闭合时对应的挡位为______（选填“×10”或“×100”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 红 ②. 正极 （3）×10 【解析】 【小问1详解】 [1]指针指在图甲中的a位置，指针偏角很大，说明电阻值偏小，倍率挡选择偏大，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“×1”挡。 [2]根据欧姆表的读数规则，读数等于表盘读数乘以倍率，则待测电阻约为。 【小问2详解】 [1]电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，根据欧姆表的内部结构图可知A表笔与内部电源负极相连，应是红表笔。 [2]在外部电路，电路从B表笔到二极管再到A表笔，指针指在题图甲中的c位置，电阻特别大，相当于断路，则二极管是反向接入电路，则B表笔接二极管负极，A表笔接二极管正极。 【小问3详解】 在表头两端并联一个电阻相当于改装大量程电流表，则对于表头指针指到同一位置，开关闭合对应的电路中电流更大，此时对应的待测电阻较小，故当开关S闭合时对应的挡位为“×10”挡位。 四。计算题（请按物理答题规范列出必要的文字说明和物理规律，无过程不得分） 13. 电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点。小球A静止时与带电球C处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为。已知A球的质量为m，电荷量为＋q，重力加速度为g，静电力常量为k，两球可视为点电荷。 （1）画出小球A静止时的受力图，并求带电球C对小球A的静电力F的大小； （2）带电球C在小球A所在处产生的电场的场强的大小和方向； （3）若已知小球A静止时与带电球C的距离为r，求带电球C所带的电荷量Q。 【答案】（1） ，；（2），方向水平向右；（3） 【解析】 【详解】（1）小球A受力如图所示 根据平衡条件可知 （2）电场强度的定义式 方向水平向右，与正电荷受力方向相同。 （3）根据库仑定律 解得 14. 在图甲电路中，、为定值电阻，、、是阻值未知的滑动变阻器，是电容器，电容。闭合开关，当滑片从一端滑到另一端时，测得电源的路端电压随干路中电流变化的图线如图乙所示，图线上两点的横坐标与纵坐标已标出。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）电容器所带电荷量的最大值； （3）坐标A点对应的滑动变阻器的电阻。 【答案】（1）5V， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图乙知，当U1=4V时I1=0.2A，当U2=2V时I2=0.6A，根据闭合电路欧姆定律有 ， 代入数据联立解得， 【小问2详解】 由甲图可知，电容器与、并联，即电容器两端的电压等于并联部分的电压。 根据闭合电路欧姆定律有 又 电容器所带电荷量为 联立解得 可知当时Q有最大值为 代入数据解得 【小问3详解】 由题图乙知A点对应的电压和电流分别为 U1=4V和 I1=0.2A，则外电路的总电阻为 代入数据解得 15. 某负离子空气净化器工作原理如图所示，由空气和带负电的灰尘颗粒物组成的混合气流以的速度水平进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒沿板方向的速度始终保持不变，在匀强电场的作用下，带电颗粒打到金属板上被收集。已知金属板长度，两板间距，带电颗粒质量，电荷量。不考虑重力、颗粒间的相互作用和空气阻力的影响。求： （1）带电颗粒在板间运动的最长时间； （2）若带电颗粒恰好全部被收集，则两金属板间的电压； （3）若带电颗粒恰好全部被收集，则打到金属板正中间位置的颗粒的末速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在板间水平方向不受外力作用，竖直方向受电场力作用，所以做类平抛运动，带电颗粒在板间运动的最长时间为 【小问2详解】 只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律有 板间电场 联立解得两金属板间的电压 【小问3详解】 打到金属板正中间位置的颗粒的运动时间为 竖直方向有 联立解得 颗粒的末速度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $