内容正文:
喀什市2025-2026学年第一学期高二期中测试
物 理
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题∶本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 电学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是带电量最小的电荷
B. 密立根最早测算出了元电荷的数值
C. 电场是物质存在的一种形式,因此描述电场的电场线也是真实存在的
D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,而非带电量最小的电荷实体,故A错误;
B.密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值,故B正确;
C.电场线是人为假想的工具,用于描述电场分布,并非真实存在,故C错误;
D.库仑通过实验总结出库仑定律,但静电力常量k的数值是在国际单位制确立后确定的,故D错误。
故选B。
2. 真空中两个固定的带电金属小球A和B,可视为点电荷,两小球之间的静电力大小为F。现使A和B的电荷量都增大到原来的4倍,则它们之间的静电力大小变为( )
A. B. F C. 4F D. 16F
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律,静电力大小为,当A和B的电荷量均变为原来的4倍时,新的静电力为
由于两小球位置固定,距离不变,电荷量乘积增大为原来的16倍,故静电力变为16F。
故选D。
3. 如图所示,实线表示某电场的电场线,M、N是电场中的两个点,M点和N点的电场强度的大小分别为、,电势分别为、。下列判断正确的是( )
A. < B. >
C. < D. M 、N电势相等
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电场线分布的疏密程度表示电场的强弱,根据图示可知<,故A正确,B错误;
CD.沿电场线电势降低,根据图示可知>,故CD错误。
故选A。
4. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形 D. 打雷时,在汽车里比在木屋里要危险
【答案】B
【解析】
【详解】A.电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业,故A错误;
B.因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电荷不易泄漏,形成静电积累,造成爆炸和火灾事故,故B正确;
C.避雷针是利用了静电的尖端效应制作的,故避雷针必须做成针状,不能为了美观而做成球形,故C错误;
D.一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下,故D错误。
故选B。
5. 由欧姆定律可以导出公式,此式说明( )
A. 当电压增大两倍时,电阻R增大两倍
B. 当电流增大两倍时,电阻R减小两倍
C. 电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D. 当电压为零时,电阻R也为零
【答案】C
【解析】
【详解】电阻的大小只与自身材料,长度,横截面积等因素有关,与其两端的电压和通过电阻的电流的大小无关,是导体本身的性质,故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示,两水平极板间有竖直向下的匀强电场,上极板中心有一小孔,一带负电油滴以某一速度经小孔竖直落入电场中,之后油滴匀速下落。油滴下落过程中( )
A. 电场力对其做正功 B. 电势能增加
C. 电势能减少 D. 油滴所经位置的电势依次升高
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由题意可知,油滴受到的电场力竖直向上,所以油滴下落时,电场力做负功,电势能增加,故AC错误,B正确;
D.沿着电场线的方向电势降低,所以油滴所经位置的电势依次降低,故D错误。
故选B。
7. 两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回。如图所示,,此电子具有的初动能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设出电子的初动能,末动能为零,极板间的电场
根据动能定理
解得
故选A。
8. 下列方法可使一根粗细均匀的铜丝电阻加倍的是( )
A. 长度减半 B. 长度加倍
C. 横截面积加倍 D. 横截面积减半
【答案】BD
【解析】
【详解】由电阻定律
可得,铜丝横截面积不变时,长度加倍,电阻加倍;长度减半,电阻减半;铜丝长度不变时,横截面积加倍,电阻减半;横截面积减半,电阻加倍。
故选BD。
9. 如图所示,直线是一簇未标明方向的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,ab是轨迹上两点。若带电粒子只受到电场力作用,根据此图可判断( )
A. 带电粒子所带电荷的正负
B. 带电粒子在a、b两点的受力方向
C. 带电粒子在a点的加速度更大
D. 带电粒子在a点的电势能更大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于电场线方向未知,所以不能判断带电粒子所带电荷的正负,故A错误;
B.带电粒子做曲线运动,所受电场力方向指向曲线的凹侧,且电场力方向一定与电场线共线,因此可以判断带电粒子在a、b两点的受力方向均为沿电场线指向曲线凹侧,故B正确;
C.a点附近的电场线比b点附近的电场线密集,所以a点的电场强度比b点的电场强度大,带电粒子在a点的加速度更大,故C正确;
D.当带电粒子从a向b运动时,则由题图可知电场力与速度方向的夹角大于90°,电场力做负功,带电粒子的电势能增大,所以带电粒子在b点的电势能更大,故D错误。
故选BC。
10. 电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则( )
A. 电路中的电流为0.6A
B. 电阻R2的阻值为10Ω
C. 三只电阻两端的总电压为21V
D. 电阻R3的电压为3V
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电阻R1、R2、R3串联,其流过的电流均相等,有
故A正确;
B.根据欧姆定律可知,电阻R2的阻值为
故B错误;
C.三只电阻两端的总电压为
故C正确;
D.电阻R3的电压
D正确。
故选ACD。
二、实验题(本题共有2小题,共16分,其中每空2分)
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开.
操作一:仅将左极板上移,电容______(选填“变大”、“变小”或“不变”),静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”),
操作二:仅将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
操作三:仅在两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 变小 ②. 变大 ③. 变小 ④. 变小
【解析】
【分析】抓住电容器的电荷量不变,根据电容的决定式判断电容的变化,结合判断电势差的变化,从而得出指针偏角的变化;
【详解】根据电容的决定式知,上移左极板,正对面积S减小,则电容减小,根据知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大;
根据电容的决定式知,将极板间距离减小时,电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小;
根据电容的决定式知,两板间插入一块玻璃,电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.
12. 有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,由于样品太细且内部空心形状不规则,无法直接测量,现要设计实验测出该空心部分的截面积S0。该样品电阻约为10Ω,材料的电阻率为ρ,实验室提供有如下器材:
A.游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,约为1.0Ω)
D.电压表(3V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(20Ω,0.5A)
F.蓄电池组(6V,0.05Ω)
G.开关一个,导线若干
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L=________ mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示,其示数D=_______ mm;
(2)进一步较精确测量该样品的阻值,要求测量时样品两端电压从0开始变化,请在虚线框中画出符合实验要求的电路图_____________。
(3)将电压表示数记为U,电流表示数记为I,则空心部分截面积的表达式为S0=_______。
(A. B. ,只需填写A或者B即可)
【答案】 ①. 50.20 ②. 4.700 ③. ④. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]游标卡尺是利用差值读数原理设计的,20分度游标卡尺,精确度为0.05mm。而游标卡尺读数为主尺读数加上游标尺读数,即
而螺旋测微器的读数为
(2)[3]由于要求测量时样品两端电压从0开始变化,故滑动变阻器要采用分压式接法,金属丝电阻较小,因此电流表采用外接法,由此可得出电路图如下所示
(3)[4]根据欧姆定律,电阻大小为
而电阻丝电阻满足
则电阻丝的空心部分截面积为
解得
故选A。
三、解答题(本题共有3小题,共44分。其中第13题12分,第14题14分,第15题18分)
13. 某金属导体两端所加电压为8 V时,10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C,求:
(1)导体的电阻;
(2)若导体两端电压为10 V,求通过导体的电流.
【答案】(1)500 Ω;(2)0.02 A;
【解析】
【详解】(1)10s内通过某一横截面的电荷量为0.16C,则电流为:
由欧姆定律:得:
(2)若导体两端电压为10V,通过导体的电流为:
【点睛】本题考查电流的定义及欧姆定律,注意明确电流的为电量与时间比值;同时要注意物理解题的方法,中间量的计算过程中不要代入数据,整理中最后公式后再代入数据.
14. 如图所示,一个可视为质点的带电小球用长L1m的绝缘轻绳悬挂于O点的正下方A点。在空间施加水平向右的匀强电场,稳定后小球静止于 B点,此时轻绳与竖直方向的夹角θ37°。已知小球所带电荷量 ,匀强电场的电场强度E1.5×103N/C,sin37°0.6,cos37°0.8。求:
(1)小球所受电场力 F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)A、B间的电势差UAB。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由公式可得,小球所受电场力F的大小为
【小问2详解】
根据题意,对小球受力分析
由平衡条件得
解得
【小问3详解】
A、B间的电势差
15. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板上电压为,已知粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度的正切值;
(3)偏转电场对粒子做的功。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)粒子加速过程中,由动能定理可得
(2)根据牛顿第二定律,可得粒子在偏转电场中的加速度
粒子沿初速度方向做匀速直线运动,在偏转电场中的飞行时间设为,则有
联立求得
粒子飞出平行板时的侧移量
联立求得
粒子出场时的速度设为,可以分解为沿初速度方向的和沿电场方向的,其中
根据几何关系可得
(3)根据恒力功的定义式,可得偏转场对粒子做的功为
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时间:90分钟 满分:100分
一、选择题∶本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 电学是物理学中一个重要的分支,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是带电量最小的电荷
B. 密立根最早测算出了元电荷的数值
C. 电场是物质存在的一种形式,因此描述电场的电场线也是真实存在的
D. 库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值
2. 真空中两个固定的带电金属小球A和B,可视为点电荷,两小球之间的静电力大小为F。现使A和B的电荷量都增大到原来的4倍,则它们之间的静电力大小变为( )
A. B. F C. 4F D. 16F
3. 如图所示,实线表示某电场的电场线,M、N是电场中的两个点,M点和N点的电场强度的大小分别为、,电势分别为、。下列判断正确的是( )
A. < B. >
C. < D. M 、N电势相等
4. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形 D. 打雷时,在汽车里比在木屋里要危险
5. 由欧姆定律可以导出公式,此式说明( )
A. 当电压增大两倍时,电阻R增大两倍
B. 当电流增大两倍时,电阻R减小两倍
C. 电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D. 当电压为零时,电阻R也为零
6. 如图所示,两水平极板间有竖直向下的匀强电场,上极板中心有一小孔,一带负电油滴以某一速度经小孔竖直落入电场中,之后油滴匀速下落。油滴下落过程中( )
A. 电场力对其做正功 B. 电势能增加
C. 电势能减少 D. 油滴所经位置的电势依次升高
7. 两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回。如图所示,,此电子具有的初动能是( )
A. B. C. D.
8. 下列方法可使一根粗细均匀的铜丝电阻加倍的是( )
A. 长度减半 B. 长度加倍
C. 横截面积加倍 D. 横截面积减半
9. 如图所示,直线是一簇未标明方向的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,ab是轨迹上两点。若带电粒子只受到电场力作用,根据此图可判断( )
A. 带电粒子所带电荷的正负
B. 带电粒子在a、b两点的受力方向
C. 带电粒子在a点的加速度更大
D. 带电粒子在a点的电势能更大
10. 电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则( )
A. 电路中的电流为0.6A
B. 电阻R2的阻值为10Ω
C. 三只电阻两端的总电压为21V
D. 电阻R3的电压为3V
二、实验题(本题共有2小题,共16分,其中每空2分)
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开.
操作一:仅将左极板上移,电容______(选填“变大”、“变小”或“不变”),静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”),
操作二:仅将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
操作三:仅在两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
12. 有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,由于样品太细且内部空心形状不规则,无法直接测量,现要设计实验测出该空心部分的截面积S0。该样品电阻约为10Ω,材料的电阻率为ρ,实验室提供有如下器材:
A.游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,约为1.0Ω)
D.电压表(3V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(20Ω,0.5A)
F.蓄电池组(6V,0.05Ω)
G.开关一个,导线若干
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L=________ mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示,其示数D=_______ mm;
(2)进一步较精确测量该样品的阻值,要求测量时样品两端电压从0开始变化,请在虚线框中画出符合实验要求的电路图_____________。
(3)将电压表示数记为U,电流表示数记为I,则空心部分截面积的表达式为S0=_______。
(A. B. ,只需填写A或者B即可)
三、解答题(本题共有3小题,共44分。其中第13题12分,第14题14分,第15题18分)
13. 某金属导体两端所加电压为8 V时,10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C,求:
(1)导体的电阻;
(2)若导体两端电压为10 V,求通过导体的电流.
14. 如图所示,一个可视为质点的带电小球用长L1m的绝缘轻绳悬挂于O点的正下方A点。在空间施加水平向右的匀强电场,稳定后小球静止于 B点,此时轻绳与竖直方向的夹角θ37°。已知小球所带电荷量 ,匀强电场的电场强度E1.5×103N/C,sin37°0.6,cos37°0.8。求:
(1)小球所受电场力 F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)A、B间的电势差UAB。
15. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板上电压为,已知粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y和粒子射出电场时速度偏转角度的正切值;
(3)偏转电场对粒子做的功。
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