内容正文:
广东省广州市第六十六中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度
B. 公式只适用于求真空中某点的电场强度
C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度
D. 公式适用于求匀强电场的电场强度,d表示匀强电场中任意两点间的距离
2. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D. 电子在A点的受力方向与电场线方向相同
3. 如图所示,要使静电计张角变大,可采用的方法有( )
A. 用手接触一下负极板 B. 使两极板靠近些
C. 两板间插入塑料板 D. 使两板正对面积减小
4. 如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是 ( )
A. Q2带负电
B. Q2的电量一定大于Q1的电量
C. a点电势高于b点电势
D. 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大
5. 避雷针是利用尖端放电的原理保护建筑物避免雷击的一种设施。下表面带负电的云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带有正电荷,图中的虚线为避雷针周围电场的等差等势线。为电场中的三个点,其中两点距地面的高度相同,下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子由点运动到点的过程中电势能增大
D. 当云层上电荷较多时,高层建筑上的避雷针可以把云层上的电荷导入大地,以保证建筑物的安全
6. 如图所示,两平行金属板间带电微粒P处于静止状态,当某时刻滑动变阻器R2的滑片时,微粒P向上运动,则下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器R2的滑片是向b端移动
B. 电流表读数增大
C. R3上消耗的电功率减小
D. 电源的输出效率增大
7. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程增大
B. 乙表是电压表,减小时量程增大
C. 在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D. 在乙图中,若改装的电压表量程为,则
8. 两个电阻��1、��2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A. 的电阻 = tan45∘ = 1Ω B. 为线性元件,为非线性元件
C. 的电阻随电压的增大而减小 D. 当= 1V时,的电阻等于的电阻
9. 如图甲所示为静电除尘设备的结构示意图,把高压电源的正极接在金属圆筒上,负极接到圆筒中心悬挂的金属线上,其横向截面图如图乙所示,虚线PQ是某带电粉尘的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 电场中P点的场强大于Q点的场强
B. 电场中P点的电势高于Q点的电势
C. 粉尘最终会附着在中心金属线上并沿中心金属线下落
D. 粉尘由Q点运动至P点,电势能逐渐减小
10. 如图所示,长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子以初速度v0紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场,而后刚好从下板边缘射出,射出时其末速度恰与下板的夹角,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子做非匀变速曲线运动 B. 粒子的末速度大小为
C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为
二、非选择题(11题6分,12题10分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11. 某同学设计实验测定金属的电阻率,要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度L=0.640m,用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。
金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝进行进一步测定时,有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势4V,内阻可不计;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻约0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值100Ω;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径D=_________mm;从乙中读出金属丝的直径D=_________mm;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是_________,应选的滑动变阻器是_________;(填写仪器的字母代号)
(3)本实验应选择电流表_________法(填“内接”或者“外接”),请从误差分析的角度简要说明原因:_______________________________________________________________________________。
(4)根据题目要求,在方框中补全实验电路图_________:
12. 某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5V,内阻很小,约,最大放电电流为2A。
(1)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻,实验室提供的器材如下:
A.电压表V(量程为6V,内阻约为5kΩ)
B.电流表A(量程为3A,内阻约为0.6Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值为60Ω)
D.定值电阻
E.一个开关及导线若干
该小组设计了两种电路,图乙中______(填“A电路”或“B电路”)更为合理。
(2)该小组通过调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,并在坐标纸上描点,如图丙所示,请根据描出的点作出图像______。
(3)根据图像,可求得该充电宝的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)根据误差分析,该充电宝的电动势的测量值比真实值______(填“偏小”或“偏大”),内阻的测量值比真实值______(填“偏小”或“偏大”)。
13. 某电动车公司为了测定电池的电动势和内阻,测试装置的电路图如下:其中R1=8Ω,R2=2Ω。当开关处于位置1时,电流表示数I1=0.2A,当开关处于位置2时,电流表示数I2=0.5A。求电源的电动势E和内阻r。
14. 密立根油滴实验装置如图所示: 两块间距为d的平行金属板A、B分别与电源正、负极相接。当两极板间不加电压时,带电油滴最后以速度匀速竖直下落;当两板间加上电压U时,该带电油滴最后以速度匀速竖直上升。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比, 即,其中比例系数k已知,取重力加速度为g。求:
(1)判断该带电油滴带什么电;
(2)油滴的质量;
(3)求该油滴所带电荷量q。
15. 静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器,恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。在QNCD区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板,两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场,静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知加速电场的电压为U,虚线位置场强方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;。离子重力不计。
(1)试判断离子带什么电?加速电场中左、右两极板哪板电势高?
(2)求虚线位置场强大小。
(3)要使离子恰好从Q点离开电场,试求NQ、CD两板间的电压和离子离开Q点时的动能;
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广东省广州市第六十六中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 公式适用于求一切电场中某点的电场强度
B. 公式只适用于求真空中某点的电场强度
C. 公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度
D. 公式适用于求匀强电场的电场强度,d表示匀强电场中任意两点间的距离
【答案】A
【解析】
【详解】公式是电场强度定义式,适用于一切电场强度的计算,而公式只适用于真空中的点电荷产生的电场强度的计算,公式适用于求匀强电场的电场强度,d表示匀强电场中两点间沿场强方向的距离,不是任意两点间的距离,故A正确,BCD错误;
故选A。
2. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D. 电子在A点的受力方向与电场线方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势降低,且同一等势面上电势相等,可知,故A错误;
B.电场线越密集的地方,场强越大,由图可知,故B错误;
C.根据
可知正电荷在电势高的地方电势能大,故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,故C正确;
D.电子带负电,电子在A点的受力方向与电场线方向相反,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,要使静电计张角变大,可采用的方法有( )
A. 用手接触一下负极板 B. 使两极板靠近些
C. 两板间插入塑料板 D. 使两板正对面积减小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由于负板接地,用手触摸时,仍接地,故对电量没有影响,电势差保持不变,静电计张角不变,故A错误。
B. 电容器电量不变,减小两极板间的距离,则d减小,则由决定式,可得是容器的电容增大;则由Q=UC可知,电势差减小,张角变小,故B错误;
C. 电容器电量不变,在两板间插入塑料板时,即介电常数增大,则C增大,由Q=UC可知,电势差减小,张角变小,故C错误;
D. 电容器电量不变,减小正对面积时,,电容减小,因电量不变,则由Q=UC可知,电压增大,则静电计张角增大,故D正确。
4. 如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是 ( )
A. Q2带负电
B. Q2的电量一定大于Q1的电量
C. a点电势高于b点电势
D. 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知负电粒子速度先减小,若也带负电,负电粒子因为排斥力,速度会增大,一定带正电,选项A错误;
B、过了b点后,负电荷速度变大,说明负电荷受到排斥力大于的吸引力,所以的电量一定大于的电量,选项B错误;
C、从速度图象上看,可见a到b做加速度减小的减速运动,所以负电荷应该是沿着电场线运动的,所以a点电势高于b点电势,故C正确;
D、整个过程动能先减小后增大,根据能量守恒得知,电势能先增大后减小,选项D错误
综上所述本题答案是:C
5. 避雷针是利用尖端放电的原理保护建筑物避免雷击的一种设施。下表面带负电的云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带有正电荷,图中的虚线为避雷针周围电场的等差等势线。为电场中的三个点,其中两点距地面的高度相同,下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子由点运动到点的过程中电势能增大
D. 当云层上电荷较多时,高层建筑上的避雷针可以把云层上的电荷导入大地,以保证建筑物的安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.云层带负电,离云层越近电势越低,可知点的电势低于点的电势,故A错误;
B.根据等差等势线的疏密程度可知,点的电场强度大于c点的电场强度,故B错误;
C.由图可知,两点的电势满足,则电子由点运动到点的过程中电势能减小,故C错误;
D.当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿而发生电离,成为导体,把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成威胁,保证建筑物的安全,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,两平行金属板间带电微粒P处于静止状态,当某时刻滑动变阻器R2的滑片时,微粒P向上运动,则下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器R2的滑片是向b端移动
B. 电流表读数增大
C. R3上消耗的电功率减小
D. 电源的输出效率增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】电容器、滑动变阻器R2和R3并联后,再与R1串联,接在电源两端。假设滑动变阻器R2的滑片向b端移动,此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律
可知,干路中电流增大,路端电压减小,R1两端的电压增大,故并联部分两端的电压减小,平行金属板两端电压减小,微粒P将向下运动,故滑片是向a端移动,A错误;.
B.当滑片是向a端移动时,接入电路的电阻增大,总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,R1两端电压减小,R3两端电压增大,流过R3的电流增大,又干路电流减小,故流过R2的电流减小,即电流表读数减小,故B错误;
C.由于流过R3的电流增大,故R3上消耗的电功率增大,故C错误;
D.由电源的输出效率
可知,当路端电压增大时,电源的输出效率增大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程增大
B. 乙表是电压表,减小时量程增大
C. 在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D. 在乙图中,若改装的电压表量程为,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当R减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和个变阻器R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知R减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则有
故D错误。
故选A。
8. 两个电阻��1、��2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A. 的电阻 = tan45∘ = 1Ω B. 为线性元件,为非线性元件
C. 的电阻随电压的增大而减小 D. 当= 1V时,的电阻等于的电阻
【答案】BD
【解析】
【详解】A.��1的电阻
选项A错误;
B.为线性元件,为非线性元件,选项B正确;
C.的图像上各点的横坐标U与纵坐标I的比值随电压的增大而增大,则的电阻随电压的增大而增大,选项C错误;
D.当�� = 1V时,��2的电阻等于的电阻,均等于2Ω,选项D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示为静电除尘设备的结构示意图,把高压电源的正极接在金属圆筒上,负极接到圆筒中心悬挂的金属线上,其横向截面图如图乙所示,虚线PQ是某带电粉尘的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 电场中P点的场强大于Q点的场强
B. 电场中P点的电势高于Q点的电势
C. 粉尘最终会附着在中心金属线上并沿中心金属线下落
D. 粉尘由Q点运动至P点,电势能逐渐减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线的疏密反映场强的大小,P点的场强小于Q点的场强,故A错误;
B.沿电场线电势降低,P点的电势高于Q点的电势,故B正确;
CD.强电场作用下,空气发生电离,粉尘会吸附电子带负电,从而受到指向侧壁的电场力,则粉尘由Q点运动至P点,电势能减小,最终会附着在圆筒侧壁上,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子以初速度v0紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场,而后刚好从下板边缘射出,射出时其末速度恰与下板的夹角,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 粒子做非匀变速曲线运动 B. 粒子的末速度大小为
C. 匀强电场的场强大小为 D. 两板间的距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.因为在匀强电场中,电场力是恒力,因此会产生恒定的加速度,由于加速度的方向与速度方向不在同一条直线上,所以粒子做匀变速曲线运动,A错误;
B.粒子离开电场时,合速度与水平方向夹角为,由速度关系得粒子的末速度大小为
故B正确;
C.粒子在匀强电场中做类平抛运动,在水平方向上
在竖直方向上
且
由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下,C正确;
D.粒子做类平抛运动,在竖直方向上
结合选项C,解得两板间的距离为
D错误。
故选BC。
二、非选择题(11题6分,12题10分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11. 某同学设计实验测定金属的电阻率,要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度L=0.640m,用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。
金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法对金属丝进行进一步测定时,有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势4V,内阻可不计;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻约0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值100Ω;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径D=_________mm;从乙中读出金属丝的直径D=_________mm;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是_________,应选的滑动变阻器是_________;(填写仪器的字母代号)
(3)本实验应选择电流表_________法(填“内接”或者“外接”),请从误差分析的角度简要说明原因:_______________________________________________________________________________。
(4)根据题目要求,在方框中补全实验电路图_________:
【答案】(1) ①. 0.830 ②. 0.8
(2) ①. A1 ②. R1
(3) ①. 外接 ②. 电压表示数准确,而电压表分流较小,电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,金属丝的直径为
[2]该游标卡尺的精确度为0.1mm,金属丝的直径为
【小问2详解】
[1][2]电源电动势为4V,待测电阻大约为4Ω,故最大电流为1A,再考虑到其他电阻,故应选的电流表是A1,要求电压从零开始调节,滑动变阻器应选择阻值较小的R1便于调节,误差较小。
【小问3详解】
[1][2]由于待测电阻值较小,应选择电流表外接法,这样电压表示数准确,而电压表分流较小,电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值,电阻的测量误差较小。
【小问4详解】
测量电路如图所示
12. 某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5V,内阻很小,约,最大放电电流为2A。
(1)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻,实验室提供的器材如下:
A.电压表V(量程为6V,内阻约为5kΩ)
B.电流表A(量程为3A,内阻约为0.6Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值为60Ω)
D.定值电阻
E.一个开关及导线若干
该小组设计了两种电路,图乙中______(填“A电路”或“B电路”)更为合理。
(2)该小组通过调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,并在坐标纸上描点,如图丙所示,请根据描出的点作出图像______。
(3)根据图像,可求得该充电宝的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)根据误差分析,该充电宝的电动势的测量值比真实值______(填“偏小”或“偏大”),内阻的测量值比真实值______(填“偏小”或“偏大”)。
【答案】 ①. B电路 ②. ③. 5.0 ④. 0.13 ⑤. 偏小 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]由于充电宝的内阻比较小,若用A电路测量,则改变滑动变阻器接入电路的阻值时,内阻分压小,导致外电路电压表示数变化不明显,不利于测量,误差较大:而采用B电路测量时,定值电阻一方面起到保护电路的作用,另一方面,改变滑动变阻器接入电路的阻值时,电压表示数变化较为明显,测量误差小,得出的结果较为精确,故选B电路。
(2)[2]舍去明显错误的数值,然后由点描绘出一条直线。描点尽可能多的在直线上,其他点均匀分布于直线两侧,如图所示
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
得到
根据图像在纵轴上的截距可得
由图像的斜率大小可得
可得
(4)[5][6]该实验由于电压表分流,使电流表的示数I小于该充电宝的输出电流,则有
而
越大,越大,它们的关系可用如图表示
实测的图线为,经过修正后的图线为,可看出实测的图线为在纵轴上的截距小于,即实测的电动势比真实值偏小。由图线可知,实测的图线为AB的斜率绝对值小于修正后的图线为的斜率绝对值,因此实测的电源内阻r比真实值偏小。
13. 某电动车公司为了测定电池的电动势和内阻,测试装置的电路图如下:其中R1=8Ω,R2=2Ω。当开关处于位置1时,电流表示数I1=0.2A,当开关处于位置2时,电流表示数I2=0.5A。求电源的电动势E和内阻r。
【答案】2V,2Ω
【解析】
【详解】由闭合电路的欧姆定律可得,开关处于1时
开关处于2时
联立解得
,
14. 密立根油滴实验装置如图所示: 两块间距为d的平行金属板A、B分别与电源正、负极相接。当两极板间不加电压时,带电油滴最后以速度匀速竖直下落;当两板间加上电压U时,该带电油滴最后以速度匀速竖直上升。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比, 即,其中比例系数k已知,取重力加速度为g。求:
(1)判断该带电油滴带什么电;
(2)油滴的质量;
(3)求该油滴所带电荷量q。
【答案】(1)带负电;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)两板间加电压时带电油滴向上运动,说明电场力竖直向上,而电场方向竖直向下,故油滴带负电。
(2)不加电压时,根据平衡条件有
解得
(3)在极板间加上电压,极板间的电场强度为
油滴向上匀速运动,根据平衡条件有
解得
15. 静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器,恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。在QNCD区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板,两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场,静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知加速电场的电压为U,虚线位置场强方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;。离子重力不计。
(1)试判断离子带什么电?加速电场中左、右两极板哪板电势高?
(2)求虚线位置场强大小。
(3)要使离子恰好从Q点离开电场,试求NQ、CD两板间的电压和离子离开Q点时的动能;
【答案】(1)离子带正电,左极板电势高
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,离子在静电分析器中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,所以离子所受电场力的方向与场强方向一致,故离子带正电;由于离子在加速电场中由静止释放,受到向右的电场力,正电荷所受电场力的方向与场强方向一致,故加速电场中的电场线水平向右,则左极板电势高。
【小问2详解】
在加速电场中,由动能定理
在静电分析器中由电场力提供向心力
联立解得虚线位置场强大小为
【小问3详解】
离子做类平抛运动,恰好能打在Q点,设,则有
由牛顿第二定律得
联立解得NQ、CD两板间的电压
据动能定理
解得离子离开Q点时的动能为
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