精品解析：广东省中山市华侨中学2022-2023学年高二上学期第一次段考物理试题

中山市华侨中学2024届高二上学期第一次段考 物理科试题 第一卷（客观题，共48分） 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 公式，电容器的电容大小与电容器两极板间电势差无关 B. 由公式可知，电场中某点的电势与成反比 C. 由可知，匀强电场中任意两点间距离越大，两点间的电势差也越大 D. 由可知电源电动势与成正比 2. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　） A. A、K之间的电场强度均为 B. C点电势高于B点电势 C. B点电场强度大于C点电场强度 D. 电子由K到A的电势能增加了eU 4. 如图所示的电路中，R0为固定电阻，R为滑动变阻器，移动滑片P，电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是（　　） A. P向左滑动时总电阻将减小 B. 滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响 C. P滑到最左端时总电阻为R0 D. P滑到最右端时总电阻为零 5. 如图所示，两等量同种电荷固定放置，为连线的中点，为电荷连线中垂面上的四个点，，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同 B. 点电势比点低 C. 把电子从点移动到点，电子的电势能增大 D. 在点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 6. 关于静电场，下列说法正确的是（ ） A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 同一电场线上的各点，电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 7. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器板接触，能使电容器两极板带上等量异种电荷 B. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 8. 如图所示为一款移动充电宝，其参数如表。下列正确的是（　　） 容量 兼容性 所有智能手机 输入 输出 尺寸 略 转换率 产品名称 某米 重量 约 A. 给充电宝充电时将大部分电能转化为内能 B. 充电宝容量的单位是能量的单位 C. 该充电宝电量从零到完全满电的时间约为小时 D. 该充电宝给电量为零、容量为的手机充电，则理论上能充满次 二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得4分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。） 9. 某电场的电场线分布如图所示（实线），虚线是带电粒子只在电场力作用下运动的轨迹，以下说法正确的是（　　） A. 点场强大于点场强 B. 和处在同一等势面上 C. 粒子带负电 D. 粒子的动能和势能之和不变 10. 如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（　　） A. 电阻R中没有电流 B. 电容器的电容变小 C. 电阻R中有从a流向b的电流 D. 电阻R中有从b流向a的电流 11. 如图所示，虚线a、b、c代表某一点电荷产生的电场中的三个等势面，a、b的电势分别为6V、4V，一电荷量为e的质子在该电场中运动，经过c等势面时的动能为5eV，从c到b的过程中克服电场力做功为2.5eV，则（　　） A. 该场源电荷带正电 B. 该质子从等势面c运动到b过程中，电势能增加2.5eV C. 该质子可能到达不了等势面a D. 该质子经过等势面c时的速率是经过b时的2倍 12. 如图，带电粒子由静止开始，经电压为的加速电场加速后，沿垂直电场方向进入电压为的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是（粒子重力不计）（　　） A. 保持和平行板间距不变，增大 B. 保持和平行板间距不变，减小 C. 保持和下板位置不变，向下平移上板 D. 保持和下板位置不变，向上平移上板 第二卷（主观题，共52分） 三、实验题（共12分） 13. 某同学用伏安法测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率。已知其电阻大约为。 （1）用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径，如图甲所示，由图可知其长度为___________。由图乙可知其直径为___________。 （2）现有以下器材： A.量程为、内阻为的电压表 B.量程为、内阻约为的电流表 C.量程为、内阻为约的电流表 D.滑动变阻器） E.滑动变阻器） F.干电池（电动势约为，内阻很小） G.开关、导线若干。 为了测量尽量精确，且要求测量数据尽量多，其中电流表应选择___________， 滑动变阻器应选择___________（填选择字母） （3）请根据自己设计的电路图，用实线代替导线将实物图连线补完整 （4）实验中闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最___________端（填“左”或“右”）； （5）两电表的示数分别如图丙、丁所示，电压表的读数为___________，电流表读数___________。 （6）根据已测得电压和电流分别是，则该金属材料的电阻率表达式___________。 四、解答题（本题共4小题，共40分） 14. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷， A带正电，B带负电，电量都是q，它们之间的距离为d．为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．当两电荷都处于静止状态时，（已知静电力常量为k）求： （1）匀强电场的电场强度； （2）AB连线的中点处的电场强度． 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表和的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 （1）求定值电阻和变阻器的最大阻值？ （2）求出电源的电动势和内阻。 16. 如图所示，长的绝缘轻杆上端固定在点，质量、电荷量的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数。当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，取，，。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为，求轻杆两端的电势差；然后将小球从点静止释放，求小球离开杆时的动能。 17. 如图甲所示，离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计，离子在离开离子源后进入一加速电压为的加速电场，偏转电场极板间的距离为，极板长，偏转电场的下极板接地，偏转电场极板右端到竖直放置的足够大的荧光屏之间的距离也为。现在偏转电场的两极板间接一周期为的交流电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。已知离子电荷量为、质量为，穿过平行板的时间远小于，不计离子之间的相互作用力。 （1）求离子刚进入偏转电场的速度的大小； （2）若离子能到达荧光屏，求偏转电压的最大值； （3）求离子打到荧光屏上的区间长度；在电势变化的过程中发现荧光屏有“黑屏”现象，即无正离子到达荧光屏，计算每个周期内荧光屏黑屏的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市华侨中学2024届高二上学期第一次段考 物理科试题 第一卷（客观题，共48分） 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 公式，电容器的电容大小与电容器两极板间电势差无关 B. 由公式可知，电场中某点的电势与成反比 C. 由可知，匀强电场中任意两点间距离越大，两点间的电势差也越大 D. 由可知电源电动势与成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．公式是电容的定义式，电容由电容器的结构决定，与和无关，故A正确； B．公式是电势的定义式，电场中某点的电势由电场的性质决定，与试探电荷无关，故B错误； C．公式中，是沿匀强电场方向的距离，若两点间距离不沿电场方向，电势差不会随距离增大而增大，故C错误； D．公式是电动势的定义式，电源电动势由电源的性质决定，与和无关，故D错误。 故选A。 2. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为 不带电的同样的金属小球C先与A接触，则 带同种电荷的金属小球C再与B接触，则 则两点电荷间的静电力大小为 故选A。 3. 如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　） A. A、K之间的电场强度均为 B. C点电势高于B点电势 C. B点电场强度大于C点电场强度 D. 电子由K到A的电势能增加了eU 【答案】B 【解析】 【详解】AC.电场线的疏密表示场强大小，因此A、K之间的电场强度不均匀，B点电场强度小于C点电场强度，AC错误； B.沿电场线，电势逐渐降低，因此C点电势高于B点电势，B正确； D.根据 可知电子由K到A的，电场力做正功eU，电势能减少了eU，D错误。 故选B。 4. 如图所示的电路中，R0为固定电阻，R为滑动变阻器，移动滑片P，电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是（　　） A. P向左滑动时总电阻将减小 B. 滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响 C. P滑到最左端时总电阻为R0 D. P滑到最右端时总电阻为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．P向左滑动时，R接入电路的阻值减小，根据可知并联电路总电阻减小，故A正确； B．滑动变阻器接入电路部分为左端和滑片P之间的部分，因此滑动变阻器右边接线柱松动不会对电路调节有影响，故B错误； C．P滑到最左端时，R接入阻值为零，R0被短路，总电阻为零，故C错误； D．P滑到最右端时，R接入阻值最大，根据可知并联电路总电阻最大，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，两等量同种电荷固定放置，为连线的中点，为电荷连线中垂面上的四个点，，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点场强相同 B. 点电势比点低 C. 把电子从点移动到点，电子的电势能增大 D. 在点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由对称性可知，A、B两点场强大小相同，但方向不同，A错误； B．点距离两个正电荷比D点更近，可知O点的电势比点高，B错误； C．因AC两点电势相等，则把电子从点移动到点，电子的电势能不变，C错误； D．因在该中垂面上的电场线都是延长线过O点向外辐射的直线，可知在点给电子某一恰当的初速度（沿垂直于某一条电场线方向），电子可能做圆周运动，D正确。 故选D。 6. 关于静电场，下列说法正确的是（ ） A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 同一电场线上的各点，电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 【答案】D 【解析】 【详解】电势等于0的点是人为选择的，电势等于零的物体可能带电．故A错误；电势等于0的点是人为选择的，而电场强度是由电场本身决定的，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为0；如等量同种点电荷连线的中点处，场强等于0，而电势不等于0．故B错误；沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等．故C错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大．故D正确．故选D. 点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者没有直接的关系，沿电场线的方向，电势降低． 7. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器板接触，能使电容器两极板带上等量异种电荷 B. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，在b板上将感应出异种电荷，A正确； B．b板向上平移，正对面积S变小，由知，电容C变小，由知，Q不变，U变大，因此静电计指针的张角变大，B错误； C．插入有机玻璃板，相对介电常数εr变大，由知，电容C变大，由知，Q不变，U变小，因此静电计指针的张角变小，C错误； D．由，实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表示U变大，但带电荷量与电容器电容无关C不变，D错误。 故选A。 8. 如图所示为一款移动充电宝，其参数如表。下列正确的是（　　） 容量 兼容性 所有智能手机 输入 输出 尺寸 略 转换率 产品名称 某米 重量 约 A. 给充电宝充电时将大部分电能转化为内能 B. 充电宝容量的单位是能量的单位 C. 该充电宝电量从零到完全满电的时间约为小时 D. 该充电宝给电量为零、容量为的手机充电，则理论上能充满次 【答案】D 【解析】 【详解】A．充电宝充电时，电能主要转化为化学能储存，少部分转化为内能，故A错误。 B．是电量单位（电流×时间），能量单位为或焦耳，故B错误。 C．充电时间，故C错误。 D．由于转换率为0.60，实际可用电量，可充电次数次，故D正确。 故选D。 二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得4分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。） 9. 某电场的电场线分布如图所示（实线），虚线是带电粒子只在电场力作用下运动的轨迹，以下说法正确的是（　　） A. 点场强大于点场强 B. 和处在同一等势面上 C. 粒子带负电 D. 粒子的动能和势能之和不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电场线的疏密反映场强的强弱，点附近电场线比点的电场线密集，故点场强大于点场强，故A正确； B．等势面与电场线垂直，故和处不可能在同一等势面上，故B错误； C．以粒子在点为例，粒子所受电场力指向运动轨迹（曲线）的凹侧且沿电场线在该点的切线方向，与正电荷在该点所受电场力的方向相同，故粒子带正电，故C错误； D．带电粒子只在电场力作用下运动，电场力做的功等于动能的增加量也等于电势能的减少量，故粒子的动能和势能之和不变，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（　　） A. 电阻R中没有电流 B. 电容器的电容变小 C. 电阻R中有从a流向b的电流 D. 电阻R中有从b流向a的电流 【答案】BC 【解析】 【详解】由于电容器与电源相连，电压不变，增大电容器两板间距离的过程中，根据和可知，电容减小，电荷量减小，电容器放电，原来电容器上极板带正电，所以电路中放电电流方向为顺时针方向，则电阻R中有从a流向b的电流。 故选BC。 11. 如图所示，虚线a、b、c代表某一点电荷产生的电场中的三个等势面，a、b的电势分别为6V、4V，一电荷量为e的质子在该电场中运动，经过c等势面时的动能为5eV，从c到b的过程中克服电场力做功为2.5eV，则（　　） A. 该场源电荷带正电 B. 该质子从等势面c运动到b过程中，电势能增加2.5eV C. 该质子可能到达不了等势面a D. 该质子经过等势面c时的速率是经过b时的2倍 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据可知该场源电荷带正电，故A正确； B．由题意可知从c到b的过程中电场力对质子做功为－2.5eV，所以电势能增加2.5eV，故B正确； C．设质子到达等势面b时在指向场源电荷方向的速度分量为v1，在垂直于电场线方向的速度分量为v2，则由题意可知 当时，该质子到达不了等势面a，故C正确； D．由题意可知 故D错误。 故选ABC。 12. 如图，带电粒子由静止开始，经电压为的加速电场加速后，沿垂直电场方向进入电压为的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是（粒子重力不计）（　　） A. 保持和平行板间距不变，增大 B. 保持和平行板间距不变，减小 C. 保持和下板位置不变，向下平移上板 D. 保持和下板位置不变，向上平移上板 【答案】ABD 【解析】 【详解】经电压为的加速电场加速后，由动能定理有 进入电压为的平行板电容器后，水平方向有 竖直方向， 联立解得，则 ABD均能使偏移量减小，更容易穿出平行板电容器，故ABD正确。 故选ABD。 第二卷（主观题，共52分） 三、实验题（共12分） 13. 某同学用伏安法测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率。已知其电阻大约为。 （1）用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径，如图甲所示，由图可知其长度为___________。由图乙可知其直径为___________。 （2）现有以下器材： A.量程为、内阻为的电压表 B.量程为、内阻约为的电流表 C.量程为、内阻为约的电流表 D.滑动变阻器） E.滑动变阻器） F.干电池（电动势约为，内阻很小） G.开关、导线若干。 为了测量尽量精确，且要求测量数据尽量多，其中电流表应选择___________， 滑动变阻器应选择___________（填选择字母） （3）请根据自己设计的电路图，用实线代替导线将实物图连线补完整 （4）实验中闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最___________端（填“左”或“右”）； （5）两电表的示数分别如图丙、丁所示，电压表的读数为___________，电流表读数___________。 （6）根据已测得电压和电流分别是，则该金属材料的电阻率表达式___________。 【答案】（1） ①. 50.15mm ②. 4.697mm （2） ①. B ②. D （3）见解析 （4）左 （5） ①. 1.20 ②. 0.50 （6） 【解析】 【小问1详解】 [1]这是20分度游标卡尺（精度0.05mm）： 主尺读数 ，游标对齐刻度为第3格，游标读数 总长度 [2]固定刻度读数，可动刻度读数 总直径  【小问2详解】 [1]待测电阻约，电压表量程3V，最大电流约 因此选量程0.6A的B，3A量程误差过大； [2] 题目要求测量数据尽量多，滑动变阻器采用分压式接法，选阻值较小、额定电流较大的D，阻值过大，不便调节。 【小问3详解】 ，属于小电阻，采用电流表外接法；滑动变阻器接成分压式。 【小问4详解】 分压式接法中，闭合开关前，滑片应移动到最左端，使待测电阻两端初始电压为0，保护电路，故填左。 【小问5详解】 [1]电压表量程3V，分度值0.1V，读数为1.20V [2]电流表量程0.6A，分度值0.02A，读数为0.50A 【小问6详解】 由电阻定律， 横截面积 联立得​ 四、解答题（本题共4小题，共40分） 14. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷， A带正电，B带负电，电量都是q，它们之间的距离为d．为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．当两电荷都处于静止状态时，（已知静电力常量为k）求： （1）匀强电场的电场强度； （2）AB连线的中点处的电场强度． 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】试题分析：（1）B对A的库仑力：，A电荷保持静止状态有：，解得匀强电场的场强，方向水平向左． （2）A电荷在中点处产生的场强，方向水平向右，B电荷在中点处产生的场强，方向水平向右，故连线中点处的场强，场强方向水平向右． 考点：库仑定律、电场强度 【名师点睛】对于电场的叠加与力的合成相似也遵守平行四边形定则．本题中涉及带电体的平衡问题，关键分析受力情况，运用平衡条件进行研究． 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表和的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 （1）求定值电阻和变阻器的最大阻值？ （2）求出电源的电动势和内阻。 【答案】（1）3.0Ω，12Ω （2）8.0V，1.0Ω 【解析】 【小问1详解】 由电路可知，直线AC反映电压表V2随电流变化的图像，可知 当电路电流最小时变阻器的阻值最大，则最大阻值 【小问2详解】 根据U=E-Ir，当U=7.5V时I=0.5A，则7.5=E-0.5r 当U=6.0V时I=2.0A，则6.0=E-2.0r 联立解得E=8.0V，r=1.0Ω 16. 如图所示，长的绝缘轻杆上端固定在点，质量、电荷量的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数。当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，取，，。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为，求轻杆两端的电势差；然后将小球从点静止释放，求小球离开杆时的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，故小球受力平衡，由小球受重力、电场力、杆的支持力和摩擦力作用可得 所以匀强电场的电场强度为。 【小问2详解】 改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，故支持力为零，则重力、电场力垂直轻杆方向分力平衡，故有 所以 所以 所以轻杆两端的电势差为 那么小球受到合外力 故小球从点静止释放，沿杆做匀加速直线运动的加速度为 故小球离开杆时的速度 所以小球离开杆时的动能为。 17. 如图甲所示，离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计，离子在离开离子源后进入一加速电压为的加速电场，偏转电场极板间的距离为，极板长，偏转电场的下极板接地，偏转电场极板右端到竖直放置的足够大的荧光屏之间的距离也为。现在偏转电场的两极板间接一周期为的交流电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。已知离子电荷量为、质量为，穿过平行板的时间远小于，不计离子之间的相互作用力。 （1）求离子刚进入偏转电场的速度的大小； （2）若离子能到达荧光屏，求偏转电压的最大值； （3）求离子打到荧光屏上的区间长度；在电势变化的过程中发现荧光屏有“黑屏”现象，即无正离子到达荧光屏，计算每个周期内荧光屏黑屏的时间。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 离子在加速电场中加速，由动能定理得 则 【小问2详解】 设离子能到达荧光屏的最大偏转电压为，离子在偏转电场中做类平抛运动： 水平方向有，竖直方向有， 联立解得 【小问3详解】 离子打到荧光屏上，偏移量最大时，对应的偏转电压是，此时离子出电场时的竖直分速度 速度偏转角正切值 离子在荧光屏上的最大偏移量为 根据对称性可知离子打到荧光屏上的区间长度 当时，离子打到极板上，无法到达荧光屏，对应黑屏。由图像乙可得每个周期内荧光屏黑屏的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $