内容正文:
贺阳教育兰州校区2025-2026学年第一学期高二期中考试
物理试卷
考试时长:75分钟;总分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷(共43分)
一、单项选择题(本题共7小题,每题4分,共28分)
1. 关于下列四幅图像的说法正确的是( )
A. 图甲中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
B. 图乙中,处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷,导体壳壁W内电场强度不为0,导体壳内空腔C电场强度为0
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D. 图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子,故A错误;
B.图乙中,处于静电平衡状态的导体腔,内表面没有电荷,导体壳壁W内电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度也为0,故B错误;
C.图丙中,工作人员在超高压带电作业时,金属丝编制的衣服可起到静电屏蔽的作用,因此穿金属丝编制的工作服比绝缘像胶服更安全,故C错误;
D.图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电,故D正确。
故选D。
2. 真空中有两个相同金属小球,可视为点电荷,带电量分别为和,固定在相距为的两处,它们间的库仑力大小为。两者相互接触后再放回原处,则此时两球间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】开始时,根据库仑定律有
两者相互接触后再放回原处,两球所带电荷量均变为q,则此时两球间的库仑力大小为
故选A。
3. 在静电场中的某一固定点P处放置一个电荷量为+q的试探电荷,其所受静电力为F,P点的电场强度为E。关于P点的电场强度,下列说法中正确的是( )
A. 移去该试探电荷,P点的电场强度变为零
B. 若试探电荷的电荷量变为+2q,P点的电场强度变为2E
C. 若试探电荷的电荷量变为-q,P点的电场强度的方向发生改变
D. 若试探电荷的电荷量变为-2q,P点的电场强度不改变
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场强度的定义式有,该表达式为比值定义式,电场中某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷无关,可知,移去该试探电荷,改变试探电荷的电荷量大小,P点的电场强度均不变。
故选D。
4. 如图所示,固定的、电量为的正点电荷产生的电场中,离距离为处有一个电量为的点电荷A绕点做匀速圆周运动,轨道编号为1。该点电荷A还可以沿轨道2运动,两轨道仅在点处相切。仅考虑两电荷间的库仑力,以下正确的是( )
A. A电荷可以是正电荷
B. 点电荷A在轨道点的加速度大于在轨道点的加速度
C. 点电荷A在轨道1的点处速度比在轨道2的点处的速度大
D. 点电荷A在轨道1上的运行周期比轨道2上的运行周期短
【答案】D
【解析】
【详解】A.点电荷绕做匀速圆周运动,向心力由库仑引力提供,带正电,因此点电荷一定带负电,不可能是正电荷,故A错误;
B.是两轨道切点,点电荷在点到的距离相同,根据库仑定律可知,库仑力大小相等。
由牛顿第二定律可知,加速度大小相等,故B错误;
C.轨道是圆轨道,在点库仑力恰好提供向心力
轨道在点后,点电荷会远离做离心运动,说明需要的向心力大于库仑引力
因此,即轨道的点速度小于轨道的点速度,故C错误;
D.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运动时,轨道半长轴的三次方与周期平方成正比
轨道的半长轴,轨道的半长轴
因此点电荷在轨道上的运行周期比轨道上的运行周期短,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,甲、乙、丙三个带电小球用轻质绝缘细线悬挂在水平横杆上,处于静止状态,细线均处于竖直状态,且三个小球等高,均可视为质点。已知甲、乙间距与乙、丙间距之比为,乙电荷量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 乙受到的拉力最小
B. 若乙带负电,则甲、丙可能均带负电
C. 甲、丙电荷量大小之比为
D. 甲、丙电荷量的乘积为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对任意一个小球受力分析,可知细线的拉力等于小球的重力,因三个小球的质量大小未知,所以无法判断那个小球受的拉力最小,故A错误;
B.若乙带负电,甲、丙也带负电,对甲、丙受力分析,可知拉甲、丙两小球的细线不可能处于竖直状态,会发生偏转,故B错误;
C.设甲、丙的电荷量分别为、,小球乙等处于平衡状态,则在水平方向有
又
解得
故C错误;
D.对丙球处于平衡状态,进行受力分析,则在水平方向有
解得
根据
解得
故甲、丙电荷量的乘积为
故D正确。
故选D。
6. 三根相同长度的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为和,其中一根带电量为的带电棒在三角形中心O点产生的场强为E,则O点的合场强为( )
A. B. E C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由等边三角形的特点,结合点电荷场强公式
场强叠加和对称性知,三根导体棒在O点产生的场强分别为E、E和
如图所示
由场强的叠加知,O点的合场强大小
故选A。
7. 如图所示,正三角形的三个顶点固定三个等量电荷,其中B带正电,A、C带负电,O、M、N为AB边的四等分点,下列说法中正确的是( )
A. 电场强度
B. O、N两点电势
C. M、N两点电势
D. 同一负电荷在P点电势能比在O点时要小
【答案】B
【解析】
【详解】A.点电荷AB是两个等量异种电荷,则由等量异种电荷电场分布可知,点电荷AB在M、N两点的电场大小相等,方向相同,由对称性可知,点电荷C在M、N两点的电场大小相等,方向不同,根据矢量运算法则可得M点的电场强度小于N点的电场强度,故A错误;
BC.由等量异种电荷电势分布可知,点电荷A、B在M、O、N三点的电势关系为
由于等量异种电荷连线的中垂线为等势线,且无穷远处电势为零,则点电荷A、B在O点的电势为0,由对称性可知,负点电荷C在M、N两点的电势相等,且大于在O点的电势,综上所述可知
故B正确,C错误;
D.由于等量异种电荷连线的中垂线为等势线,负电荷沿着电场线方向电势降低,故
根据
可知,负电荷在P点的电势能比在O点大,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分;全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 两个半径相同的金属小球,它们带电量之比为5:1,它们在一定距离时,作用力为,如果把它们互相接触后再放在各自原的位置上,此时作用力变为,则和之比可能为 ( )
A. 5:2 B. 5:4 C. 5:7 D. 5:9
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.由库仑定律可得
带电量之比是,当它们相距时作用力大小为
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为,当它们相距时作用力大小为
,则:
BD.当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为,当它们相距时作用力大小为
,则
故BD正确。
故选BD。
9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点处电场强度的大小。如图甲所示是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称,则( )
A. B、C两点电场强度大小和方向都相同
B. A、D两点电场强度大小相等,方向相反
C. E、O、F三点比较,O的电场强度最强
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最弱
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据对称性看出,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点场强大小相同,这两点场强的方向均由B→C,方向相同,故A正确;
B.根据对称性看出,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点场强大小相同,由图看出,A、D两点场强方向相同,故B错误;
C.由图看出,E、F两点中,电场线疏密程度相同,两点场强大小相同,而E、O、F三点比较,O点场强最强,故C正确;
D.由图看出,B、O、C三点比较,O点场强最弱,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,纸面内固定两个等量同种点电荷,它们之间距离为4R。以其连线中点O为圆心,以R为半径画圆,A、B、C、D为圆周上四点,A、B两点在两点电荷连线上,C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A. A、B两点的电场强度大小相等,C、D两点的电场强度方向相反
B. 若自A点由静止释放一质子,将沿A、B直线一直加速
C. A、C之间电势差等于B、D之间电势差
D. 将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电势能先增加后不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知A、B两点关于中点O对称,根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知,A、B两点的电场强度大小相等方向相反,C、D两点的电场强度大小也相等,方向也相反,故A正确;
B.若自A点由静止释放一质子,在O点右侧,质子所受电场力方向向右,质子向右加速,越过O点后,在O点右侧,质子所受电场力方向向左,质子向右减速,故B错误;
C.根据等量同种点电荷的电势分布规律可知
,
由于
,
可知A、C之间电势差等于B、D之间电势差,故C正确;
D.根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知,将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电子所受电场力方向始终与移动方向相反,即电场力始终做负功,电势能始终增大,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(共57分)
三、实验题(本题共2小题,共15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,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,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,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径__________;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)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率 __________。
【答案】(1) ①. 0.830##0.831##0.829 ②. 0.8
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器读数为
[2]游标卡尺读数为
【小问2详解】
[1][2]电源电动势为4V,待测电阻为,所以电路中最大电流为1A,考虑到还有其它电阻,电流表选择即可,要求电压从0开始调节,滑动变阻器应该用分压接法,且选择阻值较小的更加容易调节,误差较小。
【小问3详解】
根据电阻定律有
其中
可得
12. 用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)调节指针定位螺丝,使多用电表指针指着零刻度。
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的____________ 位置。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准______________。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为______________Ω。(2位有效数字)
(5)测量完毕,将选择开关旋转到OFF 位置。
【答案】 ①. ②. 电阻的零刻度线上 ③. 19
【解析】
【详解】(2)[1]将选择开关旋转到“Ω”挡的位置;
(3)[2]将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的零刻度线上。
(4)[3]将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为。
四、解答题(本题共3小题,共42分)
13. 如图所示,真空中有A、B两带电小球,A球带正电,所带电量大小,用绝缘支架固定,B球所带电量大小,用绝缘细线悬挂于O点。小球B静止时,两球在同一水平面上,相距,细线与竖直方向夹角。已知静电力常量,,,求:
(1)B球的电性;
(2)A、B球之间库仑力的大小;
(3)B球的质量。
【答案】(1)小球B带负电;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)以B球为对象,根据受力分析可知,B球受到A球的库仑引力,由于A球带正电,则B球带负电。
(2)根据库仑定律可得,A、B球之间库仑力大小为
(3)以B球为对象,根据受力平衡可得
可得B球的质量为
14. 用细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为E的匀强电场时,小球偏转后处在静止状态。(已知重力加速度为g)
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量。
【答案】(1)正电;(2)
【解析】
【详解】(1)对小球受力分析如图
小球受到的电场力水平向右,和电场线放线一致,故带正电;
(2)小球处于平衡状态,故
解得
15. 如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场,并从另一侧射出,打到荧光屏上的点,为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求:
(1)电子经加速电场加速后的速度大小;
(2)电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值;
(3)电子打在荧光屏上的点到点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子在加速电场中,根据动能定理得
解得
(2)电子在偏转电场中,做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有
,
联立解得
电子射出时竖直方向速度为
电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值为
联立解得
(3)得电子打在荧光屏上的点到点的距离为
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物理试卷
考试时长:75分钟;总分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷(共43分)
一、单项选择题(本题共7小题,每题4分,共28分)
1. 关于下列四幅图像的说法正确的是( )
A. 图甲中,毛皮与橡胶棒摩擦起电时,毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
B. 图乙中,处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷,导体壳壁W内电场强度不为0,导体壳内空腔C电场强度为0
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D. 图丁中,避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
2. 真空中有两个相同金属小球,可视为点电荷,带电量分别为和,固定在相距为的两处,它们间的库仑力大小为。两者相互接触后再放回原处,则此时两球间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
3. 在静电场中的某一固定点P处放置一个电荷量为+q的试探电荷,其所受静电力为F,P点的电场强度为E。关于P点的电场强度,下列说法中正确的是( )
A. 移去该试探电荷,P点的电场强度变为零
B. 若试探电荷的电荷量变为+2q,P点的电场强度变为2E
C. 若试探电荷的电荷量变为-q,P点的电场强度的方向发生改变
D. 若试探电荷的电荷量变为-2q,P点的电场强度不改变
4. 如图所示,固定的、电量为的正点电荷产生的电场中,离距离为处有一个电量为的点电荷A绕点做匀速圆周运动,轨道编号为1。该点电荷A还可以沿轨道2运动,两轨道仅在点处相切。仅考虑两电荷间的库仑力,以下正确的是( )
A. A电荷可以是正电荷
B. 点电荷A在轨道点的加速度大于在轨道点的加速度
C. 点电荷A在轨道1的点处速度比在轨道2的点处的速度大
D. 点电荷A在轨道1上的运行周期比轨道2上的运行周期短
5. 如图所示,甲、乙、丙三个带电小球用轻质绝缘细线悬挂在水平横杆上,处于静止状态,细线均处于竖直状态,且三个小球等高,均可视为质点。已知甲、乙间距与乙、丙间距之比为,乙电荷量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A. 乙受到的拉力最小
B. 若乙带负电,则甲、丙可能均带负电
C. 甲、丙电荷量大小之比为
D. 甲、丙电荷量的乘积为
6. 三根相同长度的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为和,其中一根带电量为的带电棒在三角形中心O点产生的场强为E,则O点的合场强为( )
A. B. E C. D.
7. 如图所示,正三角形的三个顶点固定三个等量电荷,其中B带正电,A、C带负电,O、M、N为AB边的四等分点,下列说法中正确的是( )
A. 电场强度
B. O、N两点电势
C. M、N两点电势
D. 同一负电荷在P点电势能比在O点时要小
二、多项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分;全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 两个半径相同的金属小球,它们带电量之比为5:1,它们在一定距离时,作用力为,如果把它们互相接触后再放在各自原的位置上,此时作用力变为,则和之比可能为 ( )
A. 5:2 B. 5:4 C. 5:7 D. 5:9
9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点处电场强度的大小。如图甲所示是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称,则( )
A. B、C两点电场强度大小和方向都相同
B. A、D两点电场强度大小相等,方向相反
C. E、O、F三点比较,O的电场强度最强
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最弱
10. 如图所示,纸面内固定两个等量同种点电荷,它们之间距离为4R。以其连线中点O为圆心,以R为半径画圆,A、B、C、D为圆周上四点,A、B两点在两点电荷连线上,C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A. A、B两点的电场强度大小相等,C、D两点的电场强度方向相反
B. 若自A点由静止释放一质子,将沿A、B直线一直加速
C. A、C之间电势差等于B、D之间电势差
D. 将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电势能先增加后不变
第Ⅱ卷(共57分)
三、实验题(本题共2小题,共15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,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,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,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径__________;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)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率 __________。
12. 用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)调节指针定位螺丝,使多用电表指针指着零刻度。
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的____________ 位置。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准______________。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为______________Ω。(2位有效数字)
(5)测量完毕,将选择开关旋转到OFF 位置。
四、解答题(本题共3小题,共42分)
13. 如图所示,真空中有A、B两带电小球,A球带正电,所带电量大小,用绝缘支架固定,B球所带电量大小,用绝缘细线悬挂于O点。小球B静止时,两球在同一水平面上,相距,细线与竖直方向夹角。已知静电力常量,,,求:
(1)B球的电性;
(2)A、B球之间库仑力的大小;
(3)B球的质量。
14. 用细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为E的匀强电场时,小球偏转后处在静止状态。(已知重力加速度为g)
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量。
15. 如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场,并从另一侧射出,打到荧光屏上的点,为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求:
(1)电子经加速电场加速后的速度大小;
(2)电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值;
(3)电子打在荧光屏上的点到点的距离。
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