2023-2024年廣東省廣州市第一中高二上學(xué)期期中物理試題

廣州市第一中學(xué)2023學(xué)年上學(xué)期高二年級期中考試物理一、單項(xiàng)選擇題1.在真空中固定兩個(gè)相同的帶等量異種電荷的金屬小球和（均可看作點(diǎn)電荷），若將小球的電荷量增加為原來的倍，然后將兩小球接觸后分開，并使兩小球間的距離減為原來的一半，則在前后兩種情況下，兩小球之間的靜電力之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)、帶的電荷量分別為和、和間距離為，由庫侖定律得，現(xiàn)將球的電荷量增加為原來的倍為，、接觸后，根據(jù)電荷守恒定律得、所帶電荷量均為，又此時(shí)和間距離為，可得，故選A。2.靜電除塵器的除塵原理如圖所示，帶負(fù)電的塵埃在電場力的作用下向收塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。下列說法正確的是（）A.電暈極和收塵極間的電場是典型的勻強(qiáng)電場B.塵埃所受電場力的方向總與所處位置的電場強(qiáng)度方向相同C.在同一位置，塵埃受到電場力與塵埃所帶的電荷量成正比D.塵埃所帶的電荷量可能為【答案】C【解析】A．勻強(qiáng)電場場強(qiáng)處處相同，此電場電暈極附近場強(qiáng)大，因此不是勻強(qiáng)電場，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，收塵極為正極，則帶電塵埃帶負(fù)電，塵埃受到的電場力方向與電場方向相反，故B錯(cuò)誤；C．由電場力公式，可知在同一位置帶電荷量越多，塵埃所受電場力越大，故C正確；D．塵埃所帶的電荷量應(yīng)該是元電荷的整數(shù)倍，也就是1.6的整數(shù)倍，因此不可能為，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，四個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量的絕對值均為，分別固定在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，正方形邊長為，則正方形兩條對角線交點(diǎn)處的電場強(qiáng)度（）A.大小為，方向豎直向上B.大小為，方向豎直向下C.大小為，方向豎直向上D.大小為，方向豎直向下【答案】D【解析】四個(gè)電荷的電荷量相等，兩對對角線的電荷都是一對等量異種點(diǎn)電荷，在交點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的方向指向負(fù)電荷，且大小相等，如圖，則合場強(qiáng)的方向豎直向下，由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可得，任意一對等量異種點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)為，則正方形兩條對角線交點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為，方向豎直向下。故選D。4.如圖所示，、是水平放置的平行板電容器的兩塊極板，下極板接地，直流電源電動勢恒定，內(nèi)阻不計(jì)將開關(guān)閉合，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于兩板中央的點(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將板向上平移一小段距離，則（）A.電容器的帶電量將增大B.在板上移過程中，電阻中有向左的電流C.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動D.點(diǎn)電勢將降低【答案】D【解析】AB．將板向上平移一小段距離，板間距離增大。由，可知電容器的電容變小，又，電壓不變。因此電容器帶電量減小，電容器放電，回路中有順時(shí)針方向的電流電阻中有向右的電流。選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度可知，增大，場強(qiáng)減小，油滴受到向上的電場力減小，將向下運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．、兩板間的電場強(qiáng)度減小，由可知，M點(diǎn)電勢降低。選項(xiàng)D正確。故選D。5.在炎熱的夏天我們可以經(jīng)?？吹?，有的小朋友的太陽帽前有一小風(fēng)扇（如圖所示），該小風(fēng)扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池能產(chǎn)生的電動勢為，則關(guān)于該電池的描述正確的是（）A.把該電池接入閉合電路后，電動勢減小B.該電源比電動勢為的干電池做功少C.單位時(shí)間內(nèi)可把的太陽能轉(zhuǎn)化為電能D.通過電荷量該電池能把的太陽能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】A．電動勢跟是否接入或者不接入外電路無關(guān)，大小不變，A錯(cuò)誤；B．電動勢表示電源做功的能力的大小，不表示做功的多少，B錯(cuò)誤；C．由于不知道內(nèi)流過電池的電量，所以不能求出內(nèi)有多少太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電動勢的定義式，解得，即非靜電力對電荷做功為，則電路中每通過電荷量，太陽能電池把的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，D正確。故選D。6.如圖所示的電路，單刀雙擲開關(guān)原來與連接，從開始改接，一段時(shí)間后，將開關(guān)改接。則流經(jīng)電路中P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的圖像（取圖中向右的電流方向?yàn)檎较颍?、電容器兩極板間電勢差隨時(shí)間變化的圖像、電容器帶電量隨時(shí)間變化的圖像、電容器的電容隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．從開始改接，電源給電容器充電，電流向右為正值；一段時(shí)間后，將開關(guān)改接，電容器通過電阻放電，電流的方向向左為負(fù)值，A錯(cuò)誤；B．從開始改接，電源給電容器充電，上極板帶正電，；一段時(shí)間后，將開關(guān)改接，電容器通過電阻放電，上極板仍然帶正電，，B錯(cuò)誤；C．從開始改接，電源給電容器充電，上極板帶正電，兩極板所帶的電量增大；開關(guān)接之前，電量不變；將開關(guān)改接，電容器通過電阻放電，上極板仍然帶正電，電量減少。C正確；D．電容器的電容與充電和放電無關(guān)，電容器的電容保持不變，D錯(cuò)誤。故選C7.平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連，若一帶電微粒恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該微粒（）A.所受重力與電場力平衡B.機(jī)械能逐漸增加C.電勢能逐漸增加D.可能做勻速直線運(yùn)動【答案】C【解析】AD．根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動，則電場力與重力的合力與速度方向反向，粒子做勻減速直線運(yùn)動，故AD錯(cuò)誤；BC．因電場力做負(fù)功，則電勢能增加，導(dǎo)致機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤C正確。故選C。二、多項(xiàng)選擇題8.如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，為兩電荷連線的中垂線，、、三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且與關(guān)于對稱，點(diǎn)位于上，點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A.點(diǎn)場強(qiáng)與點(diǎn)場強(qiáng)相同B.點(diǎn)的電勢小于點(diǎn)的電勢C.、兩點(diǎn)的電勢差等于、兩點(diǎn)間的電勢差D.試探電荷在點(diǎn)的電勢能小于在點(diǎn)的電勢能【答案】BCD【解析】A．根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線的特點(diǎn)，結(jié)合某點(diǎn)切線表示電場強(qiáng)度的方向，則a點(diǎn)與點(diǎn)場強(qiáng)大小相同，方向相反。故A錯(cuò)誤；B．中垂面是等勢面，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)，故B正確；C．由對稱性可知，、兩點(diǎn)的電勢差等于、兩點(diǎn)間的電勢差。故C正確。D．將試探電荷從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增大，則點(diǎn)的電勢能小于點(diǎn)的電勢能。故D正確。故選BCD。9.如圖，質(zhì)量相同的帶電粒子、以相同的速度沿垂直于電場方向射入勻強(qiáng)電場中，從平行板間正中央射入，從下極板邊緣處射入，它們都打到上極板同一點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。則（）A.它們運(yùn)動的時(shí)間不同B.所帶的電荷量比大C.電場力對它們做的功一樣大D.的動能增量大【答案】BD【解析】A．兩粒子在電場中均做類平拋運(yùn)動，運(yùn)動的時(shí)間為，由于、相等，可知它們運(yùn)動的時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得，知的加速度是的兩倍；再根據(jù)牛頓第二定律有，可知Q的電荷量是的兩倍，故B正確；CD．由知，靜電力對兩粒子均做正功，由前分析知的電荷量是的兩倍，沿電場方向上的位移是的兩倍，則靜電力對做的功是的倍。根據(jù)動能定理，靜電力做的功等于動能變化量，可知的動能增量大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD10.一根長為、橫截面積為的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為，電子的電荷量為。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動的平均速率為，下列說法正確的是（）A.棒的電阻為 B.通過棒的電流C.棒兩端電壓 D.棒的內(nèi)部場強(qiáng)【答案】CD【解析】A．金屬棒的電阻，故A錯(cuò)誤；B．由微觀電流表達(dá)式得通過金屬棒的電流為，故B錯(cuò)誤；C．金屬棒兩端的電壓，故C正確；D．金屬棒內(nèi)部的場強(qiáng)為，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題11.某實(shí)驗(yàn)小組親自動手將電流計(jì)改裝成電壓表和電流表。下面是他們的改裝的原理圖。為了改成滿偏電流為的電流表，應(yīng)該選擇________（“甲”或“乙”）電路，已知小量程電流表的內(nèi)阻，滿偏電流，則電阻阻值為_______（保留兩位有效數(shù)字），若要加大它量程，應(yīng)使電阻箱阻值______（填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮竣?甲；②.；③.減小【解析】[1]為了改成滿偏電流為0.6A電流表，應(yīng)并聯(lián)分流電阻，故應(yīng)該選擇甲電路；[2]根據(jù)電流表改裝原理，可得電阻阻值為；[3]若要加大量程，根據(jù)電流表改裝原理可知，應(yīng)使電阻箱阻值減小。12.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬絲的電阻約為，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A.電壓表（量程，內(nèi)阻約為）；B.電壓表（量程，內(nèi)阻約為）；C.電流表（量程，內(nèi)阻約為）；D.電流表（量程，內(nèi)阻約為）；E.滑動變阻器（，）；F.滑動變阻器（，）；G.電池組（電動勢為）；H.開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選___________，電流表應(yīng)選___________，滑動變阻器應(yīng)選___________（填器材前面的序號）。（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用如圖中___________（選填“甲”或“乙”）為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把如圖丙中的實(shí)物圖用線連接起來。___________（3）若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如下圖所示，則金屬絲的直徑為___________，電壓為___________，電流為___________。（4）由于實(shí)驗(yàn)電路造成的誤差，會使實(shí)驗(yàn)測量出的___________材料真實(shí)的（選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮竣?A；②.D；③.E；④.乙；⑤.見解析；⑥.；⑦.；⑧.；⑨.小于【解析】（1）[1]由于電源電壓為3V，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表選量程為3V的電壓表A；[2]由于待測電阻約5Ω，根據(jù)歐姆定律，可知流過待測電阻的電流約為0.6A，因此電流表選D；[3]為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器選E。（2）[4][5]由于待測電阻的阻值較小，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，采用電流表外接法，故選圖乙，電路連接如圖所示。（3）[6]金屬絲的直徑；[7]由于電壓表選用3V量程，讀數(shù)為1.20V；[8]由于電流表選用0.6A量程，讀數(shù)為0.50A。（4）[9]由于電流表采用外接法，電阻的測量值小于真實(shí)值，根據(jù)，可知電阻率的測量值小于真實(shí)值。四、計(jì)算題13.如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻為，電阻，，。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，理想電流表示數(shù)為，求：（1）電阻兩端的電壓；（2）流過電阻的電流；（3）電阻兩端的電壓和電源的電動勢。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】（1）由歐姆定律知，電阻兩端的電壓為；（2）與并聯(lián)電壓相等，由歐姆定律知，流過電阻的電流為；（3）干路電流為，則電阻兩端的電壓為，由閉合電路歐姆定律，電源的電動勢E等于。14.如圖所示，平面內(nèi)的第三象限內(nèi)有加速電場，電勢差為，一比荷為的帶正電粒子從點(diǎn)由靜止加速，從點(diǎn)進(jìn)入第二象限內(nèi)的輻向電場（電場強(qiáng)度方向指向），沿著半徑為的圓弧虛線（等勢線）運(yùn)動，從點(diǎn)進(jìn)入第一象限內(nèi)沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場中，從點(diǎn)射出電場，不同象限內(nèi)電場互不影響，不計(jì)粒子的重力。求：（1）帶電粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）第一象限勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；（3）第二象限內(nèi)的輻射電場沿著等勢面處的電場強(qiáng)度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)動能定理可得，帶電粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）從點(diǎn)進(jìn)入第二象限內(nèi)的輻向電場（電場強(qiáng)度方向指向），沿著半徑為的圓弧虛線（等勢線）運(yùn)動，速度大小不變，進(jìn)入第一象限做類平拋運(yùn)動，解得，第一象限勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為；（3）第二象限內(nèi)勻速圓周運(yùn)動解得，第二象限內(nèi)的輻射電場沿著等勢面處的電場強(qiáng)度為。15.如圖所示，絕緣水平面上相距的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量、帶電量的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))以的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(取)（1）若，判斷滑塊能否離開電場？若能，求離開電場時(shí)滑塊的速度.（2）如果滑塊不能離開電場區(qū)域，電場強(qiáng)度的取值范圍多大．（3）如果滑塊