北京市延慶區(qū)2024-2025學年高二上學期11月期中物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1延慶區(qū)2024—2025學年第一學期期中試卷高二物理第一部分選擇題（共45分）一、單項選擇題（本題共15道小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的，請將符合題意的選項選出。每小題2分，共30分）請閱讀下述文字，完成下列小題。圖為電子槍內(nèi)部加速部分的電場線分布示意圖。a、b、c是同一電場線上的三個點（距離ab=bc），其電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec，電勢分別為φa、φb、φc，電子在a、b、c三點時受到靜電力的大小分別為Fa、Fb、Fc。1.關于電場強度大小的比較，下列說法正確的是（）A.Ea>Eb B.Ea<Eb C.Eb=Ec D.Eb<Ec2.關于電子所受靜電力大小的比較，下列說法正確的是（）A.Fa<Fb B.Fa>Fb C.Fb=Fc D.Fb<Fc3.關于電勢高低的比較，下列說法正確的是（）A.φa>φb B.φa<φb C.φb=φc D.φb>φc4.如果將一個負電荷q從b點移動到c點，下列電場力對其做功說法正確的是（）A.做正功 B.做負功C.不做功 D.先做正功后做負功5.如果將一個負電荷q從a點移動到b點和從b點移動到c點，電場力對其做功分別為Wab和Wbc，下列對電場力做功判斷正確的是（）A.Wab>Wbc B.Wab<WbcC.Wab=Wbc D.無法判斷【答案】1.A2.B3.B4.A5.A【解析】1.電場強度大小的比較與電場線的疏密有關，電場線越密集，電場強度越大，電場線越稀疏，電場強度越小，故故選A。2.根據(jù)F=qE可知故選B。3.沿著電場線，電勢逐漸降低，所以故選B。4.將一個負電荷q從b點移動到c點，根據(jù)Wbc=qUbc，因為所以即電場力做正功。故選A5.根據(jù)W=Fx，將一個負電荷q從a點移動到b點和從b點移動到c點，位移相同，因為從a點移動到b點比從b點移動到c點電場力大，所以故選A。請閱讀下述文字，完成下列小題。電容器是一種重要的電學元件。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體，都可以看成一個電容器，它能儲存電荷?？捎脠D所示的電路對電容器充電。電容表征了電容器儲存電荷的特性。6.在國際單位制中，電容的單位是（）A.伏特（V） B.安培（A）C.法拉（F） D.歐姆（Ω）7.在充電過程中，電容C與所帶電荷量Q之間的關系如圖所示，其中正確的是（）A. B. C. D.8.在電容器充電過程中，下列說法正確的是（）A.電容器所帶的電荷量保持不變 B.電容器所帶的電荷量逐漸減小C.電容器兩極間的電壓逐漸增大 D.電容器兩極間的電壓逐漸減小【答案】6.C7.D8.C【解析】6.在國際單位制中，電容的單位是法拉（F）。故選C。7.電容的定義式為但電容只由電容器自身決定，與所帶電荷量無關，則在充電過程中，電容保持不變。故選D。8.在電容器充電過程中，電容器所帶的電荷量逐漸增大，根據(jù)可知電容器兩極間的電壓逐漸增大。故選C。請閱讀下述文字，完成下列小題用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱。如圖所示，左圖是等量異種點電荷形成電場的電場線，右圖是場中的一些點，O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O點對稱的兩點，B、C相對O對稱。9.關于電場強度的比較，下列說法正確的是（）A.A、B兩點場強大小和方向都相同B.B、C兩點場強大小相等，方向相反C.E、O、F三點比較，O點場強最強D.E、C、F三點比較，C點場強最弱10.把帶正電的點電荷沿電場線由B點移至C點的過程中，該點電荷所受的靜電力（）A.越來越小 B.越來越大C.先變大后變小 D.先變小后變大11.把正點電荷由B點沿電場線移到C點的過程中，關于電場力對電荷所做的功及電荷電勢能的變化，下列說法中正確的是（）A.電場力做正功，電勢能增加B.電場力做正功，電勢能減少C.電場力做負功，電勢能增加D.電場力做負功，電勢能減少【答案】9.C10.D11.B【解析】9.A．由圖可知，A點電場向左，B點電場向右，且B點電場線更密集，場強更大，故A錯誤；B．根據(jù)對稱性看出，B、C兩處電場線疏密程度相同，則B、C兩點場強大小相同。這兩點場強的方向均由B→C，方向相同，故B錯誤；C．由圖看出，E、O、F三點比較，O點電場線最密集，場強最強，故C正確；D．O、C兩點比較，C點電場線更密集，場強更強，結合C選項，所以E、C、F三點比較，C點場強最強，故D錯誤。故選C。10.把帶正電的點電荷沿電場線由B點移至C點的過程中，電場線先變疏后變密，則場強先減小后增大，該正點電荷所受的靜電力先變小后變大。故選D。11.電場線水平向右，正電荷在電場中的受力方向沿電場線的方向，即水平向右，故把正點電荷由B點沿電場線移到C點的過程中，電場力方向與位移方向相同，電場力做正功，則知電勢能減少。故選B。12.電場看不見摸不著，我們最初是從電荷開始學習電場的。下列說法正確的是（）A.玻璃棒與絲綢摩擦后，玻璃棒由于得到電子而帶正電B.電場是為了便于研究電荷而引入的理想模型C.家用燃氣灶的點火裝置是根據(jù)尖端放電的原理制成的D.電場強度反映電場的強弱和方向，與試探電荷的電荷量成反比【答案】C【解析】A．玻璃棒與絲綢摩擦后，玻璃棒由于失去電子而帶正電，故A錯誤；B．電場是傳遞電荷間相互作用客觀存在的物質，故B錯誤；C．家用燃氣灶的點火裝置是根據(jù)尖端放電的原理制成的，故C正確；D．電場強度反映電場自身的強弱和方向，與試探電荷的電荷量無關，故D錯誤。故選C。13.如圖所示，實線為某孤立點電荷產(chǎn)生的電場的幾條電場線，虛線是一帶負電粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力的作用，下列說法中正確的是（）A.該電場是由負點電荷所激發(fā)的電場B.電場中a點的電勢比b點的電勢低C.帶電粒子在a點加速度比在b點的加速度小D.帶電粒子在a點的動能比在b點的動能大【答案】D【解析】A．帶電粒子在運動中只受電場力的作用，根據(jù)曲線運動合力位于軌跡凹側可知，電場力沿電場線向左，由于粒子帶負電，則電場方向沿電場線向右，所以該電場是由正點電荷所激發(fā)的電場；B．由于該電場是由正點電荷所激發(fā)的電場，離正點電荷越近，電勢越高，所以電場中a點的電勢比b點的電勢高，故B錯誤；C．根據(jù)電場線的疏密程度可知，a點的場強大于b點的場強，則帶電粒子在a點受到的電場力大于在b點受到的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，帶電粒子在a點的加速度比在b點的加速度大，故C錯誤；D．根據(jù)，由于粒子帶負電，a點的電勢比b點的電勢高，所以粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，由于粒子在運動中只受電場力的作用，所以動能和電勢能之和保持不變，則帶電粒子在a點的動能比在b點的動能大，故D正確。故選D。14.如圖所示為“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的電路．a(chǎn)、b、c、d是四條不同的金屬導體，b、c、d與a相比，分別只有一個因素不同：b與a長度不同，c與a橫截面積不同，d與a材料不同．下列操作正確的是（）A.開關閉合前，移動滑片使滑動變阻器的阻值最小B.研究電阻與長度的關系時，需分別測量a、b兩條導體兩端的電壓值C.研究電阻與橫截面積的關系時，需分別測量b、c兩條導體兩端的電壓值D.研究電阻與材料的關系時，需分別測量c、d兩條導體兩端的電壓值【答案】B【解析】A．開關閉合前，移動滑片使滑動變阻器的阻值最大，以免開關閉合時電流過大，故A項錯誤.B．由于b與a只有長度不同，其他因素均相同，所以探究電阻與長度關系時，只需測量a、b兩條導體兩端的電壓值即可，故B項正確．C．由于c與a只有橫截面積不同，其他因素均相同，所以探究電阻與橫截面積的關系時，只需測量a、c兩條導體兩端的電壓值即可，故C項錯誤．D．由于d與a只有材料不同，其他因素均相同，所以探究電阻與材料的關系時，只需測量a、d兩條導體兩端的電壓值即可，故D項錯誤15.如圖所示（靜電力常量為），帶電荷量為的點電荷與均勻帶電薄板相距為，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中點處的電場強度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中點處產(chǎn)生的電場強度大小和方向是（）A.，垂直薄板向左 B.，垂直薄板向右C.，垂直薄板向左 D.，垂直薄板向右【答案】A【解析】因為，故薄板與+q產(chǎn)生的場強在該處大小相等、方向相反，即同時可知薄板也帶正電，根據(jù)薄板形成電場的對稱性，薄板在b點的場強也為，方向水平向左；故選A。二、不定項選擇題（本題共5道小題，在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是符合題意的。每小題3分，共15分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，只要有選錯的該小題不得分）16.關于電場強度的概念，下列說法正確的是（）A.由可知，某電場的場強E跟F成正比，跟q成反比B.電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷無關C.是點電荷的電場強度公式，其中Q是場源電荷的電荷量D.以點電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強E相同【答案】BC【解析】A．電場強度定義式是比值定義，E的大小由場源有關，而與F、q無關，故A錯誤；B．電場中某一點的場強是由電場本身性質決定的，與放入該點的試探電荷的正負、大小以及是否放入試探電荷無關，故B正確；C．是點電荷的電場強度公式，其中Q是場源電荷的電荷量，故C正確；D．電場強度是矢量，不僅有大小，而且有方向，以點電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強E大小相等，但方向不同，因此場強不同，故D錯誤。故選BC。17.如圖所示，在“研究影響平行板電容器電容的因素”實驗中，極板所帶電荷量保持不變。設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ，下列說法正確的是（）A.保持d不變，減小S，則θ變小B.保持d不變，減小S，則θ變大C.保持S不變，增大d，則θ變小D.保持S，d不變，極板間放入塑料板，則θ變大【答案】B【解析】AB．根據(jù)，保持d不變，減小S，則電容減??；由于極板所帶電荷量保持不變，則板間電勢差增大，靜電計指針的偏角變大，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)，保持S不變，增大d，則電容減小；由于極板所帶電荷量保持不變，則板間電勢差增大，靜電計指針的偏角變大，故C錯誤；D．根據(jù)，保持S，d不變，極板間放入塑料板，則電容增大；由于極板所帶電荷量保持不變，則板間電勢差減小，靜電計指針的偏角變小，故D錯誤。故選B。18.如圖所示，在勻強電場中，將電荷量為的點電荷從電場中的A點移到B點，靜電力做了的功，再從B點移到C點，靜電力做了的功。已知電場的方向與直角所在的平面平行，AB長6cm，BC長4cm。下列說法正確的是（）A.A、B兩點間的電勢差UAB=4VB.B、C兩點間的電勢差UBC=2VC.電場強度的大小為D.場強的方向垂直于AC指向B【答案】AC【解析】AB．將電荷量為的點電荷從電場中的A點移到B點，靜電力做了的功，再從B點移到C點，靜電力做了的功；則A、B兩點間的電勢差為B、C兩點間的電勢差為故A正確，B錯誤；CD．由于該電場為勻強電場，所以電勢在任意直線上均勻變化。設B點電勢為0，則A點電勢為4V，B點電勢為2V；取A、B中點為D，D點電勢為2V，連接C點，可知CD為等勢線，根據(jù)電場方向垂直等勢線由高電勢指向低電勢，過B點作CD垂線如圖所示可知場強方向并不是垂直于AC的；根據(jù)幾何關系，B點到CD連線的距離為電場強度大小為故C正確，D錯誤。故選AC。19.如圖所示為密立根油滴實驗示意圖。實驗中要設法使帶負電的油滴懸浮在電場中。若在實驗中觀察到某一個帶負電的油滴向下加速運動。在該油滴向下運動的過程中，下列說法正確的是（）A.靜電力做正功B.重力和靜電力的合力做正功C.重力勢能的減少量小于動能的增加量D.重力勢能的減少量大于電勢能的增加量【答案】BD【解析】A．由于下極板帶負電，帶負電的油滴受電場力向上，因此靜電力做負功，故A錯誤；B．由于向下加速運動，合力向下，因此重力和靜電力的合力做正功，故B正確；C．根據(jù)能量守恒，減小的重力勢能一部分增加了電勢能，一部分增加了油滴的動能，因此重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C錯誤；D．重力做正功等于重力勢能的減小量，電場力做負功等于電勢能的增加量，由于重力大于電場力，因此重力做的功大于電場力做功，即重力勢能的減少量大于電勢能的增加量，故D正確。故選BD。20.如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.電場強度先增大后減小B.電場線一直沿Ox負方向C.若在O點由靜止釋放一電子，僅受電場力作用的運動中，電子速度先增大后減小D.若在O點由靜止釋放一電子，僅受電場力作用的運動中，電勢能先減小后增大【答案】CD【解析】A．根據(jù)圖像的切線斜率絕對值表示電場強度大小，可知電場強度先減小后增大，故A錯誤；CD．若在O點由靜止釋放一電子，僅受電場力作用的運動中，由于電場線方向先沿負方向，后沿正方向，則電子所受的電場力先沿正方向，后沿負方向，電場力先做正功后做負功，電子速度先增大后減小，電勢能先減小后增大，故CD正確。第二部分非選擇題（共55分）三、實驗題（共14分）21.在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中，實驗小組的同學測量一段阻值約為6Ω、粗細均勻金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器分別在三個不同的位置測量金屬絲的直徑，某次示數(shù)如圖甲所示，該次測量值為__________mm。（2）實驗小組的同學采用圖乙所示的電路圖，用伏安法測金屬絲的電阻Rx。圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據(jù)圖乙的電路圖，補充完成圖丙中實物間的連線_________。（3）依據(jù)完成的實物連接圖，為了保護電路，閉合開關之前滑動變阻器滑片P應置于__________（選填“左”或“右”）端。（4）測量出金屬絲直徑為d、長度為L，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲電阻率測量值的表達式ρ=__________?！敬鸢浮浚?）1.750（2）（3）左（4）【解析】（1）螺旋測微器的精確值為0.01mm，由圖可知金屬絲的直徑為（2）根據(jù)實驗電路圖，完整的實物連線如圖所示（3）依據(jù)完成的實物連接圖，為了保護電路，閉合開關之前滑動變阻器滑片P應置于左端，使電壓表和電流表的示數(shù)從0開始調(diào)節(jié)。（4）根據(jù)電阻定律可得又聯(lián)立可得該金屬絲電阻率測量值的表達式為22.某物理興趣小組利用圖裝置來探究影響電荷間靜電力的因素，做了如下實驗，A是一個電荷量為Q的帶正電物體，把系在絕緣絲線上的帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3等位置，小球所帶電荷量為q。（1）為了比較小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小，下列方法最好的是_________。A.比較小球抬起的高度 B.比較小球往右偏移的距離C.比較絲線偏離豎直方向的角度 D.比較絲線的長度（2）使小球系于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是___________。（填正確選項前的字母）。A.等效替代法 B.控制變量法C.理想模型法 D.微小量放大法（3）接著該組同學又進行了如下實驗，如圖所示，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當A球到達懸點P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為θ，若兩次實驗中A的電量分別為Q1和Q2，θ分別為30°和60°，則為__________。【答案】（1）C（2）B（3）【解析】（1）帶電小球平衡時，根據(jù)平衡條件可知，小球所受帶電體的作用力大小為所以，為了比較帶電小球所受帶電體的作用力的大小，最好的辦法是比較絲線偏離豎直方向的角度。故選C。（2）使小球系于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受作用力的大小。所以，用的是控制變量法。故選B。（3）對小球B受力分析，根據(jù)庫侖定律結合平衡條件有解得可得兩次實驗中A的電量之比為四、計算論證題（共5道小題，共41分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。23.如圖所示，在勻強電場中，A、B為同一條電場線上的兩點。已知電場的電場強度大小，A、B兩點相距d=0.10m。（1）求A、B兩點之間的電勢差UAB；（2）將電荷量的試探電荷沿電場線由A點移至B點，求在此過程中靜電力對試探電荷所做的功W?！敬鸢浮浚?）4.0103V；（2）8.010-5J【解析】（1）A、B兩點之間的電勢差（2）靜電力所做的功24.如圖所示，用一條絕緣細線懸掛一個質量m=0.4kg的帶電小球P，小球處于水平向右的勻強電場中，靜止時細線與豎直方向的夾角為θ=37°。已知電場強度大小，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）判斷小球帶正電荷還是帶負電荷？（2）小球所帶的電荷量q；（3）若將絲線燒斷，則小球在電場中將做什么運動？【答案】（1）帶正電（2）（3）見解析【解析】（1）以小球為對象，根據(jù)受力平衡可知，小球的受力如圖所示可知小球受到的電場力方向與場強方向相同，則小球帶正電。（2）根據(jù)受力平衡可得可得小球所帶的電荷量為（3）若剪斷細線，細線拉力消失，小球所受電場力和重力不變，小球所受電場力和重力的合力與剪斷細線前細線拉力等大反向，則合力大小為根據(jù)牛頓第二定律可得可知小球在電場中做加速度為，與豎直方向成右偏下的勻加速直線運動。25.如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉電場可看成勻強電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d。忽略電子所受重力，電子射入偏轉電場時初速度v0和從偏轉電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離Δy分別是多少。【答案】，【解析】電子由靜止開始穿過加速電場的過程中，根據(jù)動能定理，有可解得電子射入偏轉電場時的初速度在偏轉電場中，電子的運動時間電子在偏轉電場中運動時的加速度電子從偏轉電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離26.如圖所示，絕緣粗糙的水平軌道AB（動摩擦因數(shù)μ=0.2）與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，BC為豎直直徑，半圓形軌道的半徑R=0.4m，在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強度E=1N/C?，F(xiàn)有一電荷量q=+1C、質量m=0.1kg的帶電體（可視為質點）在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上。g取10m/s2，求：（1）帶電體運動到半圓形軌道C點時速度vC的大小；（2）P點到B點的距離x；（3）帶電體在從B點運動到落至C點過程中何處動能最大？并求出最大動能。（第3小題保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）vC=2m/s（2）x=1.25m（3）當運動到帶電體與圓心的連線與豎直方向成45°時，動能最大，最大動能為1.2J【解析】（1）由題意，根據(jù)牛頓第二定律得解得（2）設帶電體運動到B點時的速度大小為vB，對帶電體從B運動到C的過程，根據(jù)動能定理得解得對帶電體從P運動到B的過程，根據(jù)動能定理得解得（3）帶