文档内容
怀远县 2024-2025 学年第一学期期中教学质量检测
高二物理
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.考试范围:人教版必修三第九章至第十一章第三节
2.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、
考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
3.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑
色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
符合要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 图甲,高楼建筑的顶端安装避雷针,利用静电屏蔽保护高楼
B. 图乙,话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度
C. 图丙,空腔导体处于静电平衡时感应电荷分布在导体的外表面,导体内部场强E=0
D. 图丁,静电除尘是利用高压作用使尘埃电离后被收集到极板A和电极B上
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲,高楼建筑的顶端安装避雷针,利用尖端放电保护高楼,A错误;
B.图乙,优质的话筒线外面包裹着金属网,是为了屏蔽外部干扰,实现高保真信号传输,B错误;
C.图丙,带空腔导体处于静电平衡时,感应电荷分布在外表面,内表面没有感应电荷,导体内部电场强
度为处处为0。C正确
D.图丁,静电除尘是利用高压作用使尘埃电离,使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达极板
A而被收集起来。D错误。
故选C。2. 如图,一轻小滑轮正下方固定着一个带正电小球A,用一绝缘轻质细线跨过滑轮拴接另一个质量为m的
带+q小球B,悬停于同一竖直面内某处;现用力拉细线一小段距离,当小球B再次平衡在同一竖直面内时,
(A、B带电小球可视为点电荷),下列说法中正确的是( )
A. 两小球间的距离增大
B. 两小球的库仑力大小不变
C. 细线拉力增大
D. 条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】对球B进行受力分析如图所示
设初始时球B离滑轮的距离为l,A、B小球间的距离为r,两球间的库仑力为
根据相似三角形有由于用力拉细线一小段距离,mg、h不变,l减小,则细线拉力F减小,r不变,两小球的库仑力不变。
故选B。
3. 如图,实线是一簇电场线。一带电粒子仅在电场力作用下通过该电场,图中虚线为该带点粒子的运动轨
迹,a、b是轨迹上的两点。由此可以判断( )
A. 粒子在a点时的动能小于b点时动能
B. 粒子在a点电势能大于b点电势能
C. 粒子带正电
D. a点场强小于b点场强
【答案】C
【解析】
【详解】CD.由题意知,粒子仅受电场力,因电场力方向与电场线共线,且粒子所受电场力指向运动轨迹
的凹侧,所以粒子所受电场力与电场强度方向相同,粒子带正电,a点比b点电场线密集, 所以a点场强
大于b点场强,故C正确,D错误;
A B.假设粒子由a点运动到b点,则所受电场力与速度方向成钝角,所以电场力做负功,电势能增大,粒
子在a点的电势能小于在b点的电势能,根据动能定理可知,动能减小,所以粒子在a点时的动能大于b
点时的动能,若粒子由b点运动到a点所得结果相同,故A、B错误。
故选C。
4. 某手机的部分说明书如图,电池容量是指电池放电时输出的总电荷量。该手机充满电后播放视频的最长
时间约8h。下列说法正确的是( )
手机类 智能手机、5G手
型 机
电池容
5000mAh
量
待机时
10天
间
A. 该手机播放视频时的电流约为0.02A
B. 该手机电池放电时输出的总电荷量为1.8×104CC. 该手机电池放电时输出的总电荷量为3.6×104C
D. 该手机待机时的电流约为0.625A
【答案】B
【解析】
【详解】A.该手机播放视频时的电流约为
选项A错误;
BC.该手机电池放电时输出的总电荷量为
选项B正确,C错误;
D.该手机待机时的电流约为
选项D错误。
故选B。
5. 如图,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地。一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态。
现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向上运动
B. 带电油滴电势能将减小
C. P点的电势将升高
D. 通过灵敏电流计有从b到a的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.将下极板竖直向下缓慢移动时,板间距离d增大,电容器的电压U不变;由 分析得知,
板间场强减小,则油滴所受电场力减小,油滴将沿竖直向下运动,故A错误;B.油滴向下运动,电场力对油滴做负功,则其电势能增大,故B错误;
C.P点到上极板的距离不变,而E减小,由 知,P点与上极板间电势差减小,且P点的电势小于
零,则P点的电势升高,故C正确;
D.电容器的电容减小,根据 可知所带电量减小,故电容器放电,由电流计中由a到b的电流,
故D错误。
故选C。
6. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内AC=OB且平行,OA=CB且平行,三点的位置如图所示,已
知平面内的各点电势分别为 , , ,由此判断( )
A. B点的电势为4V
B. 沿直线OC电势不是均匀的变化
C. 电子在A点的电势能比在C点的低4eV
D. 电子从C点运动到B点,电场力做功为8eV
【答案】A
【解析】
【详解】A.因AO与CB平行且等长,根据匀强电场的推论有
即有
代入数据可得
故A正确;
B.匀强电场的场强恒定不变,则沿着OC直线,电势均匀变化,故B错误;C.因 ,由
可知
故电子在A点的电势能比在C点的高4eV,故C错误;
D.电子从C点运动到B点,电场力做功为
故D错误。
故选A。
7. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如
图,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B的距
离为R、B和A间的距离为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,半径为R的均匀带电体在A、B点产生场强为挖去的小球在A、B点产生的场强为
所以
所以
故选A 。
8. 如图,空间仅存在沿x轴分布的静电场,其场强E随x的分布图像如图所示,规定x轴正方向为场强的
正方向,其中OA段与AB段的曲线左右对称,且OA=AB=BC,一带正电粒子电量为q,质量为m,仅在电
场力作用下,沿x轴运动,则下列说法正确的是( )
A. OC段上A处电场强度为0
B.
为
C. 粒子在OB段电场力 变力,在BC段电场力为恒力
D. 若B、C坐标分别为 , ,该粒子到达B点的速度大小为v,则到达C点的速度大小
0为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,A处电场强度不为0,故A错误;
B.因为场强沿 轴正方向,所以, 、 和 均为正, 图像与横轴所包围的面积表示电势
差,所以
故B正确;
C.由图可知,沿着 轴由 点到 点电场强度一直在变化,粒子所受电场力为变力,故C错误;
D.因题目未明确图中的 点与 点之间的图像是直线,所以无法求出这两点间的电势差,也就无法求出
粒子到达 点时的速度大小,故D错误。
故选B。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符
合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图为小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图像,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,
PQ垂直于U轴,PM垂直于I轴,则下列说法中正确的是( )
A. 随着电压的增大,小灯泡的电阻增大
B. 对应P点,小灯泡的电阻为
C. 对应P点,小灯泡的电阻为D. 对应P点,小灯泡的实际功率为图中图线OPQ所围面积大小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,故A正确;
BC.根据欧姆定律可知,对应P点,小灯泡的电阻为
故C正确,B错误;
D.根据功率
可知在P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积,故D错误;
故选AC。
10. 如图,氘核 ,氦核 (已知Z原子核 )两种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的
加速电场E 之后进入电场线竖直向下的匀强电场E 发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不
1 2
计粒子重力及其相互作用,则( )
A. 氘核与氦核在偏转电场E 做功之比为1∶2
2
B. 两种粒子打到屏上时的速度大小一样大
C. 两种粒子运动到屏上所用时间不相同
D. 两种粒子一定打到屏上的同一位置
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.带电粒子在加速电场中加速,由动能定理可知
解得水平方向速度为粒子在偏转电场中的时间
在偏转电场中的纵向速度
,
解得
纵向位移
解得
偏转角
解得
即位移与比荷无关,与速度无关;则可两种粒子的偏转位移相同,速度的偏向角相同,则偏转电场对两种
粒子做功
做功之比为1:2,故A正确;
B.粒子离开偏转电场后做匀速直线运动,粒子打到屏上时的速度等于粒子离开偏转电场时的速度因两粒子的比荷相等,则v 相同;又 相同,则v相同,故B正确;
0
C.粒子打到屏上的时间取决于横向速度v,因横向速度v 相同,则两种粒子运动到屏上所用时间相同,
0 0
故C错误;
D.因两粒子由同一点射入偏转电场,且偏转位移相同,离开偏转电场时的速度相同,故两个粒子打在屏
幕上的位置一定相同,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:共5题,58分。
11. 在“观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。
(1)研究电容器充电过程,在图甲中将单刀双掷开关接_________(选填“1”或“2”)。
(2)研究电容器放电过程时,显示出如图乙所示的I-t图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以用所围小
方格的总面积近似代替,数出小方格数约为115个,则电容器释放的电荷量约为_________C;已知图甲中
电源电压为10V(电源电压不变),据此估算出电容器的电容为_________F(计算结果保留三位有效数
字)。
(3)若不改变电路其它参数,只增加放电电路中电阻的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积
将_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)2 (2) ①. 9.20×10-5 ②. 9.20×10-6
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
研究充电过程,电容器应与电源连接,应将单刀双掷开关接2。
【小问2详解】
[1][2]根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量,则放电过程中电容器释放的电荷量为所以电容器的电容为
【小问3详解】
由于曲线与坐标轴所围成的面积表示电容器充完电后所带的电荷量,根据
可知,如果不改变电路其他参数,只增加放电电路中电阻的阻值,由于电容和电源电压不变,所以此过程
的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
12. 某同学想测量某导电溶液的电阻率,设计如图甲所示的电路图。先在一根均匀的长玻璃管两端各安装
了一个电极,两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液。
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
丙
丙表格是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据。实验中他还用20分度的游标卡尺测量了
玻璃管的内径,结果如图乙所示。根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为__________cm;
(2)根据表格丙中数据作出U-I图像如图丁,根据丁图像求出电阻R=__________Ω(保留两位有效数字);
(3)导电溶液的电阻率表达式ρ=__________(用R、d、L表示),测量值为__________Ω·m(保留两位
有效数字)。
【答案】(1)3.075cm(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
【小问2详解】
根据丁图像求出电阻
【小问3详解】
[1][2]根据电阻定律
所以
代入数据解得
13. 自由电子在导体中静电力的作用下定向移动,从而形成电流。金属导体中的电流跟自由电子的定向移
动速率有关,如图设导体的横截面积为S,单位体积内自由电子数为n,自由电子定向移动的平均速率为
v,一个电子电量为e。
(1)则推导电流的微观表达式。
(2)若金属导体的电阻率为ρ,该一根金属导体两端加上恒定的电压,若该根金属导体内可视为匀强电场,则根据(1)推导出的电流微观表达式求该金属导体内的电场强度大小(结果用n、e、ρ、v表示)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以一段导线作为研究对象,导线的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动的平均
速率为v,则时间t内通过导线横截面的自由电子数为
时间t内通过导线横截面的电荷量
根据电流的定义
解得
【小问2详解】
由电阻定律可得
电场强度
结合
联立解得
14. 如图为密立根油滴实验装置:平行金属板A、B分别与电源正、负极相连接,若两极板间不加电压时,
带电油滴在平行金属板之间最终以速度v 竖直匀速下落;若两极板间加上电压U时,该带电油滴最终以速
1
度v 匀速竖直上升。已知A、B两极板间距为d,油滴所受阻力大小与其速度大小成正比,即f=kv,其中
2比例系数k已知,重力加速度大小为g。
的
(1)求该油滴 质量m;
(2)判断该带电油滴的电性,求两块平行金属板之间的电场强度E;
(3)求该油滴所带电荷量q。
【答案】(1)
(2)负电,
(3)
【解析】
【小问1详解】
不加电压时,根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
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。在极板
间加上电压,极板间 的电场强度为
【小问3详解】
在极板间加上电压,极板间的电场力为油滴向上匀速运动,根据平衡条件有
解得
15. 如图真空中,A、B两等量同种正点电荷+Q位于同一竖直线上,在两点电荷连线的中垂线上放置一水
平光滑的轨道MN,一带电小球+q,(+q远远小于+Q,带电小球在空间激发的电场忽略不计)质量为m,
以初速度v 从O点水平向右沿MN轨道运动至C(图中C未标出), ,已知AB=L,小球视为点
0
电荷,静电常数为k。
(1)求当小球从O点水平向右沿MN轨道运动到C时受到的电场力F;
(2)已知点电荷+Q在真空中r处产生的电势为 ,且空间任意位置的电势为A、B点电荷产生的电
势代数和,求带电小球运动到C点的动能 (结果可以用根号表示);
(3)求带点小球从O点开始运动到的距离s为多少时,小球的加速度达到最大,最大加速度为多少(结果
可以用根号表示)。
【答案】(1)
(2)(3) ,
【解析】
【
小问1详解】
A、B两个点电荷分别在C点产生的电场强度为
其中
C点的合场强为
其中
小球在C点受到的电场力为
联立解得
【小问2详解】
已知点电荷+Q在真空中r处产生的电势为
则O点和C点的电势分别为故OC两点的电势差
从O到C由动能定理可得
联立解得
【小问3详解】
设小球运动到MN轨道某位置与A的连线与MN的夹角锐角 ,此时的电场强度
其中
联立解得
令 ,则
则
当且仅当时,即
时,距离
牛顿第二定律得