广东省惠州市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省惠州市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
考试时长：75分钟 满分：100分
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 以下一些物理概念，说法正确的是（ ）
A. 电场强度越大的地方电势一定越高
B. 电动势越大，移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多
C. 电容单位是“法拉”，“法拉”是一个基本单位
D. 电阻率几乎不随温度变化的合金材料，可用来制造电阻温度计
【答案】B
【解析】
【详解】A．电场中，电场强度大的地方，电势不一定越高的，二者大小没有必然联系，故A错误；
B．电动势越大，移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多，故B正确；
C．电容的单位是“法拉”，但“法拉”不是基本单位，是导出单位，故C错误；
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻；只有随温度变化明显的电阻才能制造电阻温度计，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（ ）
A. 人在转动手柄的过程中创造了电荷
B. 大金属球带正电是因为它有多余的电子
C. 小金属球不带电是因为它内部没有电子
D. 小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A．人在转动手柄的过程中并没有创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，故A错误；
B．大金属球带正电是因为大金属球的原子核的核外电子转移到了其他物体上，故B错误；
C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误；
D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确。
故选D。
3. 如图所示为某负点电荷电场中的一根电场线，a、b、c为该电场线上的三点，其中c为 ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa=-9V， φb=-3V，则下列说法正确的是（ ）
A. a点场强小于b点场强
B. c点的电势为-6V
C. 电荷在a处的电势能一定小于在b处的电势能
D. 在c点静止释放一点电荷，仅考虑电场力作用，该点电荷的电势能一定将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据沿电场方向电势降低，可知离负点电荷越近电势越低，所以a点离负点电荷的距离小于b点离负点电荷的距离，根据
可知a点场强大于b点场强，故A错误；
B．若该电场为匀强电场，则有
但实际该电场为点电荷电场，所以c点的电势不为，故B错误；
C．根据可知，由于不清楚试探电荷的正负，所以无法判断电荷在a处的电势能与在b处的电势能大小关系，故C错误；
D．在c点静止释放一点电荷，则电场力对电荷一定做正功，其电势能一定减小，故D正确。
故选D。
4. 图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，有一个带电粒子（不计重力） 从A点运动到B点，则以下说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 电场强度
C. 粒子的动能
D. 粒子的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电粒子（不计重力）从A点运动到B点的过程中，电场力应指向轨迹凹侧，由题图可知电场力与场强方向相反，故粒子带负电，故A错误；
B．A点电场线较B点稀疏，故
故B错误；
CD．沿电场线方向电势降低，由可知，带电粒子（不计重力）从A点运动到B点的过程中，电场力做负功，故电势能增大，动能减小，即
故C正确，D错误。
故选C。
5. 电容式液位计可根据电容的变化来判断绝缘液体液面的升降，某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，在容器内液面升高的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容减小
B. 有从右到左的电流通过灵敏电流表G
C. 电容器的带电量保持不变
D. 液面升高后，保持在某一稳定高度时，电流表G仍有示数
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电容器决定式
在液面升高的过程中，两极间填充电介质增加，即电容器的电容增大，故A错误；
BC．根据可知，由于电容器电压不变，电容增大，则电容器的带电量增加，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，故B正确，C错误；
D．液面升高后，保持在某一稳定高度时，电容将保持不变，电势差也不变，所以电容器的带电量将不变，故D错误。
故选B。
6. 校园内有一款节能路灯，可通过光控开关实现自动控制电灯亮度，图为电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），电流表为理想电流表，当光照强度增加时，下列判断正确的是（ ）
A. 电灯A变亮
B. 电灯B变亮
C. 流经光敏电阻 Rt的电流变大
D. 电源内电压变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据“串反并同”可知，电灯A、B都等效与光敏电阻并联，所以两灯的电功率都变小，即两灯都变暗，故AB错误；
C．根据“串反并同”可知，与光敏电阻串联的R0的电流变大，与光敏电阻并联的电灯B的电流变小，所以流经光敏电阻的电流变大，故C正确；
D．根据“串反并同”可知，电源内阻等效与光敏电阻串联，所以电源的内电压变大，故D错误。
故选C。
【点睛】“串反并同”是指在电源内阻不可忽略的条件下，电路中与变化电阻串联的用电器，其电流、电压、功率（或电流表、电压表示数，灯泡发光的亮度等）的变化均与电阻变化规律相反；而与变化电阻并联的用电器，其电流、电压、功率等的变化均与电阻变化规律相同。
7. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，则（ ）
A. 和带同种电荷
B. A点的电场强度为零
C. N、C之间电场强度方向沿x轴正方向
D. 将电子沿x轴从N移到D，电场力先做正功后做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知附近电势为正无穷，则为正电荷，附近电势为负无穷，则为负电荷，故和带异种电荷，故A错误；
B．图象的斜率表示电场强度，A点处图象的斜率不为零，则A点的电场强度不为零，故B错误；
C．根据沿电场线电势降低，N、C之间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误；
D．将电子沿x轴从N移到D，电势先增大后减小，则电势先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，错选、多选不得分，对而不全得3分）
8. 如图所示，在正六边形的M、N、P三个顶点上各放一完全相同、带正电的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是正六边形的中心，下列说法正确的是（ ）
A. X、Y、Z三点的电场强度相同
B. O点的电场强度为0
C. O点的电势高于Z点的电势
D. X点的电势高于 Y点的电势
【答案】BC
【解析】
【详解】A．、两点的点电荷在处的电场强度，根据等量同种电荷的电场分布可知，电场强度方向沿方向，点的点电荷在处的电场强度也沿方向，所以，处的电场强度沿方向；同理可知，、两点的电场强度方向分别沿、方向，且大小相等。故A错误；
B．根据可知点电荷、、分别在点产生的电场强度大小相等，且夹角互为，根据矢量叠加原理可得点的电场强度为0，故B正确；
C．利用对称性结合场强叠加原理，可判断连线上的合场强沿方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知点的电势高于点的电势，故C正确；
D．根据等量同种电荷的电势分布可知，、两点的点电荷在、两点的电势相同；根据点电荷的电势可知，点的点电荷在、两点的电势也相同，所以、两点的和电势相同。故D错误。
故选BC。
9. 三个相同的带电粒子（不计重力） 从同一位置沿同一方向垂直于电场线飞入偏转电场，出现了如图所示的三条轨迹，由此可判断（ ）
A. 粒子c的速度变化量比粒子a的小
B. 进入电场时，粒子c的速度最大
C. 粒子c的动能增加量最大
D. 在粒子b飞离电场的同时，粒子a刚好打在下极板上
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD．由于三个粒子相同，故进入电场后，受到的电场力相等，即加速度相等，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量
所以
故在b飞离电场同时，a刚好打在负极板上；由于不计重力，三个粒子仅受电场力，受到的电场力相等，即竖直方向的加速度大小相等，根据
可知
所以，粒子c的速度变化量比粒子a的小，故AD正确；
B．粒子进入电场后，在水平方向做匀速直线运动，速度大小为
又
，
所以
故B正确；
C．根据动能定理
因为，三个粒子仅受电场力，受到的电场力相等，粒子c的偏移量最小，所以粒子c的动能增加量最小，故C错误。
故选ABD。
10. 如图为范围足够大的匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A. 粒子将做往返运动，6s末带电粒子回到原出发点
B. 粒子在0~2s内的加速度与在2~4s内的加速度等大反向
C. 粒子在4s末的速度为零
D. 粒子在0~6s内，所受电场力做的总功为零
【答案】AD
【解析】
【详解】B．根据图像及可知，粒子在内受到的电场力是在内受到电场力的两倍，则粒子在内的加速度是在内加速度的两倍，故B错误；
ACD．由图像可知，粒子在内做匀加速直线运动，2s后粒子做加速度加倍的匀减速直线运动，在3s末，粒子速度减为0，此时带电粒子离出发点最远；接着在内反向做匀加速直线运动，做匀减速直线运动，根据对称性可知，在6s末粒子刚好回到出发点，且速度为零；所以粒子将做往返运动。且内粒子的初末位置相同，则根据可知，电场力做功为零，故AD正确，C错误。
故选AD。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
（1） 由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_____ mm，长度为_____ mm。
（2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是_____。
A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻
B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻
C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻
D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻
（3） 为进一步精确测量圆柱体的阻值Rₓ（阻值约为20Ω），实验室提供了以下器材并采用下图测量：电源E（电动势3V，内阻不计）
电流表A₁（量程150mA、内阻约10Ω）
电流表A₂（量程1mA，内阻）
定值电阻R0（电阻为2900Ω）
滑动变阻器R（最大阻值5Ω）开关S和导线若干
（4）用I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的示数， 则 __________（用字符 和表示）。
【答案】 ①. ##1.844##1.846 ②. ##42.35##42.45 ③. A ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 由甲图，读得圆柱体的直径为
[2]由乙图，读得圆柱体的长度为
（2）[3]指针偏角较大，说明圆柱体的阻值R比较小，需要换小倍率的电阻档，换档后需要欧姆调零，调零后再测，所以选A。
（4）[4]通过待测电阻的电流为
待测电阻两端电压为
所以待测电阻
12. 某实验小组测量电源的电动势和内阻时，使用的器材有：电动势约为3V、内阻约为几欧姆的锂锰纽扣电池，量程为500mA、内阻约为1Ω的电流表，量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表，最大阻值为40Ω的滑动变阻器R，阻值为0.5Ω的定值电阻，开关S，导线若干。
（1）为了更准确地测出电源电动势和内阻，实验电路应该选择图a中的_____（选填“甲”或“乙”）。
（2）以电压表的读数为纵坐标，以电流表的读数为横坐标，依据测量得到的多组数据，画出 图线，如下图丙所示，则可得出电池的电动势__V，内阻____ （结果均保留三位有效数字）
（3）该电池内阻的测量值_____真实值。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】（1）乙 （2） ①. 1.48##1.47##1.49 ②. 1.32##1.31##1.33
（3）小于
【解析】
【小问1详解】
[1] 由题中数据可知，电池的内阻与电流表内阻大小相当，远小于电压表内阻，若实验电路采用图a中的甲，电流表的分压会使得路端电压测量值误差很大，若实验电路采用图a中的乙，对于通过电池的电流的测量值，由于电压表分流引起的误差很小，所以为减小测量误差，相对电源来说，应采用电流表外接法，即图a中的乙。
【小问2详解】
[2]图像的纵截距等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为
[3]图像的斜率的绝对值表示内阻与定值电阻之和，所以
【小问3详解】
[4]该实验相对于电源来说，电流表采用外接法，因电压表分流会引起电流测量的误差，干路电流真实值
则电流测量值小于真实值，且电流测量值与真实值的差别随U的减小均匀减小，当、外电路短路时，电流测量值等于真实值，即两图像在横轴交于同一点，如图所示，由于电源的图像的纵截距表示电池电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，由图可知，实验得出的该电池电动势测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值。
四、解答题（本题共3小题，共38分）
13. 如图所示，以O为圆心、r=0.5m为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，在圆面所在空间内有方向与x轴正方向相同的匀强电场，电场强度大小 。把一试探电荷 放在c点，不计试探电荷的重力。把试探电荷q由c点沿圆弧逆时针移到b点，克服电场力做功 ，设O点电势为零，求：
（1）点c的电势。
（2）试探电荷q的电荷量；
（3）若将该试探电荷q由c点沿圆弧顺时针移到a点，该过程试探电荷的电势能的变化量。
【答案】（1）
（2）
（3）电势能增加
【解析】
【小问1详解】
cO两点的电势差为
又
，
解得
【小问2详解】
把试探电荷q由c点沿圆弧逆时针移到b点，电势差为
根据可知，试探电荷q的电荷量为
其中，由题意可知
解得
【小问3详解】
c点和a点间的电势差为
则，该试探电荷q由c点沿圆弧顺时针移到a点，电场力做功为
即，克服电场力做功，根据功能关系可知，电势能增加。
14. 如图所示的电路中，电源电动势20V、内阻3Ω，定值电阻 ，，滑动变阻器 可调节范围0~10Ω，一对边长 的正方形金属板水平放置，板间距 。闭合开关S，电路稳定后一质量、电荷量绝对值为的带负电微粒，从两金属板左侧中点以速度沿平行于金属板方向射入电场。不考虑空气阻力，重力加速度，求：
（1）若微粒沿直线射出电场，求此时两金属板间电压和滑动变阻器 连入电路部分的电阻；
（2）为使微粒恰好从上极板的右端边缘飞出，求滑动变阻器 连入电路部分的电阻。
【答案】（1）2V，2Ω
（2）4.5Ω
【解析】
【小问1详解】
若微粒沿直线射出电场，则微粒做匀速直线运动，则有
解得
根据闭合电路欧姆定律有
对滑动变阻器 有
解得
【小问2详解】
微粒恰好从上极板的右端边缘飞出，根据牛顿第二定律有
微粒做类平抛运动，则有
，
解得
根据闭合电路欧姆定律有
对滑动变阻器 有
解得
15. 如图所示，足够长光滑斜面与粗糙的水平面用一小段圆弧连接，水平向左的匀强电场只存在于水平面上两虚线之间，场强大小为 ，两虚线的距离为 ，可视为质点的滑块A和滑块B质量均为 ，其中滑块A带正电 ，滑块B不带电且静止于左侧虚线处。现让A在斜面高为 处静止释放，与B碰撞后粘连在一起且不再分开。已知两滑块与水平面的动摩擦因数均为，重力加速度g取10m/s2，接触面均绝缘。求∶
（1）碰后两滑块的速度大小；
（2）判断两滑块是否从右侧离开电场；
（3）若电场强度E大小可调，其它数据不变，试讨论E取不同值时，AB碰后电场力对整体所做的功。
【答案】（1）
（2）不会从右侧离开 （3）见解析
【解析】
【小问1详解】
设A和B碰前后的速度分别为和，则有
碰撞动量守恒，则有
解得
【小问2详解】
碰后对整体，根据牛顿第二定律
解得
滑块减速至零的位移为
故不会从右侧离开；
【小问3详解】
设电场强度为时，整体恰好减速至右侧虚线。则
解得
设电场强度为时，整体在电场中电场力与滑动摩擦力大小相等
解得
综上：①若，则整体可以从右侧出去，电场力做功为
②若，因为，故整体 减速到零后则静止，设减速位移为s，则
碰后电场力做功为
解得
③若，因为，故整体将反向加速，多次往返后最后停在B点，故碰后电场力做功为