广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分）
1. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时两金属球之间的库仑力为
将两球接触后两球各带电量+2Q，则此时的库仑力为
故选C。
2. 如图所示为某款石墨烯超级电容器，标有“350F，2.7V”字样，现用电动势为1.5V的电源对该电容器充电，下列说法正确的是（ ）

A. 电容器充电后所带电荷量为945CB. 电容器充电过程中，电流一直减小
C. 电容器充电过程中，电容一直增大D. 电容器充电过程中，是将电场能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器充电后所带的电荷量为
故A错误；
B．电容器充电过程中，随着两板之间电势差的增大，充电电流逐渐减小至0，故B正确；
C．电容器的电容由电容器本身的结构决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，故C错误；
D．电容器充电过程中，是将电能转化为电场能，故D错误。
故选B。
3. 一台电动机，额定电压是100V，电阻是2Ω。正常工作时，通过的电流为5A；则电动机机械功率为（ ）
A. 500WB. 200WC. 50WD. 450W
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，电动机的总功率，由功率公式为
电动机的热功率，由焦耳定律可得
则电动机机械功率为
ABC错误，D正确。
故选D。
4. 一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速度为，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压，则（ ）
A. 通过导线的电流为
B. 通过导线的电流为
C. 导线中自由电子定向移动的平均速率为
D. 导线中自由电子定向移动的平均速率为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．导线拉长前
导线拉长后
拉长前后体积不变，则有
根据欧姆定律有
，
解得
故A、B错误；
CD．根据电流的微观定义式有
，
解得
故C正确，D错误。
故选C。
5. 在如图所示电路中，A、B间的电压保持一定，，电阻，。那么（ ）
A. 开关断开时，两端电压是
B. 开关断开时，通过的电流是
C. 开关接通时，通过的电流是
D. 开关接通时，两端电压是
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，开关断开时，和串联接入电路，则通过的电流为
两端电压为
故AB错误；
CD．由图可知，开关接通时，和并联之后与串联接入电路，则通过的电流为
两端电压为
故D错误，C正确。
故选C。
6. 如图所示，是匀强电场中的四个点，是的中点，的连线构成一直角三角形，，电场线与三角形所在的平面平行，已知点的电势为点的电势为点的电势为，据此可以判断（ ）
A. 场强方向由指向
B. 场强大小为
C. 场强大小为
D. 因为垂直与，所以场强方向指向
【答案】B
【解析】
【详解】AD．由于D点是BC的中点，则
UCD=UDB
即
φC-φD=φD-φB
故
由于
φD=φA
则AD为一条等势线，根据电场线和等势面垂直，可知场强的方向垂直于AD连线指向B点，故AD错误。
BC．场强的大小为
故B正确，C错误。
故选B。
7. 在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A. 电源的内阻为
B. 电源的效率为75%
C. 电容器所带电荷量为
D. 若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由乙图可知
故A错误；
B．电源的效率为
故B错误；
C．电容器极板间电压为
电容器所带电荷量为
故C正确；
D．根据
可知若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强变小。故D错误。
故选C。
二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分。答案正确但不全，得3分。）
8. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（ ）
A. M带负电荷，N带正电荷
B. M在b点的动能大于它在a点的动能
C. N在d点电势能小于N在c点的电势能
D. N在从e点运动到c点的过程中克服电场力做功
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据粒子在电场中的轨迹可知，粒子M受到指向O点正电的力，粒子N受到背向O点正电的力，则M带负电荷，N带正电荷，故A正确；
B．粒子M从a到b电场力做负功，动能减少，故a点时动能较大，故B错误；
C．由带电粒子在正点电荷的电场中运动的轨迹可知， N受到的是库仑斥力，粒子N从c到d，电场力做正功，所以电势能减小，N在d点的电势能小于N在c点的电势能，故C正确；
D．N从e点运动到c点的过程中，是从低电势到高电势，N带正电，所以克服电场力做功，故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，真空环境下，三个质量相同、带电荷量分别为+q、−q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，小液滴a、b、c的运动轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 静电力对液滴a、b做的功相等B. 三者动能的增量相同
C. 液滴a与液滴b电势能的变化量相等D. 重力对液滴做的功一样多
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．因为液滴a、b的带电荷量的绝对值相等，则液滴所受的电场力大小相等，由静止释放，穿过两板的时间相等，则偏转位移大小相等，电场力做功相等，故A正确；
B．电场力对a、b两液滴做功相等，重力做功相等，则动能的增量相等，对于液滴c，只有重力做功，小于a、b动能的增量，故B错误；
C．对于液滴a和液滴b，电场力均做正功且相等，又电场力所做的功等于电势能的变化量，所以液滴a与液滴b电势能的变化量相等，故C正确；
D．三者在穿过极板的过程中竖直方向的位移相等，质量相同，所以重力做的功相等，故D正确。
故选ACD。
10. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）
A. 灯泡L变暗B. 电源的输出功率变大
C. 电容器C上的电荷量增加D. 电流表和电压表示数都变小
【答案】AC
【解析】
【详解】AD．将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中电流变小，电流表示数变小，灯泡L变暗；由闭合电路欧姆定律可得
可知路端电压U变大，电压表示数变大，故A正确，D错误；
C．由闭合电路欧姆定律可得当电路中电流变小时滑动变阻器两端电压UC变大，电容器两端电压变大，由可知电容器上的电荷量增加，故C正确；
B．当外电路电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，灯泡的电阻大于电源的内阻，则外电路电阻比大，可知当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，外电路电阻越大，此时输出功率越小，故B错误。
故选AC。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 在“测量金属丝电阻率”实验中。
（1）用螺旋测微器侧量该金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数为_________。
（2）图2是测量金属丝电阻的电路图，请根据电路图补充完成图3中实物间的连线_________。
（3）以为纵坐标，为横坐标，利用实验数据做出如图4所示的图像。由图线得到金属丝的阻值___________（保留两位有效数字）。
（4）若该金属丝接入电路的长度为直径为阻值为，则其电阻率的表达式为__________。
【答案】 ①. 0.400 ②. 见解析 ③. 4.5 ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 螺旋测微器可动尺每小格为0.01mm，由图1所示螺旋测微器可知其读数为
0mm+40.0×0.01mm=0.400mm
（2）[2] 根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示
（3）[3] 由图示图象可知，当电压时，电流，则金属丝阻值为
（4）[4]根据电阻定律

又

解得
12. 某同学测一节干电池的电动势和内阻。伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确测量。
A．被测干电池一节，开关、导线若干
B．电流表1：量程0～0.6A，内阻
C．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为
D．电压表1：量程0～3V，内阻未知
E．电压表2：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器1：阻值范围为，允许通过最大电流2A
G．滑动变阻器2：阻值范围为，允许通过最大电流1A
（1）请选择适当的器材，电流表选_____，电压表选_____，滑动变阻器选_____。（填器材前的字母）
（2）实验电路图应选择图________（填“甲”或“乙”）。
（3）根据电流表和电压表示数得到如图丙，则修正系统误差后电动势____V，内阻____。
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. 甲 ⑤. 1.5 ⑥. 0.7
【解析】
【详解】（1）[1]实验要尽可能准确地测量一节干电池的电动势和内阻，已知电流表1的内阻，可以把它串联在干路中，把它的内阻看成电源的一部分，而电压表测量得到的电压就可以看成是路端电压，电流表选择B。
[2]由于一节干电池的电压约为，路端电压小于，读数误差太大，电压表选择D。
[3]电池内阻较小，则为了方便调节，滑动变阻器选择F。
（2）[4]因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看做路端电压，选甲图。
（3）[5][6]由闭合回路欧姆定律有
结合图像可得
，
解得
四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷，求：
（1）A、B两球间的库仑力大小；
（2）细绳拉力的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）A、B间的库仑力大小
（2）小球A受力如图所示
由平衡条件
解得A球所受拉力
14. 如图，为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6J的功，A、B间的距离为2cm，求：
（1）电势差UBA；
（2）电场强度E；
（3）若B点电势为1V，求A点的电势及电子位于B时的电势能。
【答案】（1）2V （2）200V/m，方向沿电场线向下
（3）-1eV
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做功与电势关系可知，负电荷从A点沿水平线移至B点时有

得
则
【小问2详解】
几何关系可知，AB沿电场线距离d=1cm，根据
解得
以上分析可知，A点电势低于B点电势，故电场线沿电场线向下；
【小问3详解】
因
解得
根据
解得
15. 如图所示，虚线左侧有一场强为的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L，电场强度为的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场平行的屏。现将一电子（电荷量e，质量为m）无初速度放入电场中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：
（1）电子从释放到打到屏上所用的时间；
（2）电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值：
（3）电子打到屏上的点B到O点的距离。
【答案】（1）
（2）2 （3）3L
【解析】
【小问1详解】
电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1，由牛顿第二定律得
电子进入电场E2时的速度为
从进入电场E2到打到屏上，电子水平方向做匀速直线运动，时间为
电子从释放到打到屏上所用的时间为
解得
【小问2详解】
设粒子射出电场E2时平行电场方向的速度为vy，由牛顿第二定律可得电子在电场E2中的加速度为
电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为
解得
【小问3详解】
带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示
设电子打到屏上的点B到O点的距离为x，由几何关系得
联立得