2024-2025学年广东省广州市广雅中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省广州市广雅中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案），共10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。
1.如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示( )
A. 电池短路时，该电池输出的电流为9A
B. 该电池在单位时间内有9J的化学能转化为电能
C. 将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为9V
D. 1C正电荷通过该电池的过程中，有9J的化学能转化为电能
2.静电透镜被广泛应用于电子器件中，在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，a、b、c为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从a点运动到c点，在此过程中，下列说法正确的是( )
A. a点的电势高于b点的电势
B. 电子在b点的电场强度小于在c点的电场强度
C. 从a到c的运动过程中，电子的动能一直增大
D. 从a到c的运动过程中，电子的电势能先减少后增加
3.下列关于教材上的四副插图，说法正确的是( )

A. 图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电
C. 图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附
D. 图丁中优质的话筒线外面包裹着金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能
4.如图，是小丽家的太阳能电池，因户外使用时间较久，厂家标记的参数已模糊不清。为了解相关参数，小丽测量了此电池不接负载时两极间电压为22V，接上10Ω的电阻时两极间电压为16V。则此电池的电动势和内阻分别为
A. 22V和3.75ΩB. 16V和3.75ΩC. 22V和10ΩD. 16V和10Ω
5.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是( )
A. a代表的电阻丝较粗B. b代表的电阻丝较粗
C. a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D. 图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
6.在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中( )
A. 动能减小，电势能增大B. 动能增大，电势能增大
C. 动能减小，电势能减小D. 动能增大，电势能减小
7.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则
A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B. A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D. A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，真空中a，b，c，d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷−Q放在d点，则
A. b点场强大小为34EB. c点场强大小为54E
C. b点场强方向向右D. c点场强方向向右
9.心脏骤停患者只有在最佳抢救时间的“黄金4分钟”内，利用AED自动除颤机进行除颤和心肺复苏，才是最有效制止猝死的办法。电容器是AED自动除颤机的核心部件之一，利用AED自动除颤机进行模拟治疗的情形，某次治疗中，电容器充电后的电压为6kV，电容器的电容为15μF，如果电容器在2ms时间内完成放电，下列说法正确的是( )
A. 电容器放电完成后电容仍为15μFB. 电容器的击穿电压为6kV
C. 电容器充电后的电荷量为0.09CD. 电容器放电过程的平均电流强度为18A
10.如图甲所示，两个等量正点电荷固定在绝缘光滑水平面上，O、A、B、C是其连线中垂线上位于同一水平面上的四点，一带电量为q=2×10−2C，质量为m=4×10−2kg的带正电小球从A点静止释放，只在电场力作用下其运动的v−t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)，运动过程中小球电荷量保持不变，下列说法中正确的是( )
A. AB两点电势差UAB=16V
B. 小物块从B点到C点电场力做的功W=4×10−3J
C. B点为AC间电场强度最大的点，场强大小E=0.114N/C
D. 由A到C的过程中小物块的电势能一直减小
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表 (量程0∼3V，内阻约为
电流表 (量程0∼0.6A，内阻约为1Ω)
滑动变阻器 ，额定电流1A)
待测电池组 (电动势约为3V，内阻约为1Ω)
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。
②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端(填“a”或者“b”)
③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U−I图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________Ω。(结果均保留两位有效数字)
12.某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5Ω。

现有器材：
A.量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表
B.量程为0.6A、内阻约为10Ω的电流表
C.干电池两节(内阻不计)
D.滑动变阻器(0～10Ω)
E.滑动变阻器(0～100Ω)
(1)其中滑动变阻器应选______(填器材前的字母代号)；
(2)图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接______(选填a或b)。导线②应连接______(选填c或d)。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于______(填“最左端”或“最右端”)；
(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做U−I图线，如图乙所示，则Rx的阻值为______Ω。(结果保留两位有效数字)
(4)用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d= ______mm。
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式______。(用U、I、d、l表示)
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图所示，竖直面内有一长方形abcd，ab=4m,bc=3m，长方形区域内有平行于该平面的匀强电场，方向沿ac连线，大小未知。顶点a、c的电势分别为250V、0V，(sin37∘=35,cs37∘=45)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小，顶点b的电势φb；
(2)求q=2×10−10C的点电荷处于a点时的电势能Ep；
(3)若在bc边中点O处用绝缘细线悬挂一带电小球，小球静止时，细线刚好处于水平伸直状态，已知小球质量m=0.3kg，重力加速度g=10m/s2。求小球的带电性质及电荷量的大小。
14.如图所示，光滑绝缘斜面高度ℎ=0.45m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，电源内阻r=1Ω，平行板板长为l=0.9m，板间距离d=0.6m，R1=3Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，可看为质点的带负电小球，电量q=0.01C，质量m=0.03kg，从斜面顶端静止下滑，重力加速度g=10m/s2。
(1)若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E电；
(2)若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？
15.如图所示，竖直虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为E1(大小未知)，区域Ⅱ的电场强度大小为，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为θ=37∘，质量为m=0.4kg、电荷量为q=+0.1C，可视为质点的小球由区域Ⅰ中的A点以水平向右的速度进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，求：
(1)A、B两点的水平间距x以及E1的大小；
(2)小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.A
5.B
6.D
7.D
8.BCD
9.AC
10.BD
11.①5；②a；③ 2.9；0.80。
12.D a d 最左端 4.7 1.843 πUd24Il
13.(1)ac长度为
d= 32+42m=5m
则电场强度大小为
E=Uacd=250−05V/m=50V/m
根据几何关系可得
tan∠abc=LabLbc=43
可得
∠abc=53∘
由于c的电势为0，顶点b的电势为
φb=Ubc=ELbccs53∘=50×3×0.6V=90V
(2)顶点a的电势为250V，则 q=2×10−10C 的点电荷处于a点时的电势能为
Ep=qφa=5×10−8J
(3)对小球受力分析，由平衡条件知小球受到沿与电场强度方向相反的电场力，所以小球带负电；由平衡条件有
q1E=mgcs53∘
解得
q1=0.1C

14.解：(1)若S1、S2均断开，极板电势差即为电源电动势E电，
由平衡条件得mg=qE电d，
解得E电=mgdq=3×10−2×10×0.61×10−2V=18V;
(2)若S1、S2均闭合，R2与R3并联，并联电阻R23=R2R3R2+R3=3×63+6Ω=2Ω，
电路电流I2=ER1+R23+r=183+2+1A=3A，
电容器电压U2=I2R23=6V，
对小球，由牛顿第二定律得mg−qE2=ma2，
电压U2=E2d，
联立求解a2=203m/s2;
对带电小球类平抛运动分析，有l=v0t，
y=12a2t2，
小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得mgℎ=12mv02，
解得v0= 2gℎ=3m/s，
联立求解y=0.3m，
y=d2=0.3m，带电小球恰好从右侧极板边缘飞出。
15.(1)设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得
qE1+mg=ma
由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为
α=θ=37∘
在水平方向上有
x=v0t
竖直方向上有
y=12at2
vy=at
又
tanα=vyv0
由以上解得
x=2.4m
E1=140N/C
(2)小球在B点的速度大小为
v=v0cs37∘=15m/s
小球在区域Ⅱ中运动时，电场力大小为
E2q=3N
重力为
G=mg=4N
则电场力与重力的合力大小为
F= E2q2+G2=5N
方向斜向左下方与竖直方向的夹角为
θ=37∘
小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二：
①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点
小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有
F=mvH2R1
小球由B点到H点的过程中，由动能定理得
−F⋅2R1=12mvH2−12mv2
解得
R1=3.6m
②小球运动到与BH相垂直的G点时速度减为零，则对小球由B到G的过程中，由动能定理得
−FR2=−12mv2
解得
R2=9m
由以上分析可知，小球在BCD段不脱离轨道的条件是 R≥9m 或 0