2023-2024年上海市民辦尚德實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版）

2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期高三年級(jí)物理學(xué)科期中教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試卷一、閱讀材料完成問題：靜電場(chǎng)，指的是觀察者與電荷量不隨時(shí)間發(fā)生變化的電荷相對(duì)靜止時(shí)所觀察到的電場(chǎng)。它是電荷周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，其基本特征是對(duì)置于其中的靜止電荷有力的作用，庫(kù)侖定律描述了這個(gè)力。1.如圖所示為密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的意義下列說法正確的是（）A.研究懸浮油滴所帶電性B.測(cè)量懸浮油滴的電荷量C.測(cè)出了元電荷的值D.利用二力平衡測(cè)出勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小2.如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則（）A.P和Q都帶正電荷 B.P和Q都帶負(fù)電荷C.P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D.P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷3.如圖，a、b是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，兩點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度分別為、和、，則他們的大小關(guān)系可能是（）A.， B.，C.， D.，4.如圖所示，在A、D兩點(diǎn)分別固定＋Q和＋3Q的點(diǎn)電荷，B、C在AD的連線上，且AB＝BC＝CD。一質(zhì)子從B點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)重力，在其向右運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．加速度一直在減小B．動(dòng)能先增加后減小C．電場(chǎng)力一直做正功D．電勢(shì)能先增加后減小5.一絕緣細(xì)棒的兩端固定兩帶等量異種電荷的小球，置于光滑絕緣水平面上，在細(xì)棒的延長(zhǎng)線上某處有一固定的點(diǎn)電荷Q，如圖所示。細(xì)棒由靜止釋放后，向右做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，由此可知固定點(diǎn)電荷Q帶______電（選填“正”或“負(fù)”），位于細(xì)棒的______側(cè)（選填“左”或“右”）?！敬鸢浮?.C2.D3.A4.B5.①.正②.右【解析】【1題詳解】此實(shí)驗(yàn)的目的是要測(cè)量單一電子的電荷。方法主要是平衡重力與電場(chǎng)力，使油滴懸浮于兩片金屬電極之間。并根據(jù)已知的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算出整顆油滴的總電荷量。重復(fù)對(duì)許多油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，密立根發(fā)現(xiàn)所有油滴的總電荷值皆為同一數(shù)字的整數(shù)倍，因此認(rèn)定此數(shù)值為單一電子的電荷量即元電荷，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)出了元電荷的值。故選C?！?題詳解】?jī)杉?xì)繩都恰好與天花板垂直時(shí)小球P和Q在水平方向電場(chǎng)力和庫(kù)侖力的作用下保持平衡，庫(kù)侖力和電場(chǎng)力等大反向。A．若P和Q都帶正電荷，Q受到向右的庫(kù)侖力和電場(chǎng)力，所以小球Q不能達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；B．P和Q都帶負(fù)電荷，小球P受到水平向左的電場(chǎng)力和小球Q的斥力，無(wú)法達(dá)到平衡，故B錯(cuò)誤；C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷，小球P受到水平向右的電場(chǎng)力和向右的庫(kù)侖力，小球P無(wú)法達(dá)到共點(diǎn)力平衡，故C錯(cuò)誤；D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，小球P受到向左的電場(chǎng)力和向右的庫(kù)侖力，達(dá)到共點(diǎn)力平衡；小球Q受到向右的電場(chǎng)力和向左的庫(kù)侖力，達(dá)到共點(diǎn)力平衡，故D正確。故選D?！?題詳解】由于圖中沒有電場(chǎng)線的方向，所以電場(chǎng)線的方向可能向左，也可能向右。若電場(chǎng)線的方向向右，則正電荷在a的左側(cè)，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，即沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，根據(jù)電場(chǎng)線方向可知若電場(chǎng)線的方向向左，則正電荷在b的右側(cè)，所以b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，即沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，根據(jù)電場(chǎng)線方向可知故選A?！?題詳解】設(shè)AB=BC=CD=L，且在兩點(diǎn)荷的連線上場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)距離A點(diǎn)的距離為x，則解得即場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的位置在BC之間的某點(diǎn)，則從A到D場(chǎng)強(qiáng)先向右減小到零，后向左逐漸變大。A．質(zhì)子從B點(diǎn)由靜止釋放，在其向右運(yùn)動(dòng)的過程中加速度先減小后增加，故A錯(cuò)誤；BCD．質(zhì)子向右運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則動(dòng)能先增加后減小，電勢(shì)能先減小后增加，故B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。【5題詳解】[1][2]細(xì)棒由靜止釋放后，向右做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)加速度增大可知細(xì)棒受力變大，而細(xì)棒水平方向僅受庫(kù)侖力，根據(jù)可知細(xì)棒距離Q越近，即Q在細(xì)棒的右側(cè)。細(xì)棒做向右的加速運(yùn)動(dòng)，合外力向右，即-q受向右吸引力，則Q帶正電。二、閱讀材料完成問題：電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的。只要有電荷存在，電荷的周圍就存在著電場(chǎng)。電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場(chǎng)力。靜電能是電場(chǎng)對(duì)靜止電荷有力的作用，對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷則要作功?？梢?，靜電場(chǎng)中儲(chǔ)存著能量。把靜電場(chǎng)中的儲(chǔ)能稱之為靜電能量。6.下列屬于理想物理模型的是（）A.電場(chǎng) B.電量 C.元電荷 D.點(diǎn)電荷7.關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直B.兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交C同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D.將一負(fù)電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功8.如圖，光滑絕緣的斜面底端固定一帶電體A，另一帶電體B在斜面上c點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)可到達(dá)d點(diǎn)。則從c運(yùn)動(dòng)到d的過程中，帶電體B的（）A.加速度逐漸減小，電勢(shì)能逐漸增大B.加速度先減小后增大，電勢(shì)能逐漸減小C加速度逐漸減小，電勢(shì)能先減小后增大D.加速度先減小后增大，電勢(shì)能先減小后增大9.如圖，A、B為電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。一電荷量為的負(fù)電荷，從A運(yùn)動(dòng)到B，克服電場(chǎng)力做功。設(shè)A、B間的電勢(shì)差為，則（）A.電場(chǎng)方向?yàn)锳→B；B.電場(chǎng)方向?yàn)锽→A；C.電場(chǎng)方向?yàn)锳→B；D.電場(chǎng)方向?yàn)锽→A；10.將一電量為的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)S點(diǎn)移到電場(chǎng)中的M點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為，則______V，粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能為______J。11.如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示一個(gè)正電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，比較軌跡上的a、b兩點(diǎn)，______點(diǎn)的電勢(shì)較高；正電荷在______點(diǎn)的動(dòng)能較大?！敬鸢浮?.D7.A8.B9.C10.①.②.11.①.a②.b【解析】【6題詳解】A．電場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，不是理想化模型，A錯(cuò)誤；B．電量表示物體所帶電荷的多少，不屬于理想化模型，B錯(cuò)誤；C．元電荷是最小的電量單位，不是理想化模型，C錯(cuò)誤；D．點(diǎn)電荷是忽略了帶電體的大小和形狀，抽象成帶電的點(diǎn)，屬于理想化模型，D正確。故選D?！?題詳解】A．根據(jù)電場(chǎng)的性質(zhì)可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直，A正確；B．兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面不可能相交，否則兩個(gè)等勢(shì)面就是重合，B錯(cuò)誤；C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相等，比如在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，同一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，C錯(cuò)誤；D．將一負(fù)電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選A。【8題詳解】沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可知兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為隨著電荷的遠(yuǎn)離，庫(kù)侖力減小，向上的合力減小，加速度減小，當(dāng)重力的分力等于庫(kù)侖力時(shí)加速度為零，此后重力的分力大于電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律可知隨著電場(chǎng)力減小，加速度增大，所以加速度是先減小后增大。電荷從靜止開始遠(yuǎn)離，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小。故選B?！?題詳解】負(fù)電荷，克服電場(chǎng)力做功，因此電場(chǎng)力方向?yàn)锳→B，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系可知故選C?！?0題詳解】將一電量為的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)S點(diǎn)移到電場(chǎng)中的M點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為且解得粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能為【11題詳解】曲線運(yùn)動(dòng)中合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，結(jié)合電場(chǎng)線可知電場(chǎng)力方向一定向左，粒子帶正電，則電場(chǎng)線方向向左，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以a點(diǎn)的電勢(shì)較高，從a到b電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，所以正電荷在b點(diǎn)的動(dòng)能較大。三、閱讀材料完成問題：行動(dòng)電源、行動(dòng)充電器（英語(yǔ)：Powerbank）是一種個(gè)人可隨身攜帶，自身能儲(chǔ)備電能，主要為手持式移動(dòng)設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品（例如無(wú)線電話、筆記本電腦）充電的便攜充電器，特別應(yīng)用在沒有外部電源供應(yīng)的場(chǎng)合。其主要組成部分包括：用作電能存儲(chǔ)的電池，穩(wěn)定輸出電壓的電路（直流－直流轉(zhuǎn)換器），絕大部分的行動(dòng)電源帶有充電器，用作為內(nèi)置電池充電。12.某移動(dòng)電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是（）A.電壓 B.電量 C.功率 D.能量13.物理算式3（s）×4（V）×2（A）計(jì)算的結(jié)果是（）A.24N B.24W C.24C D.24J14.電阻率單位是（）A.Ω B. C.Ω/m D.M15.外電路兩端的電壓反映的是（）A.外電路消耗的電能B.電源轉(zhuǎn)換能量的本領(lǐng)C.外電路中電勢(shì)總的差值D.外電路中靜電力所做的功16.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，、為定值電阻，為可變電阻。當(dāng)?shù)幕蛴乙苿?dòng)時(shí)（）A.消耗的功率減小 B.消耗的功率增大C.消耗的功率可能減小 D.電源內(nèi)阻消耗的功率增大17.機(jī)場(chǎng)嚴(yán)禁攜帶能量超過的充電寶搭乘飛機(jī)。相當(dāng)于______kg重物下落1m所具有的動(dòng)能（重力加速度g?。?。一標(biāo)有“，5V”的充電寶______（選填“能”或“不能”）可以攜帶乘機(jī)?！敬鸢浮?2.B13.D14.B15.C16.C17.①.②.能【解析】【12題詳解】移動(dòng)電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是電量，表示以4500mA放電，可以放一個(gè)小時(shí)。故選B?！?3題詳解】s是時(shí)間的單位，V是電壓的單位，A是電流的單位，則對(duì)應(yīng)的公式為W指的是功，其單位為J，所以故選D?！?4題詳解】根據(jù)得則電導(dǎo)率的單位是故選B?！?5題詳解】外電路兩端的電壓，即路端電壓，反映外電路中從電源正極到負(fù)極的電勢(shì)差值。故選C。【16題詳解】A．當(dāng)?shù)幕蛴乙苿?dòng)時(shí)，的電阻變大，則電路的總電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，則兩端電壓變大，則消耗的功率變大，故A錯(cuò)誤；B．因電流變大，總電流減小，則電流減小，則消耗的功率減小，故B錯(cuò)誤；C．將和等效為電源的內(nèi)阻，則等效電路總電阻為與等效內(nèi)阻關(guān)系不能確定，可知消耗的功率可能減小，也可能變大，故C正確；D．因通過電源的電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率減小，故D錯(cuò)誤。故選C?！?7題詳解】[1]，設(shè)物體的質(zhì)量為m，重物下落1m的動(dòng)能等于下落1m的重力勢(shì)能的變化量，即代入解得[2]，5V的充電寶儲(chǔ)存的電能為所以能夠攜帶乘機(jī)。四、閱讀材料完成問題：粒子物理，研究對(duì)象是粒子。六十年代初，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的基本粒子的數(shù)目已達(dá)到近百種。而且顯然，隨著加速器能量的提高，還會(huì)有大量的新粒子會(huì)被發(fā)現(xiàn)出來。原來人們期望基本粒子的研究會(huì)給物質(zhì)世界描繪出一幅很簡(jiǎn)明的圖象。結(jié)果卻相反，基本粒子的種類竟然比化學(xué)元素的種類還多！這使人們意識(shí)到，這些粒子并不是物質(zhì)世界的極終本原?；玖Ｗ訉?duì)它們不是一個(gè)合適的名稱。于是人們?nèi)サ簟盎尽倍?，而把它們?jiǎn)稱為粒子。相應(yīng)的研究領(lǐng)域也改稱為粒子物理。18.下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場(chǎng)加速后速度最大的是（）A.質(zhì)子（） B.氘核（）C.粒子（） D.氚核（）19.如圖所示，帶電荷量之比為的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)水平射入平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為，則帶電粒子的質(zhì)量之比以及在電場(chǎng)中飛行的時(shí)間之比分別為（）A.， B.，C.， D.，20.如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子（）A.所受重力與靜電力平衡 B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加 D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)21.如圖所示，，電容器的電容，電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻。起初，開關(guān)S是斷開的，電容器C所帶的電荷量為；然后，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，電容器C所帶的電荷量為。下列說法正確的是（）A.開關(guān)S斷開時(shí)，上極板所帶的電荷為正電荷B.開關(guān)S閉合后，上極板所帶的電荷為正電荷C.D.閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后，通過靈敏電流計(jì)的電荷量為22.兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為的帶電微粒，以的水平速度從兩板正中央位置射入電場(chǎng)，如圖所示，A、B兩板間距離為，板長(zhǎng)，g取。（1）當(dāng)A、B間的電壓為時(shí)，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中虛線射出電場(chǎng)，求該微粒的電荷量和電性；（2）令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍?！敬鸢浮?8.A19.D20.BD21.ACD22.（1），負(fù)電；（2）【解析】【18題詳解】設(shè)粒子的電量為q，質(zhì)量為m，則由動(dòng)能定理得得到在題中四個(gè)粒子中質(zhì)子的比荷最大，速度也最大。故選A。【19題詳解】豎直方向有解得因?yàn)镋、y、相等，則得兩個(gè)帶電粒子垂直射入電場(chǎng)中做為平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向有相等，則得故選D。【20題詳解】A．由于帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，即粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力和重力的合力與速度方向在一條直線上，如圖所示故所受重力與靜電力不平衡，故A錯(cuò)誤；B．靜電力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角大于，則靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故B正確；CD．設(shè)運(yùn)動(dòng)方向與上極板夾角為，合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，且合