2024-2025學(xué)年河南省鄭州某中學(xué)高二（上）期中物理試卷（含答案）

2024-2025學(xué)年河南省鄭州一中高二（上）期中物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.關(guān)于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）

A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變

B,電場線與等勢面垂直，且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面

C.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，該點(diǎn)電荷的電勢能將減小

D.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，將從高電勢的地方向低電勢的地方運(yùn)動(dòng)

2.如圖所示，用兩根同樣長的絕緣細(xì)線把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn)。兩小球的質(zhì)量相等，球a所

帶的電荷量大于球B所帶的電荷量。兩小球靜止時(shí)，懸線與豎直方向的偏角分別為a和S，貝M）

A.a>0

B.a=0

C.a<￡

D.因不知電荷量，無法判斷

3.心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的設(shè)備，通過

一個(gè)充電的電容器對心顫患者皮膚上的兩個(gè)電極板放電，讓一部分電荷通過

心臟，刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)。如圖所示是一次心臟除顫器的模

擬治療，該心臟除顫器的電容器電容為15〃兄如果充電后電容器的電壓為

4.0kV,電容器在大約3.0ms內(nèi)放電至兩極板電壓為0,則這次放電過程通過

人體組織的平均電流強(qiáng)度約為（）

A.6x10-2^B,2x103XC.2OAD.1x106A

4.如圖所示，內(nèi)置金屬網(wǎng)的高壓靜電防護(hù)服接地，。為防護(hù)服內(nèi)的一點(diǎn)，把一一

帶電量為Q的金屬小球移動(dòng)到距離。點(diǎn)的r處。金屬小球可視為點(diǎn)電荷，靜電力?

常量為匕無窮遠(yuǎn)處電勢為0,下列說法正確的是（）（jy-f-....1-.^

A.金屬小球在防護(hù)服內(nèi)產(chǎn)生的電場為0

B.金屬小球與。點(diǎn)連線中點(diǎn)P處的電勢為0

C.感應(yīng)電荷在。點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于碎、'

D.防護(hù)服內(nèi)金屬網(wǎng)左側(cè)外表面帶負(fù)電，右側(cè)內(nèi)表面帶正電

5.如圖所示，一等腰梯形4BCD處于勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度方向平行于等腰梯形所在平面，已知=

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UBA=60°,AB=2?n,AD=8n,4、D、C三點(diǎn)的電勢分別為1U、4V、7Vo下列說法正確的是

A.B點(diǎn)的電勢為10U

B.一質(zhì)子在梯形區(qū)域內(nèi)的電勢能不一定大于零

C.一電子從。點(diǎn)移到4B的中點(diǎn)，電場力做正功

D.電場強(qiáng)度大小為2U/zn

6.將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體“、乙2無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為1。0小，接入圖甲電路。閉

合開關(guān)S,滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離》的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體均、

〃的電阻率之比約為（）

圖乙

C.5：3D.1：3

7.如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管連接,電源負(fù)極接地。初始電容器不帶電，閉合開

關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法不正確的是（）

A.將下極板上移，貝/點(diǎn)的電勢不變

B.將上極板下移，則帶電油滴在P點(diǎn)的電勢能減小

C.減小極板間的正對面積，P點(diǎn)的電勢升高

D,減小極板間的正對面積，帶電油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電

流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其

余用電器均不會(huì)損壞，電壓表和電流表變化量絕對值分別為/U、AI,下

列說法正確的是（）

A.電流表的讀數(shù)變小、電壓表的讀數(shù)變大B.*=R2

C.液滴將向上運(yùn)動(dòng)D.電源的輸出功率一定變小

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9.先后讓質(zhì)量為Me的電子和質(zhì)量為機(jī)舊的氫核通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場，進(jìn)入時(shí)速度方向與電場

方向垂直。射出電場時(shí)電子速度偏轉(zhuǎn)角的正切值與氫核速度偏轉(zhuǎn)角的正切值之比為匕貝1()

A.若電子與氫核的初速度相同，k=臂B.若電子與氫核的初速度相同，k=黑

C.若電子與氫核的初動(dòng)能相同，k=1D.若電子與氫核的初動(dòng)能相同，k=瞿

10.如圖，兩對等量異號點(diǎn)電荷+q、-q(q>0)固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對角線

與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，。為內(nèi)切圓的圓心，M為切點(diǎn)。則()+4_____,___7

A.L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直卜'、'、，/'

[戶、：

B.M和。兩點(diǎn)處的電場方向相互平行貨/

C.將一點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn)，電場力做功為零-F-一而’一溫

D.將一點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做功為零

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。

11.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，所用器材如下：電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈

泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時(shí)，黑表筆應(yīng)該與電池的(填“正極”或“負(fù)極”)接

觸。

(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為七,將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相接，記

錄電流隨時(shí)間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度變化情況可能是

0(填正確答案標(biāo)號)

4迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

A亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

(3)將電阻箱的阻值調(diào)為/?2(R2>RI)，再次將開關(guān)S與“1”端相接，再次記錄電流隨時(shí)間的變化情況。兩

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次得到的電流/隨時(shí)間t變化如圖（6）中曲線所示，其中虛線是電阻箱阻值為（填“RJ或"心”）時(shí)的

結(jié)果，曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的（填“電壓”或“電荷量”）。

12.某實(shí)驗(yàn)小組要將電流表G（銘牌標(biāo)示：/。=500〃4勺=1000。）改裝成量程為11/和5U的電壓表，并用

標(biāo)準(zhǔn)電壓表對其進(jìn)行校準(zhǔn)。選用合適的電源、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、開關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表等實(shí)驗(yàn)器材，按圖

（1）所示連接電路，其中虛線框內(nèi)為改裝電路。

圖⑵

（1）開關(guān)Si閉合前，滑片P應(yīng)移動(dòng)到（填"M"或"N”）端。

（2）根據(jù)要求和已知信息，電阻箱&的阻值已調(diào)至10000,則夫2的阻值應(yīng)調(diào)至0。

（3）當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2與a連接時(shí)，電流表G和標(biāo)準(zhǔn)電壓表U的示數(shù)分別為/、U,則電流表G的內(nèi)阻可表示為

0（結(jié)果用U、I、%、七表示）

（4）校準(zhǔn)電表時(shí)，發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)電流表G內(nèi)阻的真實(shí)

值與銘牌標(biāo)示值有偏差，則只要即可。（填正確答案標(biāo)號）

4減小電阻箱Ri的阻值

A增大電阻箱7?2的阻值

C.將滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端滑動(dòng)

（5）校準(zhǔn)完成后，開關(guān)S2與a連接，電流表G的示數(shù)如圖（2）所示，此示數(shù)對應(yīng)的改裝電壓表讀數(shù)為

Vc

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。

13.如圖甲所示，某直線加速器由中心軸線在同一直線上的一系列金屬圓筒（圖中標(biāo)注的序號為1、2、

3……）組成，相鄰金屬圓筒分別接在高頻交變電源的兩極。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所

示。某時(shí)刻，從金屬圓板（序號為0號）中央釋放的電子（其初速度可忽略），沿軸線進(jìn)入加速器并依次穿過各

金屬管。圓筒長度的設(shè)計(jì)遵照一定的規(guī)律，可以令電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都能恰好使靜電

力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速。已知電子的質(zhì)量為小、電量為e,兩金屬圓筒間的電壓絕對值為U、

周期為T,電子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。

3

交變電壓

2567

J

f)L

(1)電子在7、8號金屬圓筒之間加速時(shí)，請判斷7、8號圓筒電勢的高低及電子在8號圓筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì);

(2)求電子進(jìn)入第n號金屬圓筒后的速度大小〃；

(3)求第九號金屬圓筒的長度L。

14.如圖，電源電動(dòng)勢為24U,內(nèi)阻為4。，電阻心為20,7?2為120。開關(guān)閉

合后，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作。已知電動(dòng)機(jī)額定電壓U為12V,線圈電阻RM為

1。，問：

(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過7?2的電流多大？

(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械功率是多大？

(3)若心、&電阻可調(diào)，在確保電動(dòng)機(jī)正常工作的前提下，當(dāng)%的阻值多大時(shí)，心消耗的電功率最大？此

時(shí)R2的阻值多大？

15.如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的小球，質(zhì)量為小，電荷量絕對值為q,固定于絕氣夕//

緣輕桿一端，輕桿的另一端光滑較接于。點(diǎn)，重力加速度為g。o---------------X。

(1)未加電場時(shí)，將輕桿向左拉至水平位置，無初速度釋放，小球到達(dá)最低

點(diǎn)時(shí)，求輕桿對它的拉力大小。

(2)若在空間中施加一個(gè)平行于紙面的勻強(qiáng)電場，大小方向未知。將輕桿從

左邊水平位置無初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，受到輕桿的拉力為4mg；

將輕桿從右邊水平位置無初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，受到輕桿的拉力為20mg。求電場強(qiáng)度E。(已

知$譏37。=1)

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參考答案

1.A

2.B

3.C

4.C

5.D

6.B

7.4

8.BC

9.AC

IQ.AC

11.負(fù)極CRi電荷量

12.M8000A4.30

13.解：(1)電子在7、8號金屬圓筒之間加速時(shí)，所受電場力水平向右，場強(qiáng)方向水平向左，即場強(qiáng)方向從

8號指向7號圓筒，則8號圓筒電勢高于7號圓筒的電勢，電子在8號圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

(2)設(shè)電子進(jìn)入第九個(gè)圓筒后的速度為外

-1

根據(jù)動(dòng)能定理幾eU=-mv2,

解得u=畢

7m

(3)第71個(gè)圓筒的長度為L=v|

解得L=Aj2nemU。

答：(1)8號圓筒電勢高于7號圓筒的電勢；電子在8號圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

(2)電子進(jìn)入第n號金屬圓筒后的速度大小為J誓；

(3)第n號金屬圓筒的長度為心師麗7。

14.解：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過夫2的電流/2=卷解得/2=14

(2)由閉合電路歐姆定律，可知電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，該電路的干路電流/o=曷p解得/。=24

由并聯(lián)電路電流規(guī)律，可知通過電動(dòng)機(jī)的電流為g=/o72=24-1A=171,

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)=UIMT'RM，解得P機(jī)=11W；

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(3)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，％消耗的電功率：P=(及本:)2%',

即當(dāng)R/=r=4。時(shí)，Pm=9W,

其中/=若匕，通過R2’的電流為方=/一心，

此時(shí)，R2'=的，解得:R-i=24。。

答：(1)通過/?2的電流大小為14

(2)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為11W；

(3