2023-2024年上海市东华大学附属奉贤致远中学高二上学期期中考试物理等级考试题(解析版)

东华致远2023学年第一学期期中教学评估高二物理等级一、选择题1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是（）A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量绝对值相等的电量C.体积很小的带电体就是点电荷D.点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷【答案】B【解析】元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子。元电荷是带电量的最小单元。没有电性之说。故A错误；元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量，故B正确；当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，并不是体积小就是点电荷，故C错误；当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布。故D错误；故选B。2.下列关于场强和电势的叙述正确的是（）A.在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等B.在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小C.等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零D.在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高【答案】C【解析】在匀强电场中，沿着电场线的方向电势逐点降低，A错误；在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越低，场强越小，B错误；等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零，C正确；在任何电场中，场强越大的地方，电势不一定高，因为电势与场强无关，D错误。故选C。3.某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.若选择电压表，水量增多时电压表示数变大B.若选择电流表，水量增多时电流表示数变小C.若选择电流表，与电压表相比，电路更节能D.若选择电压表，增加可提高灵敏度【答案】A【解析】如果选择电压表，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，且电压表测的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，闭合开关，水量增多时，滑片下移，上半部分的电阻增大，上半部分分得的电压增大，即电压表示数变大，故A正确；如果选择电流表，滑动变阻器滑片以下的部分和定值电阻串联在电路中，电流表测电路中的电流，水量增多时，滑片下移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路总电阻减小，由欧姆定律可得，电路电流增大，即电流表示数变大，故B错误；与电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由可知，电路的总功率较大，不节能，故C错误；若选择电压表，增加，电路中电流减小，电阻变化相同时，电压变化变小，即灵敏度降低，故D错误。故选A。4.某静电场的电场线分布如图所示，图中、两点的电场强度的大小分别为和，电势分别为和，则()A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】据题意，从上图可以看出，点所在位置电场线较密集，该位置电场强度也较大，则有：，沿电场线方向电势降低，则点电势较高，有：。5.如图所示，、、三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径之差相等。、两个等势面电势分别为和，则中间等势面的电势（）A.一定等于 B.一定低于 C.一定高于 D.无法确定【答案】B【解析】电场线与等势面互相垂直，由图看出，段电场线比段电场线密，段场强较大，根据公式，可知，、间电势差大于、间电势差，即，得到，故选B。6.下列说法中不正确的是（）A.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.场强的定义式，是放入电场中的电荷所受的力，是产生电场的电荷的电荷量【答案】D【解析】空间中只要有电荷存在，其周围一定存在电场，A正确；电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的物质，B正确；电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用，C正确；场强的定义式，是放入电场中的电荷所受的力，是检验电荷的电荷量，D错误。选择不正确的，故选D。7.真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球、，两小球相距固定，小球所带电荷量为、所带电荷量为，两小球间的静电力大小是，现在让、两球接触后，使其距离变为。此时，、两球之间的库仑力的大小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据库仑定律，两球间的库仑力：,将它们接触后再分开，然后放在距离为，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为，则库仑力为：，故B正确。故选B。8.如图所示，、是两只完全相同的小灯，为光敏电阻，当光照越强时，阻值越小。说明开关闭合后，随着光照强度逐渐增大，两灯的亮度变化情况()A.逐渐变亮、逐渐变暗B.逐渐变亮、逐渐变亮C.逐渐变暗、逐渐变亮D.逐渐变暗、逐渐变暗【答案】C【解析】灯与光敏电阻并联，然后与灯串联，当闭合开关且逐渐增大光照强度时，光敏电阻阻值减小，则电路中总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流将增大，内阻分压增大，路端电压减小，而灯在干路，根据，可知，灯两端的电压增大，而路端电压，可知灯两端的电压一定减小，由此可知，开关闭合后，随着光照强度逐渐增大，逐渐变暗、逐渐变亮。故选C。9.如图所示，水平实线表示匀强电场的电场线（箭头未画出）。一个带正电荷的粒子以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中的虚线所示，、为轨迹上的两点，若点的电势为，点的电势为，则（）A.电场强度方向一定向左，且电势B.电场强度方向一定向左，且电势C.电场强度方向一定向右，且电势D.电场强度方向一定向右，且电势【答案】B【解析】做曲线运动的物体，其运动轨迹夹在所受合外力与速度方向之间，速度方向为轨迹上任意一点的切线方向，而合外力指向轨迹的凹侧面，由于该粒子带正电且仅在电场力的作用下运动，则可知其所受电场力即为合外力，因此电场力应指向轨迹的凹侧面，又该电场为匀强电场，则其所受电场力沿着电场线的方向与电场线平行，取运动轨迹上任意一点做出电场力的方向如图所示：带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场强度（电场线）的方向相同，而沿着电场线的方向电势降低，则可知电场强度的方向一定向左，且有，故选B。10.对于给定的电容器来说，在图中哪个图线能正确地描述其带电量、两端电压、电容量之间的相互关系（）A. B.C. D.【答案】A、C【解析】公式，为电容的计算式，而非决定式，所以不随、的变化而变化，BD错误，A正确；根据公式，可知C相当于斜率，恒定，为一条倾斜的直线，C正确。故选AC。11.一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的点运动到点。在此过程中，该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则、两点电场强度、及该电荷在、两点的电势能、之间的关系为（）A. B. C. D.【答案】A、D【解析】由于负电荷做匀加速直线运动，所以根据可知，电场强度不变，即，故A正确，B错误；负电荷做初速度为零的匀加速直线运动，且只受电场力，因此电场力做正功，电势能减小，所以，故D正确，C错误。所以AD正确，BC错误。12.一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为，则（）A.截去，剩下部分的电阻变为B.均匀拉长为原来的倍，电阻变为C.对折后，电阻变为D.均匀拉长，使截面积为原来的，电阻变为【答案】C、D【解析】根据电阻定律可知，电阻与长度成正比，则截去，剩下部分的长度为原来的则电阻变为，所以A错误；均匀拉长为原来的倍，利用材料体积不变，由体积公式，则长度变，面积将减，根据电阻定律，可知，电阻变为，所以B错误；对折后，长度减为，面积增大为，根据电阻定律，可知，电阻变为，所以C正确；均匀拉长，使截面积为原来的，则长度为原来的倍，所以电阻变为，则D正确；故选CD。13.如图所示，一电容为的平行板电容器，两极板、间距离为，板间电压为，板电势高于板，两板间有、、三点，、连线平行于极板，、连线垂直于极板，、两点间距离为，。以下说法正确的是（）A.电容器带电荷量为B.两极板间匀强电场的电场强度大小为C.、两点间的电势差为D.若将带电荷量为的电荷从移到，该电荷的电势能减少了【答案】C、D【解析】由电容器电容的定义式可知，电容器的带电量为，故A错误；两板间的电场为匀强电场，根据匀强电场场强与电势差的关系可知，两板间电场强度，故B错误；两点间的电势差就等于间的电势差，即，故C正确；由于下板带正电，因此板间场强方向竖直向上，将带电量为的电荷从点移到点，电场力做正功，电势能减少量就等于电场力做的功，即为，故D正确。故选CD。二、填空题14.在下列各种措施中，属于利用静电的是________，属于防范静电的是________。A．静电除尘B．静电喷雾C．静电复印D．在高大的建筑物顶端安装避雷针【答案】①.ABC；②.D【解析】[1][2]设法让空气中的灰尘带电，然后让带电的灰尘置于电场中，让灰尘在静电力的作用下被吸附在与其电性相反的极板上的过程即为静电除尘，这是对静电的利用；静电喷雾是通过高压静电使从针头处喷出的聚合物液滴带电的一项技术，这是对静电的利用；静电复印是将图像或文字转化为静电荷，然后通过高压电场，将这些静电荷转移到复印纸上，静电荷被粉末墨粒吸附，并最终固定在复印件上，这是对静电的利用；在高大的建筑物顶端安装避雷针，在有打雷的天气，当带电的云层靠近避雷针时会让避雷针尖端感应出与云层所带电性相反的电荷，从而对云层中的电荷进行中和，从而起到避免雷击的作用，属于防范静电。因此，属于利用静电的是ABC，属于防范静电的是D。15.一台小型电动机在的电压下工作，通过的电流是。该电动机能在内把的物体匀速提升。不计各处摩擦，取，则电动机的效率为________，电动机线圈的电阻________。【答案】①.；②.【解析】[1]根据题意可得电动机的功率为，而在内该电动机将重物匀速提升了，则可得电动机的牵引力大小等于重物的重力的大小，由此可知电动机的输出功率为，由此可得电动机的效率为。[2]电动机的热功率，而，解得。16.如图所示，将一电容的不带电电容器和电势差的电源连接。闭合开关，对电容器充电。充电完成后，电容器的负极板上带的电荷的电荷量为________,相当于________个电子所带的电荷量。【答案】①.；②.【解析】[1]根据电容器电容的定义式，当某一电容器充电完成后，其正负极板所带电荷量相同，均为，代入数据可得，电容器的负极板上带的电荷的电荷量为。[2]电子所带电荷量为，则该电容器负极板上相当于电子所带电荷量的个数为个。17.如图所示，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在轴的坐标为和的位置上。则轴上坐标为________处的电场强度为，轴上坐标为________处的电场强度的方向是沿轴的正方向。【答案】①.；②.之间和两个区间【解析】[1]电场线从正电荷出发指向负电荷或无穷远处，或从无穷远处指向负电荷，且电场强度的方向沿着电场线的方向，因此可知，在轴上两个点电荷之间不存在电场强度为的位置，则只可能在正电荷的左侧或负电荷的右侧区域存在电场强度为的位置，而根据点电荷所形成电场中某点的电场强度计算公式，可知，由于正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，因此电场强度为的点不可能在正电荷的左侧，一定是在负电荷的右侧，设其坐标为，则有，代入数据解得（舍去），，则可知，轴上坐标为处的电场强度为；[2]分析可知，轴上正电荷左侧区域电场强度的方向一定沿着轴的负方向，则沿着轴的正方向的只能在正电荷右侧区域，而在之间电场线从正电荷指向负电荷，即电场强度沿着轴的正方向，而在处电场强度为，要电场强度沿着轴的正方向，则必须满足，解得，因此，轴上电场强度沿着轴的正方向的坐标为和。三．综合应用题18.如图所示为某电场电场线的分布，、是电场中的两点。画出正点电荷在点和负点电荷在点所受电场力的方向。【答案】【解析】在电场中，沿着电场线方向上任意一点的切线方向即为电场强度的方向，而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场强度的方向相同，带负电的粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反，做出正点电荷在点和负点电荷在点所受电场力的方向如图所示：19.用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为（图）。求匀强电场的电场强度。【答案】【解析】小球受到重力、绳子的拉力、电场力作用，受力如图所示：则有，所以。20.有一个带电量的点电荷，从某电场中的点移到点，电荷克服电场力做的功，从点移到点，电场力对电荷做的功，求、两点间的电势差，并说明、两点哪点的电势高。【答案】，点的电势高于点的电势【解析】根据题意可得，，将电荷量代入解得，，而，，则由以上两式相加可得，可知，点的电势高于点的电势。21.如图所示的电路中，，，闭合时，理想电压表的示数为，理想电流表的示数为，断开时，理想电流表的示数为，求：（1）电阻的值；（2）电源电动势和内阻的值。【答案】（1）；（2）；【解析】（1）闭合时，两端电压，所以，两端电压为，流过的电流，流过电阻的电流，所以电阻的阻值。（2）由闭合电路欧姆定律，当闭合