安徽省黄山市2024-2025学年高二物理上学期期中测试试题选择性含解析

Page17（选择性考试）一、选择题（本大题共有10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）1.两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开确定的距离，两球间库仑力的大小变为F，则两小球间的距离变为（）A B.r C. D.2r【答案】C【解析】【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，两球间库仑力的大小变为，联立解得，故C正确，ABD错误．2.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（）A. B. C.ρnev D.【答案】C【解析】【分析】考查电路和电场学问【详解】，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。3.如图所示，b点为两等量异种点电荷+Q和－Q连线的中点，以+Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点，a、c两点关于连线对称．下列说法正确的是A.a、b、c三点电势相等B.电子在a、c两处受到的电场力相同C.电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中电势能始终减小D.电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小【答案】D【解析】【分析】依据等量异种电荷四周的场强分布和电势分布规律进行推断；负电荷在低电势点的电势能较大，在高电势点的电势能较小.【详解】依据等量异种电荷的电场分布可知，b点的电势为零，ac两点电势相等且大于零，则选项A错误；a、c两点的场强大小相同，方向不同，则电子在a、c两处受到的电场力不相同，选项B错误；电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中，因电势渐渐降低，可知电子的电势能增加，选项C错误；电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程，电势先降低后上升，则电子的电势能先增加后减小，选项D正确；故选D.4.如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2，方向竖直向上的匀强电场．一个质量m,带电量+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是A.在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同B.带电小球A、B两点电势能相等C.若A、B高度差为h，则D.两电场强度大小关系满意E2=2E1【答案】C【解析】【分析】【详解】A．A到虚线速度由零加速至v，虚线到B速度v减为零，位移相同，依据v2=2ax则加速度大小相等，方向相反，A错误；BC．对A到B的过程运用动能定理得qUAB+mgh=0解得知A、B电势不等，则带电小球在A、B两点电势能不相等，B错误，C正确；D．在上方电场，依据牛顿其次定律得加速度大小为在下方电场中，依据牛顿其次定律得，加速度大小为因为a1=a2，解得故E2不愿定等于2E1，D错误。故选C5.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，志向电压表V1、V2示数为U1、U2，其变更量的确定值分别为∆U1和∆U2；流过电源的电流为I，其变更量的确定值为∆I。当滑动变阻器的触片从左端向右端滑动的过程中（不计灯泡电阻的变更）（）A.小灯泡L3、L2变亮，L1变暗B.电压表V1示数变小，电压表V2示数变大C.不变D.变大【答案】C【解析】【详解】AB．当滑动变阻器的触片从左端向右端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，回路总电阻变大，电流减小，内电压减小，路端电压增大，L2两端电压减小，即V2示数变小，L2灯泡变暗，V1示数变大，L3电流变大，所以L1电流减小，即L3变亮，L1变暗，故AB错误；C．把小灯泡L2的电阻R2看成电源的一个内阻，则由电源的路端电压与电流的关系可知所以即不变，故C正确；D．设小灯泡L2的电阻为R2，在滑动变阻器的触片从左端向右端滑动的过程中，R2是不变的，依据部分电路的欧姆定律可知所以即不变，故D错误。故选C。6.如图所示直线OAC为某始终流电源的总功率P总随电流I的变更图线，抛物线OBC为同始终流电源内部热功率Pr随电流I的变更图线，A、B两点的横坐标都是2A，则（）A.当I=2A时外电阻为1ΩB.当I=1A和I=2A时电源的输出功率相同C.当I=1A和I=2A时电源的效率相同D.电源的最大输出功率为2W【答案】B【解析】【详解】A．C点表示电源的总功率全部转化为热功率，即C点表示外电路短路，电源的总功率P=EI由图可知I=3A，P=9W，则电源的电动势E=3V，电源的内阻当I=2A时，输出功率为P出=EI-I2r=3×2W-22×1W=2W依据P出=I2R得故A错误；B．当I=1A电源的输出功率P出=EI-I2r=3×1W-12×1W=2W故B正确；C．当I=1A和I=2A时电源的效率不相同，故C错误；D．当外电阻与内电阻相等时电源的最大输出功率，为故D错误。故选B。7.如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列推断正确的是（）A.电阻R1断路 B.电阻R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路【答案】D【解析】【详解】BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。故选D。8.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有（）A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大【答案】AC【解析】【分析】本题的核心是对φ–x图象的相识，利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变更状况，依据沿电场线的方向电势降低，图象的斜率描述电场的强弱——电场强度进行分析解答．【详解】A．由图知x1处的电势等于零，所以q1和q2带有异种电荷，A正；B．图象的斜率描述该处的电场强度，故x1处场强不为零，B错误；C．负电荷从x1移到x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；D．由图知，负电荷从x1移到x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D错误．9.将额定电压为U、线圈电阻为的直流电动机与电动势为E、内阻为r的电源两端干脆相连，电动机刚好正常工作。则关于电动机消耗的电功率，则下列表达式中错误的是（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】【详解】C．由闭合电路欧姆定律可得则电动机消耗的电功率为C正确，不符合题意；ABD．因为电动机正常工作时为非纯电阻用电器，欧姆定律不成立，故ABD错误，符合题意。故选ABD。10.如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场，两极板间可以认为是匀强电场，当时，一带电粒子从左侧极板旁边起先运动，其速度随时间变更关系如图乙图所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板，（带电粒子的质量m、电量q、速度最大值、时间T为已知量）则下列说法正确的是（）A.带电粒子在两板间做往复运动，周期为TB.两板间距离C.两板间所加交变电场的周期为T，所加电压D.若其他条件不变，该带电粒子从起先进入电场，该粒子能到达右侧板【答案】BD【解析】【详解】A．由图像可知，运动过程中粒子速度方向未发生变更，带电粒子在两板间做单向直线运动，A错误；B．速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知两板间距离为B正确；C．设板间电压为U，则粒子加速度为则解得C错误；D．起先进入电场的粒子，速度—时间图像如图，由图像可知，粒子正向位移大于负向，故运动方向时而向右，时而向左，最终打在右板上，D正确。故选BD。二、试验题（本题共2小题，每空2分，共14分）11.在直角三角形所在的平面内有匀强电场，其中A点电势为2V，B点电势为3V，C点电势为4V。已知，AB边长为，D为AC的中点。现将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1N/C，则放入点电荷后，B点场强为______N/C。【答案】【解析】【详解】如图所示A点电势为2V，B点电势为3V，C点电势为4V。则D点电势为3V，则BD为等势面，场强方向垂直BD指向A点，场强大小为因现将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1N/C，可知点电荷在B点产生的场强也为1N/C，则B点的场强为12.要测一个待测电阻丝（约为）的阻值，试验室供应了如下器材：A.电源E：电动势12V，内阻不计；B.电流表A：量程0~15mA，内阻为；C.电压表V：量程0~10V，内阻约为；D.滑动变阻器：最大阻值，额定电流0.5A；E.滑动变阻器：最大阻值，额定电流0.1A；F.定值电阻；G.定值电阻；H.定值电阻；L.电键S及导线若干。要求试验中尽可能精确测量的阻值，并测量出多组数据。请回答下面问题：（1）分别用游标卡尺、螺旋测微器测出电阻丝的长度L和直径D，读数如下图所示，______mm，_____mm。（2）为了在试验时能获得更大的测量范围，试验中滑动变阻器应选______。（选填或）（3）为了测定待测电阻上的电流，应将定值电阻______（选填或或）与电流表并联，将其改装成一个大量程的电流表。（4）利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻阻值的试验原理电路图（全部的器材必需用题中所给的符号表示）______。（5）依据以上试验原理电路图进行试验，若电流表的示数为I，电压表的示数为U，则其电阻率的表达式为______。（运用题目中所给的字母表示）【答案】①.50.50②.0.900③.④.⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为[2]螺旋测微器为（2）[3]为了在试验时能获得更大的测量范围，滑动变阻器接受分压式连接；（3）[4]将电流表改装成一个大量程的电流表，并联较小的分流电阻，依据题意可知，并联电阻为；（4）[5]因为改装后电流表内阻已知，故接受内接法（5）[6]Rx两端的电压可以用电压表的读数减去电流表两端的电压，电流为改装后的电流表读数，改装后的电流表量程依据电阻定律解得三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位）13.如图电路中，电源的电动势，内阻，电阻，，，电容器的电容，闭合电键K后，求：通过灵敏电流计G的总电量。【答案】【解析】【详解】开关断开时，电容器充电电压为电阻两端的电压则充电电荷量且上极板带正电，开关闭合后，外电路的总电阻总电流为路端电压两端电压两端电压电容器的电压等于与电压之差，为则得电容器的带电量因为，外电路中沿着电流方向电势降低，可得电容器下极板电势高，带正电，上极板的电势低，带负电；因此，闭合开关后，通过电流G的总电荷量14.如图所示，在足够高的竖直墙面上A点，以水平速度向左抛出一个质量为的小球，小球抛出后始终受到水平向右的恒定电场力的作用，电场力大小，经过一段时间小球将再次到达墙面上的B点处，重力加速度为，求在此过程中：（留意：计算结果可用根式表示）（1）小球水平方向的速度为零时距墙面的距离；（2）墙面上A、B两点间的距离；（3）小球速度的最小值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球在水平方向先向左做匀减速运动而后向右做匀加速运动，小球在竖直方向上做自由落体运动。将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向且有得到（2）水平方向速度减小为零所需的时间所以从A点到B点时间竖直方向上解得（3）将速度进行分解，当时，小球速度最小，此时依据力的关系知解得15.如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP，其中BC部分为水平轨道，与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道，在最高点F对接，与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台，P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙，其余轨道均光滑，一可视为质点的质量为的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强，BC段长度，CDF的半径，FMN的半径，滑块带电量，滑块与BC间的动摩擦因数，重力加速度，求：（1）滑块通过F点的最小速度；（2）若滑块恰好能通过F点，求滑块释放点到水平轨道BC的高度；（3）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水