2024-2025学年山东省泰安市新泰市紫光实验中学高三（上）期中学情检测物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年山东省泰安市新泰市紫光实验中学高三（上）期中学情检测物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 930.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-03 09:28:12 | ||
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文档简介
2024-2025学年山东省泰安市新泰市紫光实验中学高三（上）期中学情检测物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为，发电机到教学楼的输电线电阻用图中等效替代。若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则( )
A. 整个电路的电阻将增大，干路电流将减小
B. 因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变
C. 发电机的输出功率将增大
D. 输电过程中的损失功率即输电线路消耗的功率将减小
2.如图所示，两根平行的光滑金属导轨、，距离为，与左侧，间连接阻值为的电阻构成一个固定的水平型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为，磁场左侧边界是。质量为、电阻为、长度为的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为的过程，则( )
A. 通过导体棒的电量为
B. 导体棒的运动为匀变速运动
C. 导体棒所受安培力在不断增大
D. 若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化
3.人体静电是静电防护工程领域和静电应用领域的重要内容，人体静电带电规律的研究．具有基础性指导作用．如图所示为人体带正静电时的等势线分布，下列说法正确的是( )
A. 若两手握拳，则手指周围的电场强度减小
B. 带电粒子沿着人体表面运动，电势能一定变化
C. 若在点有一静止的带负电粒子，该粒子仅在电场力作用下将以垂直于人体的速度打在人体表面上
D. 在人体内部，越靠近皮肤电势越低
4.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位。关于元电荷，下列论述正确的是( )
A. 电子和质子都是元电荷
B. 元电荷有正负之分
C. 元电荷是最小的电荷量
D. 物体所带的电荷量为，这是因为它失去了个电子
5.粒子物理中标准模型理论认为：中子由三个夸克组成，一个上夸克、两个下夸克，如图中等边三角形所示。上夸克带电荷量为，下夸克带电荷量为，已知静电力常量为，则( )
A. 两个下夸克间的库仑力为引力，大小为
B. 两个下夸克间的库仑力为斥力，大小为
C. 一个下夸克和上夸克间的库仑力为斥力，大小为
D. 一个下夸克和上夸克间的库仑力为引力，大小为
6.如图，水平向右的匀强电场中，一带电小球从点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点后回到与在同一水平线上的点，小球从到过程中克服重力做功，电场力做功，则( )
A. 小球在点的动能比在点少 B. 小球在点的电势能比在点少
C. 小球在点的机械能比在点多 D. 小球在点的动能为
7.如图所示，、、、是匀强电场中的四个点，它们恰好位于以点为圆心的圆弧上和是该圆的两条直径，已知电场方向平行于圆弧所在的平面，圆半径为，点电势为，点电势为，点电势为，下列说法正确的是( )
A. 点电势为 B. 点电势为
C. 电场方向垂直向下 D. 电场强度大小为
8.如图所示，虚线、、代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点重力不计仅在电场力作用下从到通过该区域时的运动轨迹，据此可知( )
A. 、、三条等势线中，的电势最高
B. 电场中点处的电场强度大小比点处大
C. 该质点在点的速率比在点处大
D. 该质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图，是竖直面内的固定半圆形光滑轨道，为其圆心，、两点等高，过竖直半径的虚线右侧足够大的区域内存在沿方向的匀强电场。一带正电小球从点正上方由静止释放，沿轨道通过、两点时的动能分别为和，离开点后运动到最高点图中未画出。已知与间距离等于轨道半径，则( )
A. 点与点等高
B. 小球在电场中受到的电场力是其重力的两倍
C. 小球在处对轨道的压力是其重力的两倍
D. 小球通过点时的动能大于
10.如图甲所示，轴上、是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量为的正试探电荷从无穷远移到点，静电力做的功为。若坐标轴上、两点的坐标分别为和图甲，在、两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。以下判断正确的是( )
A. 场源电荷是负电荷 B. 点的电势为
C. 点的电场强度大小为 D. 点电荷所在位置的坐标是
11.如图所示，纸面内固定两个等量异种点电荷，它们之间距离为以其连线中点为圆心，以为半径画圆，、、、为圆周上四点，、两点在两点电荷连线上，、两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A. 、两点的电场强度大小相等，、两点的电场强度方向相反
B. 若自点由静止释放一电子，将沿向右运动
C. 、之间电势差等于、之间电势差
D. 将一电子自沿直线到再沿直线到，电势能先增加后不变
12.如图所示的电场中有、两点，下列判断正确的是( )
A. 电势，场强
B. 电势，场强
C. 将电荷量为的正电荷从点移到点，电场力做正功，电势能减少
D. 将电荷量为的负电荷分别放在、两点，电荷具有的电势能
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
他们分别进行了以下操作。
把系在丝线上的带电小球先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置，小球平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，两小球间静电力_____选填“增大”“减小”或“不变”。
使小球处于同一位置，增大小球所带的电荷量，小球平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力_____选填“增大”“减小”或“不变”。
接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球，当球到达悬点的正下方并与在同一水平线上，受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中的电荷量分别为和，分别为和，则为_____。
14.某实验小组在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
下述实验步骤的合理顺序是_______选填合理选项的字母序号。
A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积
D.用浅盘装入约深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数不足半个的舍去，多于半个的算一个再根据方格的边长求出油膜的面积
该实验小组做实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得滴这样的溶液为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______，把滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共个小方格，图中正方形小方格的边长为。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______。结果均保留两位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.年月日晚，香港国庆烟花汇演在维多利亚港维港上空如期举行，庆祝中华人民共和国周年华诞，山河无恙。若某枚烟花弹从地面以的速度竖直向上射出，不计空气阻力，重力加速度，以地面为重力势能的零势能面。
求该烟花弹上升的最大高度；
该烟花弹的重力势能为动能的倍时，求该烟花弹的速度大小。
16.图甲是某机实物图。其产生射线主要部分的示意图如图乙，图中、之间加速电压为，、两板之间偏转电压为，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，产生射线图中虚线箭头所示。已知电子质量，电荷量为，偏转极板、长，间距，虚线距离靶台竖直高度，靶台水平位置可以调节，不考虑电子重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时初速度大小，不计空气阻力。求：
电子进入偏转电场区域时速度的大小；
若、两板之间电压大小时，为使射线击中靶台中心点，靶台中心点离板右侧的水平距离；
在中，电子刚出偏转电场区域时的速度。
17.如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球静止在图示位置，其左侧固定着另一个带正电的小球，已知球的质量为，带电荷量为，静止时细线与竖直方向的夹角，和在同一条水平线上，整个装置处于真空中、可视为质点，重力加速度大小为，静电力常量为，，。
求此时小球受到的库仑力的大小和方向；
若小球所带电荷量为，求、间的距离。
18.如图所示，距离水平地面高处有水平向右的匀强电场，电场的宽度为，长度足够长，在电场上边界的上方距离为处，有一质量为、电荷量为的带正电小球，以初速度未知水平向右抛出，小球进入电场后开始做直线运动，运动方向与水平方向的夹角为，小球最终落至水平地面上。已知重力加速度为，小球可视为质点，忽略空气阻力，，求：
匀强电场的电场强度大小和初速度大小；
小球从水平抛出到落地过程的总时间；
落地点到抛出点的水平距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.减小；增大；
14.
15.；
16.根据动能定理有
解得
、两板之间电压大小 时，根据类平抛运动规律有
，
根据牛顿第二定律有
根据几何关系可知
解得
结合中的类平抛运动规律有
，
则电子刚出偏转电场区域时的速度为
解得
17.对小球受力分析，得 ，解得：，方向为由指向；
由库仑定律有：，解得
18.解：带电小球进入电场时做直线运动，此时受重力和电场力，合力沿直线方向，解得，
小球进入电场前做平抛运动，设进入电场时竖直方向的分速度为：，水平方向的分速度为 ，小球从平抛到进入电场时的时间为 ，由，解得，，，
可得；
设小球在电场中做直线运动的时间为 ，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，
解得，，
设小球离开电场到落地所用时间为 ，，可得，
；
小球进入电场前，在水平方向上运动的位移为 ，，
小球在电场中运动时，水平方向上，可得，
，，
小球离开电场后，在水平方向上运动的位移为 ，，
。
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一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为，发电机到教学楼的输电线电阻用图中等效替代。若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则( )
A. 整个电路的电阻将增大，干路电流将减小
B. 因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变
C. 发电机的输出功率将增大
D. 输电过程中的损失功率即输电线路消耗的功率将减小
2.如图所示，两根平行的光滑金属导轨、，距离为，与左侧，间连接阻值为的电阻构成一个固定的水平型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为，磁场左侧边界是。质量为、电阻为、长度为的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为的过程，则( )
A. 通过导体棒的电量为
B. 导体棒的运动为匀变速运动
C. 导体棒所受安培力在不断增大
D. 若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化
3.人体静电是静电防护工程领域和静电应用领域的重要内容，人体静电带电规律的研究．具有基础性指导作用．如图所示为人体带正静电时的等势线分布，下列说法正确的是( )
A. 若两手握拳，则手指周围的电场强度减小
B. 带电粒子沿着人体表面运动，电势能一定变化
C. 若在点有一静止的带负电粒子，该粒子仅在电场力作用下将以垂直于人体的速度打在人体表面上
D. 在人体内部，越靠近皮肤电势越低
4.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位。关于元电荷，下列论述正确的是( )
A. 电子和质子都是元电荷
B. 元电荷有正负之分
C. 元电荷是最小的电荷量
D. 物体所带的电荷量为，这是因为它失去了个电子
5.粒子物理中标准模型理论认为：中子由三个夸克组成，一个上夸克、两个下夸克，如图中等边三角形所示。上夸克带电荷量为，下夸克带电荷量为，已知静电力常量为，则( )
A. 两个下夸克间的库仑力为引力，大小为
B. 两个下夸克间的库仑力为斥力，大小为
C. 一个下夸克和上夸克间的库仑力为斥力，大小为
D. 一个下夸克和上夸克间的库仑力为引力，大小为
6.如图，水平向右的匀强电场中，一带电小球从点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点后回到与在同一水平线上的点，小球从到过程中克服重力做功，电场力做功，则( )
A. 小球在点的动能比在点少 B. 小球在点的电势能比在点少
C. 小球在点的机械能比在点多 D. 小球在点的动能为
7.如图所示，、、、是匀强电场中的四个点，它们恰好位于以点为圆心的圆弧上和是该圆的两条直径，已知电场方向平行于圆弧所在的平面，圆半径为，点电势为，点电势为，点电势为，下列说法正确的是( )
A. 点电势为 B. 点电势为
C. 电场方向垂直向下 D. 电场强度大小为
8.如图所示，虚线、、代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点重力不计仅在电场力作用下从到通过该区域时的运动轨迹，据此可知( )
A. 、、三条等势线中，的电势最高
B. 电场中点处的电场强度大小比点处大
C. 该质点在点的速率比在点处大
D. 该质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图，是竖直面内的固定半圆形光滑轨道，为其圆心，、两点等高，过竖直半径的虚线右侧足够大的区域内存在沿方向的匀强电场。一带正电小球从点正上方由静止释放，沿轨道通过、两点时的动能分别为和，离开点后运动到最高点图中未画出。已知与间距离等于轨道半径，则( )
A. 点与点等高
B. 小球在电场中受到的电场力是其重力的两倍
C. 小球在处对轨道的压力是其重力的两倍
D. 小球通过点时的动能大于
10.如图甲所示，轴上、是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量为的正试探电荷从无穷远移到点，静电力做的功为。若坐标轴上、两点的坐标分别为和图甲，在、两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。以下判断正确的是( )
A. 场源电荷是负电荷 B. 点的电势为
C. 点的电场强度大小为 D. 点电荷所在位置的坐标是
11.如图所示，纸面内固定两个等量异种点电荷，它们之间距离为以其连线中点为圆心，以为半径画圆，、、、为圆周上四点，、两点在两点电荷连线上，、两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A. 、两点的电场强度大小相等，、两点的电场强度方向相反
B. 若自点由静止释放一电子，将沿向右运动
C. 、之间电势差等于、之间电势差
D. 将一电子自沿直线到再沿直线到，电势能先增加后不变
12.如图所示的电场中有、两点，下列判断正确的是( )
A. 电势，场强
B. 电势，场强
C. 将电荷量为的正电荷从点移到点，电场力做正功，电势能减少
D. 将电荷量为的负电荷分别放在、两点，电荷具有的电势能
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
他们分别进行了以下操作。
把系在丝线上的带电小球先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置，小球平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，两小球间静电力_____选填“增大”“减小”或“不变”。
使小球处于同一位置，增大小球所带的电荷量，小球平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力_____选填“增大”“减小”或“不变”。
接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球，当球到达悬点的正下方并与在同一水平线上，受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中的电荷量分别为和，分别为和，则为_____。
14.某实验小组在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
下述实验步骤的合理顺序是_______选填合理选项的字母序号。
A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积
D.用浅盘装入约深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数不足半个的舍去，多于半个的算一个再根据方格的边长求出油膜的面积
该实验小组做实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得滴这样的溶液为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______，把滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共个小方格，图中正方形小方格的边长为。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______。结果均保留两位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.年月日晚，香港国庆烟花汇演在维多利亚港维港上空如期举行，庆祝中华人民共和国周年华诞，山河无恙。若某枚烟花弹从地面以的速度竖直向上射出，不计空气阻力，重力加速度，以地面为重力势能的零势能面。
求该烟花弹上升的最大高度；
该烟花弹的重力势能为动能的倍时，求该烟花弹的速度大小。
16.图甲是某机实物图。其产生射线主要部分的示意图如图乙，图中、之间加速电压为，、两板之间偏转电压为，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，产生射线图中虚线箭头所示。已知电子质量，电荷量为，偏转极板、长，间距，虚线距离靶台竖直高度，靶台水平位置可以调节，不考虑电子重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时初速度大小，不计空气阻力。求：
电子进入偏转电场区域时速度的大小；
若、两板之间电压大小时，为使射线击中靶台中心点，靶台中心点离板右侧的水平距离；
在中，电子刚出偏转电场区域时的速度。
17.如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球静止在图示位置，其左侧固定着另一个带正电的小球，已知球的质量为，带电荷量为，静止时细线与竖直方向的夹角，和在同一条水平线上，整个装置处于真空中、可视为质点，重力加速度大小为，静电力常量为，，。
求此时小球受到的库仑力的大小和方向；
若小球所带电荷量为，求、间的距离。
18.如图所示，距离水平地面高处有水平向右的匀强电场，电场的宽度为，长度足够长，在电场上边界的上方距离为处，有一质量为、电荷量为的带正电小球，以初速度未知水平向右抛出，小球进入电场后开始做直线运动，运动方向与水平方向的夹角为，小球最终落至水平地面上。已知重力加速度为，小球可视为质点，忽略空气阻力，，求：
匀强电场的电场强度大小和初速度大小；
小球从水平抛出到落地过程的总时间；
落地点到抛出点的水平距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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8.
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10.
11.
12.
13.减小；增大；
14.
15.；
16.根据动能定理有
解得
、两板之间电压大小 时，根据类平抛运动规律有
，
根据牛顿第二定律有
根据几何关系可知
解得
结合中的类平抛运动规律有
，
则电子刚出偏转电场区域时的速度为
解得
17.对小球受力分析，得 ，解得：，方向为由指向；
由库仑定律有：，解得
18.解：带电小球进入电场时做直线运动，此时受重力和电场力，合力沿直线方向，解得，
小球进入电场前做平抛运动，设进入电场时竖直方向的分速度为：，水平方向的分速度为 ，小球从平抛到进入电场时的时间为 ，由，解得，，，
可得；
设小球在电场中做直线运动的时间为 ，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，
解得，，
设小球离开电场到落地所用时间为 ，，可得，
；
小球进入电场前，在水平方向上运动的位移为 ，，
小球在电场中运动时，水平方向上，可得，
，，
小球离开电场后，在水平方向上运动的位移为 ，，
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