2024-2025学年广东省广州市真光中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年广东省广州市真光中学高二（上）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法正确的是( )
A. 元电荷实质是电子
B. 温度越高，电阻率越大
C. ，，三个物理量都是采用比值定义法定义的
D. 电动势在数值上等于静电力把的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
2.如图所示，虚线、、是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线所示。由图可知( )
A. 粒子从到的过程中，电场力做负功
B. 粒子从到的过程中，电场力做负功
C. 粒子从到的过程中，电势能减小
D. 粒子从到的过程中，动能减少
3.如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有三个点，其电势分别为，是等腰直角三角形，斜边，是的中点，则匀强电场的大小与方向是( )
A. 、由指向 B. 、由指向
C. 、由指向 D. 、由指向
5.某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出 图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲中为电压表 B. 图甲中为电流表
C. 由图乙可求得短路电流为 D. 由图乙可求得电池内阻为
6.图示为某电容传声器结构示意图当人对着传声器讲话，膜片会振动若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中( )
A. 膜片与极板间的电容变大 B. 极板的带电量增大
C. 膜片与极板间的电场强度减小 D. 电阻中无电流通过
7.一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿轴正方向做直线运动的图像如图所示，起始点为坐标原点，下列关于电势、粒子的动能、电场强度、粒子加速度与位移的关系图像中可能合理的是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片、分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置。现将电子秤示数清零，此时电子秤示数为零，给、带上同种电荷，、电荷可看成点电荷。下列说法正确的是( )
A. 实验中、所带电荷量可以不相等
B. 对的库仑力与对的库仑力大小相等
C. 电子秤的示数与、间的距离成反比
D. 用与相同且不带电的金属圆片与接触后移开，电子秤的示数减半
9.如图所示，、为位于球体直径两端的等量异种电荷，其中为正电荷，为负电荷．与、与、与分别为球面上关于球心对称的两点，其中，，、位于同一水平圆周上，垂直连线，下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电场强度相同
C. 、两点电势相等 D. 、两点电势相等
10.现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪如图甲所示来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者( )
A. 电路总电阻更大 B. 电流表示数更大 C. 电压表示数更大 D. 路端电压更小
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学设计如图所示的电路图来进行电学实验，其中为粗细均匀的金属丝；为保护电阻。
用螺旋测微器测得金属丝直径如图所示，其读数为 。
电路连接正确后，闭合开关，调节的位置，记录长度，并利用电压表示数和电流表示数测得间的电阻为，将记录的数据描点在如图的坐标纸上。
在图上作出关系图线。
由图线求得电流表的内阻 和金属丝的电阻率与其横截面积的比值 。计算结果保留两位有效数字
12.某同学用伏安法测电阻的阻值约为，除了待测电阻，开关、导线外，还有下列器材。
电流表量程，内阻约为。 电压表量程，内阻约为；
滑动变阻器，允许通过的最大电流。蓄电池电动势为，内阻约为。
要求能多测几组数据，且测量值尽可能准确，你在图、、、中选择的电路图是______填字母序号。
A. ． ． ．
按所选电路进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____端填“”或“”，测量时测量值比真实值_____填“偏大”、“偏小”或“不变”。
实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表量程，内阻和电阻箱串联改装成量程为的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为_____。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路，又想办法测出了电流表的准确内阻，实验时电流表的读数为，电流表的读数为，则待测电阻_____用符号表示。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度竖直向下匀速运动；当上板带正电、下板带负电、两板间的电压为时，该油滴经过一段时间后恰好能以速度竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，为阻力系数，不计气体浮力，重力加速度为。
请确定油滴电性，并说明原因；
求油滴的质量；
求油滴所带电荷量是多少。
14.某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的上端，此时电压表示数为。设滑动变阻器的总电阻为、总长度为，电源的电动势为、内阻为，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为，重力加速度大小为，不计一切摩擦和其他阻力。
随增大，通过的电流如何变化？电压表的示数如何变化？
推导出电压表示数与所称物体质量的关系式。
15.如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为，下端与水平绝缘轨道在点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为。
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心等高的点这一过程的电势能变化量；
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，求滑块到达点时对轨道的作用力大小；
改变的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从点飞出轨道，求的最小值。
参考答案
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12.；；偏大；；
13.负电，由图知上板带正电，下板带负电，两板间的电压为时，带电油滴恰好能以速度竖直向上匀速运动，粒子受到的重力及空气阻力竖直向下，由平衡条件知油滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，故油滴带负电； ；
14.当物体质量增大时，回路中的总电阻不变，故通过的电流不变，滑动变阻器上端与滑片间的电阻值增大，因电压表测滑动变阻器上端与滑片间的电压，故电压表的示数增大；
当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为时，设托盘下降，由平衡条件有
，
根据闭合电路欧姆定律得，
根据电阻定律，有，
由欧姆定律得，
故电压表示数与所称物体质量的关系式为。
15.解：若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心等高的点这一过程的电场力做功为
电场力做正功则电势能减小，故电势能变化量为
若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，设滑块到达点时的速度为，从点到点过程运用动能定理，得
解得
在点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达点时受到轨道的作用力大小为。
等效竖直平面圆周运动，要使滑块从点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
因滑块受到的电场力大小为
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为，则此时满足
从点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得
。
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