2024-2025学年江西省南昌三中高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年江西省南昌三中高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是( )
A. 根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量无关
B. 根据电容的定义式，电容器极板上的电荷量每增加，电压就增加
C. 根据电场力做功的计算式，一个电子在电压下加速，电场力做功为
D. 根据电势差的定义式，带电荷量为的正电荷，从点移动到点克服电场力做功为，则、两点的电势差为
2.真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是( )
A. 该点电荷一定为正电荷
B. 点的场强一定比点的场强大
C. 点电势一定比点电势低
D. 正检验电荷在点比在点的电势能大
3.纯电动汽车使用的能源不是汽油，而是电能，提供电能的是锂离子电池。锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。下列说法中错误的是( )
A. “安时”或“毫安时”是电量的单位
B. “千瓦时”是能量的单位
C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D. 图中锂离子是在电场力的作用下从负极返回正极的
4.如图所示，电源电动势为，内电阻为两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是( )
A. 小灯泡，均变暗 B. 小灯泡变亮，表的读数变大
C. 小灯泡变亮，表的读数不变 D. 小灯泡变暗，表的读数变小
5.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，白炽灯的灯丝电阻为，电动机线圈的电阻为。当开关闭合后，白炽灯的电功率为。若灯丝电阻保持不变，电动机的机械损耗可忽略不计，则下列说法中正确的是( )
A. 通过电源的电流约为
B. 流过电动机的电流为
C. 电动机输出的机械功率为
D. 电源的总功率为
6.如图所示，半径为的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，是圆心，是水平方向的直径，是竖直方向的直径，整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为、电荷量为的小球套在圆环上并从点由静止释放，小球运动到点时的动能最大，，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 小球可以到达点
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 小球运动到点时对轨道的压力为
D. 小球运动到点时，其加速度大小为
7.如图所示，三个同样的带电粒子不计重力同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用、、标出，不考虑带电粒子间的相互作用力。下列说法中错误的是( )
A. 当飞离电场的同时，刚好打在下极板上
B. 和同时飞离电场
C. 进入电场时，的速度最大，的速度最小
D. 在电场中运动过程中的动能增加最小，、动能增加量相同
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.三等长绝缘棒、、连成正三角形，每根棒上均匀分布等量同种电荷，测得图中、两点均为相应正三角形的中心的电势分别为和，若撤去棒，则，两点的电势和分别为( )
A. B.
C. D.
9.在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关与端相连，电源向电容器充电；然后把开关掷向端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的图像如图乙所示，图线表示电容器的充电过程，图线表示电容器的放电过程。下列选项正确的是( )
A. 电容器充电过程中流过电阻的电流方向向右
B. 电容器放电过程中流过电阻的电流方向向右
C. 图乙中图线与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小
D. 图乙中形成图线的过程中，电容器存储的电荷减少得越来越快
10.在图甲的直角坐标系中，轴上固定两等量的点电荷、，距坐标原点均为，轴上有、、三点，其纵坐标值分别为、、。轴上各点电场强度随变化的关系如图乙所示，图中的阴影部分面积为，的阴影部分面积为。一个质量为、电荷量为的带电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿轴负方向运动，则( )
A. 、是等量正电荷
B. 带电粒子在、两点处的加速度大小之比为
C. 带电粒子运动过程中在达到最大速度为
D. 带电粒子运动到位置时动能为
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.电流表的满偏电流为，内阻为，先把电流表改装成一个量程为的电流表，再把改装后的电流表改装为一个多档位的欧姆表，其电路原理图如图甲所示。
把该微安表改装为量程为的电流表需要并联一个______的电阻；
图甲中，表笔为______选填“红”或“黑”表笔；
若用电阻挡测大于千欧的电阻时，某同学将两表笔分别与待测电阻相接，将选择开关旋转到电阻挡“”的位置，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，该同学又进行了合理的操作后得到表针指示如图乙所示，则：该电阻的阻值为______。
12.在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径 ______；紧接着用游标尺上标有等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图乙所示，则该金属丝的长度 ______。
该同学用多用电表粗测其电阻，其测量结果为。
现要进一步精确测量其阻值，除电源电动势为，内阻可忽略、电压表量程为，内阻约为、滑动变阻器最大阻值为开关及导线若干以外，实验室还提供了下列可选用的器材：
A.电流表量程为，内阻
B.电流表量程为，内阻
为了尽可能提高测量准确度，选择合适的电流表，补全实验电路图丙，并在电路图上标出所选器材的角标。
若本实验中，测得金属丝的长度为，直径为，电压表示数为，电流表示数为，则该金属丝的电阻率的计算式为 ______用上述电源及题目中的物理量表示。
四、简答题：本大题共1小题，共12分。
13.如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是、、已知表头的满偏电流，内阻试确定定值电阻、、的阻值。
五、计算题：本大题共2小题，共27分。
14.如图所示，在匀强电场中有、、三点，已知、两点间的距离为，、两点间的距离为，，且匀强电场方向平行、直线所在的平面。现把一个带电荷量的正点电荷放在匀强电场中，当点电荷由点移到点时电场力做功，当点电荷由点移到点时电场力做功，若取点电势为零，求：
和两点间电势差各为多少？
匀强电场的电场强度大小和方向。
15.如图所示，图中、之间的加速电压，、两板之间的偏转电压，电子从电子枪中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，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板，长，间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。
求电子进入偏转电场区域时速度的大小；
求靶台中心点离板右侧的水平距离；
若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围计算结果保留两位有效数字。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11. 黑
12.
13.解：根据串并联电路的规律可知，，，，
当接在量程时，；
当接在量程时，；
当接在量程时，；
联立解得：；；；
答：电阻、和的阻值分别为、及；
14.解：由得、间的电势差为
；
设是、连线的中点，由匀强电场的性质可知
由可得
可得
所以、连线就是匀强电场中的一个等势面，由于 ，，，所以可得：，故电场强度的方向由指向，电场强度的大小为
。
答：两点间电势差为，两点间电势差各为；
匀强电场的电场强度大小为，方向由指向。
15.解：对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有，解得，代入数据得；
电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有，在竖直方向上做匀加速直线运动，有，其中加速度，联立解得，电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图所示，，代入数据后得；
由题可知，、两点离板右侧的水平距离分别为，，若电子刚好到达点，由几何关系有，代入数据可得，所以电子不能打到点，所以有，代入数据可得，若电子刚好到达点时，由几何关系有，代入数据可得，所以电子不能打到点，当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，代入数据可得，综上得；
答：求电子进入偏转电场区域时速度的大小为；
求靶台中心点离板右侧的水平距离为；
若使电子打在靶台上，、两板之间的电压范围是。
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