重庆市永川北山中学校2024-2025学年高二上学期半期测试物理试卷（含答案）

重庆市永川北山中学校2024-2025学年高二上学期半期测试物理试卷
一、单选题
1．下列公式中，、、、、、、、分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差、点电荷之间的距离、沿电场线方向的距离、电场中某点的电势、电荷在电场中求点所具有的电势能：①②③④⑤，以下说法正确的是（　　）
A．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立，⑤只对匀强电场成立
C．①②③④只对点电荷或点电荷电场成立，⑤对任何电场都成立
D．①②只对点电荷成立，③④⑤对任何电场都成立
2．库仑定律是法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现，因而命名的一条物理学定律，库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，因此，电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。现真空中有相距较远的两个固定的点电荷，它们之间的库仑力大小为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，其他条件不变，则它们之间的库仑力大小变为（　　）
A． B．F C．4F D．16F
3．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2 = 5Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（　　）
A．Q3为负电荷，且放于B右方
B．Q3为负电荷，且放于A左方
C．Q3为正电荷，且放于A、B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
4．A、B两段是由材料相同、横截面积不同的导体制成的圆柱体。现如图所示连接，两导体横截面积之比为2：1。现圆柱体中通入从左向右的恒定电流，则A、B两段导体中自由电子定向移动的速率之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：4
5．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过点，再经过点，可以判定（　　）
A．点的电势低于点的电势 B．点的电场强度大于点的电场强度
C．粒子在点的速度大于在点的速度 D．粒子在点的电势能大于在点的电势能
6．某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线，两图线交于点，点坐标为，甲的图线与轴所成夹角为30°。下列说法正确的是（　　）
A．随电压的增大，元件乙的电阻变小
B．元件甲的电阻为
C．在点对应的状态时，甲、乙两元件的电阻相等
D．若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上，则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5C
7．NPO电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个NPO电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电容器放电时电流随时间变化的曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电时，流过的电流方向竖直向上
B．图乙中图线图线与坐标轴围起来的面积表示电容C
C．若增大的阻值，电流随时间变化的图线应为图丙中的图线
D．图乙中图线表示的过程中电容器两极板间的电压在减小
二、多选题
8．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是（　　）
A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理
B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的
C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上
D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
9．如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　）
A．指纹的凹点与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点与小极板距离近，电容大
C．手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量增大
D．手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量减小
10．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个电阻箱组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，估算阻值
B．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则
C．甲表是电流表，增大时量程增大
D．乙表是电压表，增大时量程增大
11．如图所示，在直角坐标系中有、、、四点，点坐标为（，）。现加上一方向平行于平面的匀强电场，点电势为8V。将一电荷量为的点电荷从点移动到点，电场力做的功为。将其从点移动到点，电场力做的功为。下列说法正确的是（　　）
A．轴上点的电势为3V B．匀强电场的方向沿轴正方向
C．该点电荷在点的电势能为 D．电场强度的大小为
三、实验题
12．物理实验中一般都涉及实验仪器的读数。
(1)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 mm。紧接着用游标卡尺上标有20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 cm。
(2)某学生在用伏安法测量电阻时，电压表的量程为0~3V，电压表的示数如图所示，则电压表的读数为 V。
13．某同学在实验室看见一个损坏的滑动变阻器，如图所示，于是想测量绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率。
（1）该同学首先截取了一段长为的电阻丝，用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，多次测量后，得到直径的平均值。
（2）然后将所截取的电阻丝绕制在一个玻璃管上成为待测电阻丝，现要进一步精确测量其阻值，要求电表读数从0开始。实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程为300mA，内阻约为）
B．电流表（量程为0.6A，内阻约为）
C．电压表（量程为3.0V，内阻约为）
D．电压表（量程为15.0V，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.滑动变阻器（最大阻值为）
G.电源E（电动势为4V，内阻可忽略）
H.开关、导线若干
I.待测电阻丝R（大小约为10欧）
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：电流表选 ；电压表选 ；滑动变阻器选 。
②下列给出的测量电路中，最合适的电路是 。
A． B．C．D．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表的示数U和电流表的示数I，得到多组测量数据，经数据处理后计算得到待测电阻丝。
（4）最后可以计算得到电阻丝的电阻率。根据计算结果可知，绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是下列材料中的 。
几种导体材料在20℃时的电阻率
材料
铝
铁
镍铜合金（54%铜，46%镍）
镍铬合金（67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰）
四、解答题
14．如图所示，两平行金属板电容器A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，、为电场中的两点，且，连线和场强方向成60°角，已知电子从点移到点的过程中电场力做功为，求：（电子电量）
(1)、两点间的电势差；
(2)该匀强电场的场强大小。
15．如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）小球到达D点的速率大小；
（2）电场强度E的大小；
（3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。
16．如图所示，竖直放置的平行金属板P、Q板间的加速电压为U0，长为L、水平放置的平行金属板M、N的间距也为L，板间有竖直向上的匀强电场，竖直边界AB和倾斜边界BD间有竖直向下的匀强电场，AB到M、N板右端距离为，边界BD与水平方向的夹角为30°，B点和N板在同一水平线上，M、N两板间的中线延长线交AB于O点，交BD于C点，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P板附近由静止开始加速，穿过Q板的小孔，沿M、N两板的中线射入板间的偏转电场，从边界AB上离O点距离为的位置进入AB右侧电场，从C点射出电场，粒子重力不计，求：
（1）带电粒子从Q板小孔飞出时的速度大小；
（2）M、N板间的电压大小：
（3）AB右侧电场的电场强度大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B B D C D ABC BC AD
题号 11
答案 BD
12．(1) 3.205/3.204/3.206 5.015
(2)2.40
13． A C E B 镍铜合金
14．(1)
(2)
【详解】（1）根据电场力做功与电势差关系可得
可得、两点间的电势差为
（2）该匀强电场的场强大小为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球从D到A的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律，再竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
（2）小球从A到D的过程，由动能定理可得
解得
（3）小球从A到B的过程，由动能定理可得
当小球在B点时，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可得，小球在B点时对轨道压力的大小为
联立解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设带电粒子经过P、Q板加速后的速度大小为v0，根据动能定理
解得
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，射出偏转电场时速度的反向延长线交于水平位移的中点，设粒子射出电场时速度与水平方向的夹角为，根据几何关系
解得
根据几何关系，粒子在偏转电场中的侧移
设两板间电压为U，则
解得
（3）粒子在AB右侧电场中做类斜上抛运动，粒子在此电场中运动的时间
在竖直方向上
联立解得