2023银川三沙源上游学校高二上学期11月期中物理试题含解析

这是一份2023银川三沙源上游学校高二上学期11月期中物理试题含解析，文件包含宁夏银川三沙源上游学校2022-2023学年高二上学期11月期中物理试题含解析docx、宁夏银川三沙源上游学校2022-2023学年高二上学期11月期中物理试题无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。

（时间：90分钟，满分：110分，命题人：杨艳君，审核人：高二物理备课组）
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分。 在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合
题意）
1. 关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 场强处处为零的空间，电势也一定处处为零
B. 场强处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C. 场强的方向总是跟等势面垂直
D. 电势降低的方向一定是场强的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．场强处处为零的空间，电势不一定处处为零，因为电势零点是人为规定的，选项A错误；
B．场强处处相同的区域内，电势不一定处处相同，例如匀强电场，选项B错误；
C．场强的方向总是跟等势面垂直，选项C正确；
D．电势降低最快的方向是场强的方向，选项D错误。
故选C。
2. 图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电，板间距离为d，A、B两点间的距离为s，如图所示，连线AB与极板间的夹角为，则A、B间的电势差为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】极板间的电场强度
A、B间的电势差
联立可得
故选C。
3. 在真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有（ ）
A. 电势能逐渐减小B. 电势能逐渐增大
C. q3受到的电场力逐渐减小D. q3受到的电场力逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由场强叠加原理，可判断等量的正电荷中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，故A正确，B错误；
CD．由场强叠加原理，可判断等量的正电荷中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，所以q3受到的电场力先变大后变小，故CD错误。
故选A。
4. 如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则 ( )
A. A点和B点的电势相同
B. C点和D点的电场强度相同
C. 正电荷从A点移至B点，电场力做正功
D. 负电荷从C点移至D点，电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点电势高于B点的电势，A错误．
B.C点和D点的电场强度大小相等方向不同，电场强度是矢量，故两点电场强度不同，B错误．
C.正电荷从A点移至B点，往低电势运动，电场力做正功，C正确．
D.负电荷从C点移至D点，电势能不变（在同一等势面上），D错误。
故选C。
5. 某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）
A. 0B. 0.8AC. 1.6AD. 3.2A
【答案】D
【解析】
【详解】根据电流的定义式可得，通过这个截面的电流为
故选D。
6. 下列关于电动势的说法中正确的是（ ）
A. 电动势就是电势差，也叫电压，单位是V
B. 电动势大的电源做功一定多
C. 电动势大的电源做功一定快
D. 电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
【答案】D
【解析】
【详解】A．电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小只取决于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A错误；
B．电源的电动势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路时做功为零，B错误；
C．电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与通过电源的电流的大小来共同决定的，即
C错误；
D．电动势大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提供的能量，D正确。
故选D。
7. x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是( )
A. Q1一定大于Q2
B. Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C. 电势最低处P点的电场强度为0
D. Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点
【答案】B
【解析】
【详解】由U=Ed知，φ-x图象的斜率等于电场强度，P点切线的斜率为0，则知电势最低处P点的电场强度为0，说明Q1和Q2在P点产生的场强大小相等、方向相反，由分析知，Q1一定大于Q2．故A C正确；两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷一定是正电荷，故B错误；根据顺着电场线电势逐渐降低，则知Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点，故D正确．此题选择错误的选项，故选B.
8. 如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处（ ）
A. 电场强度大小为，方向沿AO方向
B. 电场强度大小为，方向沿OA方向
C. 电场强度大小为，方向沿AO方向
D. 电场强度大小为，方向沿OA方向
【答案】D
【解析】
【详解】各点电荷O点产生场强如下图所示
点电荷的场强公式可知，各点电荷在O点产生的场强大小为
由于场强强度为矢量，由平行四边形定则，根据对称性可知，B、C、D、E四个点电荷合场强为
所以A、B、C、D、E五点的合场强为
沿OA方向，故ABC错误，D正确。
故选D。
【点睛】电场强度是矢量，叠加符合平行四边形定则，多个矢量时，可分批次叠加。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。 在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题
意，少选得3分，多选或错选不得分）
9. 以下说法正确的是（ ）
A. 由可知真空中静止的点电荷形成的电场中电场强度E与Q成正比
B. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比
C. 由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大
D. 公式，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据库仑定律和电场强度定义可以推出点电荷场强的决定式可知，点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比，选项A正确；
B．电势是表征电场的能的性质的物理量，仅与电场本身的性质有关，与电场力做功的多少以及试探电荷的电荷量等无关，选项B错误；
C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b，沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差也一定越大，选项C错误；
D．电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器两极板间电势差U无关，选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示是电阻R的I-U图像，图中α=45°，由此得出（ ）
A. 通过电阻的电流与两端电压成正比
B. 电阻R=0.5Ω
C. 因I-U图像的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0Ω
D. 在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图像可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，选项A正确；
BC．由图像可知电阻
选项BC错误；
D．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是
选项D正确。
故选AD。
11. 匀强电场中的三点A、B、C是三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E，一电量为C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（ ）

A. B.
C. E≤8V/mD. E>8V/m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势
电量为C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为
故A正确，B错误；
CD．根据匀强电场中电势变化均匀，把AC六等分，作过B点的等势线；电场线与等势线垂直，再过D点作过B点的等势线的垂线，即为电场线，如图

可知，电场强度的方向不沿AB方向，所以AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离
匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即
U=Ed
所以
故D正确，C错误。
故选AD。
12. 如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中( )
A. 它们运动的加速度aQB. 它们运动的时间tQ＝tP
C. 它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2
D. 它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶2
【答案】BC
【解析】
【详解】A、平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，
根据位移时间关系公式，有：①
由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为yP：yQ=1：2，P、Q的加速度关系为aP：aQ=1：2，故A错误；
B、垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等，故B正确；
C、根据牛顿第二定律，有：qE=ma，因为aP：aQ=1：2，
所以它们所带的电荷量之比qP：qQ=1：2，故C正确；
D.电势能的减小量等于电场力做的功即△E=qEy，因为竖直位移之比是1：2，电荷量之比也是1：2，所以电场力做功之比为1：4，根据动能定理，有：qEx=△Ek
而：qP：qQ=1：2，xP：xQ=1：2，
所以动能增加量之比：△EkP：△EkQ=1：4，故D错误；
故选BC．
【点睛】将两个带电粒子的运动垂直电场方向和平行电场方向正交分解，垂直电场方向不受力，做匀速直线运动；平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式、牛顿第二定律和功能关系联合列式分析．
第Ⅱ卷（非选择题）
三、计算题（本题共4小题，其中13题10分，14、15、16各12分，共46分。 解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的必须明确写出数值和单位）
13. 有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I，已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，电子的电量为e，求铜导线中自由电子定向移动的速率？（设铜导线中平均每个铜原子贡献两个自由电子）
【答案】
【解析】
【详解】设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为
体积为
在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流
其中
联立解得
可得电子定向移动的速率
14. 如图所示，质量为m、电荷量为q带电粒子，以初速度v0垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角．在这过程中，不计粒子重力．求：
（1）该粒子在电场中经历的时间；
（2）粒子在这一过程中电势能增量．

【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）带正电的粒子垂直进入电场后做类平抛运动，如图所示：

粒子在垂直电场方向的做匀速直线运动
粒子在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动：，
当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图，，
竖直分速度：，粒子经历的时间：；
（2）在这一过程中，粒子在电场方向偏转的位移，
电场力对粒子做功：，
根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力对粒子做正功，电势能减少，好电势能的增加量．
15. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：
(1)原来的电场强度为多大；
(2)物块运动的加速度；
(3)沿斜面下滑距离为0.5m时，物块速度大小。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2）
【答案】(1)；(2)3m/s2，方向沿斜面向下；(3)m/s
【解析】
【详解】(1)对小物块受力分析如图所示
物块静止于斜面上，则有
mgsin37°＝qEcs37°
解得
(2)当场强变为原来的时，小物块所受的合外力
解得
a＝3m/s2
方向沿斜面向下
(3)由运动学公式可得
16. 如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出初速度可忽略不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，电子进入间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，荧光屏距两板右侧边缘的水平距离为D，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小；
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
(3)求OP长度x。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)设电子经电压加速后的速度为，由动能定理有
解得
(2)电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式有：

解得
(3)根据类平抛运动的规律，电子从偏转电场射出后，速度的反向延长线经过两板水平位移的中点，则由比例关系可知