山东省泰安市新泰市紫光实验中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷

这是一份山东省泰安市新泰市紫光实验中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和-2V，则匀强电场的场强大小E为( )
A.20V/mB.40V/mC.60V/mD.80V/m
2．随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知，。当开关接通位置1时，电流表示数，当开关接通位置2时，电流表示数。则该锂电池的电动势E和内阻r分别为( )
A.14V 1.2ΩB.12V 1.0ΩC.10V 0.80ΩD.8V 0.60Ω
3．下列说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动方向即为电流的方向
B.电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同
C.电源内非静电力做功越多，向外提供的电能越多，表明电动势越大
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理
4．计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器。其内电路简化如图所示，G表为电流计。当键被按下时，下列说法正确的是( )
A.小电容器的电容变小B.稳定后两金属片之间的电压变小
C.按下过程中电流方向从a流向到bD.小电容的电荷量增大
5．现有三根长为L、材料相同的导线a、b、c，a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，现需要一根长为，阻值小于的导线，应选用的导线及连接后的电阻为( )
A.，B.，C.，D.，
6．“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的方向分布着带电器官，这些器官能在鱼身周围产生电场，如图所示为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的三个位置，下列说法正确的是( )
A.尾部带正电B.A点电场强度大于C点电场强度
C.B点电势低于A点电势D.正离子从A向C运动其电势能变小
7．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断不正确的是( )
A.如果A球带电，则A球一定带负电
B.如果A球带电，则A球的电势能一定增加
C.如果B球带电，则B球一定带正电
D.如果B球带电，则B球的电势能一定增加
8．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点。可以判定( )
A.M点的电势小于N点的电势
B.粒子带正电，M点的电势大于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
二、多选题
9．用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的图线，由图可知( )
A.电池电动势的测量值为1.40 V
B.电池内阻的测量值为1.0 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表示数为1.20 V时，电流表的示数
10．如图所示，A、B、C是直角三角形的三个顶点，，斜边BC长为2m。空间存在沿纸面方向的匀强电场，A、B、C三点的电势分别为2V、5V、11V，则该匀强电场的电场强度大小可能为( )
A.3V/mB.5V/mC.7V/mD.9V/m
11．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方，电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
12．如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程( )
A.电场力对电子做正功
B.电子的电势能增加
C.电流方向由地面流向云层
D.雷雨云底部与地面的电势差为
三、实验题
13．某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（2）将图甲中多用电表的红表笔和_______（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
（3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻_______（填“×1”或“×100”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要_______（填“串联”或“并联”）_______Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。
14．有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻，R为电阻箱，阻值范围0~999.9Ω，为定值电阻，对电源起保护作用。
（1）本实验中的应选______（填字母）；
A.10ΩB.50ΩC.150ΩD.500Ω
（2）该同学接入符合要求的后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。
四、计算题
15．某直流电动机的电路如图所示，已知电源电动势，电源内阻，电动机线圈电阻。某次电动机正常工作时测得电压表读数为，提升质量为的重物，不计一切摩擦和空气阻力，电压表为理想电表，g取。求：
（1）电动机的热功率；
（2）重物最大的速度。
16．如图所示，A为粒子源，已知极板A和极板B间的电压为，水平放置的平行带电板C、D间的电压为，平行带电板的长度为L，两板间的距离为d。现有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从粒子源A射出后带电粒子的初速度可以忽略不计，被加速电压加速，并从两带电板C、D的中央水平射入，最后从右侧射出。不计带电粒子的重力，求：
（1）带电粒子在射出B板时的速度大小；
（2）带电粒子从C、D间的电场飞出时，偏离入射方向的距离。
17．如图所示，粗糙水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方、OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为。已知滑块与地面间的动摩擦因数，，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小。
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能从D点离开且不脱离圆弧轨道，求的取值范围。
18．如图所示，圆O半径为为直径，圆处于平行纸面的匀强电场中。质量为m电荷量为q（）的带电微粒（不计重力）自A点由静止释放，微粒从圆周上的C点以速率离开，与的夹角。现将该微粒从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直方向射入圆内，已知：，。求：
（1）场强的大小和方向；
（2）从圆周上离开时，电场力做功最多的微粒入射速度大小；
参考答案
1．答案：D
解析：设BC中点为D，则D点的电势为可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为故选D。
2．答案：B
解析：由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时，开关处于2时，联立解得，，故ACD错误，B正确。故选B。
3．答案：D
解析：A.正电荷的定向移动方向即为电流的方向。故A错误；B.正电荷在静电场中的受力方向一定与电场方向相同。故B错误；C.电源内将单位正电荷从负极移到正极，非静电力做功越多，表明电动势越大。故C错误；D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，利用了静电屏蔽的原理。故D正确。故选D。
4．答案：D
解析：A.当键被按下时，小电容器两极板间距减小，根据，则电容器的电容变大，选项A错误；B.电容器与电源连接，则两金属片之间的电压不变，选项B错误；CD.按下过程中，电容变大，根据，两板电压不变，则电容器带电量变大，电容器充电，则电流方向从b流向到a，选项C错误，D正确。故选D。
5．答案：A
解析：根据电阻定律
a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，则b、c的电阻分别为
需要一根长为的导线，则两导线应该是串联，要求阻值小于，则只能是a、b串联，连接后的电阻为
故选A。
6．答案：B
解析：A.电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，由此可知“反天刀”头部带正电，尾部带负电，A错误；B.A点电场线比C点的电场线密集，所以A点电场强度大于C点电场强度，B正确；CD.越靠近负电荷，电势越低，由此可知，B点电势高于A点电势，A点电势低于C点电势，所以正离子从A向C运动，电场力做负功，其电势能变大，CD错误。故选B。
7．答案：B
解析：两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，水平方向做匀速直线运动，则有，可知两球下落时间相同；两小球下落高度不同，根据公式，可知A球的加速度大于B球加速度，故若A球带电，必定带负电，受到向下的电场力作用，电场力做正功，电势能减小；若B球带电，必定带正电，受到向上的电场力作用，电场力做负功，电势能增加。本题选择错误的，故选B。
8．答案：B
解析：A.沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势大于N点的电势，选项A错误；B.根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向下，可知粒子带正电，M点的电势大于N点的电势，选项B正确；C.因N点电场线较M点密集，可知N点的场强较大，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，选项C错误；D.因M点电势高，且粒子带正电，可知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，选项D错误。故选B。
9．答案：ABD
解析：A、由图象可知，电源图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，则知电源的电动势为1.40V，故A正确；B、电源的内阻，故B正确；C、外电路发生短路时的电流，故C错误；D、当电压表示数为1.20V时，，故D正确；
10．答案：CD
解析：如图所示，延长CB到D，使则A、D两点的电势均为2V；以BC为直径的圆过A点，过C点作AD的垂线CP，可得电场强度大小，当AD与圆相切时CP最长，对应的电场强度最小，即故CD正确，AB错误。故选CD。
11．答案：AD
解析：电场线总和等势面垂直，所以电场方向也和等势面垂直，A正确；等量同种电荷的连线中点处，电场强度为零，但是电势不为零，B错误；沿电场方向电势降低，与电场强度大小无关，C错误；沿电场线的方向电势降低最快；故电场中任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向，D正确。
12．答案：AC
解析：AB.电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，A正确，B错误；
C.电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，C正确；
D.若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，D错误。
故选AC。
13．答案：（2）1（3）×100（5）并联；5.0
解析：（2）因为多用电表选择的是欧姆挡，则电流从红表笔流入多用电表、黑表笔流出多用电表，从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出，所以应将图甲中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔与2端相连。
（3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，说明读数过大，需要换用更高倍率挡位，所以需要将多用电表挡位调到电阻“×100”挡。
（5）由图乙可知毫安表的内阻为
如果需要将毫安表改成量程为0.6A的电流表，则需要并联分流电阻的阻值符合
整理并代入数据解得
14．答案：（1）C（2）10；45
解析：（1）当电阻箱接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50mA，即电路中电阻的最小值约为，除去电源内阻约为、图中电流表的内阳阻值约为故选C。
（2）由
得
变形得
结合题图可得。
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）根据题意可知，电动机两端电压为电压表读数，由闭合回路欧姆定律可得
解得电路电流为
电动机的热功率为
（2）电动机的输入功率为
电动机的机械功率为
重物速度最大，做匀速运动，此时有
解得
16．答案：（1）（2）
解析：（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理得
解得
（2）粒子在水平金属板间做类平抛运动，水平方向
竖直方向
解得
17．答案：（1）20N（2）
解析：本题考查带电物体在匀强电场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）设滑块到达A点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
解得。
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为θ、大小的等效重力从而做圆周运动，其中
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有
解得
综上所述的取值范围。
18．答案：（1）（2）
解析：（1）带电微粒自A点由静止释放，从圆周上的C点以速率离开，由于，故电场线方向由A指向C。
由几何关系得间距离
自A点到C点由动能定理得
联立解得
（2）微粒从A点垂直方向射入圆内做类平抛运动，过O点作平行于的直线交圆周与D点，经分析知从D点射出时粒子沿电场线方向运动的距离最远，动能最大，如图所示：
根据平抛运动规律和几何关系有
联立解得