广东省湛江市雷州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷（解析版）

这是一份广东省湛江市雷州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟
一、单选题（每题4分，共28分。）
1. 半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L，它们所带电荷量的绝对值均为q，则对它们之间相互作用的静电力F的说法，正确的是（ ）
A. 若带同种电荷且L远大于r时，
B. 若带同种电荷且L远大于r时，
C. 若带异种电荷且时，
D. 若带异种电荷且时，
【答案】C
【解析】AB．若带同种电荷且L远大于r时，两球可看出电量集中在球心的点电荷，所以
故AB错误；
CD．由于两球心间距离L=2r，不满足远大于r的条件，故两球不能看成点电荷，若两球带异种电荷，由于异种电荷相互吸引，则两球等效中心间的距离小于2r
此时库仑力
故C正确，D错误。
故选C。
2. 如图所示，是半径为r、圆心为O的圆的内接正五边形，在其顶点处各同定有电荷量为的点电荷，在顶点e处固定有电荷量为的点电荷。则圆心O处的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】假设在顶点e处固定有电荷量为的点电荷，则5个点电荷在O点的合场强为零，可知顶点处的电荷在O点处的合场强与e点的-Q在O点的场强等大反向，大小为，则在顶点e处固定有电荷量为的点电荷时，O点的场强为。
故选C。
3. 如图，圆心为O的水平圆面上有a、b、c、d、e、f 6个点，6个点将圆周等分，AB是圆面的中垂线，。现将一个带电量为Q的负电荷固定于c点，将两个带电量均为Q的正电荷固定于e、f两点。下列说法正确的是（ ）
A. 将一个负电荷由A点沿AO移动到O点，其电势能增大
B. 将一个正电荷由O点沿OB移动到B点，其电势能增大
C. b点电势高于d点电势
D. a点电势高于b点电势
【答案】D
【解析】A．c点与f点关于AB对称，则两点电荷在连线中垂线的电势为0，故AB连线的电势由e点电荷决定，则AO点电势逐渐增大，将一个负电荷由A点沿AO移动到O点，根据可知，电势能减小，故A错误；
B．同理正电荷由O点沿OB移动到B点，电势降低，电势能减小，故B错误；
CD．相比于b点，a、d点更接近正电荷，则a、d点电势高于b点电势，故C错误，D正确；
故选D。
4. 如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）
A. 在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流
B. 在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段距离，则油滴保存静止不动，G中有b→a的电流
C. 若将S断开，且将A板向左平移一小段距离，P点电势不变
D. 若将S断开，再将A板向下平移一小段距离，P点电势能变大
【答案】B
【解析】A．在S仍闭合情况下，两板电势差U一定，若将A板向下平移一小段距离，根据
则d减小，E变大，则油滴向上加速运动，根据
可知C变大，根据
Q=CU
可知电容器带电量Q变大，电容器充电，即G中有a→b的电流，选项A错误；
B．在S仍闭合的情况下，两板电势差U一定，若将A板向右平移一小段距离，d不变，则两板间场强不变，则油滴保存静止不动，根据
可知S减小，则C变小，根据
Q=CU
可知电容器带电量Q变小，电容器放电，G中有b→a的电流，选项B正确；
C．若将S断开，则电容器带电量Q不变，根据
，，
可知
且将A板向左平移一小段距离，S减小，E变大，P点与B板距离不变，根据
U=Ed
可知电势差变大，则P点电势降低，选项C错误；
D．若将S断开，则电容器带电量Q不变，根据
，，
可知
且再将A板向下平移一小段距离，d减小，E不变，P点与B板的距离不变，根据
U=Ed
可知电势差不变，则P点电势不变，P点电势能不变，选项D错误。
5. 如图所示，半径为R、内壁光滑的圆轨道竖直固定，在圆心处固定了一点电荷，质量为m的带电小球静止在轨道最低点，此时轨道对小球的支持力为2mg，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球通过轨道最高点时速度一定大于等于
B. 当时，小球能做完整的圆周运动
C. 若，小球会在AB之间某位置脱离轨道
D. 只要小球能做完整的圆周运动，则小球对轨道的最大压力与最小压力之差与v0无关
【答案】D
【解析】A．带电小球静止在轨道最低点，此时轨道对小球的支持力为2mg，可知小球在最低点受到的库仑力大小为mg，方向竖直向下；则小球在最高点受到的库仑力与重力刚好平衡，轨道的支持力提供小球在最高点所需的向心力，即
故小球通过最高点时速度满足v ≥ 0，故A错误；
B．小球由最低点到最高点过程，由于库仑力总不做功，根据动能定理可得
解得
故B错误；
C．若，小球不能到达最高点，但由于库仑力的作用，小球在运动过程中始终与轨道之间存在弹力，不会脱离轨道，故C错误；
D．小球能做完整的圆周运动，在最低点，根据牛顿第二定律可得
在最高点，根据牛顿第二定律可得
根据动能定理可得
联立可得
可知小球对轨道的最大压力与最小压力之差与v0无关，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（ ）
A. 通过两段导体的电流相等
B. 细导体两端的电压U1，等于粗导体两端的电压U2
C. 细导体中自由电子定向移动的平均速率小于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D. 细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度
【答案】A
【解析】A．两个导体串联，电流相同，选项A正确；
B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律U=IR得知，I相同，则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2，选项B错误；
C．电流的微观表达式I=nevS
由题n、e、I相同，细导体的S小，则导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率，选项C错误；
D．设导体的长度为L，横截面积为S．导体内的电场强度
I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度。选项D错误。
7. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ）
A. 电流表A1的读数等于电流表A2的读数
B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
【答案】B
【解析】AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确；
CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。
故选B。
二、多选题（每题6分，共18分。）
8. 如图甲，高压线上带电作业时电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服。图乙中电工站在高压直流输电线M上作业，头顶上方有供电线N，N的电势高于M的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的有（ ）
A. 电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服是为了屏蔽高压线周围的电场
B. f点的场强比d点大
C. 若将一带电体从c移到f，其电势能增大
D. 若将一带电体沿着其中任一等势面移动，电场力做正功
【答案】AB
【解析】A．电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服是为了屏蔽高压线周围的电场，使体内电场强度保持为零，选项A正确；
B．因f点处的等势面较d点密集，可知f点的电场线较d点密集，可知 f点的场强比d点大，选项B正确；
C．若将一带电体从c移到f，因不确定带电体的电性，则不能确定其电势能的变化，选项C错误；
D．若将一带电体沿着其中任一等势面移动，电场力不做功，选项D错误。
故选AB。
9. 如图甲为在“测电源电动势和内阻实验”中获取的某电源U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的电动势为1.5V
B. 电源的内阻为5Ω
C. 小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W
【答案】AD
【解析】AB．根据闭合电路欧姆定律可得
可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的绝对值表示内阻，结合图像可得电动势为
内阻为
故A正确，B错误；
C．根据
可知，乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着电流的增大而增大，故C错误；
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，在乙中作该电源对应的U-I图像，如图
两U-I曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数可得
，
所以小灯泡的功率为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示为某型号直轨式小吊机，其配备的电动机可以将重物吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220V，当将质量为100kg的重物以0.6m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动机的电流为4A。已知重力加速度，不考虑其他阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机内部线圈电阻为55Ω
B. 此时电动机输出功率为600W
C. 刚启动时通过电动机的电流大于4A
D. 电动机空载时内部线圈消耗功率为880W
【答案】BC
【解析】A．设电动机内部线圈电阻为r
解得 ，A错误；
B. 此时电动机输出功率为
B正确；
C. 刚启动时，电动机不转，是纯电阻电路，通过电动机的电流为
C正确；
D. 电动机空载时的电流一定小于额定电流4A，输入功率一定小于880W，内部线圈消耗的功率一定小于880W，D错误。
故选BC。
三、实验题
11. 某同学做“测定电动势约2V内阻约4Ω的电池的电动势和内阻”实验。他采用如图1所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
C．滑动变阻器（20Ω，2A）
D．开关、导线若干
（1）图2中给出了做实验所需要的各种仪器.请你按电路图把实验电路补充完整________。
（2）根据实验数据做出U-I图像，如图3所示，蓄电池的电动势E＝________V，内电阻________。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1） （2）2.0 3.8
【解析】（1）[1]根据电路图连接实物图，如图所示：
（2）[2][3]由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为
12. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题：
（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经欧姆调零后进行测量，指针指在图甲中的a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡______挡（选填“×1”或“×100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中的b位置，则待测电阻约为______Ω；
（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图，A表笔应是______（填“红”或“黑”）表笔。选择“×100”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的______（选填“正极”或“负极”）。
（3）若图乙所示的多用电表欧姆挡具有“×10”挡和“×100”挡两个挡位，则当开关S闭合时对应的挡位为______（选填“×10”或“×100”）。
【答案】（1） （2）红 正极 （3）×10
【解析】（1）[1]指针指在图甲中的a位置，指针偏角很大，说明电阻值偏小，倍率挡选择偏大，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“×1”挡。
[2]根据欧姆表的读数规则，读数等于表盘读数乘以倍率，则待测电阻约为。
（2）[1]电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，根据欧姆表的内部结构图可知A表笔与内部电源负极相连，应是红表笔。
[2]在外部电路，电路从B表笔到二极管再到A表笔，指针指在题图甲中的c位置，电阻特别大，相当于断路，则二极管是反向接入电路，则B表笔接二极管负极，A表笔接二极管正极。
（3）在表头两端并联一个电阻相当于改装大量程电流表，则对于表头指针指到同一位置，开关闭合对应的电路中电流更大，此时对应的待测电阻较小，故当开关S闭合时对应的挡位为“×10”挡位。
四、解答题
13. 用一长L的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为q的小球，细线的上端固定于O点，现加一水平向右的匀强电场，平衡时静止在如图所示A点，此时细线与铅垂线成（g取，，），则：
（1）小球带何种电荷；
（2）求匀强电场的场强；
（3）若将电场反向，求小球从该位置摆到最低点过程电场力所做的功。
【答案】（1）正电荷 （2） （3）
【解析】（1）由图可知，小球平衡时所受电场力与场强方向一致，带正电荷。
（2）物体在A点受力平衡，受力如图
可得
解得
（3）若将电场反向，求小球从该位置摆到最低点过程电场力所做的功
14. 一台小型电动机在3V电压下工作，匀速提升重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A，在30s内将该物体匀速提升3m，不计除电动机线圈发热之外的能量损失，求：
（1）电动机的输入功率P入；
（2）电动机的发热功率P热。
【答案】（1）P入=0.6W （2）
【解析】（1）电动机的输入功率
P入=IU=0.2×3W=0.6W
（2）重物上升的速度
机械功率
P机=mgv=0.4W
电动机的发热功率
P热=P入-P机=0.2W
15. 如图所示电路，电源电动势为6V，内阻为1Ω，定值电阻R1阻值为2Ω，R2阻值为1Ω，滑动变阻器阻值范围为0~8Ω，电表为理想表，则：
（1）S断开时调节滑动变阻器的阻值，电压表示数的最大值和最小值的差为∆U1；S闭合时调节滑动变阻器的阻值，电压表示数的最大值和最小值的差为∆U2，求二者之比；
（2）S断开时，滑动变阻器阻值为多少时其功率最大？最大功率为多少？
【答案】（1） （2）4Ω，2.25W
【解析】（1）当开关断开时，滑片置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，电压表示数最小，则
滑片置于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路中电流最大，电压表示数最大，则
当开关闭合时，滑片置于a端时，电阻R1被短路，电压表示数为零，则
滑片置于b端时，电压表示数最大，则
所以
（2）S断开时，根据等效电源法，当
时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为