安徽省池州市贵池区2024-2025学年高二上学期期中检测物理试卷（解析版）

这是一份安徽省池州市贵池区2024-2025学年高二上学期期中检测物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：必修第三册第九章～第十一章第四节。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1. 2021年5月29日21时17分，天舟二号货运飞船太阳能帆板两翼顺利展开工作，发射取得圆满成功.飞船两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用.下列关于电源和电流的说法中，正确的是（ ）
A. 干电池、蓄电池对外供电时，电能转化为化学能
B. 电流既有大小又有方向，它是一个矢量
C. 在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，把其他形式的能转化为电势能
D. 只要物体两端电势差不为零，就有电流存在
【答案】C
【解析】A．干电池、蓄电池对外供电时，电池内部发生化学变化，化学能转化为电能，故A错误；
B．电流虽然有方向，但是它的运算法则不适用平行四边形定则，所以电流不是矢量而是标量，故B错误；
C．在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做功，其他形式的能转化为电势能，故C正确；
D．物体两端电势差不为零，但如果物体是绝缘体，则没有电流存在，故D错误。
故选C。
2. 关于静电的防止与利用，下列四幅图中的现象与其余三幅的原理不同的是（ ）
A. 图甲中建筑物顶端的避雷针
B. 图乙中验电器的张角闭合
C. 图丙中三条高压输电线上方有两条导线与大地相连
D. 图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服
【答案】A
【解析】图甲中带正电的云层在避雷针处感应出负电荷（来自大地），当电荷聚集较多时，产生尖端放电现象，将云层中的电荷导入大地；图乙中金属网实现了静电屏蔽作用；图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击；图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，金属丝织物能起到静电屏蔽作用，保护工人安全。
故选A。
3. 电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（ ）
A. 溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
B. 负离子定向移动的方向是从A到B
C. 溶液内电流方向从B到A，电流
D. 溶液内电流方向从B到A，电流
【答案】BD
【解析】AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流，方向从B到A，负离子定向移动形成电流方向也从B到A，不会相互抵消，选项A错误，选项B正确；
CD．溶液内电流方向从B到A。t时间内通过溶液截面S的电荷量
则根据电流的定义式有
选项C错误，选项D正确。
故选BD。
4. 如图所示，一个等边三角形的三个顶点上分别固定有三个点电荷甲、乙、丙，甲、乙都带正电，甲所受乙、丙两个电荷的库仑力的合力如图中所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 丙带正电，且带电荷量的大小
B. 丙带正电，且带电荷量的大小
C. 丙带负电，且带电荷量的大小
D. 丙带负电，且带电荷量的大小
【答案】C
【解析】因甲、乙都带正电，所以静电力表现为斥力，即乙对甲的作用力沿乙甲的延长线方向，而不论丙带正电还是带负电，甲和丙的作用力方向都必须在甲丙连线上，由平行四边形定则知，合力必定为以两个分力为邻边所做平行四边形的对角线，如图所示
甲和丙之间为库仑引力，则丙带负电；且，根据库仑定律可得
可得
故选C。
5. 真空中两点电荷q1和q2固定在x轴上的0和50cm处，两点电荷之间各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示（取无穷远处电势为零），在x=30cm处电势最低，下列说法正确的是（ ）
A. 两个点电荷不一定是正电荷，但一定是同种电荷
B. x=25cm处的位置电场强度为0
C. 两个电荷的电荷量大小关系为q1：q2=3：2
D. 在q1与q2所在的连线上电场强度为0的点只有1个
【答案】D
【解析】A．由图可知x轴上的0和50cm处的电势都大于零，且在x=30m处电势最低，故两个点电荷一定都是正电荷，故A错误；
B．因图像的切线斜率表示电场强度，可知在x=25cm处的位置切线斜率不为零，故电场强度不为零，故B错误；
C．在x=30cm处图像切线的斜率为零，则该点处的电场强度为零，有
解得
故C错误；
D．由图像知在q1与q2所在的连线上，切线斜率为0的点只有1个，所以，在q1与q2所在的连线上电场强度为0的点只有1个，故D正确。
故选D。
6. 电阻率是反映材料导电性能的物理量，如图是测量液体的电阻率的示意图，甲、乙是两片面积均为的正方形铂片，间距为．把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上的电压时，测出电流，则这种液体的电阻率为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据欧姆定律有
由题意知，根据电阻定律得
故选C。
7. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。保持极板上的电荷量Q不变，以下说法正确的是（ ）
A. 使极板间的正对面积变小，则平行板电容器的电容增大
B. 使极板间的正对面积变小，则静电计指针的偏角变大
C. 使两极板间的距离变大，则平行板电容器的电容增大
D. 使两极板间的距离变大，则静电计指针的偏角变小
【答案】B
【解析】AB．使极板间的正对面积变小，根据，可知平行板电容器的电容减小；又，由于保持电荷量Q不变，则电容器电压增大，静电计指针的偏角变大，故A错误，B正确；
CD．使两极板间的距离变大，根据，可知平行板电容器的电容减小，又，由于保持电荷量Q不变，则电容器电压增大，静电计指针的偏角变大，故CD错误。
故选B。
8. 如图所示，匀强电场中有一边长为2cm等边三角形区域MNP，匀强电场方向与MNP构成的平面夹角为30°，M、N、P三点的电势分别为4V、4V、1V，则（ ）
A. 经过MN中点的电场线方向与MN垂直偏向P
B. 匀强电场的场强大小为180V/m
C. 若电子从M点沿直线移到P点，电势能先减小后增大
D. 若电子从M点沿直线移到N点，电势能先增大后减小
【答案】A
【解析】A．根据题意可知，匀强电场在MNP构成的平面上的电场强度分量为
因为电势
，
所以MN为等势线，经过MN中点的电场线方向与MN垂直偏向P，故A正确；
B．根据题意，由公式可得，匀强电场在MNP构成的平面上的电场强度分量为
则匀强电场的场强大小为
故B错误；
C．电子从M点沿直线移到P点，电势一直降低，由公式可知，它的电势能一直增大，故C错误；
D．因为MN为等势线，电子从M点沿直线移到N点，它的电势能不变，故D错误。
故选A。
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论正确的是（ ）
A. 甲表是电流表，R增大时量程增大
B. 甲表是电流表，R增大时量程减小
C. 乙表是电压表，R增大时量程减小
D. 乙表是电压表，R增大时量程增大
【答案】BD
【解析】AB．甲表是灵敏电流计并联分流电阻，是电流表，R增大时分流较小，量程减小，A错误B正确；
CD．乙表是灵敏电流计串联分压电阻，是电压表，分压电阻R增大时量程增大，D正确C错误。
故选BD。
10. 如图所示，一对电荷量均的点电荷被固定在空间中的A、B两点，O是A、B两点连线的中点，P、N是A、B连线的中垂线上的点，且，在P点放一个电荷量为、质量为m的带电粒子并给它一个初速度，使它恰好绕O点做匀速圆周运动，已知静电力常量为k，不计粒子重力则下列说法正确的是（ ）
A. A、B电荷在N点电场强度E的大小为
B. 该粒子做圆周运动的过程中电势能保持不变
C. 该粒子做圆周运动的周期为
D. 该粒子做圆周运动形成的等效电流的平均电流强度大小为
【答案】AB
【解析】A．A、B电荷在N点电场强度E的大小为
故A正确；
B．该粒子做圆周运动时，因圆周上各点的电势不变，则粒子的电势能保持不变，故B正确；
C．根据
可得该粒子做圆周运动的周期为
故C错误；
D．该粒子做圆周运动形成的等效电流的平均电流强度大小为
故D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共58分.
11. 如图所示，法国科学家库仑曾设计了一个十分精妙的扭秤实验，来探究电荷之间的作用力与哪些物理量有关的问题。
（1）两球完全相同，开始时球不带电，球带电量恒定，将球与球接触后分开，改变其距离，发现之间的静电力大小与___________（填“r”“”或“”）成正比，球所受的静电力使球___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动（俯视）；
（2）改变球带电量，重复（1）过程，保持其距离不变，发现间的静电力大小与___________（填“”“”或“”）成正比；
（3）上述实验过程采用的物理方法是___________（填字母）。
A. 控制变量法B. 等效替代法C. 理想化模型法
【答案】（1） 逆时针 （2） （3）A
【解析】（1）[1][2]若A球不带电，C球带电量为Q，其距离为r，将A球与C球接触后分开，则A、C之间的静电力大小
可知，静电力大小与成正比，同种电荷之间的库仑力为排斥力，俯视A球将沿逆时针方向转动。
（2）由小问1分析可知，A球所受的静电力与成正比。
（3）上述实验过程采用的物理方法是控制变量法。
12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示，用螺旋测微器测量水样的直径d，示数如图乙中的①所示，则______；再用50分度的游标卡尺测量水样的长度L，游标尺的零刻度线部分损坏，示数如图乙中的②所示，则______；
（2）粗测水样阻值约为，为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表（量程，电阻约为）
B.电流表（量程，电阻约为）
C.电压表（量程，电阻约）
D.电压表（量程，电阻约为）
E.滑动变阻器（0~，额定电流）
F.电源（电压）
G开关一个，导线若干
其中，电流表应选______，电压表应选______（填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图______（填“丙”或“丁”）所示的电路。
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。
（4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为______。
（5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
【答案】（1）3.156 （2）A C ⑤. 丙 （4） （5）小于
【解析】（1）[1]直径
[2]长度
（2）[1]电源电压为，电压表选C；
[2]最大电流
电流表应选A；
[3]待测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图应选图丙；
（4）根据电阻定律有
其中
联立可得
（5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的阻值偏大，电阻率偏大，则电导率小于其真实值。
13. 在一根长、横截面积的铜质导线两端加电压。已知铜的电阻率，则：
（1）该导线的电阻多大?
（2）该导线中的电流多大?
（3）当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大?
【答案】（1）；（2）20A；（3）80A
【解析】（1）该导线的电阻
（2）该导线中电流
（3）当电阻线对折后，电阻变为
接入相同的电压，电流是
14. 如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块间距为d的平行带电极板间为除尘空间。质量为m、电荷量为的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。求：
（1）极板的最短长度L；
（2）当极板长度最短长度，两板间电压为时，除尘率多大；
（3）当极板长度为最短长度，两板间电压为时，尘埃的最大动能多大。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）当尘埃恰好到达极板最右端时，极板长度最短，有
联立得
（2）由
联立得
故除尘率
（3）根据动能定理有
其中
联立得
15. 如图所示，一个半径的圆弧形绝缘光滑轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点M和圆心O的连线与竖直方向的夹角，N为轨道最高点，O、N恰好处于同一竖直线上，水平面上方空间存在水平向左的匀强电场，水平面上有一点P，点P、M的连线恰好与圆弧轨道相切于M点，。现有一带正电滑块（可视为质点）从P点以一定的初速度沿PM做直线运动，滑块从M点进入圆弧轨道后，恰好能沿圆弧轨道运动并从N点射出。已知重力加速度取，，。求：
（1）滑块沿圆弧轨道运动过程中的最小速度的大小；
（2）滑块在P点时的初速度大小；
（3）滑块在水平面上的落点到P点的距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据小球沿PM做直线运动可知，小球所受的电场力与重力的合力沿MP方向，如图（a）所示，
则小球所受电场力与重力的合力大小为
根据小球佮好能沿圆弧轨道运动并从N点射出可知，小球在圆弧轨道上经过等效最高点G时速度有最小值vG，如图（b）所示，
此时小球所受电场力与重力的合力提供向心力，即
解得
（2）设小球在P点时的初速度大小为v0，小球从P点运动到G点的过程中，根据动能定理有
解得
（3）小球从G点运动到N点的过程中，根据动能定理有
解得
小球从N点水平飞出后，在水平方向上做初速度为vN的匀加速运动，加速度大小为
小球在竖直方向上做自由落体运动，设小球从N点飞出到落地的时间为t，则
解得
小球在水平面上的落点到N点的距离为
所以小球在水平面上的落点到P点的距离为