福建省莆田锦江中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（高考班）（解析版）

这是一份福建省莆田锦江中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（高考班）（解析版），共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（10小题，每题5分，共50分。每小题所提供的四个选项中，只有一个选项正确，把答案填在答题卷中）
1. 关于点电荷的说法，正确的是（ ）
A. 只有体积很小的电荷，才能作为点电荷
B. 体积很大的电荷，一定不能作为点电荷
C. 两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
D. 点电荷一定是带电量很小的电荷
【答案】C
【解析】
【详解】AB．体积很小的电荷，如果相对于研究的问题，体积不能忽略不计，将其简化为点电荷产生的误差较大，那么就不能简化为点电荷。体积较大的电荷，如果相对于研究的问题，体积能忽略不计，将其简化为点电荷产生的误差较小，那么就可以简化为点电荷，AB错误；
C．两个带电的金属小球，如果距离较近，电荷间相互作用会影响电荷的分布，不可以电荷集中在球心的点电荷处理；如果距离较远，电荷的分布的影响可忽略不计，可以电荷集中在球心的点电荷处理，故C正确；
D．带电体能否简化为点电荷，关键是看物体的大小对于研究的问题能否忽略不计，而不是看电荷量的大小，D错误。
故选C。
2. 电场强度的定义式为（ ）
A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场
B. 由定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比
C. F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量
D. 场强的方向与F的方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．该定义式适用于任何带电体产生的电场，故A错误；
B．由定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比，故B正确；
C．定义式中的F是检验电荷所受到的力，q是检验电荷的电荷量，故C错误；
D．检验电荷为正电荷时，场强的方向与F的方向相同，检验电荷为负电荷时，场强的方向与F的方向相反，故D错误。
故选B。
3. 有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和φA、φB表示，则（ ）
A. EA＞EB，φA＞φBB. EA＞EB，φA＜φB
C. EA＜EB，φA＞φBD. EA＜EB，φA＜φB
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场线疏密表示电场强度大小，电场线密的地方，电场强度大，则有
根据沿电场线的方向电势逐渐降低，则有
ABC错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为6 V
B. a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb
C. 正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大
D. 正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．若该电场是匀强电场，则在c点处的电势为，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误．
B．一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea不一定小于b点处的场强Eb．故B错误．
CD．根据正电荷在电势高处电势能大，可知正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大，而由能量守恒得知，若正电荷只受电场力作用，其动能一定减小．故C正确，D错误．
5. 关于电容，以下说法正确的是（ ）
A. 电容器充电量越大，电容就越大
B. 电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C. 电容器的电容越大，所带电量就越多
D. 对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关，由本身的性质决定，故AB错误；
C．电容越大其容纳电荷的本领越大，但可以带电，也可以不带电，因为所带电量还与两端电压有关，故C错误；
D．对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变，故D正确。
故选D。
6. 某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）
A. 0AB. 3.2AC. 1.6AD. 0.8A
【答案】B
【解析】
【详解】由电流强度的定义式
可知，通过这个截面的电流强度为
故选B。
7. 一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d,电阻为R，把它拉至直径为的均匀细丝后，它的电阻变为( )
A
B.
C 100R
D. 10000R
【答案】D
【解析】
【详解】镍铬丝的横截面的直径为d，横截面积为，由数学知识得知，直径变化后横截面积是，由于镍铬丝的体积不变，由长度变为原来的100倍，根据电阻定律 得到，电阻是原来的10000倍，即为10000R。
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．100R，与结论不相符，选项C错误；
D．10000R，与结论相符，选项D正确；
故选D。
8. 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. a点电势比b点高
B. a、b两点的场强方向相同，b 点场强比a点小
C. a、b、c三点和无穷远处等电势
D. 一个电子在 a 点无初速释放，则它将在 c 点两侧往复振动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC．a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等，选项A错误，C正确；
B．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，由于b处离电荷更近，电场线密，电场强度大于a处电场强度，选项B错误；
D．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，选项D错误。
故选C
9. 如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹。粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA；在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB。则下列结论正确的是（ ）
A. 粒子带正电B. aA＞aB
C. EpA＞EpBD. EkA＞EkB
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场线垂直于等势面的特点，可以描绘出电场线的分布，根据电场线的方向及粒子的运动轨迹，可知粒子带负电，故A错误；
B．由图中等差等势面的分布可知，B点的场强大于A点的场强，所以粒子在B点受到的电场力大于在A点受到的电场力，所以有
故B错误；
C．由图可知
又
所以
即当电荷从A运动到B的过程中，电场力做负功，则电荷的电势能增加，所以
故C错误；
D．根据动能定理有
已知
所以
故D正确。
故选D。
10. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A. nvS△tB. nv△tC. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电流的微观表达式
I=nevS
在Δt时间内通过导体横截面的自由电子的电量
q=IΔt
则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为
故选A。
二、填空题（共3小题，每空3分，共18分，把答案填在答题卷上。）
11. 在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为____________N/C，方向_________。
【答案】 ①. ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]液滴在竖直方向上受力平衡，则有
解得
[2]液滴带正电荷，受到的电场力竖直向上，说明此区域的电场强度的方向竖直向上。
12. 如图所示，甲、乙分别是两个电阻的I-U图线，甲电阻阻值为______Ω，乙电阻阻值为______Ω。
【答案】 ①. 2.5 ②. 5
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律可得
[2]根据欧姆定律可得
13. 如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为﹣Q和+2Q，它们相距L．如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________方向________．
【答案】 ①. ②. B指向A
【解析】
【详解】由于静电感应，球心O处合场强为零，即空心金属球上感应电荷产生的电场与点电荷A和B产生的电场大小相等方向相反．点电荷A在球心O处产生的电场大小为k=4kQ/L2，方向由B指向A； 点电荷B在球心O处产生的电场大小为k=8kQ/L2，方向由B指向A；二者合电场大小为4kQ/L2+8kQ/L2=12kQ/L2．方向由B指向A．所以球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为12kQ/L2，方向由B指向A．
三、解答题（本大题共3小题，共32分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。）
14. 一根长为l的绝缘丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，重力加速度为g，求：
（1）小球受到的静电力大小；
（2）匀强电场电场强度的大小。
【答案】（1）小球受到的静电力大小为mgtan37°；（2）匀强电场电场强度的大小为
【解析】
【分析】
【详解】（1）（2）小球的受力如图，显然小球带正电，由平衡条件得
qE=mgtan37°
故电场强度的大小为
E=
15. 如图所示的匀强电场中有、、三点，，，其中沿电场方向，和电场方向成角。一个电荷量为的正电荷从移到，静电力做功为。求：
（1）匀强电场的场强。
（2）电荷从移到，静电力做的功。
（3）、两点问电势差。
【答案】（1）；（2）；（3）6.6V
【解析】
【详解】（1）根据电场力做功公式
可得
（2）电荷从移到，静电力做的功为
（3）、两点问的电势差为
16. 如图所示，电子在电势差为U0=4500V的加速电场中，从左极板由静止开始运动，经加速电场加速后从右板中央垂直射入电势差为U=45V的偏转电场中，经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上，整个装置处在真空中，已知电子的质量为m=9.0×10-31kg，电量为e=-1.6×10-19C，偏转电场的板长为L1=10cm，板间距离为d=1cm，光屏M到偏转电场极板右端的距离L2=15cm。求：
（1）电子从加速电场射入偏转电场的速度v0；
（2）电子飞出偏转电场时的偏转距离（侧移距离）y；
（3）电子飞出偏转电场时偏转角的正切tanθ；
（4）电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）设电子经过加速电场后获得速度大小为v0，根据动能定理有
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动的加速度大小满足
运动时间满足
偏移距离为
解得
（3）根据速度的合成和分解可得
解得
（4）根据类平抛运动规律的推论可知电子离开偏转电场时速度方向的反向延长线一定经过偏转电场中心位置，则根据几何关系有
解得