考生注意：
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。
2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。
3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。
4.本卷命題范圍：必修第三冊第九章至第十二章。
一、選擇題（本題共10小題，共46分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
1.下列說法正確的是（ ）
A.電荷放入靜電場中一定會受靜電力，靜電力的方向與該處電場強度的方向相同
B.干燥的冬季，摸金屬門把手有時會有被電擊的感覺，是因為手與門把手間摩擦起電
C.由電場強度的定義式：可知E與F成正比，與q成反比
D.在串、并聯(lián)電路中，任意一個電阻增大時，總電阻隨之增大
2.關于各圖所涉及的物理知識，下列說法正確的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.圖甲，導體棒因靜電感應A端帶負電荷，B端帶正電荷
B.圖乙，用銅絲編織的管線包裹話筒線是利用靜電吸收信號
C.圖丙，靜電計的金屬桿上端固定一個金屬球而不做成針尖狀可防止尖端放電
D.圖丁，工作人員在超高壓下帶電作業(yè)時，穿絕緣橡膠服比金屬絲編制的工作服更安全
3.某一用電器，其內部電阻阻值為R，當在其兩端加上電壓U時，流經(jīng)用電器的電流為I.若不計溫度對電阻的影響，下列論述正確的是（ ）
A.若該用電器兩端電壓增至2U，則電阻阻值可能增至2R
B.若該用電器兩端電壓增至2U，則通過用電器的電流可能為2I
C.若該用電器兩端電壓增加，則通過用電器的電流一定為
D.若該用電器兩端電壓增加，通過的電流增加，則一定有
4.某一沿x軸方向的靜電場，電勢在x軸上的分布情況如圖所示，A、B是x軸上的兩點.一正電荷僅在電場力的作用下從A點運動到B點，該電荷在（ ）
A.O點的速度最小
B.A點受到的電場力小于在B點受到的電場力
C.A點時的電勢能小于在B點時的電勢能
D.A點時的動能小于在B點時的動能
5.如圖所示，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計的金屬球與電容器的一個極板連接，外殼與另一個極板同時接地，靜電計指針的偏轉角度顯示電容器兩極板間的電勢差大小.現(xiàn)保持正對面積S不變，緩慢增大兩極板間距離d，以下說法正確的是（ ）
A.電容器極板帶電量Q變小B.電容器的電容C增大
C.電容器板間電場強度E不變D.電容器兩極板間電壓U隨d的增大而線性減小
6.如圖所示，小球A、B、C均帶正電荷，三個球的電荷量均為Q，其中A、B兩球固定在絕緣水平地面上，三球所在位置構成一個邊長為a的等邊三角形，A、B、C位于同一豎直平面內，重力加速度為g，靜電力常量為k，則C球的質量為（ ）
A.B.C.D.
7.如圖所示的電路中，電壓表、電流表均視為理想電表，電源的電動勢，內阻，提升重物的直流電動機電阻，定值電阻，電壓表的讀數(shù)為110V，則（ ）
A.電流表的示數(shù)為183AB.電動機的輸入電功率為1100W
C.電動機的機械功率為550WD.電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量為
8.如圖所示是一長方體金屬導體，其長、寬、高之比為.在此長方體的上、下、左、右四個面上分別通過導線引出四個接線柱1、2、3、4.在1、2兩端和在3、4兩端分別加上相同的恒定電壓，則下列說法正確的是（ ）
A.接在1、2兩端和接在3、4兩端時導體的電阻之比為4：25
B.接在1、2兩端和接在3、4兩端時導體的電阻之比為2：5
C.相同的恒定電壓加在1、2兩端和加在3、4兩端時，導體內自由電子定向運動速率之比為5：2
D.相同的恒定電壓加在1、2兩端和加在3、4兩端時，導體內自由電子定向運動速率之比為5：4
9.如圖所示，電路中、、均為定值電阻，電源的內阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合開關，帶電油滴剛好懸浮在兩板之間靜止不動.現(xiàn)閉合開關，下列說法正確的是（ ）
A.帶電油滴帶負電B.電壓表示數(shù)減小
C.電流表示數(shù)增大D.帶電油滴將向下運動
10.如圖所示，在光滑豎直滑桿的左側O點固定正點電荷，N點與O點等高且間距為L，，帶正電小球套在滑桿上，從M點由靜止釋放，小球沿豎直滑桿下滑，小球剛釋放時加速度大小為a.已知小球的質量為m，電荷量為q，重力加速度為g，靜電力常數(shù)為k，下列說法正確的是（ ）
A.小球運動到N點時速度最大，加速度為零
B.小球運動到P點時，加速度大小為
C.小球運動到P點時，速度大小為
D.左側O點固定的正點電荷的電荷量為
二、實驗題（本題共2小題，共14分）
11.（6分）用圖1所示的電路測量微安表內阻.E為電源，其電動勢，內阻不計，為滑動變阻器，已知的阻值遠大于，R為電阻箱.實驗步驟如下：
圖1 圖2
①閉合，斷開，調節(jié)，使微安表示數(shù)等于其量程；
②保持不變，閉合，調節(jié)R，使微安表示數(shù)等于I，然后讀出R的值；
③重復步驟②，得到多組R與I的值，繪出圖像，如圖2所示.
完成下列填空：
（1）閉合之前，應使的滑片移至________（填“a”或“b”）端.
（2）由圖2可得微安表量程為_______，微安表內阻為_____.
12.（8分）某同學利用兩個量程為0~3V的電壓表、一個的定值電阻和一個滑動變阻器R測定兩節(jié)干電池的電動勢和內電阻，使用的器材還有開關一個、導線若干，實驗原理如甲所示.
甲 乙 丙
（1）若滑動變阻器R有（，允許最大電流為1A）和（，允許最大電流為0.6A）供選擇，則實驗中滑動變阻器應該選擇_______（選填“”或“”）.
（2）按照圖甲，完成圖乙中的實物連線.
（3）按照圖甲接通開關S，多次改變滑動變阻R，同時讀出對應的電壓表的示數(shù)和，并作記錄，畫出關系圖線，如圖丙所示，圖線與橫軸的截距為a，與縱軸的截距為b，則根據(jù)圖線可求得電源的電動勢E=______，內阻r=_____（用a、b和表示）.
（4）實驗中由于電壓表____________分流（選填“”“”或“和”），使測量的電動勢E和內阻r都偏小.
三、計算題（本題共3小題，共計40分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
13.（12分）手控可調節(jié)亮度的手電筒其內部電路可簡化為如圖所示的電路圖，其內部需裝4節(jié)5號干電池，每節(jié)干電池的電動勢，內阻.燈泡L的銘牌上標有“5V5W”字樣（電阻固定不變），燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)，通過調節(jié)滑動變阻器的滑片P可調節(jié)手電筒的亮度使燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）滑動變阻器R接入電路的電阻；
（2）通電5min燈泡L消耗的電能；
（3）電源的輸出功率.
14.（12分）如圖所示，在豎直平面內固定著一根光滑絕緣細桿MP，細桿左側O點處固定著一個帶正電的點電荷，以O為圓心的圓周與細桿交于N、P兩點，N點為MP的中點.現(xiàn)將一質量為m、電荷量為-q的小球（可視為質點）套在桿上從M點由靜止釋放，小球滑到N點時的速度大小為.已知重力加速度為g，M點和P點的高度差為3r，取P點為零電勢點.求：
（1）M點的電勢；
（2）小球滑至P點時的速度大小.
15.（16分）如圖所示，平行金屬板AB、CD間存在勻強電場（不考慮邊界效應），AB板帶正電，CD板帶負電，極板間距，板長.某時刻從下極板左邊緣C處射入一個初速度方向與水平方向夾角，速度大小的帶正電微粒，已知微粒的電荷量，質量，板間電場強度，直線AE與CD的夾角，重力加速度取，，，求：
（1）微粒到達直線AE時的速度大小；
（2）微粒離AB板的最小距離；
（3）微粒在兩板間運動的時間.
2024~2025學年度第一學期高二年級期中考試·物理
參考答案、提示及評分細則
1.D電荷放入靜電場中一定會受靜電力，正電荷受靜電力的方向與該處電場強度的方向相同，負電荷受靜電力的方向與該處電場強度的方向相反，A錯誤；干燥的冬季，摸金屬門把手有時會被電擊，是因為在人運動的過程中衣服的摩擦帶電，不是手與門把手摩擦起電，摸金屬門把手時手對金屬把手放電而被電擊，B錯誤；電場強度大小是由電場本身決定的，跟放入的試探電荷無關，跟電荷所受的電場力無關，C錯誤；在串聯(lián)電路中，總電阻等于各電阻之和，任意一個電阻增大時，總電阻增大，在并聯(lián)電路中，任意一個電阻增大時，總電阻的倒數(shù)減小，總電阻隨之增大，D正確.
2.C圖甲，根據(jù)靜電感應原理可知，導體棒A端因感應帶負電，由于導體棒A端接地，因此B端不帶電，A錯誤；圖乙，用銅絲編織的管線包裹話筒線是利用靜電屏蔽，防止外部信號干擾，B錯誤；圖丙，靜電計的金屬桿上端固定一個金屬球而不做成針尖狀可防止尖端放電，C正確；圖丁，超高壓帶電作業(yè)的工作人員，穿上金屬絲制成的衣服，起到靜電屏蔽的作用，可以保證安全，D錯誤.
3.B題中給出的用電器不一定是純電阻電器，若為純電阻電器，則歐姆定律成立，否則不成立，B正確.
4.D根據(jù)，由于O點的電勢最低，則正電荷在O點時的電勢能最小，由于動能和電勢能之和保持不變，則正電荷在O點時的動能最大，速度最大，A錯誤；根據(jù)，可知圖像的切線斜率表示電場強度，則A點的場強大于B點的場強，電荷在A點受到的電場力大于在B點受到的電場力，B錯誤；由圖像可知A點的電勢大于B點的電勢，根據(jù)，由于電荷帶正電，則正電荷在A點時的電勢能大于在B點時的電勢能，由于只有電場力做功，所以動能和電勢能之和保持不變，則正電荷在A點時的動能小于在B點時的動能，C錯誤，D正確.
5.C因為電容器負極板接地，正極板與靜電計的金屬球相連，二者之間保持開路狀態(tài)，不會使電容器發(fā)生充放電現(xiàn)象，所以Q不變，A錯誤；根據(jù)平行板電容器的電容決定式可知，C隨d的增大而減小，B錯誤；兩極板間電場強度為，因為Q和S均不變，所以E不變，C正確；根據(jù)，可知U隨d的增大而線性增大，D錯誤.
6.A分析球的受力，由得，故A正確.
7.D電動機是非純電阻，不能用歐姆定律來求電路中的電流，電動機以外部分是純電阻，可以用歐姆定律求電路中的電流，則，即電流表的示數(shù)為5A，A錯誤；電動機的輸入電功率為，B錯誤；電動機的機械功率為，C錯誤；電動機工作1h所產(chǎn)生的熱量為，D正確.
8.AC根據(jù)電阻定律有，，A正確，B錯誤；根據(jù)歐姆定律及電流微觀表達式有，，解得，C正確，D錯誤.
9.BD帶電油滴受電場力向上，平行板電容器C的電場方向向上，故帶電油滴帶正電，A錯誤；閉合開關，總電阻變小，總電流增大，即電源內阻r上的電壓增大，路端電壓變小，電壓表示數(shù)減小，B正確；并聯(lián)支路的電壓變小，即定值電阻電流變小，電流表示數(shù)減小，C錯誤；并聯(lián)支路的電壓變小，電容器兩板間電壓變小，板間的電場強度減小，向上的電場力變小，則油滴向下運動，D正確.
10.CD小球帶正電，分析小球在N點的受力，豎直向下的重力mg，水平向右的庫侖力與水平向左的桿的彈力，水平方向上的力平衡，即小球在N點的加速度為g，小球處于加速狀態(tài)，A錯誤；設固定的正點電荷的電荷量為Q，分析小球在M點的受力，由牛頓第二定律有，分析小球在P點的受力，由牛頓第二定律有，聯(lián)立解得小球在P點時的加速度，固定的正點電荷的電荷量為，B錯誤，D正確；由M點到P點，電勢能不變，由動能定理有，解得，C正確.
11.（1）b（2分）（2）500（2分）100（2分）
解析：（1）考慮實驗的安全性，閉合之前，應使的滑片移至b端.
（2）已知的阻值遠大于，因此在閉合后，可認為電路中通過的電流保持不變，保持不變，閉合，調節(jié)R，使微安表讀數(shù)等于I，則有，變形得.由圖2可得，縱軸截距表示，即，斜率，解得，即微安表內阻為
12.（1）（1分）（2）如圖所示（2分）（3）b（2分）（2分）（4）和（1分）
解析：（1）兩節(jié)干電池的電動勢約為3V，電壓表的量程除以定值電阻阻值得最大電流為0.6A，電路的最小電阻約為，為方便實驗操作，同時為了減小電壓表的分流，滑動變阻器應選的，故選.
（2）實物連線如圖所示.
（3）根據(jù)電路圖和閉合電路歐姆定律得，可知縱坐標的截距，，故、.
（4）通過電源內阻的干路電流真實值，故，即和的分流都會引起誤差.
13.解：（1）裝4節(jié)5號干電池，電源電動勢，內阻（1分）
“5V5W”的燈泡L正常發(fā)光，則電路中的電流（2分）
滑動變阻器兩端的電壓（2分）
滑動變阻器R接入電路的電阻為（1分）
（2）通電5min燈泡L消耗的電能（3分）
（3）電源的輸出功率（3分）
14.解：（1）小球從M點到N點過程，由動能定理可得（2分）
又，解得M、N兩點的電勢差（2分）
又由，，得（2分）
（2）由幾何關系可得NP段的豎直高度（2分）
小球從N點到P點過程，靜電力做功為零，根據(jù)動能定理可得（2分）
解得小球滑至P點時的速度大?。?分）
15.解：（1）（1分）
解得（1分）
微粒做類斜拋運動，（l分）
（1分）
由幾何關系有（1分）
解得，（舍去）（1分）
（1分）
微粒到達直線AE時的速度大?。?分）
（2）因為，（2分）
所以微粒離AB板的最小距離為0.36m（1分）
（3）（1分）
若能返回CD板，則時間（1分）
若微粒未返回CD板，會從極板間射出，則時間（1分）
綜上分析可知，微粒在兩板間運動的時間為0.3s（1分）

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