2024-2025學年河南省鄭州某中學高二（上）期中物理試卷（含答案）

2024-2025學年河南省鄭州一中高二（上）期中物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.關于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）

A.一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變

B,電場線與等勢面垂直，且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面

C.點電荷僅在電場力作用下運動，該點電荷的電勢能將減小

D.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，將從高電勢的地方向低電勢的地方運動

2.如圖所示，用兩根同樣長的絕緣細線把兩個帶同種電荷的小球懸掛在一點。兩小球的質量相等，球a所

帶的電荷量大于球B所帶的電荷量。兩小球靜止時，懸線與豎直方向的偏角分別為a和S，貝M）

A.a>0

B.a=0

C.a<￡

D.因不知電荷量，無法判斷

3.心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的設備，通過

一個充電的電容器對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電，讓一部分電荷通過

心臟，刺激心顫患者的心臟恢復正常跳動。如圖所示是一次心臟除顫器的模

擬治療，該心臟除顫器的電容器電容為15〃兄如果充電后電容器的電壓為

4.0kV,電容器在大約3.0ms內放電至兩極板電壓為0,則這次放電過程通過

人體組織的平均電流強度約為（）

A.6x10-2^B,2x103XC.2OAD.1x106A

4.如圖所示，內置金屬網的高壓靜電防護服接地，。為防護服內的一點，把一一

帶電量為Q的金屬小球移動到距離。點的r處。金屬小球可視為點電荷，靜電力?

常量為匕無窮遠處電勢為0,下列說法正確的是（）（jy-f-....1-.^

A.金屬小球在防護服內產生的電場為0

B.金屬小球與。點連線中點P處的電勢為0

C.感應電荷在。點處產生的場強大小等于碎、'

D.防護服內金屬網左側外表面帶負電，右側內表面帶正電

5.如圖所示，一等腰梯形4BCD處于勻強電場中，電場強度方向平行于等腰梯形所在平面，已知=

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UBA=60°,AB=2?n,AD=8n,4、D、C三點的電勢分別為1U、4V、7Vo下列說法正確的是

A.B點的電勢為10U

B.一質子在梯形區(qū)域內的電勢能不一定大于零

C.一電子從。點移到4B的中點，電場力做正功

D.電場強度大小為2U/zn

6.將橫截面相同、材料不同的兩段導體“、乙2無縫連接成一段導體，總長度為1。0小，接入圖甲電路。閉

合開關S,滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數U隨滑片P的滑動距離》的變化關系如圖乙，則導體均、

〃的電阻率之比約為（）

圖乙

C.5：3D.1：3

7.如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管連接,電源負極接地。初始電容器不帶電，閉合開

關，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)。下列說法不正確的是（）

A.將下極板上移，貝/點的電勢不變

B.將上極板下移，則帶電油滴在P點的電勢能減小

C.減小極板間的正對面積，P點的電勢升高

D,減小極板間的正對面積，帶電油滴將向上加速運動

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止狀態(tài)，電

流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其

余用電器均不會損壞，電壓表和電流表變化量絕對值分別為/U、AI,下

列說法正確的是（）

A.電流表的讀數變小、電壓表的讀數變大B.*=R2

C.液滴將向上運動D.電源的輸出功率一定變小

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9.先后讓質量為Me的電子和質量為機舊的氫核通過同一對平行板形成的偏轉電場，進入時速度方向與電場

方向垂直。射出電場時電子速度偏轉角的正切值與氫核速度偏轉角的正切值之比為匕貝1()

A.若電子與氫核的初速度相同，k=臂B.若電子與氫核的初速度相同，k=黑

C.若電子與氫核的初動能相同，k=1D.若電子與氫核的初動能相同，k=瞿

10.如圖，兩對等量異號點電荷+q、-q(q>0)固定于正方形的4個頂點上。L、N是該正方形兩條對角線

與其內切圓的交點，。為內切圓的圓心，M為切點。則()+4_____,___7

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直卜'、'、，/'

[戶、：

B.M和。兩點處的電場方向相互平行貨/

C.將一點電荷從M點移動到。點，電場力做功為零-F-一而’一溫

D.將一點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

三、實驗題：本大題共2小題，共14分。

11.在“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，所用器材如下：電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈

泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關以及導線若干。

(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時，黑表筆應該與電池的(填“正極”或“負極”)接

觸。

(2)某同學設計的實驗電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調為七,將單刀雙擲開關S與“1”端相接，記

錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后，開關S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度變化情況可能是

0(填正確答案標號)

4迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

A亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

(3)將電阻箱的阻值調為/?2(R2>RI)，再次將開關S與“1”端相接，再次記錄電流隨時間的變化情況。兩

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次得到的電流/隨時間t變化如圖（6）中曲線所示，其中虛線是電阻箱阻值為（填“RJ或"心”）時的

結果，曲線與坐標軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的（填“電壓”或“電荷量”）。

12.某實驗小組要將電流表G（銘牌標示：/。=500〃4勺=1000。）改裝成量程為11/和5U的電壓表，并用

標準電壓表對其進行校準。選用合適的電源、滑動變阻器、電阻箱、開關和標準電壓表等實驗器材，按圖

（1）所示連接電路，其中虛線框內為改裝電路。

圖⑵

（1）開關Si閉合前，滑片P應移動到（填"M"或"N”）端。

（2）根據要求和已知信息，電阻箱&的阻值已調至10000,則夫2的阻值應調至0。

（3）當單刀雙擲開關S2與a連接時，電流表G和標準電壓表U的示數分別為/、U,則電流表G的內阻可表示為

0（結果用U、I、%、七表示）

（4）校準電表時，發(fā)現改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏小，經排查發(fā)現電流表G內阻的真實

值與銘牌標示值有偏差，則只要即可。（填正確答案標號）

4減小電阻箱Ri的阻值

A增大電阻箱7?2的阻值

C.將滑動變阻器的滑片P向N端滑動

（5）校準完成后，開關S2與a連接，電流表G的示數如圖（2）所示，此示數對應的改裝電壓表讀數為

Vc

四、計算題：本大題共3小題，共40分。

13.如圖甲所示，某直線加速器由中心軸線在同一直線上的一系列金屬圓筒（圖中標注的序號為1、2、

3……）組成，相鄰金屬圓筒分別接在高頻交變電源的兩極。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所

示。某時刻，從金屬圓板（序號為0號）中央釋放的電子（其初速度可忽略），沿軸線進入加速器并依次穿過各

金屬管。圓筒長度的設計遵照一定的規(guī)律，可以令電子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都能恰好使靜電

力的方向與運動方向相同而不斷加速。已知電子的質量為小、電量為e,兩金屬圓筒間的電壓絕對值為U、

周期為T,電子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計。

3

交變電壓

2567

J

f)L

(1)電子在7、8號金屬圓筒之間加速時，請判斷7、8號圓筒電勢的高低及電子在8號圓筒內的運動性質;

(2)求電子進入第n號金屬圓筒后的速度大小〃；

(3)求第九號金屬圓筒的長度L。

14.如圖，電源電動勢為24U,內阻為4。，電阻心為20,7?2為120。開關閉

合后，電動機恰好正常工作。已知電動機額定電壓U為12V,線圈電阻RM為

1。，問：

(1)電動機正常工作時通過7?2的電流多大？

(2)電動機正常工作時產生的機械功率是多大？

(3)若心、&電阻可調，在確保電動機正常工作的前提下，當%的阻值多大時，心消耗的電功率最大？此

時R2的阻值多大？

15.如圖所示，一個帶負電的小球，質量為小，電荷量絕對值為q,固定于絕氣夕//

緣輕桿一端，輕桿的另一端光滑較接于。點，重力加速度為g。o---------------X。

(1)未加電場時，將輕桿向左拉至水平位置，無初速度釋放，小球到達最低

點時，求輕桿對它的拉力大小。

(2)若在空間中施加一個平行于紙面的勻強電場，大小方向未知。將輕桿從

左邊水平位置無初速度釋放，小球到達最低點時，受到輕桿的拉力為4mg；

將輕桿從右邊水平位置無初速度釋放，小球到達最低點時，受到輕桿的拉力為20mg。求電場強度E。(已

知$譏37。=1)

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參考答案

1.A

2.B

3.C

4.C

5.D

6.B

7.4

8.BC

9.AC

IQ.AC

11.負極CRi電荷量

12.M8000A4.30

13.解：(1)電子在7、8號金屬圓筒之間加速時，所受電場力水平向右，場強方向水平向左，即場強方向從

8號指向7號圓筒，則8號圓筒電勢高于7號圓筒的電勢，電子在8號圓筒內做勻速直線運動；

(2)設電子進入第九個圓筒后的速度為外

-1

根據動能定理幾eU=-mv2,

解得u=畢

7m

(3)第71個圓筒的長度為L=v|

解得L=Aj2nemU。

答：(1)8號圓筒電勢高于7號圓筒的電勢；電子在8號圓筒內做勻速直線運動；

(2)電子進入第n號金屬圓筒后的速度大小為J誓；

(3)第n號金屬圓筒的長度為心師麗7。

14.解：(1)電動機正常工作時通過夫2的電流/2=卷解得/2=14

(2)由閉合電路歐姆定律，可知電動機正常工作時，該電路的干路電流/o=曷p解得/。=24

由并聯電路電流規(guī)律，可知通過電動機的電流為g=/o72=24-1A=171,

電動機的機械功率P機=UIMT'RM，解得P機=11W；

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(3)電動機正常工作時，％消耗的電功率：P=(及本:)2%',

即當R/=r=4。時，Pm=9W,

其中/=若匕，通過R2’的電流為方=/一心，

此時，R2'=的，解得:R-i=24。。

答：(1)通過/?2的電流大小為14

(2)電動機的機械功率為11W；

(3