吉林省白城市第一中学2024-2025学年高二上学期10月期中物理试题

试卷更新日期：2024-10-08 类型：期中考试

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第 1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第 8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，且小球A正好静止在斜面中点。在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B，两球相距为d。已知两球的质量均为m、电荷量均为+q，静电力常量为k，重力加速度为g，两球均可视为点电荷。则下列说法不正确的是（　　）

A、两球之间的库仑力F=k $\frac{q^{2}}{d^{2}}$ B、当 $\frac{q}{d} = \sqrt{\frac{m g}{2 k}}$ 时，斜面对小球A的支持力为 $\frac{\sqrt{3} m g}{4}$ C、当 $\frac{q}{d} = \sqrt{\frac{m g}{2 k}}$ 时，细线上拉力为0 D、将小球B移到斜面底面左端C点，当 $\frac{q}{d} = 2 \sqrt{\frac{m g}{k}}$ 时，斜面对小球A的支持力为0

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2. 如图所示，半径为R，带电量为 $+ Q$ 的均匀带电圆环固定在竖直面内，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m，带电量为q的小球（可视为质点）。小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球到圆环中心O距离为R﹐已知静电力常量为k，重力加速度为g，则剪短细线瞬间小球的加速度大小为（　　）

A、g B、 $\frac{\sqrt{2}}{2} g$ C、 $k \frac{Q q}{m R^{2}}$ D、k $\frac{Q q}{2 m R^{2}}$

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3. 如图，两个相距l的固定点电荷A、B，所带电量均为+Q。另有一质量为m的点电荷C，以速度v绕AB连线中点O点做匀速圆周运动，且所在圆平面与AB连线垂直，AC的距离为l。已知静电力常量为k，电荷C的重力忽略不计，电荷C所带电量为（　　）

A、 $+ \frac{2 m l v^{2}}{3 k Q}$ B、 $- \frac{2 m l v^{2}}{3 k Q}$ C、 $+ \frac{2 m l v^{2}}{\sqrt{3} k Q}$ D、 $- \frac{2 m l v^{2}}{\sqrt{3} k Q}$

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4. 如右图所示，正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁ ，上下底面的中心为O和O₁ ， A、C₁两点分别固定等量的正点电荷和负点电荷，下列说法正确的是（　　）

A、B点与B₁点的电场强度大小相等、方向相同 B、B点与D点的电场强度大小相等、方向相同 C、平面BDDB₁是一个等势面 D、将一正试探电荷由O点移动到O₁点，其电势能减小

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5. 如图所示，A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，若负电荷从a向b流过灵敏电流计G，则电流计指针偏向a端；若负电荷从b向a流过灵敏电流计G，则指针偏向b端。某次纸张从平行极板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，下列说法正确的是（　　）

A、两极板间纸张厚度减小 B、两极板间纸张厚度不变 C、两极板间纸张厚度增加 D、以上三种情况都有可能

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6. 点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示）与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同。图丙中点电荷q到MN的距离OA为R，AB是以电荷q为圆心、R为半径的圆上的一条直径，则B点电场强度的大小是（　　）

A、 $\frac{3 k q}{4 R^{2}}$ B、 $\frac{8 k q}{9 R^{2}}$ C、 $\frac{k q}{R^{2}}$ D、 $\frac{10 k q}{9 R^{2}}$

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7. 如图所示，带电量为 $+ 4 Q$ 的点电荷放置在a点，带电量为 $- Q$ 的点电荷放置在b点，c、d是a、b延长线上的点，已知 $a b = b c = a d = L$ ，场强为 $E = \frac{15 k Q}{4 L^{2}}$ 的匀强电场与cd平行向左，静电力常量为 $k$ ，则d、c两点的电场强度之比为（　　）

A、2 B、1 C、 $\frac{16}{15}$ D、 $\frac{17}{15}$

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二、非选择题：本题共5小题，共54分。

8. 图中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场（a、b位于两点电荷连线上，且a位于连线的中点），丁是等量正点电荷形成的电场（a、b位于两点电荷连线的中垂线上）．有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从四个电场中的a点由静止释放，动能E_k随位移x变化的关系图象如图线① ② ③ 所示，其中图线① 是直线，下列说法中正确的是

A、甲对应的图线是① B、乙对应的图线是② C、丙对应的图线是② D、丁对应的图线是③

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9. 如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则（　　）

A、a、b两点的场强相等 B、a、b两点的电势相等 C、c、d两点的场强相等 D、c、d两点的电势相等

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10. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为 $+ Q$ 和 $- Q$ 。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为 $+ q$ 的小球以初速度 $v_{0}$ 从管口射入，则小球（　　）

A、速度先增大后减小再增大 B、小球对管壁的作用力先变大后变小 C、小球的电势能先增大后减小 D、管壁对小球的弹力最大值为 $\frac{8 k Q q}{d^{2}}$

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三、实验题（共2小题）

11. 某小组同学要测绘标有“ $3.0 V 1.5 W$ ”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。

（1）某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“ $\times 10$ ”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，需调整选择倍率的电阻挡（填：“ $\times 1$ ”或“ $\times 100$ ”），并进行正确的测量操作，多用表的示数如图（a）所示，测量结果为 $Ω$ ；
（2）该组同学连好的实物如图（b）所示，开关闭合前变阻器的滑片应置于端；（填“左”或“右”）
（3）若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，则断路的导线为段；（用图中字母表示）
（4）若该组同学在实验中测得7组数据，在图（c）所示的 $I - U$ 坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为 $1.00 V$ 时，电阻等于 $Ω$ （保留二位有效数字）。

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12. 色环电阻是电阻封装后在其表面涂上一定颜色的色环，并用色环的颜色来代表电阻的阻值。在家用电器、电子仪表、电子设备中常常可以见到。四环电阻使用规则如下表所示，第一色环表示阻值的最大一位数字，第二色环表示阻值的第二位数字，第三色环代表倍率，第四色环代表误整。
颜色
第一环
第二环
第三环（ $Ω$ ）
第四环
黑
0
0
10^o

棕
1
1
10¹
$\pm 1 %$
红
2
2
10²
$\pm 2 %$
橙
3
3
10³

黄
4
4
10⁴

绿
5
5
10⁵
$\pm 0.5 %$
蓝
6
6
10⁶
$\pm 0.25 %$
紫
7
7

$\pm 0.10 %$
灰
8
8

$\pm 0.05 %$
白
9
9

金

0.1
$\pm 5 %$
银

0.01
$\pm 10 %$
某四环电阻第一环为棕色，第二环已经掉色，第三环为棕色，第四环为红色。某实验小组为了给它添色，霜要利用以下实验器材较为准确地测量其阻值 $R_{x}$ ：
电压表V（量程为 $3 V$ ，内阻很大），
电流表 $A$ （量程为 $1 mA$ ，内阻为 $120 Ω$ ）
电源E（电动势约为 $4 V$ ，内阻不计）
滑动变阻器 $R$ （最大阻值可选10 $Ω$ 或5k $Ω$ ）
定值电阻 $R_{0}$ （阻值可选 $5 Ω$ 或 $24 Ω$ ）
开关S，导线若干

(1)、按图（a）所示连接电路：要求通过R的电流可在 $0 ～ 25 mA$ 范围内连续可调，图（a）中的 $R$ 应选最大阻值为（填“10 $Ω$ ”或“5k $Ω$ ”的滑动变阻器， $R_{0}$ 应选阻值为（填“5 $Ω$ ”或“24 $Ω$ ”）的定值电阻；

(2)、测量多组数据可得 $R_{x}$ 的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时 $R_{x}$ 两端的电压为V，流过 $R_{x}$ 的电流为 $mA$ ，此组数据得到的 $R_{x}$ 的阻值为 $Ω$ ，（结果保留3位有效数字）

(3)、该检测色环电阻第二色环的颜色为色。

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四、计算题（共3小题）

13. 如图所示，水平放置的两平行金属板A、B的间距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且B中央有小孔，现将带电荷量为q、质量为m的带电液滴从小孔（和A板面积相比足够小）正上方h高处无初速度地滴下，液滴落到B板后电荷全部传给B板。
（1）若液滴在A，B间可做匀速直线运动，则此液滴是第几滴？
（2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？

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14. 如图所示一长为L的绝缘竖直杆ABC固定在地面上，一带电荷量为+q、质量为m的圆环（可看作点电荷）套在杆的顶端A，在杆的底端C固定一点电荷，整个装置处于水平向右场强大小为E的匀强电场中，环与杆间的动摩擦因数为μ。现将环由静止释放，到达杆的中点B处时达到最大速度v。不计空气阻力，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
（1）固定在C处的点电荷的电性及电荷量Q；
（2）A、B两点的电势差U_AB；
（3）若圆环光滑，且把点电荷由C点移到杆的中垂线上某点，由静止释放圆环，圆环落地的速度v₁。

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15. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度 $v_{0}$ 保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。
（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为 $- q$ 的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压 $U_{1}$ ；
（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为 $f = k r v$ ，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
a、半径为R、电荷量为 $- q$ 的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压 $U_{2}$ ；
b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为 $10μm$ 和 $2 .5μm$ 的两种颗粒，若 $10μm$ 的颗粒恰好100%被收集，求 $2 .5μm$ 的颗粒被收集的百分比。

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颜色	第一环	第二环	第三环（ $Ω$ ）	第四环
黑	0	0	10^o
棕	1	1	10¹	$\pm 1 %$
红	2	2	10²	$\pm 2 %$
橙	3	3	10³
黄	4	4	10⁴
绿	5	5	10⁵	$\pm 0.5 %$
蓝	6	6	10⁶	$\pm 0.25 %$
紫	7	7		$\pm 0.10 %$
灰	8	8		$\pm 0.05 %$
白	9	9
金			0.1	$\pm 5 %$
银			0.01	$\pm 10 %$