广东省江门市培英高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

试卷更新日期：2024-10-29 类型：期中考试

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一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列说法正确的是（　　）

A、相互作用的两点电荷，它们的电荷量不相等，则它们之间的库仑力大小一定不相等 B、质子的电荷量为一个元电荷，但质子是实实在在的粒子，不是元电荷 C、点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体 D、根据 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ 可知，当 $r \to 0$ 时， $F \to \infty$

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2. 从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电磁学知识的相关说法，正确的是（　　）

A、图甲中家用煤气灶点火装置的针形放电电极，利用了尖端放电的工作原理 B、图乙中是避雷针的示意图，避雷针防止建筑物被雷击的原理是静电屏蔽原理 C、图丙中超高压带电作业的工作人员，为了保证安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服 D、图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀

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3. 如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q_A、Q_B ，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（　　）

A、A带正电，Q_A∶Q_B=1∶8 B、A带负电，Q_A∶Q_B=1∶8 C、A带正电，Q_A∶Q_B=1∶4 D、A带负电，Q_A∶Q_B=1∶4

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4. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有 $A 、 B 、 C$ 三个点，其电势分别为 $8 V 、 2 V 、 - 4 V$ ， $△ A B C$ 是等腰直角三角形，斜边 $A C = \sqrt{2} m$ ， $D$ 是AC的中点，则匀强电场的大小与方向是（　　）

A、 $6 V / m$ 、由A指向B B、 $6 V / m$ 、由A指向C C、 $6 \sqrt{2} V/m$ 、由A指向B D、 $6 \sqrt{2} V/m$ 、由A指向C

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5. 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 $n_{1}$ ，负离子数是 $n_{2}$ ，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B到A C、溶液内电流方向从B到A，电流 $I = \frac{n_{1} e}{t}$ D、溶液内电流方向从B到A，电流 $I = \frac{(n_{1} + n_{2}) e}{t}$

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6. 在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度，目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度，查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率 $ρ$ ，取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜，在薄膜两端施加恒定电压U₀通过薄膜的电流方向如图所示，测定出流过薄膜的电流I，即可推导出薄膜厚度d，则（　　）

A、电流I越大，则薄膜厚度d越小 B、电流I越大，则薄膜厚度d越大 C、正方形边长L越大，所测定的电阻值越大 D、正方形边长L改变，所测定的电阻值越小

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7. 如图是某电容式话筒的原理示意图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属板，从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动，在P、Q间距减小的过程中（　　）

A、电容器的电容减小 B、P上的电量保持不变 C、有从M到N的电流流过 D、P、Q间的电场强度增大

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8. 密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电压调到U时，一带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，该油滴开始下落并很快达到匀速，通过显微镜可观测到这一速度大小为v。已知油滴所受阻力的大小与其速度的大小成正比，比例系数为k，重力加速度为g。则该油滴所带电荷量的值为（　　）

A、 $\frac{k v d}{U}$ B、 $\frac{v d g}{k U}$ C、 $\frac{k v}{U d}$ D、 $\frac{v g}{k U d}$

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二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　）

A、粒子带负电荷 B、M点的电场强度比N点的大 C、粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D、粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

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10. 如图所示，一对等量异种点电荷固定在水平线上的两点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点，下列说法正确的是（　　）

A、E、F两点电场强度相同 B、E、O、F三点中，O点电势最大 C、B、O、C三点中，O点电场强度最小 D、从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大

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11. 如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成 $30 °$ 角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、小球带负电荷 B、小球受到的电场力与重力大小之比为 $2 : 1$ C、小球从A运动到B的过程中电势能增加 D、小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其机械能的变化量

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12. 如图所示，平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带电荷量为 $+ q$ 的小球自水平面上的O点以初速度 $v_{0}$ 竖直向上抛出，最终落在水平面上的A点，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、小球被抛出后做类平抛运动 B、小球上升到最高点时的速度大小为 $v_{x} = \frac{q v_{0} E}{m g}$ C、O、A两点间的距离 $x = \frac{2 q E v_{0}^{2}}{m g^{2}}$ D、小球上升时间内水平方向的距离等于下降时间内水平方向的距离

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三、实验题（本大题共2小题，共18分，考生根据要求作答）

13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。

(1)、图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）；

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法

(2)、图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而（填“增大”“减小”或“不变”）。

(3)、接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为 $θ$ ，若两次实验中A的电量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ， $θ$ 分别为 $30 °$ 和 $60 °$ ，则 $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ 为。

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14. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。

(1)、开关S改接2后，电容器进行的是（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的 $I - t$ 图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的时间将（选填“缩短”、“不变”或“延长”）。 $I - t$ 曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）。

(2)、若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量 $Q = 3 ． 45 \times 10^{- 3} C$ ，则该电容器的电容为 $μF$ （结果保留三位有效数字）。

(3)、关于电容器在整个充、放电过程中的 $q - t$ 图像和 $U_{A B} - t$ 图像的大致形状，可能正确的有______（q为电容器极板所带的电荷量， $U_{A B}$ 为A、B两板的电势差）。

A、 B、 C、 D、

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四、解答题（本题共3小题，共42分，考生根据要求作答）

15. 一电量为 $q = + 1.0 \times 10^{- 8} C$ 的试探电荷，放在A点时所受电场力大小是 $F = 2.0 \times 10^{- 5} N$ 。将它从电场中A点移到零电势O点处时，电场力做功 $W = 2.0 \times 10^{- 6} J$ ，选取无穷远处为零电势点，求：

(1)、A点处的电场强度E的大小；

(2)、电势差U_AO；

(3)、A点电势φ_A；

(4)、电量为 $q^{'} = - 1.0 \times 10^{- 8} C$ 的电荷在A点的电势能 $E_{p A}$ 。

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16. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为 $l = 0.40 m$ 的绝缘细线把质量为 $m = 0.10 kg$ 、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ ，现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，g取10 ${m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.60$ ， $\cos 37 ° = 0.80$ ，求：
（1）小球通过最低点C速度大小；
（2）小球通过最低点C时细线受到拉力的大小；
（3）小球运动过程中的最大速度的大小。

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17. 如图所示，电子由静止出发经过加速电场，再经偏转电场后射出电场，其中加速电压 $U_{1}$ ，偏转电压 $U_{2}$ ，偏转极板长L，相距d。电子质量m，电荷量e。（重力不计）。求：
（1）电子离开加速电场时速度 $v_{0}$ 大小；
（2）电子离开偏转电场时竖直方向发生的位移y；
（3）若取走加速板 $U_{1}$ ，紧挨偏转电场中线左端射入初速度为 $v_{1}$ 的带电小球，小球质量为 $m_{1}$ 、带电量为q（q>0），改变偏转电场方向（上极板带负电，下极板带正电），要使小球射出偏转电场，求 $U_{2}$ 的范围（重力加速度为g）。

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