重慶市2023-2024學年高二上學期1月期末考試物理試題（解析版）

PAGEPAGE1重慶縉云教育聯盟2023-2024學年（上）期末質量檢測高二物理一、單選題1.電場中某區域的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點。用和分別表示A、B兩點電勢的高低；將一個點電荷先后放在A、B兩點時，它所受的電場力的大小分別為和。則下列關系正確的是（）A.， B.，C.， D.，〖答案〗B〖解析〗電場線的疏密表示電場強度的強弱，由于B點的電場線密，所以B點的電場強度大于A點的場強，根據可知，故點電荷先后放在A、B兩點時，它所受的電場力的大小滿足而沿著電場線方向，電勢降低，即2.如圖，A、B、C、D是正方形的四個頂點，A點和C點放有電荷量都為q的正點電荷，在B點放一未知電荷后，恰好D點的電場強度等于0。則（）A.未知電荷帶正電B.A、C兩點處電荷在D點產生的電場強度相同C.若拿走A點的點電荷，D點的電場強度方向由D指向AD.若拿走B點點電荷，D點的電場強度方向由D指向B〖答案〗C〖解析〗A．A點和C點放有電荷量都為q的正點電荷，在D點產生的電場沿BD方向，故B點電荷在D點產生的電場應沿DB方向，未知電荷應帶負電，A錯誤；B．A、C兩點處的電荷在D點產生的電場強度大小相等，方向不同，B錯誤；C．三個點電荷在D點的場強如圖所示若拿走A點的點電荷，由幾何關系可知，D點的合場強方向由D指向A，C正確；D．若拿走B點的點電荷，D點的電場強度方向由B指向D，D錯誤。故選C。3.如圖所示，兩只相同的白熾燈和串聯接在電壓恒定的電路中。若的燈絲斷了，經搭絲后重新與串聯，重新接在原電路中，則此時的亮度與燈絲未斷時比較（）A.不變 B.變亮 C.變暗 D.條件不足，無法判斷〖答案〗C〖解析〗根據歐姆定律，可得干路電流為燈泡的功率為其中（當時取等號）故有（當時取等號）由于兩燈泡相同，搭絲后燈泡電阻減小，故燈泡的電功率減小，則變暗。4.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即，實線為一帶負電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據此可知（）A.三個等勢面中，c的電勢最高B.帶電質點在P點的加速度比在Q點的加速度小C.帶電質點在P點的電勢能比在Q點的小D.帶電質點在P點的動能大于在O點的動能〖答案〗A〖解析〗AC．根據軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直可知負電荷所受的電場力應向下，所以電場線向上，則c點電勢最高。利用推論：負電荷在電勢高處電勢能小，知道質點在P點的電勢能比在Q點的電勢能大。故A正確，C錯誤；B．因為，知等差等勢面P處密，P處電場強度大，質點在P處所受的電場力大，加速度大，故B錯誤；D．負電荷的總能量守恒，即帶電質點的動能與電勢能之和不變，而質點在P點的電勢能比在Q點的電勢能大，所以質點在P點的動能小于在Q點的動能，故D錯誤。5.如圖所示，小球A、C均帶正電，B球帶負電，A球在絕緣的粗糙水平地面上，B球由絕緣的細線拉著，C球處在與B球等高的位置，A、B、C三球均靜止且三者所在位置構成一個等邊三角形．若細線與豎直方向的夾角為，，則A、B、C三球所帶電荷量大小之比為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗B、C兩球受力，如圖所示，對C球，由力的平衡條件可得對球，由力的平衡條件有由題設條件有聯立各式解得由以及庫侖定律可得故選A。6.靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示，x軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A.在x2和x4處電勢能相等B.由x1運動到x3的過程中電勢能減小C.由x1運動到x3的過程中電勢能增大D.由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大〖答案〗C〖解析〗A.x2-x4處場強為x軸負方向，則從x2到x4處逆著電場線方向移動，電勢升高，正電荷在x4處電勢能較大，故A錯誤；B.x1-x3處場強為x軸負方向，則從x1到x3處逆著電場線方向移動，電勢升高，正電荷在x3處電勢能較大，則B錯誤，C正確；D.由x1運動到x4的過程中，由圖可以看出電場強度的絕對值先增大后減小，故電場力先增大后減小，故D錯誤。7.如圖所示，在豎直平面內有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線，細線一端固定在O點，另一端系一質量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內沿逆時針方向做圓周運動，重力加速度為g，不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）A.勻強電場的電場強度B.小球做圓周運動過程中動能的最小值為C.小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小D.小球從初始位置開始，在豎直平面內運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大〖答案〗A〖解析〗A．小球靜止時細線與豎直方向成角，對小球進行受力分析，如圖所示由平衡關系可知解得故A正確；B．小球靜止時細線與豎直方向成角，則A點為小球繞O點在豎直平面內沿逆時針方向做圓周運動的等效最高點A點時小球的速度最小，動能最小，由牛頓第二定律可知動能聯立解得故B錯誤；C．由機械能守恒定律可知，機械能的變化量等于除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功，此處即電場力做的功。由題意可知，當小球運動到最左邊與O點等高時，電場力做負功最多，機械能最小，故C錯誤；D．小球從初始位置開始，在豎直平面內運動一周的過程中，電場力先做負功后做正功，所以電勢能先增大后減小，故D錯誤。二、多選題8.關于電荷量，下列說法正確的是（）A.物體的帶電量可以是任意值B.物體的帶電量只能是某些值C.物體帶電量的最小值是1.6×10－19CD.一個物體帶上1.6×10－9C的負電荷，這是它失去了1010個電子的緣故〖答案〗BC〖解析〗ABC．物體帶電電荷量必須為元電荷的整倍數，物體帶電量的最小值是1.6×10－19C，BC正確，A錯誤；D．一個物體帶上1.6×10－9C的負電荷，這是它得到了1010個電子的緣故，D錯誤。9.在物理學中，常用比值法來定義物理量，例如用E=定義電場強度。下列也采用比值法定義、且定義式正確的物理量是（）A.電流B.磁感應強度C.電容器的電容C=D.導體的電阻〖答案〗BC〖解析〗A．導體中電流I=nesv屬于電流的計算公式，不屬于定義式，故A錯誤；B．磁感應強度與放入磁場中的電流元無關運用的是比值定義法。故B正確；C．電容與電壓、電荷量無關C=屬于比值定義法，故C正確；D．公式R=表明導體的電阻與導體的長度成正比，與導體的橫截面積成反比，公式不屬于定義式，是電阻定律的表達式，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示電路中，A為理想電流表，均為固定電阻，為滑動變阻器且其總電阻大于，C為平行板電容器，M為電動機，其內阻，干電池電源電動勢，內阻不計，當滑片P從a點滑到b點過程中，下列說法正確的是（）A.電流表的示數先增大后減小B.電容器帶電量一直減小C.電源消耗化學能的功率先減小后增大D.電動機消耗的功率為〖答案〗BC〖解析〗A．滑動變阻器段與串聯后，再和滑動變阻器段并聯，再與串聯，最后與電動機并聯。當滑片P從a點滑到b點過程中，支路的電阻總值為，滑動變阻器b端支路電阻為，因為所以當即兩條支路電阻相等時，兩支路并聯電阻最大，所以當滑片P從a向b滑動時，并聯電阻先增大后減小，由于先增大后減小，而電源內阻不計，則路端電壓等于電源電動勢，恒定不變，根據并聯電路的特點可知，上方支路中電流先減小后增大，電流表的示數先減小后增大，故A錯誤；B．電流表示數先減小后增大，所以兩端電壓先減小后增大，兩端電壓先增大后減小，當電流表示數減小、兩端電壓增大時，滑動變阻器b端支路電阻減小，則b端支路電流增大，由于可知滑動變阻器a端支路電流減小，則電阻兩端電壓減??；當電流表示數增大、兩端電壓減小時，滑動變阻器a端支路電阻增大，則a端支路電流減小，則測電阻兩端電壓減小，因此兩端電壓一直減小，由此可知電容器帶電量一直減小，故B正確；C．先增大后減小，則電路中的總電流I先減小后增大，電源消耗化學能轉化為電能的功率先減小后增大，故C正確；D．若電動機為純電阻用電器，則功率為但是電動機為非純電阻用電器，其正常工作時歐姆定律不成立，故其正常工作時功率不等于，故D錯誤。故選BC。三、非選擇題11.如圖所示，A、B為一對平行正對帶電金屬板，B板帶正電，A、B兩板間的電勢差為U。質量為m的帶電粒子（重力可忽略木計）以初速v0水平射入勻強電場。若粒子帶電荷量為－q，則粒子到達B板時速度大小為_____；若粒子帶電荷量為＋q，它到達B板時速度大小為_____?！即鸢浮健冀馕觥紸B兩極板間的電勢差U，粒子的帶電量-q，由動能定理得-qU=mv2-m得v=若粒子的帶電量＋q，則qU=mv2-m得v=12.用螺旋測微器測得金屬絲的直徑，如圖所示，可知金屬絲的直徑為d=_____________mm。〖答案〗1.773~1.777均可〖解析〗[1]螺旋測微器的讀數為13.如圖所示，長l=1m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-5C，勻強電場的場強E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）小球所受電場力F的大小。（2）小球的質量m。（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大小。〖答案〗（1）3.0×10-2N；（2）4.0×10-3kg；（3）2.0m/s〖解析〗（1）電場力F=qE=3.0×10-2N（2）由解得m=4.0×10-3kg（3）由動能定理解得v=2.0m/s14.在真空中有兩個點電荷A和B，電荷量分別為和，相距為，若在兩個點電荷連線的中點O有一個半徑為r（）的空心金屬球，且球心位于O點，如圖所示，則球殼上的感應電荷在O處產生的電場強度為多大?方向如何?〖答案〗，方向向右〖解析〗根據電場的疊加和靜電平衡可知，球心O處的合電場強度為0，則球殼上感應電荷在O處產生的電場強度與A、B兩點電荷在O處產生的合電場強度等大、反向，即由于A、B在O處產生合電場強度方向向左，所以方向向右。15.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質量均為m的帶電小球A和B。A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，兩球組成的一帶電系統。虛線MN與PQ平行且相距3L，開始時A和B分別靜止與虛線MN的兩側，虛線MN恰為AB兩球連線的垂直平分線。若視小球為質點，不計輕桿的質量，在虛線NM、PQ間加上水平向右的電場強度為E的勻強電場后，系統開始運動。求（1）B球剛進入電場時，帶電系統的速度大小；（2）帶電系統向右運動的最大距離和此過程中B球的電勢能的變化量；（3）A球從開始運動至剛離開電場所用的時間?！即鸢浮剑?