资源简介 广东省清远市连州市连州中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题1.(2024高二上·连州期中)下列情形与静电现象无关的是( )A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B.电磁灶加热食物C.复印机硒鼓吸附墨粉 D.油罐车后拖有一根接地的铁链2.(2024高二上·连州期中)如图是某电动汽车的铭牌,以下说法正确的是( )整车型号 CH830BEV最大设计总质量 1800kg动力电池容量驱动电机额定功率 30kW驱动电机型号 WXMP30LO车辆设计代号VIN LVFAD11A44000003A.该电池的容量为B.该电池以6A的电流放电,可以工作12hC.该电池以6A的电流放电,可以工作60hD.该电池充完电可贮存的电荷量为60C3.(2024高二上·连州期中)如图所示A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断( )A.电场强度的方向重直连线斜向上B.电场强度的方向由B点指向C点C.电场强度的大小为D.电场强度的大小为4.(2024高二上·连州期中)如图所示为电子束焊接机,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )A.A、K之间的电场强度均为 B.B点电势大于C点电势C.B点电场强度大于C点电场强度 D.电子由K到A的电势能减少了eU5.(2024高二上·连州期中)如图所示,R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为( )A.R1∶R2=1∶1 B.R1∶R2=1∶nC.R1∶R2= n∶1 D.R1∶R2=1∶n26.(2024高二上·连州期中)如图所示,若质子和α粒子(氦原子核)以相同的初速度垂直射入偏转电场,不计粒子的重力。则质子和α粒子射出电场时的偏移量之比为( )A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶47.(2024高二上·连州期中)如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x3处,其中x2处电势最高。则下列说法正确的是( )A.x2处场强最大B.粒子从x1处运动到x3处电场力做功为零C.x1到x3场强先变大后变小D.x1和x3两处场强方向相同8.(2024高二上·连州期中)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷。下列说法正确的是( )A.点与点的电场强度大小相等B.点与点的电场强度方向相同C.点与点的电势差等于点与点的电势差D.将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能一直减小9.(2024高二上·连州期中)图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是b(U=1V)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是( )A.U=1V时,b的电阻为5Ω B.U=1V时,a、b的电阻相等C.b的电阻随电压的升高而增大 D.U=3V时,a、b的电阻相等10.(2024高二上·连州期中)如图甲所示,A、B、C、D为匀强电场的等势面,相邻等势面电势差相等且间距均为d,等势面与水平地面平行。电荷量大小为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出,恰能到达等势面A,该过程中小球的动能和机械能随上升距离的变化关系如图乙所示,为已知量,重力加速度为,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小球的初速度大小为 B.小球加速度大小为C.小球抛出时重力势能为 D.电场强度大小为11.(2024高二上·连州期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,(1)甲同学观察右图的电容器,电容器外壳上面标明的“10V”的含义是( )A.电容器的耐压值为10VB.电容器电压为10V时,电容为200μFC.电容器在10V电压下才正常工作(2)乙同学的实验电路图如图甲所示,电源输出电压恒为,S是单刀双掷开关,C为电容器。①当开关S接到“1”时,电容器处于 过程,(填“充电”或者“放电”),电容器所带的电荷量逐渐 ;(填“增加”或“减少”)。②下面说法正确的是 A. 电容器充电时,电压表示数始终等于电源电压B. 电容器充电时,电流逐渐增大;放电时,电流逐渐减小C. 电容器充、放电过程,流过电流传感器的电流方向相反③乙同学使用图甲电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。直流电源电压U=8V,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。a.图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,则面积S1表示的物理意义是 ,且有S1 S2;(选填“>”、“<”或“=”);b.计算机测得,则该电容器的电容为 F;(保留两位有效数字);c.由甲、乙两图可以判断,阻值 R1 R2(选填“>”、“<”或“=”)12.(2024高二上·连州期中)某同学用伏安法测量长为L的导体电阻率,采用分压电路接线,待测导体Rx阻值约为5。现有器材:A.量程为3V、内阻约为的电压表B.量程为0.6A、内阻约为10的电流表C.干电池两节(内阻不计)D.滑动变阻器(0~10Ω)E. 滑动变阻器(0~100Ω)(1)其中滑动变阻器应选 (填器材前的字母代号);(2)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接 (选填a或b)。导线②应连接 (选填c或d)。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于 (填“最左端”或“最右端”);(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线,如图乙所示,则Rx的阻值为 (结果保留两位有效数字)(4)用螺旋测微器测金属丝直径d,示数如图丙所示,则d= mm。用游标为20分度的卡尺测量其长度如图丁,由图可知其长度为L= cm;用电流表测得某示数如图戊所示,此时电流I= A;(5)写出该金属丝的电阻率的表达式 (用U、I、d、L表示)。13.(2024高二上·连州期中)如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为C的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为J,AB间距离L=4m,与水平方向夹角为;求:(1)B、A间电势差UBA是多少?(2)电场强度E是多大?(3)如果A点的电势为-4V,则B点的电势为多少?电荷量为C的正电荷在A点具有的电势能是多少?14.(2024高二上·连州期中)如图所示,电子经加速电场加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场,出偏转电场后速度与水平方向成30°,打到荧光屏P上的A点。已知加速电场中的电压为U1,形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),A点与距离为h,忽略电子的重力影响,不计空气阻力,电子质量为m,电荷量为e。求:(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;(2)偏转电场强度的大小和方向;(3)荧光屏到偏转电场右边界的水平距离s。15.(2024高二上·连州期中)如图所示,光滑轨道ABC处在足够大的竖直向下的匀强电场中,电场强度为E,AB段为水平面,BC段为半圆弧面,一质量为m的可看成质点的带正电小球从最低点B以某一速度冲上半圆弧面,恰好经过最高点C,半圆弧面半径为R,小球带电量为q,重力加速度为g。求:(1)小球在最高点C的速度大小;(2)小球在最低点B对轨道的压力大小;(3)小球从C点出来后落到水平地面上的点距离B点的距离。答案解析部分1.【答案】B【知识点】静电的防止与利用;涡流、电磁阻尼、电磁驱动【解析】【解答】静电的利用与防止一直以来都与生活息息相关,除了尖端放电核静电屏蔽之外,静电还有其他的作用,如静电吸附等。另外就是再不需要静电的场合,要采取合理的方式防止静电带来的危害。A、梳过头发的塑料梳子吸起纸屑,是利用摩擦起电原理,与静电现象有关,故A错误;B、电磁灶加热食物的原理是电磁感应,与静电现象无关,故B正确;C、复印机硒鼓吸附墨粉是与静电现象有关,故C错误;D、油罐车运送油品时,必须安装一条拖地的铁链,是为了将摩擦产生的静电荷能及时导走,与静电现象有关,故D错误。故答案为:B。【分析】根据静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案。2.【答案】A【知识点】电流、电源的概念【解析】【解答】ABC.从题图标识牌可知电池的容量为,即以6A的电流放电可工作10h,故A正确,BC错;D.该电池充完电可贮存的电荷量为故D错误。故答案为:A。【分析】直接读取铭牌信息判断电池容量表述是否正确;利用(为电池容量对应电荷量 ),计算不同放电电流下的工作时间;通过(取容量中电流值,换算为秒 ),计算总电荷量,从而确定正确选项。3.【答案】D【知识点】等势面;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】解答本题的关键是得到D点的电势,掌握电场线与等势线的关系,运用公式E=时,要注意d是两点沿电场方向的距离。AB.在匀强电场中,,则B、C连线的中点D的电势故,为一条等势线,根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知,电场强度的方向垂直于AD连线斜向下,选项AB错误;CD.电场强度的大小选项C错误,D正确。故选D。【分析】先求出B、C连线的中点D的电势,根据D点与A点电势相等,确定电场强度的方向,再根据公式E=求电场强度的大小。4.【答案】D【知识点】电场线;电势;电势差;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】A.A、K之间建立的是非匀强电场,公式不适用,因此A、K之间的电场强度不等于,故A错误;B.B、C所在等势面为一条条和电场线垂直的圆弧,如图所示根据沿电场线方向电势降低,可知B点电势小于C点电势,故B错误;C.电场线的疏密程度表示电场强度大小,从图中可知B点所在位置的电场线较疏,C点所在位置的电场线较密,故B点的电场强度小于C点的电场强度,故C错误;D.电子由K到A,受到的电场力方向和电场方向相反,即由K指向A,和运动方向一致,所以电场力做正功,电势能减小,根据动能定理可得,故D正确。故答案为:D。【分析】A:电场线弯曲、疏密不均→ 非匀强, 不适用。B:沿电场线方向电势降低,结合B、C位置与电场线方向比较电势。C:电场线密集处场强大,稀疏处场强小,比较B、C场强。D:负电荷受力与电场线反向,位移同向则电场力正功,电势能减少(减少量等于电场力做功 )。5.【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】设小正方形边长l,则大正方形边长nl,厚度d,根据可得故答案为:A。【分析】,关键是正确识别“长度 ”(电流方向的导体长度 )和“横截面积 ”(垂直电流方向的面积 ),对于上下表面为正方形、厚度均匀的导体,电流沿表面流动时,横截面积 ( 为厚度, 为边长 ),代入后 被约去,电阻与边长无关,仅与厚度和材料有关。6.【答案】A【知识点】带电粒子在电场中的偏转【解析】【解答】本题考查带电体在偏转电场中的运动,在计算偏移量之比时,先得到偏移量表达式的通式,再得到偏移量之比的表达式,无需对每个粒子分别受力分析求解。质子和α粒子进入偏转电场都做类平抛运动,偏移量为由于U、d、L、v0相同因此故选A。【分析】根据粒子在偏转电场中的类平抛运动特点,可以在水平方向、竖直方向分别由运动学关系式,从而得到偏移量关系式;利用偏移量关系式,得到偏移量之比的表达式,代入粒子的电荷、质量关系,得到偏移量之比。7.【答案】B【知识点】电势能;电势【解析】【解答】解决本题的关键要明确φ-x图象的切线斜率表示场强,斜率的符号表示场强的方向。A.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知x2处场强为零,选项A错误;B.粒子从x1处运动到x3处,两点电势差为零,可知电场力做功为零,选项B正确;CD.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知 x1到x3场强先变小后变大,x1和x3两处场强方向相反,选项CD错误。故选B。【分析】φ-x图象的切线斜率表示场强,根据电势的变化可分析场强的方向,由电势差大小判断电场力做功大小。8.【答案】A,C【知识点】电场线;电势能;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性,掌握住电场线的特点,即可解决本题。A.由两等量异种点电荷产生的电场的对称性可知,点与点的电场强度大小相等,故A正确;B.由两等量异种点电荷产生的电场的对称性可知,点与点的电场强度方向不相同,故B错误;C.根据等量异种电荷所形成的电场的特性可知,将O点与连接,可知连线的电势为0,分别作的平行线和,如图所示可知平面的电势为零,因到平面的距离与到平面的距离相等,根据等量异种电荷的电场分布规律可知,两点与平面的平均电场强度相等,则根据则点与点的电势差等于点与点的电势差,故C正确;D.正六棱柱上表面如图所示由几何关系可知,正电荷在OF中点K的场强方向垂直于OF,负电荷在K点的场强方向指向D点,则K点的合场强与OF的夹角为锐角,而在F点的合场强与OF的夹角为钝角,因此将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点,电场力先做负功后做正功,则有其电势能先增大后减小,故D错误。故选AC。【分析】根据等量异种电荷的对称性求解电场强度;对六棱柱的上表面分析K点的合场强与OF的夹角关系,判断移动试验电荷电场力做功情况;根据等量异种电荷的电势分布求解各点电势,得出电势差大小关系。9.【答案】C,D【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用【解析】【解答】对于非线性元件,伏安特性曲线上某点切线得到斜率的倒数不表示电阻,而要用交点坐标求解。ABC.根据I-U图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为Ra==Ω=5Ω根据电阻b的伏安特性曲线可知,曲线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,而连线斜率为k==可知b的电阻随电压的升高而增大,U=1V时,b的电阻为Rb==Ω=2.5Ω故AB错误,C正确;D.U=3V时,b的电阻为Rb'==Ω=5Ω此时Ra=Rb'=5Ω,故D正确。故选CD。【分析】根据伏安特性曲线,确定当U=1V时,通过电阻b的电流,根据欧姆定律求电阻;根据伏安特性曲线的斜率的倒数求电阻a的电阻,电阻a的斜率不变,电阻不变;伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数;根据伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数求电阻,根据电阻的并联特点求电阻。10.【答案】A,B,D【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用;等势面【解析】【解答】本题主要考查了带电粒子在电场中的应用,理解图像的物理意义,结合能量守恒定律和牛顿第二定律即可完成分析。A.由题图乙可知,小球上升过程机械能减小,由功能关系可知,电场力做负功,且电场力方向与等势面垂直,故电场力方向竖直向下,对小球,根据动能定理有根据功能关系有结合题图乙可知小球的初动能初始机械能则有解得小球的初速度大小故A正确;C.小球抛出时的重力势能故C错误;BD.小球恰能到达等势面,则有解得由牛顿第二定律则上升过程中小球的加速度大小为故BD正确。故选ABD。【分析】根据动能的计算公式得出小球的初速度;根据能量守恒定律列式得出场强的大小,结合牛顿第二定律得出小球的加速度;根据能量之间的关系得出小球抛出时的重力势能;根据场强的计算公式得出场强的大小。11.【答案】(1)A(2)充电;增加;C;电容器所带电荷量;=;0.15;<【知识点】观察电容器的充、放电现象【解析】【解答】使电容器带上电荷的过程称为充电; 使电容器失去电荷的过程称为放电。 本题主要考查了电容器的充电、放电过程中的电流、电荷量的变化及电压的变化,难度较大,需要认真分析。(1)电容器外壳上面标明的“10V”的含义是电容器的耐压值为10V;电容为200μF与电容器电压无关;电容器在10V以下都能正常工作。故选A。(2)①当开关S接到“1”时,电容器与电源连接,电容器处于充电过程,电容器所带的电荷量逐渐增加;②A.电容器充电时,电容器两端电压逐渐增大,则电压表示数逐渐增大,稳定时,电压表示数等于电源电压,故A错误;B.电容器充电时,随着电容器电荷量的增大,电流逐渐减小;放电时,随着电容器电荷量的减小,电流逐渐减小,故B错误;C.电容器充、放电过程,由电路图可知流过电流传感器的电流方向相反,故C正确。故选C。③图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,根据可知面积S1表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量;则面积S2表示的物理意义是放电过程,电容器放出的电荷量,则有由于且可得该电容器的电容为根据,由乙图可知,充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流,则有【分析】(1)电容器外壳上面标着“2200μF,10V”,根据该铭牌表示的物理意义进行分析;(2) ① 当开关S接到“1”时,电容器与电源相连,是充电过程,电容器所带电荷量逐渐增加,据此作答;② A.电源给电容器充电,随着电容器所带电荷量逐渐增大,电容器两极板间的电压逐渐增大,据此作答;B.电源给电容器充电,电路瞬间有了充电电流,充电结束,充电电流为零,据此作答;C.放电电流从电容器的正极板经用电器到负极板,据此作答;D.放电过程,电容器所带电荷量逐渐减小,据此作答。③ a.可知q=it,得出i-t图像“面积”的含义,然后作答;由i-t图像直接得出;b.根据电容器的定义式求解电容;c.根据充电瞬间和放电瞬间的电流,结合闭合电路的欧姆定律判断电路中的电阻。(1)电容器外壳上面标明的“10V”的含义是电容器的耐压值为10V;电容为200μF与电容器电压无关;电容器在10V以下都能正常工作。故选A。(2)①[1][2] 当开关S接到“1”时,电容器与电源连接,电容器处于充电过程,电容器所带的电荷量逐渐增加;②[3]A.电容器充电时,电容器两端电压逐渐增大,则电压表示数逐渐增大,稳定时,电压表示数等于电源电压,故A错误;B.电容器充电时,随着电容器电荷量的增大,电流逐渐减小;放电时,随着电容器电荷量的减小,电流逐渐减小,故B错误;C.电容器充、放电过程,由电路图可知流过电流传感器的电流方向相反,故C正确。故选C。③[4][5]图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,根据可知面积S1表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量;则面积S2表示的物理意义是放电过程,电容器放出的电荷量,则有;[6]由于且可得该电容器的电容为[7]根据,由乙图可知,充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流,则有12.【答案】(1)D(2)a;d;最左端(3)4.7(4)1.841;5.015;0.26(5) 【知识点】导体电阻率的测量【解析】【解答】本题考查选择恰当的电路测量电阻的问题,要明确实验原理,掌握欧姆定律和利用图像处理问题的方法,能够根据实验原理正确选择实验器材。(1)滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;(2)因RV>>Rx,可知应该采用电流表外接,则导线①应连接a。因滑动变阻器用分压解法,则导线②应连接d。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于最左端;(3)根据U-I图像可知,Rx的阻值为(4)用螺旋测微器测金属丝直径d=1.5mm+0.01mm×34.2=1.842mm长度为L=5cm+0.05mm×3=5.015cm电流表最小刻度0.02A,则测得电流I=0.26A;(5)根据解得【分析】(1)根据题中选择的接线方式和实验中调节方便分析判断;(2)根据误差分析选择电流表的接法;根据分压接线法分析判断;根据保护电路,电路电流最小分析判断;(3)根据图像斜率计算待测电阻阻值;(4)先确定螺旋测微器的最小分度值再读数;(5)根据电阻定律和欧姆定律推导。(1)滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;(2)[1][2][3]因RV>>Rx,可知应该采用电流表外接,则导线①应连接a。因滑动变阻器用分压解法,则导线②应连接d。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于最左端;(3)根据U-I图像可知,Rx的阻值为(4)[1]用螺旋测微器测金属丝直径d=1.5mm+0.01mm×34.2=1.842mm[2]长度为L=5cm+0.05mm×3=5.015cm[3]电流表最小刻度0.02A,则测得电流I=0.26A;(5)根据解得13.【答案】(1)解:A、B间的电势差为解得-8V则-8V(2)解:匀强电场的电场强度大小为V/m(3)解:根据电势差的定义式有解得V根据电势能的计算公式有-8×10-6J【知识点】电势能;电势差与电场强度的关系【解析】【分析】(1)根据W=qU求解电势差;(2)根据U=Ed求解电场强度大小;(3)根据电势差的定义式计算电势,根据电势能计算公式计算电势能。(1)A、B间的电势差为解得-8V则-8V(2)匀强电场的电场强度大小为V/m(3)根据电势差的定义式有解得V根据电势能的计算公式有-8×10-6J14.【答案】解:(1)电子经加速电场加速解得(2)电子偏转时做类平抛运动,有联立可得方向竖直向下。(3)电子离开偏转电场后水平方向和竖直方向均做匀速运动,则有代入数据得【知识点】示波器的使用【解析】【分析】(1)根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度v的大小。(2)电子出电场后反向速度的反向延长线经过偏转电场中轴线的中点,根据几何关系得出速度与水平方向的夹角,结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电压的大小。(3)电子离开偏转电场后水平方向和竖直方向均做匀速运动,从而解得荧光屏到偏转电场右边界的水平距离s。15.【答案】解:(1)恰好通过最高点C,则有解得(2)设B点速度为,则B到C由动能定理可得在B点由牛顿第二定律可得联立可解得则由牛顿第三定律可得,在B点对轨道压力大小为(3)小球从C点飞出后,水平方向做匀速直线运动,有竖直方向做初速度为零的匀加速运动,有联立可解得【知识点】带电粒子在电场中的运动综合【解析】【分析】(1)小球恰好经过最高点C,轨道对小球没有作用力,由重力和电场力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求小球在最高点C的速度大小;(2)小球从B点运动到C点的过程,由动能定理求出小球经过B点时的速度。小球在B点时,由重力、电场力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道的支持力,再由牛顿第三定律求得小球在最低点B对轨道的压力大小;(3)小球从C点出来后做类平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据分位移公式和牛顿第二定律求小球从C点出来后落到水平地面上的点距离B点的距离。1 / 1广东省清远市连州市连州中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题1.(2024高二上·连州期中)下列情形与静电现象无关的是( )A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B.电磁灶加热食物C.复印机硒鼓吸附墨粉 D.油罐车后拖有一根接地的铁链【答案】B【知识点】静电的防止与利用;涡流、电磁阻尼、电磁驱动【解析】【解答】静电的利用与防止一直以来都与生活息息相关,除了尖端放电核静电屏蔽之外,静电还有其他的作用,如静电吸附等。另外就是再不需要静电的场合,要采取合理的方式防止静电带来的危害。A、梳过头发的塑料梳子吸起纸屑,是利用摩擦起电原理,与静电现象有关,故A错误;B、电磁灶加热食物的原理是电磁感应,与静电现象无关,故B正确;C、复印机硒鼓吸附墨粉是与静电现象有关,故C错误;D、油罐车运送油品时,必须安装一条拖地的铁链,是为了将摩擦产生的静电荷能及时导走,与静电现象有关,故D错误。故答案为:B。【分析】根据静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案。2.(2024高二上·连州期中)如图是某电动汽车的铭牌,以下说法正确的是( )整车型号 CH830BEV最大设计总质量 1800kg动力电池容量驱动电机额定功率 30kW驱动电机型号 WXMP30LO车辆设计代号VIN LVFAD11A44000003A.该电池的容量为B.该电池以6A的电流放电,可以工作12hC.该电池以6A的电流放电,可以工作60hD.该电池充完电可贮存的电荷量为60C【答案】A【知识点】电流、电源的概念【解析】【解答】ABC.从题图标识牌可知电池的容量为,即以6A的电流放电可工作10h,故A正确,BC错;D.该电池充完电可贮存的电荷量为故D错误。故答案为:A。【分析】直接读取铭牌信息判断电池容量表述是否正确;利用(为电池容量对应电荷量 ),计算不同放电电流下的工作时间;通过(取容量中电流值,换算为秒 ),计算总电荷量,从而确定正确选项。3.(2024高二上·连州期中)如图所示A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是的中点,A、B、C构成一个直角三角形,长为,电场线与三角形所在的平面平行,已知,,,由此可以判断( )A.电场强度的方向重直连线斜向上B.电场强度的方向由B点指向C点C.电场强度的大小为D.电场强度的大小为【答案】D【知识点】等势面;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】解答本题的关键是得到D点的电势,掌握电场线与等势线的关系,运用公式E=时,要注意d是两点沿电场方向的距离。AB.在匀强电场中,,则B、C连线的中点D的电势故,为一条等势线,根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知,电场强度的方向垂直于AD连线斜向下,选项AB错误;CD.电场强度的大小选项C错误,D正确。故选D。【分析】先求出B、C连线的中点D的电势,根据D点与A点电势相等,确定电场强度的方向,再根据公式E=求电场强度的大小。4.(2024高二上·连州期中)如图所示为电子束焊接机,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )A.A、K之间的电场强度均为 B.B点电势大于C点电势C.B点电场强度大于C点电场强度 D.电子由K到A的电势能减少了eU【答案】D【知识点】电场线;电势;电势差;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】A.A、K之间建立的是非匀强电场,公式不适用,因此A、K之间的电场强度不等于,故A错误;B.B、C所在等势面为一条条和电场线垂直的圆弧,如图所示根据沿电场线方向电势降低,可知B点电势小于C点电势,故B错误;C.电场线的疏密程度表示电场强度大小,从图中可知B点所在位置的电场线较疏,C点所在位置的电场线较密,故B点的电场强度小于C点的电场强度,故C错误;D.电子由K到A,受到的电场力方向和电场方向相反,即由K指向A,和运动方向一致,所以电场力做正功,电势能减小,根据动能定理可得,故D正确。故答案为:D。【分析】A:电场线弯曲、疏密不均→ 非匀强, 不适用。B:沿电场线方向电势降低,结合B、C位置与电场线方向比较电势。C:电场线密集处场强大,稀疏处场强小,比较B、C场强。D:负电荷受力与电场线反向,位移同向则电场力正功,电势能减少(减少量等于电场力做功 )。5.(2024高二上·连州期中)如图所示,R1、R2是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体。已知两个正方形边长的比是n∶1。通过两导体的电流方向如图。这两个导体的电阻之比为( )A.R1∶R2=1∶1 B.R1∶R2=1∶nC.R1∶R2= n∶1 D.R1∶R2=1∶n2【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】设小正方形边长l,则大正方形边长nl,厚度d,根据可得故答案为:A。【分析】,关键是正确识别“长度 ”(电流方向的导体长度 )和“横截面积 ”(垂直电流方向的面积 ),对于上下表面为正方形、厚度均匀的导体,电流沿表面流动时,横截面积 ( 为厚度, 为边长 ),代入后 被约去,电阻与边长无关,仅与厚度和材料有关。6.(2024高二上·连州期中)如图所示,若质子和α粒子(氦原子核)以相同的初速度垂直射入偏转电场,不计粒子的重力。则质子和α粒子射出电场时的偏移量之比为( )A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4【答案】A【知识点】带电粒子在电场中的偏转【解析】【解答】本题考查带电体在偏转电场中的运动,在计算偏移量之比时,先得到偏移量表达式的通式,再得到偏移量之比的表达式,无需对每个粒子分别受力分析求解。质子和α粒子进入偏转电场都做类平抛运动,偏移量为由于U、d、L、v0相同因此故选A。【分析】根据粒子在偏转电场中的类平抛运动特点,可以在水平方向、竖直方向分别由运动学关系式,从而得到偏移量关系式;利用偏移量关系式,得到偏移量之比的表达式,代入粒子的电荷、质量关系,得到偏移量之比。7.(2024高二上·连州期中)如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x3处,其中x2处电势最高。则下列说法正确的是( )A.x2处场强最大B.粒子从x1处运动到x3处电场力做功为零C.x1到x3场强先变大后变小D.x1和x3两处场强方向相同【答案】B【知识点】电势能;电势【解析】【解答】解决本题的关键要明确φ-x图象的切线斜率表示场强,斜率的符号表示场强的方向。A.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知x2处场强为零,选项A错误;B.粒子从x1处运动到x3处,两点电势差为零,可知电场力做功为零,选项B正确;CD.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知 x1到x3场强先变小后变大,x1和x3两处场强方向相反,选项CD错误。故选B。【分析】φ-x图象的切线斜率表示场强,根据电势的变化可分析场强的方向,由电势差大小判断电场力做功大小。8.(2024高二上·连州期中)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷。下列说法正确的是( )A.点与点的电场强度大小相等B.点与点的电场强度方向相同C.点与点的电势差等于点与点的电势差D.将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能一直减小【答案】A,C【知识点】电场线;电势能;电势差与电场强度的关系【解析】【解答】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性,掌握住电场线的特点,即可解决本题。A.由两等量异种点电荷产生的电场的对称性可知,点与点的电场强度大小相等,故A正确;B.由两等量异种点电荷产生的电场的对称性可知,点与点的电场强度方向不相同,故B错误;C.根据等量异种电荷所形成的电场的特性可知,将O点与连接,可知连线的电势为0,分别作的平行线和,如图所示可知平面的电势为零,因到平面的距离与到平面的距离相等,根据等量异种电荷的电场分布规律可知,两点与平面的平均电场强度相等,则根据则点与点的电势差等于点与点的电势差,故C正确;D.正六棱柱上表面如图所示由几何关系可知,正电荷在OF中点K的场强方向垂直于OF,负电荷在K点的场强方向指向D点,则K点的合场强与OF的夹角为锐角,而在F点的合场强与OF的夹角为钝角,因此将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点,电场力先做负功后做正功,则有其电势能先增大后减小,故D错误。故选AC。【分析】根据等量异种电荷的对称性求解电场强度;对六棱柱的上表面分析K点的合场强与OF的夹角关系,判断移动试验电荷电场力做功情况;根据等量异种电荷的电势分布求解各点电势,得出电势差大小关系。9.(2024高二上·连州期中)图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是b(U=1V)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是( )A.U=1V时,b的电阻为5Ω B.U=1V时,a、b的电阻相等C.b的电阻随电压的升高而增大 D.U=3V时,a、b的电阻相等【答案】C,D【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用【解析】【解答】对于非线性元件,伏安特性曲线上某点切线得到斜率的倒数不表示电阻,而要用交点坐标求解。ABC.根据I-U图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为Ra==Ω=5Ω根据电阻b的伏安特性曲线可知,曲线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,而连线斜率为k==可知b的电阻随电压的升高而增大,U=1V时,b的电阻为Rb==Ω=2.5Ω故AB错误,C正确;D.U=3V时,b的电阻为Rb'==Ω=5Ω此时Ra=Rb'=5Ω,故D正确。故选CD。【分析】根据伏安特性曲线,确定当U=1V时,通过电阻b的电流,根据欧姆定律求电阻;根据伏安特性曲线的斜率的倒数求电阻a的电阻,电阻a的斜率不变,电阻不变;伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数;根据伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数求电阻,根据电阻的并联特点求电阻。10.(2024高二上·连州期中)如图甲所示,A、B、C、D为匀强电场的等势面,相邻等势面电势差相等且间距均为d,等势面与水平地面平行。电荷量大小为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出,恰能到达等势面A,该过程中小球的动能和机械能随上升距离的变化关系如图乙所示,为已知量,重力加速度为,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小球的初速度大小为 B.小球加速度大小为C.小球抛出时重力势能为 D.电场强度大小为【答案】A,B,D【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用;等势面【解析】【解答】本题主要考查了带电粒子在电场中的应用,理解图像的物理意义,结合能量守恒定律和牛顿第二定律即可完成分析。A.由题图乙可知,小球上升过程机械能减小,由功能关系可知,电场力做负功,且电场力方向与等势面垂直,故电场力方向竖直向下,对小球,根据动能定理有根据功能关系有结合题图乙可知小球的初动能初始机械能则有解得小球的初速度大小故A正确;C.小球抛出时的重力势能故C错误;BD.小球恰能到达等势面,则有解得由牛顿第二定律则上升过程中小球的加速度大小为故BD正确。故选ABD。【分析】根据动能的计算公式得出小球的初速度;根据能量守恒定律列式得出场强的大小,结合牛顿第二定律得出小球的加速度;根据能量之间的关系得出小球抛出时的重力势能;根据场强的计算公式得出场强的大小。11.(2024高二上·连州期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,(1)甲同学观察右图的电容器,电容器外壳上面标明的“10V”的含义是( )A.电容器的耐压值为10VB.电容器电压为10V时,电容为200μFC.电容器在10V电压下才正常工作(2)乙同学的实验电路图如图甲所示,电源输出电压恒为,S是单刀双掷开关,C为电容器。①当开关S接到“1”时,电容器处于 过程,(填“充电”或者“放电”),电容器所带的电荷量逐渐 ;(填“增加”或“减少”)。②下面说法正确的是 A. 电容器充电时,电压表示数始终等于电源电压B. 电容器充电时,电流逐渐增大;放电时,电流逐渐减小C. 电容器充、放电过程,流过电流传感器的电流方向相反③乙同学使用图甲电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。直流电源电压U=8V,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。a.图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,则面积S1表示的物理意义是 ,且有S1 S2;(选填“>”、“<”或“=”);b.计算机测得,则该电容器的电容为 F;(保留两位有效数字);c.由甲、乙两图可以判断,阻值 R1 R2(选填“>”、“<”或“=”)【答案】(1)A(2)充电;增加;C;电容器所带电荷量;=;0.15;<【知识点】观察电容器的充、放电现象【解析】【解答】使电容器带上电荷的过程称为充电; 使电容器失去电荷的过程称为放电。 本题主要考查了电容器的充电、放电过程中的电流、电荷量的变化及电压的变化,难度较大,需要认真分析。(1)电容器外壳上面标明的“10V”的含义是电容器的耐压值为10V;电容为200μF与电容器电压无关;电容器在10V以下都能正常工作。故选A。(2)①当开关S接到“1”时,电容器与电源连接,电容器处于充电过程,电容器所带的电荷量逐渐增加;②A.电容器充电时,电容器两端电压逐渐增大,则电压表示数逐渐增大,稳定时,电压表示数等于电源电压,故A错误;B.电容器充电时,随着电容器电荷量的增大,电流逐渐减小;放电时,随着电容器电荷量的减小,电流逐渐减小,故B错误;C.电容器充、放电过程,由电路图可知流过电流传感器的电流方向相反,故C正确。故选C。③图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,根据可知面积S1表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量;则面积S2表示的物理意义是放电过程,电容器放出的电荷量,则有由于且可得该电容器的电容为根据,由乙图可知,充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流,则有【分析】(1)电容器外壳上面标着“2200μF,10V”,根据该铭牌表示的物理意义进行分析;(2) ① 当开关S接到“1”时,电容器与电源相连,是充电过程,电容器所带电荷量逐渐增加,据此作答;② A.电源给电容器充电,随着电容器所带电荷量逐渐增大,电容器两极板间的电压逐渐增大,据此作答;B.电源给电容器充电,电路瞬间有了充电电流,充电结束,充电电流为零,据此作答;C.放电电流从电容器的正极板经用电器到负极板,据此作答;D.放电过程,电容器所带电荷量逐渐减小,据此作答。③ a.可知q=it,得出i-t图像“面积”的含义,然后作答;由i-t图像直接得出;b.根据电容器的定义式求解电容;c.根据充电瞬间和放电瞬间的电流,结合闭合电路的欧姆定律判断电路中的电阻。(1)电容器外壳上面标明的“10V”的含义是电容器的耐压值为10V;电容为200μF与电容器电压无关;电容器在10V以下都能正常工作。故选A。(2)①[1][2] 当开关S接到“1”时,电容器与电源连接,电容器处于充电过程,电容器所带的电荷量逐渐增加;②[3]A.电容器充电时,电容器两端电压逐渐增大,则电压表示数逐渐增大,稳定时,电压表示数等于电源电压,故A错误;B.电容器充电时,随着电容器电荷量的增大,电流逐渐减小;放电时,随着电容器电荷量的减小,电流逐渐减小,故B错误;C.电容器充、放电过程,由电路图可知流过电流传感器的电流方向相反,故C正确。故选C。③[4][5]图像与时间轴所围成的面积分别为S1和S2,根据可知面积S1表示的物理意义是电容器充完电后所带的电荷量;则面积S2表示的物理意义是放电过程,电容器放出的电荷量,则有;[6]由于且可得该电容器的电容为[7]根据,由乙图可知,充电瞬间的电流大于放电瞬间的电流,则有12.(2024高二上·连州期中)某同学用伏安法测量长为L的导体电阻率,采用分压电路接线,待测导体Rx阻值约为5。现有器材:A.量程为3V、内阻约为的电压表B.量程为0.6A、内阻约为10的电流表C.干电池两节(内阻不计)D.滑动变阻器(0~10Ω)E. 滑动变阻器(0~100Ω)(1)其中滑动变阻器应选 (填器材前的字母代号);(2)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接 (选填a或b)。导线②应连接 (选填c或d)。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于 (填“最左端”或“最右端”);(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线,如图乙所示,则Rx的阻值为 (结果保留两位有效数字)(4)用螺旋测微器测金属丝直径d,示数如图丙所示,则d= mm。用游标为20分度的卡尺测量其长度如图丁,由图可知其长度为L= cm;用电流表测得某示数如图戊所示,此时电流I= A;(5)写出该金属丝的电阻率的表达式 (用U、I、d、L表示)。【答案】(1)D(2)a;d;最左端(3)4.7(4)1.841;5.015;0.26(5) 【知识点】导体电阻率的测量【解析】【解答】本题考查选择恰当的电路测量电阻的问题,要明确实验原理,掌握欧姆定律和利用图像处理问题的方法,能够根据实验原理正确选择实验器材。(1)滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;(2)因RV>>Rx,可知应该采用电流表外接,则导线①应连接a。因滑动变阻器用分压解法,则导线②应连接d。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于最左端;(3)根据U-I图像可知,Rx的阻值为(4)用螺旋测微器测金属丝直径d=1.5mm+0.01mm×34.2=1.842mm长度为L=5cm+0.05mm×3=5.015cm电流表最小刻度0.02A,则测得电流I=0.26A;(5)根据解得【分析】(1)根据题中选择的接线方式和实验中调节方便分析判断;(2)根据误差分析选择电流表的接法;根据分压接线法分析判断;根据保护电路,电路电流最小分析判断;(3)根据图像斜率计算待测电阻阻值;(4)先确定螺旋测微器的最小分度值再读数;(5)根据电阻定律和欧姆定律推导。(1)滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;(2)[1][2][3]因RV>>Rx,可知应该采用电流表外接,则导线①应连接a。因滑动变阻器用分压解法,则导线②应连接d。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于最左端;(3)根据U-I图像可知,Rx的阻值为(4)[1]用螺旋测微器测金属丝直径d=1.5mm+0.01mm×34.2=1.842mm[2]长度为L=5cm+0.05mm×3=5.015cm[3]电流表最小刻度0.02A,则测得电流I=0.26A;(5)根据解得13.(2024高二上·连州期中)如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为C的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为J,AB间距离L=4m,与水平方向夹角为;求:(1)B、A间电势差UBA是多少?(2)电场强度E是多大?(3)如果A点的电势为-4V,则B点的电势为多少?电荷量为C的正电荷在A点具有的电势能是多少?【答案】(1)解:A、B间的电势差为解得-8V则-8V(2)解:匀强电场的电场强度大小为V/m(3)解:根据电势差的定义式有解得V根据电势能的计算公式有-8×10-6J【知识点】电势能;电势差与电场强度的关系【解析】【分析】(1)根据W=qU求解电势差;(2)根据U=Ed求解电场强度大小;(3)根据电势差的定义式计算电势,根据电势能计算公式计算电势能。(1)A、B间的电势差为解得-8V则-8V(2)匀强电场的电场强度大小为V/m(3)根据电势差的定义式有解得V根据电势能的计算公式有-8×10-6J14.(2024高二上·连州期中)如图所示,电子经加速电场加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场,出偏转电场后速度与水平方向成30°,打到荧光屏P上的A点。已知加速电场中的电压为U1,形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),A点与距离为h,忽略电子的重力影响,不计空气阻力,电子质量为m,电荷量为e。求:(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;(2)偏转电场强度的大小和方向;(3)荧光屏到偏转电场右边界的水平距离s。【答案】解:(1)电子经加速电场加速解得(2)电子偏转时做类平抛运动,有联立可得方向竖直向下。(3)电子离开偏转电场后水平方向和竖直方向均做匀速运动,则有代入数据得【知识点】示波器的使用【解析】【分析】(1)根据动能定理求出电子进入偏转电场的速度v的大小。(2)电子出电场后反向速度的反向延长线经过偏转电场中轴线的中点,根据几何关系得出速度与水平方向的夹角,结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电压的大小。(3)电子离开偏转电场后水平方向和竖直方向均做匀速运动,从而解得荧光屏到偏转电场右边界的水平距离s。15.(2024高二上·连州期中)如图所示,光滑轨道ABC处在足够大的竖直向下的匀强电场中,电场强度为E,AB段为水平面,BC段为半圆弧面,一质量为m的可看成质点的带正电小球从最低点B以某一速度冲上半圆弧面,恰好经过最高点C,半圆弧面半径为R,小球带电量为q,重力加速度为g。求:(1)小球在最高点C的速度大小;(2)小球在最低点B对轨道的压力大小;(3)小球从C点出来后落到水平地面上的点距离B点的距离。【答案】解:(1)恰好通过最高点C,则有解得(2)设B点速度为,则B到C由动能定理可得在B点由牛顿第二定律可得联立可解得则由牛顿第三定律可得,在B点对轨道压力大小为(3)小球从C点飞出后,水平方向做匀速直线运动,有竖直方向做初速度为零的匀加速运动,有联立可解得【知识点】带电粒子在电场中的运动综合【解析】【分析】(1)小球恰好经过最高点C,轨道对小球没有作用力,由重力和电场力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求小球在最高点C的速度大小;(2)小球从B点运动到C点的过程,由动能定理求出小球经过B点时的速度。小球在B点时,由重力、电场力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道的支持力,再由牛顿第三定律求得小球在最低点B对轨道的压力大小;(3)小球从C点出来后做类平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据分位移公式和牛顿第二定律求小球从C点出来后落到水平地面上的点距离B点的距离。1 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