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重庆南开中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题(解析版)

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2024年4月2日发(作者:沐淳雅)

重庆南开中学高2025级高二(上)期中考试

物理试题

本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分120分,考试时间120分

钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。

第I卷(选择题 共65分)

一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。下列各题四个选项中只有一个选

....

项符合题意,不选、多选或错选得0分。

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

【答案】

B

【解析】

A

.【详解】相互作用的两点电荷,它们的电荷量不相等,它们之间的库仑力是一对相互作用力,等大反向,

A

错误;

B

.质子的电荷量为一个元电荷,但电子、质子是实实在在的粒子,不是元电荷,故

B

正确;

C

.电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以能否看作点电

荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状及带电量的多少无具体关系,故

C

错误;

D

带电体不能看成点电荷,库仑定律不再适用,

库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷。当

r→0

时,

D

错误。

故选

B

2.

下列国际单位制中,能表示电势单位

是( )

A.

牛顿每库仑(

N/C

C.

焦耳每库仑(

J/C

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

N

是力

F

的单位,

C

是电量

q

的单位

B.

伏特每米(

V/m

D.

电子伏(

eV

q

1

q

2

可知,当

r

0

时,

F→∞

2

r

E=

F

q

N/C

是电场强度的单位,故

A

错误;

B

V

是电压

U

的单位,

m

是长度

d

的单位

E=

V/m

是电场强度的单位,故

B

错误;

C

J

是电势能

E

p

的单位,

C

是电量

q

的单位

U

d

ϕ

=

J/C

是电势的单位,故

C

正确;

D

e

是电荷量

q

的单位,

V

是电压

U

的单位

E

p

q

W=Uq

所以

eV

是功

W

的单位,故

D

错误。

故选

C

3.

下列关于电流的说法中正确是(

A.

根据

I=

q

,可知

I

q

成正比

t

B.

电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一

C.

电流既有大小,又有方向,是矢量

D.

电荷定向移动的方向为电流的方向

【答案】

B

【解析】

【详解】

A

I=

q

是电流的定义式,故

I

q

无关,故

A

错误;

t

B

.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一,故

B

正确;

C

.电流只有大小,有方向,但遵守标量运算法则,是标量,故

C

错误;

D

.正电荷定向移动的方向为电流的方向,故

D

错误。

故选

B

4. 2023

3

19

日,复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍

该材料的电导率是石墨烯的

1000

倍。已知电导率

σ

就是电阻率

ρ

的倒数,即

σ

=

A.

电导率越小,其导电性能越强

B.

电导率与材料的长度有关

1

ρ

。下列说法正确的是

C.

电导率与材料的横截面积有关

D.

电导率与温度有关

【答案】

D

【解析】

【详解】

A

.电导率

σ

是电阻率

ρ

的倒数,电导率越小,电阻率越大,其导电性能越弱,故

A

错误;

BC

.材料

电阻率与材料形状无关,则材料的电导率与材料形状无关,故

BC

错误;

D

.电阻率与温度有关,则电导率与温度有关,故

D

正确。

故选

D

5.

在如图所示的四种电场中,分别标记有

a

b

两点,其中

a

b

两点的电势不相等的是(

A.

图甲中与点电荷等距的

a

b

两点

B.

图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点

C.

图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点

D.

图丁中非匀强电场中的

a

b

两点

【答案】

D

【解析】

【详解】

A

.图甲中与点电荷等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相等,选项

A

不符合题意;

B

.图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相

等,选项

B

不符合题意;

C

.图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相

等,选项

C

不符合题意;

D

.沿电场线电势逐渐降低,可知图丁中非匀强电场中的

a

b

两点,

a

点电势高于

b

,选项

D

符合题意。

故选

D

6.

如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是(

A.

加正向电压时,二极管电阻随着电压的增大而减小

B.

加反向电压时,二极管电阻较小

C.

二极管是线性元件

D.

加正向电压时,二极管电阻不变

【答案】

A

【解析】

【详解】

AD

.因

I-U

图像上的点到原点连线的斜率倒数表示电阻,可知加正向电压时,二极管电阻随着电

压的增大而减小,选项

A

正确,

D

错误;

B

.由图像可知,加反向电压时,开始电流很小,说明电阻很大,但当反向电压很大时,二极管被击穿,

电流增加非常快,此时二极管电阻很小,选项

B

错误;

C

.二极管是非线性元件,选项

C

错误;

故选

A

7.

如图所示,在正方体中

abcd

面的对角线

ac

的中点放一电荷量为

q

的点电荷,在

a

b

c

d

面的对角线

a

c

的中点放另一电荷量为

+q

的点电荷,下列说法正确的是(

A. a

点的电势等于

a'

点的电势

B. b

点的电场强度与

d'

点的电场强度相同

C.

负电荷沿

cc'

棱从

c

c'

电势能先增大后减小

D.

负电荷沿

bb'

棱从

b

b'

电场力一直做负功

【答案】

B

【解析】

【详解】

A

.由于

a

点靠近正电荷,

a

点靠近负电荷,所以

a

点的电势小于

a

点的电势,故

A

错误;

B

.作出

b

点的电场强度与

d

点的电场强度如图所示

由点电荷电场强度公式

E=k

B

正确;

Q

及几何关系可知,

E

1

E

3

相同,

E

2

E

4

相同,所以

E

b

E

d

相同,故

2

r

C

.负的试探电荷沿

cc

棱从

c

c

,电场力一直做正功,电势能一直减小,故

C

错误;

D

.负的试探电荷沿

bb

棱从

b

b

,电场力一直做正功,故

D

错误。

故选

B

8.

研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是(

A.

只将电容器

b

板向左平移,静电计指针的张角变大

B.

只将电容器

b

板向下平移,静电计指针的张角变小

C.

只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大

D.

只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大

【答案】

A

【解析】

【详解】

A

.只将电容器

b

板向左平移,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

d

变大,

C

变小,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变大,即静电计指针的张角变大,选项

A

正确;

B

.只将电容器

b

板向下平移,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

S

变小,

C

变小,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变大,即静电计指针的张角变大,选项

B

错误;

C

.只在极板间插入有机玻璃板,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

ε

变大,

C

变大,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变小,即静电计指针的张角变小,选项

C

错误;

D

.只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,但是电容不变,选项

D

错误。

故选

A

9.

如图所示,来自质子源的质子(初速度为零)经加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形质子

流的横截面积为

S

,单位体积的质子数为

n

,质子的质量为

m

,电荷量为

e

,其形成等效电流为

I

,则质子

经加速器加速后的速度为( )

A.

I

ne

B.

I

neS

C.

ne

I

D.

neS

I

【答案】

B

【解析】

【详解】根据电流的微观表达式,可得

I=neSv

解得

v=

故选

B

I

neS

10.

心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患

者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复

正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为

20μF

,充电至

9.0kV

电压,

如果电容器在

2.0ms

时间内完成放电,这次通过人体组织放电电流为(

A. 0.18A

【答案】

C

【解析】

【详解】根据

B. 180A C. 90A D. 900A

Q=CU

可得

QCU20×10

−6

×9×10

3

=I==A=90A

−3

tt2×10

故选

C

11. 2023

8

29

日,全球瞩目的智能手机华为

Mate 60 Pro

上市。已知其锂离子聚合物电池容量为

5000mA⋅h

,手机支持超级快充“

20V/4.4A

”,兼容“

11V/6A

”或“

10V/4A

”超级快充,电池电动势为

3.6V

,正常通话额定功率为

2W

,则(

A.

题中“

mA⋅h

”是能量的单位

C.

充满电后可以正常通话的时间为

9h

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

.根据

B.

最大超级快充对应的功率是

66W

D.

充满电后可以正常通话的时间为

18h

q=It

可知

mA⋅h

是电荷量的单位,故

A

错误;

B

.最大超级快充对应的功率为

P

m

=UI=×204.4W=88W

B

错误;

CD

.充满电后可以正常通话的时间为

t

C

正确,

D

错误。

5000×10

−3

×3.6

=h9h

2

故选

C

12.

两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表

A

1

A

2

,电流表

A

1

的量程小于

A

2

的量程,把它们按

如图接入电路中,则(

A. A

1

的读数比

A

2

的读数大

B. A

1

的读数比

A

2

的读数小

C. A

1

指针偏转角度与

A

2

指针偏转角度相同

D. A

1

指针偏转角度与

A

2

指针偏转角度不同

【答案】

D

【解析】

【详解】

AB

.电流表

A

1

A

2

串联接入电路中,则流过电流表

A

1

A

2

的电流相同,故

A

1

的读数等于

A

2

读数,故

AB

错误;

CD

.电流表

A

1

A

2

串联接入电路中,流过电流表

A

1

A

2

的电流相同,电流表

A

1

A

2

由两个相同的小量程

电流表分别改装成,并联的分流电阻阻值不同,分流作用不同,则流过表头的电流不同,故

A

1

指针偏转角

度与

A

2

指针偏转角度不同,故

C

错误,

D

正确。

故选

D

13.

如图所示,在竖直平面内有水平向右匀强电场。在匀强电场中有一根长

l=0.4m

的绝缘细线一端固定在

O

点,另一端系一质量

m=0.08kg

,电荷量

q=6×10

−5

C

的带电小球,静止时细线与竖直方向成

37°

角,在

该位置沿垂直细绳方向给小球一个初速度,使它恰能绕

O

点在竖直平面内做完整的圆周运动,

g

10m/s

2

。已知

sin37°=0.6

cos37°=0.8

,下列说法正确的是(

A.

电场强度为

E=1

×

10

3

N/C

B.

小球带负电

C.

小球做圆周运动过程中的最小速度为

5m/s

D.

小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

.受力分析如图所示

小球静止时悬线与竖直方向成

37

°角,受重力、拉力和电场力,三力平衡,根据平衡条件,有

mgtan37°=qE

解得

E

=

mgtan37°

=

1

×

10

4

N/C

q

B

.小球受电场力的方向与电场线方向相同,所以小球带正电,故

B

错误;

C

.小球恰能绕

O

竖直平面内做圆周运动,在等效最高点

A

速度最小,根据牛顿第二定律,有

mgv

2

=m

cos37°L

解得小球做圆周运动过程中的最小速度为

v

C

正确;

gl

=

cos37°

5m/s

D

.根据能量守恒定律,电势能与机械能之和不变,所以机械能最大的位置是电势能最小的位置,即与

O

等高的最右的位置,故

D

错误。

故选

C

14.

如图所示,

A

B

C

三个带电离子(不计重力),以相同的初速度沿水平金属板

M

N

间的中心线射

入匀强电场中,两极板间的距离为

d

A

离子落在

N

板的中点;

B

离子落在

N

板的边缘;

C

离子飞出极板

时,沿电场方向的位移为

之比为( )

d

。已知它们质量之比为

m

A

m

B

m

C

=1

1

2

,则离子

A

B

C

所带电荷量

4

A. 2

1

1

【答案】

D

【解析】

B. 2

2

1 C. 4

2

1 D. 4

1

1

【详解】带电离子在电场中做类平抛运动,可得

1

qUl

2

y=⋅⋅()

2mdv

0

其中

l

为水平位移,对离子

A

,有

L

d1

q

A

U

2

2

=⋅⋅()

22m

A

dv

0

对离子

B

,有

d1

q

B

U

L

2

=⋅⋅()

22m

B

dv

0

对离子

C

,有

d1

q

C

U

L

2

=⋅⋅()

42m

C

dv

0

m

A

m

B

m

C

=1

1

2

联立,解得

q

A

q

B

q

C

=4

1

1

故选

D

15.

多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子比荷的新型实验仪器,其基本原理如图所示。从离子源

A

处飘

出的离子初速度不计,经电压为

U

的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为

l

的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区

1

2

均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开

始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场,其电场强度足够大,使得进入反射区的离子能够反射回

漂移管。当离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区

2

时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏

B

上被探测到,可测得离子从

A

B

的总飞行时间。不计离子重力,已知比荷为

k

0

的离子总飞行时间为

t

0

待测离子的总飞行时间为

t

1

,两种离子在质量分析器中反射相同次数,则待测离子比荷为( )

2

k

0

t

0

A.

2

t

1

k

0

t

1

2

B.

2

t

0

C.

k

0

t

0

t

1

D.

k

0

t

1

t

0

【答案】

A

【解析】

【详解】设离子经加速电场后的速度大小为

v

,有

qU=

1

2

mv

2

离子在漂移管中做匀速直线运动,设反射区的电场强度为

E

,离子能进入反射区的最大距离为

x

,根据动

能定理,有

qU-qEx=0

解得

x=

U

E

离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动,平均速度大小均相等,设其为

v

,有

v=

v

2

易知,离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的,所以不同离子在电场区运动的总路程相等,

设为

L

1

,在无场区的总路程设为

L

2

,根据题目条件可知,离子在无场区速

度大小恒为

v

,设离子的总飞行时间为

t

,有

=t

联立,解得

L

1

L

2

+

vv

=t

依题意,有

(

2

L

1

+L

2

)

m

2qU

t

0

=

(

2L

1

+

L

2

)

11

t

1

=

(

2L

1

+

L

2

)

q

2

k

0

U

2

U

m

联立,解得

2

q

k

0

t

0

=

2

mt

1

故选

A

二、多项选择题:本题共

5

小题,每小题

4

分,共

20

分。在每小题给出的四个选项中,至少

有两个答案符合题目要求,全部选对得

4

分,漏选得

2

分,错选得

0

分。

16.

静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列有关静电现象说法正确的是(

A.

燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好

B.

当带电云层靠近建筑物时,由于静电感应,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层

中的异种电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电

C.

高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免静电屏蔽

D.

超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成

【答案】

BD

【解析】

【详解】

A

.由于电荷会聚集在物体上比较突出的尖端部位,所以燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖

形比球形好,故

A

错误;

B

.当带电云层靠近建筑物时,避雷针上由于静电感应产生的异种电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的

电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,故

B

正确;

C

.高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免尖端放电,故

C

错误;

D

.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,其目的是为了屏蔽带电设备周围的

强电场,故

D

正确。

故选

BD

17.

如图所示,在带正电的导体

C

附近,将两个相互接触的金属导体

A

B

均放在绝缘支座上。下列说法

正确的是( )

A. A

B

刚放在

C

附近时,正负电荷分别向两端移动让导体

A

B

带电

B. A

B

放在

C

附近稳定时,

B

的电势等于

A

的电势

C. A

B

放在

C

附近稳定时,

A

内部中心点的场强大小等于

B

内部中心点的场强大小

D. A

B

放在

C

附近稳定时,

A

内部中心点的场强大小大于

B

内部中心点的场强大小

2024年4月2日发(作者:沐淳雅)

重庆南开中学高2025级高二(上)期中考试

物理试题

本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分120分,考试时间120分

钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。

第I卷(选择题 共65分)

一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。下列各题四个选项中只有一个选

....

项符合题意,不选、多选或错选得0分。

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

【答案】

B

【解析】

A

.【详解】相互作用的两点电荷,它们的电荷量不相等,它们之间的库仑力是一对相互作用力,等大反向,

A

错误;

B

.质子的电荷量为一个元电荷,但电子、质子是实实在在的粒子,不是元电荷,故

B

正确;

C

.电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以能否看作点电

荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状及带电量的多少无具体关系,故

C

错误;

D

带电体不能看成点电荷,库仑定律不再适用,

库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷。当

r→0

时,

D

错误。

故选

B

2.

下列国际单位制中,能表示电势单位

是( )

A.

牛顿每库仑(

N/C

C.

焦耳每库仑(

J/C

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

N

是力

F

的单位,

C

是电量

q

的单位

B.

伏特每米(

V/m

D.

电子伏(

eV

q

1

q

2

可知,当

r

0

时,

F→∞

2

r

E=

F

q

N/C

是电场强度的单位,故

A

错误;

B

V

是电压

U

的单位,

m

是长度

d

的单位

E=

V/m

是电场强度的单位,故

B

错误;

C

J

是电势能

E

p

的单位,

C

是电量

q

的单位

U

d

ϕ

=

J/C

是电势的单位,故

C

正确;

D

e

是电荷量

q

的单位,

V

是电压

U

的单位

E

p

q

W=Uq

所以

eV

是功

W

的单位,故

D

错误。

故选

C

3.

下列关于电流的说法中正确是(

A.

根据

I=

q

,可知

I

q

成正比

t

B.

电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一

C.

电流既有大小,又有方向,是矢量

D.

电荷定向移动的方向为电流的方向

【答案】

B

【解析】

【详解】

A

I=

q

是电流的定义式,故

I

q

无关,故

A

错误;

t

B

.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一,故

B

正确;

C

.电流只有大小,有方向,但遵守标量运算法则,是标量,故

C

错误;

D

.正电荷定向移动的方向为电流的方向,故

D

错误。

故选

B

4. 2023

3

19

日,复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍

该材料的电导率是石墨烯的

1000

倍。已知电导率

σ

就是电阻率

ρ

的倒数,即

σ

=

A.

电导率越小,其导电性能越强

B.

电导率与材料的长度有关

1

ρ

。下列说法正确的是

C.

电导率与材料的横截面积有关

D.

电导率与温度有关

【答案】

D

【解析】

【详解】

A

.电导率

σ

是电阻率

ρ

的倒数,电导率越小,电阻率越大,其导电性能越弱,故

A

错误;

BC

.材料

电阻率与材料形状无关,则材料的电导率与材料形状无关,故

BC

错误;

D

.电阻率与温度有关,则电导率与温度有关,故

D

正确。

故选

D

5.

在如图所示的四种电场中,分别标记有

a

b

两点,其中

a

b

两点的电势不相等的是(

A.

图甲中与点电荷等距的

a

b

两点

B.

图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点

C.

图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点

D.

图丁中非匀强电场中的

a

b

两点

【答案】

D

【解析】

【详解】

A

.图甲中与点电荷等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相等,选项

A

不符合题意;

B

.图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相

等,选项

B

不符合题意;

C

.图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的

a

b

两点在同一等势面上,则两点电势相

等,选项

C

不符合题意;

D

.沿电场线电势逐渐降低,可知图丁中非匀强电场中的

a

b

两点,

a

点电势高于

b

,选项

D

符合题意。

故选

D

6.

如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是(

A.

加正向电压时,二极管电阻随着电压的增大而减小

B.

加反向电压时,二极管电阻较小

C.

二极管是线性元件

D.

加正向电压时,二极管电阻不变

【答案】

A

【解析】

【详解】

AD

.因

I-U

图像上的点到原点连线的斜率倒数表示电阻,可知加正向电压时,二极管电阻随着电

压的增大而减小,选项

A

正确,

D

错误;

B

.由图像可知,加反向电压时,开始电流很小,说明电阻很大,但当反向电压很大时,二极管被击穿,

电流增加非常快,此时二极管电阻很小,选项

B

错误;

C

.二极管是非线性元件,选项

C

错误;

故选

A

7.

如图所示,在正方体中

abcd

面的对角线

ac

的中点放一电荷量为

q

的点电荷,在

a

b

c

d

面的对角线

a

c

的中点放另一电荷量为

+q

的点电荷,下列说法正确的是(

A. a

点的电势等于

a'

点的电势

B. b

点的电场强度与

d'

点的电场强度相同

C.

负电荷沿

cc'

棱从

c

c'

电势能先增大后减小

D.

负电荷沿

bb'

棱从

b

b'

电场力一直做负功

【答案】

B

【解析】

【详解】

A

.由于

a

点靠近正电荷,

a

点靠近负电荷,所以

a

点的电势小于

a

点的电势,故

A

错误;

B

.作出

b

点的电场强度与

d

点的电场强度如图所示

由点电荷电场强度公式

E=k

B

正确;

Q

及几何关系可知,

E

1

E

3

相同,

E

2

E

4

相同,所以

E

b

E

d

相同,故

2

r

C

.负的试探电荷沿

cc

棱从

c

c

,电场力一直做正功,电势能一直减小,故

C

错误;

D

.负的试探电荷沿

bb

棱从

b

b

,电场力一直做正功,故

D

错误。

故选

B

8.

研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是(

A.

只将电容器

b

板向左平移,静电计指针的张角变大

B.

只将电容器

b

板向下平移,静电计指针的张角变小

C.

只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大

D.

只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大

【答案】

A

【解析】

【详解】

A

.只将电容器

b

板向左平移,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

d

变大,

C

变小,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变大,即静电计指针的张角变大,选项

A

正确;

B

.只将电容器

b

板向下平移,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

S

变小,

C

变小,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变大,即静电计指针的张角变大,选项

B

错误;

C

.只在极板间插入有机玻璃板,根据

C=

ε

S

4

π

kd

可知,

ε

变大,

C

变大,因

Q

不变,根据

Q=CU

可知,

U

变小,即静电计指针的张角变小,选项

C

错误;

D

.只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,但是电容不变,选项

D

错误。

故选

A

9.

如图所示,来自质子源的质子(初速度为零)经加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形质子

流的横截面积为

S

,单位体积的质子数为

n

,质子的质量为

m

,电荷量为

e

,其形成等效电流为

I

,则质子

经加速器加速后的速度为( )

A.

I

ne

B.

I

neS

C.

ne

I

D.

neS

I

【答案】

B

【解析】

【详解】根据电流的微观表达式,可得

I=neSv

解得

v=

故选

B

I

neS

10.

心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患

者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复

正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为

20μF

,充电至

9.0kV

电压,

如果电容器在

2.0ms

时间内完成放电,这次通过人体组织放电电流为(

A. 0.18A

【答案】

C

【解析】

【详解】根据

B. 180A C. 90A D. 900A

Q=CU

可得

QCU20×10

−6

×9×10

3

=I==A=90A

−3

tt2×10

故选

C

11. 2023

8

29

日,全球瞩目的智能手机华为

Mate 60 Pro

上市。已知其锂离子聚合物电池容量为

5000mA⋅h

,手机支持超级快充“

20V/4.4A

”,兼容“

11V/6A

”或“

10V/4A

”超级快充,电池电动势为

3.6V

,正常通话额定功率为

2W

,则(

A.

题中“

mA⋅h

”是能量的单位

C.

充满电后可以正常通话的时间为

9h

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

.根据

B.

最大超级快充对应的功率是

66W

D.

充满电后可以正常通话的时间为

18h

q=It

可知

mA⋅h

是电荷量的单位,故

A

错误;

B

.最大超级快充对应的功率为

P

m

=UI=×204.4W=88W

B

错误;

CD

.充满电后可以正常通话的时间为

t

C

正确,

D

错误。

5000×10

−3

×3.6

=h9h

2

故选

C

12.

两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表

A

1

A

2

,电流表

A

1

的量程小于

A

2

的量程,把它们按

如图接入电路中,则(

A. A

1

的读数比

A

2

的读数大

B. A

1

的读数比

A

2

的读数小

C. A

1

指针偏转角度与

A

2

指针偏转角度相同

D. A

1

指针偏转角度与

A

2

指针偏转角度不同

【答案】

D

【解析】

【详解】

AB

.电流表

A

1

A

2

串联接入电路中,则流过电流表

A

1

A

2

的电流相同,故

A

1

的读数等于

A

2

读数,故

AB

错误;

CD

.电流表

A

1

A

2

串联接入电路中,流过电流表

A

1

A

2

的电流相同,电流表

A

1

A

2

由两个相同的小量程

电流表分别改装成,并联的分流电阻阻值不同,分流作用不同,则流过表头的电流不同,故

A

1

指针偏转角

度与

A

2

指针偏转角度不同,故

C

错误,

D

正确。

故选

D

13.

如图所示,在竖直平面内有水平向右匀强电场。在匀强电场中有一根长

l=0.4m

的绝缘细线一端固定在

O

点,另一端系一质量

m=0.08kg

,电荷量

q=6×10

−5

C

的带电小球,静止时细线与竖直方向成

37°

角,在

该位置沿垂直细绳方向给小球一个初速度,使它恰能绕

O

点在竖直平面内做完整的圆周运动,

g

10m/s

2

。已知

sin37°=0.6

cos37°=0.8

,下列说法正确的是(

A.

电场强度为

E=1

×

10

3

N/C

B.

小球带负电

C.

小球做圆周运动过程中的最小速度为

5m/s

D.

小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大

【答案】

C

【解析】

【详解】

A

.受力分析如图所示

小球静止时悬线与竖直方向成

37

°角,受重力、拉力和电场力,三力平衡,根据平衡条件,有

mgtan37°=qE

解得

E

=

mgtan37°

=

1

×

10

4

N/C

q

B

.小球受电场力的方向与电场线方向相同,所以小球带正电,故

B

错误;

C

.小球恰能绕

O

竖直平面内做圆周运动,在等效最高点

A

速度最小,根据牛顿第二定律,有

mgv

2

=m

cos37°L

解得小球做圆周运动过程中的最小速度为

v

C

正确;

gl

=

cos37°

5m/s

D

.根据能量守恒定律,电势能与机械能之和不变,所以机械能最大的位置是电势能最小的位置,即与

O

等高的最右的位置,故

D

错误。

故选

C

14.

如图所示,

A

B

C

三个带电离子(不计重力),以相同的初速度沿水平金属板

M

N

间的中心线射

入匀强电场中,两极板间的距离为

d

A

离子落在

N

板的中点;

B

离子落在

N

板的边缘;

C

离子飞出极板

时,沿电场方向的位移为

之比为( )

d

。已知它们质量之比为

m

A

m

B

m

C

=1

1

2

,则离子

A

B

C

所带电荷量

4

A. 2

1

1

【答案】

D

【解析】

B. 2

2

1 C. 4

2

1 D. 4

1

1

【详解】带电离子在电场中做类平抛运动,可得

1

qUl

2

y=⋅⋅()

2mdv

0

其中

l

为水平位移,对离子

A

,有

L

d1

q

A

U

2

2

=⋅⋅()

22m

A

dv

0

对离子

B

,有

d1

q

B

U

L

2

=⋅⋅()

22m

B

dv

0

对离子

C

,有

d1

q

C

U

L

2

=⋅⋅()

42m

C

dv

0

m

A

m

B

m

C

=1

1

2

联立,解得

q

A

q

B

q

C

=4

1

1

故选

D

15.

多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子比荷的新型实验仪器,其基本原理如图所示。从离子源

A

处飘

出的离子初速度不计,经电压为

U

的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为

l

的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区

1

2

均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开

始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场,其电场强度足够大,使得进入反射区的离子能够反射回

漂移管。当离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区

2

时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏

B

上被探测到,可测得离子从

A

B

的总飞行时间。不计离子重力,已知比荷为

k

0

的离子总飞行时间为

t

0

待测离子的总飞行时间为

t

1

,两种离子在质量分析器中反射相同次数,则待测离子比荷为( )

2

k

0

t

0

A.

2

t

1

k

0

t

1

2

B.

2

t

0

C.

k

0

t

0

t

1

D.

k

0

t

1

t

0

【答案】

A

【解析】

【详解】设离子经加速电场后的速度大小为

v

,有

qU=

1

2

mv

2

离子在漂移管中做匀速直线运动,设反射区的电场强度为

E

,离子能进入反射区的最大距离为

x

,根据动

能定理,有

qU-qEx=0

解得

x=

U

E

离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动,平均速度大小均相等,设其为

v

,有

v=

v

2

易知,离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的,所以不同离子在电场区运动的总路程相等,

设为

L

1

,在无场区的总路程设为

L

2

,根据题目条件可知,离子在无场区速

度大小恒为

v

,设离子的总飞行时间为

t

,有

=t

联立,解得

L

1

L

2

+

vv

=t

依题意,有

(

2

L

1

+L

2

)

m

2qU

t

0

=

(

2L

1

+

L

2

)

11

t

1

=

(

2L

1

+

L

2

)

q

2

k

0

U

2

U

m

联立,解得

2

q

k

0

t

0

=

2

mt

1

故选

A

二、多项选择题:本题共

5

小题,每小题

4

分,共

20

分。在每小题给出的四个选项中,至少

有两个答案符合题目要求,全部选对得

4

分,漏选得

2

分,错选得

0

分。

16.

静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列有关静电现象说法正确的是(

A.

燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好

B.

当带电云层靠近建筑物时,由于静电感应,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层

中的异种电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电

C.

高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免静电屏蔽

D.

超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成

【答案】

BD

【解析】

【详解】

A

.由于电荷会聚集在物体上比较突出的尖端部位,所以燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖

形比球形好,故

A

错误;

B

.当带电云层靠近建筑物时,避雷针上由于静电感应产生的异种电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的

电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,故

B

正确;

C

.高压设备中导体表面应该尽量光滑,是为了避免尖端放电,故

C

错误;

D

.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,其目的是为了屏蔽带电设备周围的

强电场,故

D

正确。

故选

BD

17.

如图所示,在带正电的导体

C

附近,将两个相互接触的金属导体

A

B

均放在绝缘支座上。下列说法

正确的是( )

A. A

B

刚放在

C

附近时,正负电荷分别向两端移动让导体

A

B

带电

B. A

B

放在

C

附近稳定时,

B

的电势等于

A

的电势

C. A

B

放在

C

附近稳定时,

A

内部中心点的场强大小等于

B

内部中心点的场强大小

D. A

B

放在

C

附近稳定时,

A

内部中心点的场强大小大于

B

内部中心点的场强大小

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