【物理】重庆市2023-2024学年高二年级上册1月期末考试（解析版）

重庆缙云教育联盟2023-2024学年（上）期末质量检测

高二物理

一、单选题

I.电场中某区域的电场线分布如图所示，4、8是电场中的两点。用内和%分别表示A、

B两点电势的高低；将一个点电荷先后放在A、B两点时，它所受的旦场力的大小分别为

%和％。则下列关系正确的是（）

:

A.内〉外,FA>FRB.%>/，FA<FB

c.外〈外,FA>FBD.（PA<（Pa,FA<FH

【答案】B

【解析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于8点的电场线密，所以8点的电场强度

大于A点的场强，根据尸="

可知，故点电荷先后放在A、B两点时，它所受的电场力的大小满足，（心

而沿着电场线方向，电势降低，即知

2.如图，4、B、。、。是正方形的四个顶点，A点和C点放有电荷量都为夕的正点电荷,

在B点放一未知电荷后，恰好。点的电场强度等于0。则（）

0。---科

1夕q,L

c®-------------QB

A.未知电荷带正电

B.A、C两点处电荷在。点产生的电场强度相同

C.若拿走4点的点电荷，。点的电场强度方向由。指向A

D.若拿走8点点电荷，。点的电场强度方向由。指向8

【答案】C

【解析】A.4点和C点放有电荷量都为g的正点电荷，在。点产生的电场沿8。方向,

故N点电荷在。点产生的电场应沿QN方向，未知电荷应带负电，A错误：

B.A、。两点处的电荷在。点产生的电场强度大小相等，方向不同，B错误;

C.三个点电荷在。点的场强如图所示

若拿走A点的点电荷，由几何关系可知，。点的合场强方向由。指向A,C正确:

D.若拿走B点的点电荷，£＞点的电场强度方向由B指向。，D错误。

故选C。

3.如图所示，两只相同的白炽灯匕和4串联接在电压恒定的电路中。若乙的灯丝断了,

经搭丝后重新与4串联，重新接在原电路中，则此时乙的亮度与灯丝未断时比较（）

A.不变B.变亮

C.变暗D.条件不足，无法判断

【答案】C

【解析】根据欧姆定律，可得干路电流为

[=工

R\+&

灯泡。的功率为

[=广&=(_^_)2a=——g--------------

K+&R+殳+2R

其中

R；

Rd=2&（当仆=/?2时取等号）

故有

U2,U2

-------------_----

DR：CD-4&（当R=凡时取等号）

R,+—+262

K-

由于两灯泡相同，搭丝后灯泡。电阻减小，故灯泡4的电功率减小，则变暗。

4.如图所示，虚线a、Ac代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即

5必=心,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q

是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）

A,三个等势面中，。的电势最高

B.带电质点在尸点的加速度比在。点的加速度小

C.带电质点在P点的电势能比在。点的小

D,带电质点在P点的动能大于在。点的动能

【答案】A

【解析】AC.根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知负电荷所受的电场力应向

下，所以电场线向上，则c点电势最高。利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道质

点在尸点的电势能比在。点的电势能大。故A正确，C错误；B.因为U而二。梃，知等

差等势面P处密，P处电场强度大，质点在P处所受的电场力大，加速度大，故B错误；

D.负电荷的总能量守恒，即带电质点的动能与电势能之和不变，而质点在P点的电势能

比在0点的电势能大，所以质点在P点的动能小于在。点的动能，故D错误。

5.如图所示，小球A、C均带正电，B球带负电，A球在绝缘的粗糙水平地面上，B球由

绝缘的细线拉着，C球处在与B球等高的位置，A、B、C三球均静止且三者所在位置构成

一个等边三角形.若细线与竖直方向的夹角为60。，mc=6fnn,则A、B、C三球所带电

荷量大小之比为（）

)A

7777777777777777/

6.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，工轴正向为场强正方向，带正电的

B.由M运动到力的过程中电势能减小

C.由XI运动到X3的过程中电势能增大

D.由M运动到X4的过程中电场力先减小后增大

【答案】c

【解析】A/2-X4处场强为X轴负方向，则从X2到X4处逆着电场线方向移动，电势升高，正

电荷在XI处电势能较大，故A错误：B.M-X3处场强为X轴负方向，则从内到X3处逆着电

场线方向移动，电势升高，正电荷在X3处电势能较大，则B错误，C正确：D.由片运动到

X4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故

D错误。

7.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细

线，细线一端固定在。点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向

成。角，此时让小球获得初速度且恰能绕。点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重

力加速度为g,不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）

lmgtan0

A.匀强电场的电场强度E=------------

q

B.小球做圆周运动过程中动能的最小值为线疝。=署4

2sin^

C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小

D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大

【答案】A

【解析】A.小球静止时细线与竖直方向成。角，对小球进行受力分析，如图所示

由平衡关系可知

tan0=—

mg

解得

_mgtan0

匕----------

q

故A正确；

B.小球静止时细线与竖直方向成夕角，则A点为小球绕0点在竖直平面内沿逆时针方向

做圆周运动的等效最高点

A点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可知

mg二

cos6L

动能

k12

Ekmin

联立解得

二mgL

kmin2cos6

故B错误；

C.由机械能守恒定律可知，机械能的变化量等于除重力和弹簧弹力之外的其他力做的

功，此处即电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与。点等高时，电场力做负

功最多，机械能最小，故c错误；

D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做负功后做正功，

所以电势能先增大后减小，故D错误。

二、多选题

8.关于电荷量，下列说法正确的是（）

A.物体的带电量可以是任意值

B.物体的带电量只能是某些值

C.物体带电量的最小值是1.6x1019c

D.一个物体带上L6xl（T9c的负电荷，这是它失去了IO1。个电子的缘故

【答案】BC

【解析】ABC.物体带电电荷量必须为元电荷的整倍数，物体带电量的最小值是1.6x1019

C,BC正确，A错误；

D.一个物体带上1.6x10-9c的负电荷，这是它得到了IO1。个电子的缘故，D错误。

9.在物理学中，常用比值法来定义物理量，例如用房土定义电场强度。下列也采用比值

q

法定义、且定义式正确的物理量是（）

A.电流/=

B.磁感应强度8=£

IL

C.电容器的电容C=%

D.导体的电阻R=

【答案】BC

【解析】A.导体中电流

I=nesv

属于电流的计算公式，不属于定义式，故A错误；

B.磁感应强度与放入磁场中的电流元无关

IL

运用的是比值定义法。故B正确；

C.电容与电压、电荷量无关

空

U

属于比值定义法，故c正确；

D.公式

L

R=p飞

表明导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，公式不属于定义式，是

电阻定律的表达式，故D错误。

故选BCo

10.如图所示电路中，A为理想电流表，&、&均为固定电阻，用为滑动变阻器且其总电

阻大于凡，。为平行板电容器,M为电动机，其内阻〃=0.5C,干电池电源电动势E=6V,

内阻不计，当滑片P从。点滑到3点过程中，下列说法正确的是（）

A.电流表的示数先增大后减小

B.电容器带电量一直减小

C.电源消耗化学能的功率先减小后增大

D.电动机消耗的功率为72W

【答案】BC

【解析】A.滑动变阻器。尸段与&串联后，再和滑动变阻器bP段并联，再与几串联，

最后与电动机并联。当滑片P从。点滑到b点过程中，R2支路的电阻总值为Rz+（，

滑动变阻器力端支路电阻为因为

Ri>R2

所以当

R2+Ra=R/&

即两条支路电阻相等时，两支路并联电阻最大，所以当滑片P从。向b滑动时，并联电阻

R并先增大后减小，由于R并先增大后减小，而电源内阻不计，则路端电压等于电源电动

势，恒定不变，根据并联电路的特点可知，上方支路中电流先减小后增大，电流表的示数

先减小后增大，故A错误；

B.电流表示数/总先减小后增大，所以用两端电压先减小后增大，R井两端电压先增大

后减小，当电流表示数/总减小、R并两端电压增大时，滑动变阻器8端支路电阻减小，则

6端支路电流。增大，由于

I-

可知滑动变阻器。端支路电流（减小，则电阻用两端电压力减小；当电流表示数/总增

大、R井两端电压减小时，滑动变阻器。端支路电阻增大，则。端支路电流/“减小，则测

电阻用两端电压力减小，因此以两端电压一直减小，由此可知电容器带电量

Q=CU2

一直减小，故B正确；

c.R井先增大后减小，则电路中的总电流/先减小后增大，电源消耗化学能转化为电能的

功率

P=EI

先减小后增大，故C正确；

D.若电动机为纯电阻用电器，则功率为

p2r2

P=—=—W=72W

r0.5

但是电动机为非纯电阻用电器，其正常工作时欧姆定律不成立，故其正常工作时功率不等

于72W,故D错误。

故选BCo

三、非选择题

11.如图所示，A、8为一对平行正对带电金属板，5板带正电，4、3两板间的电势差为

质量为m的带电粒子（重力可忽略木计）以初速vo水平射入匀强电场。若粒子带电荷

量为一外则粒子到达3板时速度大小为；若粒子带电荷量为+外它到达B板时速

度大小为。

【解析】AB两极板间的电势差U,粒子的带电量一4，

由动能定理得

2

-qU=^-wv-VQ

得

v=㈣-2qU

V-%-

若粒子的带电量+g,则

qU=gmv2-

得

v=卜片+MU

Ym

12.用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图所示，可知金属丝的直径为仁mm。

【答案】1.773~1.777均可

【解析】［1］螺旋测微器的读数为

d=1.5mm+27.5x0.01mm=1.775mm

13.如图所示，长/=lm的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静

止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角＜9=37。。已知小球所带电荷量q=1.0xl0-5

C,匀强电场的场强E=3.0xl()3N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin373=0.6,8s37*0.8求:

(1)小球所受电场力尸的大小。

(2)小球的质量机。

(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度I，的大小。

【答案】(1)3.0x10-2N；(2)4.0x10-3kg；(3)2.0m/s

【解析】(1)电场力

尸=qE=3.0xl0-2N

(2)由

—=tan370

mg

解得

加=4.0x1。3kg

(3)由动能定理

mg1(1-cos37°)=；mv2

解得

v=2.0m/s

14.在真空中有两个点电荷A和以电荷量分别为-。和+2。，相距为2/,若在两个点电

荷连线的中点0有一个半径为r（rVV/）的空心金属球，且球心位于。点，如图所示，

则球壳上的感应电荷在。处产生的电场强度为多大?方向如何？

-Qg+?。

AB

O

【答案】挈，方向向右

I2

【解析】根据电场的叠加和静电平衡可知，球心。处的合电场强度为0,则球壳上感应电

荷在O处产生的电场强度与A、B两点电荷在O处产生的合电场强度等大、反向，即

尸尸“kQJ2Q3kQ

由于4、B在。处产生合电场强度方向向左，所以E感方向向右。

15.如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为根的带电小

球A和B。A球的带电量为+2/B球的带电量为・3g,两球组成的一带电系统。虚线MN

与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止与虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球

连线的垂直平分线。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线NM、PQ间加上水平向右

的电场强度为E的匀强电场后，系统开始运动。求

M

E

>.............;.............OA.........................

嬲//////////////////////////////.

3L

NQ

（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小:

（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B