2024-2025学年河北省高二(上)联考物理试卷(10月)(含答案)

2024-2025学年河北省高二（上）联考物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.某天午后雷电交加，假设一次闪电流动的电荷量约为400C，持续的时间大约是0.008s，则形成的平均电流约为( )
A. 5×104A
B. 5×103A
C. 6×104A
D. 6×103A
2.下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是( )
A. 真空中点电荷的电场强度公式E=k Q
r2仅适用于点电荷电场，E=U
d
适用于任何电场
B. 电势差的比值定义式U ab=W ab q适用于任何电场，且U ab跟W ab、q无关
C. 由公式φ=E p
p
可知，电场中某点的电势φ与q成反比
D. 由U ab=Ed可知，电场中任意两点a，b间的距离越大，两点间电势差也一定越大
3.如图所示的是某电场的等势面分布情况，相邻等势面电势差相等，如果把电子从b等势面移到e等势面，则静电力做的功为( )
A. 15 eV
B. −15eV
C. 15J
D. −15J
4.如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为+6.0×10−8C和−3×10−8C，彼此相距6cm。

若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，静电力常量k=9×109N⋅m2/C2，则球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度大小为( )
A. 3×105N/C
B. 9×104N/C
C. 9×105N/C
D. 6×105N/C
5.如图所示的电路中，电源电压U=16V，两定值电阻的阻值R1:R2=3:5，电容C=400μF，当电路接通一段时间后，电容器所带的电荷量为( )
A. 1×10−3C
B. 2×10−3C
C. 3×10−4C
D. 4×10−3C
6.如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为(−4cm,3cm)。

现加上一方向平行于xOy 平面的匀强电场，d点电势为8V。

将一电荷量为−2×10−5C的点电荷从a点移动到d点，电场力做的功为2.4×10−4J。

将其从d点移动到b点，电场力做的功为−1.6×10−4J。

下列说法不正确的是( )
A. 匀强电场的方向沿x轴正方向
B. 坐标原点O的电势为0
C. 该点电荷在c点的电势能为1.6×10−4J
D. 电场强度的大小为200V/m
7.如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷，不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。

开始时系统在图示位置静止，已知
OB<OC。

若B球所带的电荷量缓慢减少(未减为零)，则在B球到达O点正下方前，下列说法正确的是
A. A球的质量大于B球的质量
B. B球的轨迹是一段圆弧
C. 此过程中点电荷对B球的库仑力不变
D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.下列方法可使一根铜丝电阻减半的是
A. 长度加倍
B. 长度减半
C. 横截面积加倍
D. 横截面积减半
9.如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，其运动的v−t图像如图乙所示，则( )
A. 图甲中电场线的方向由B指向A
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. A点的电势低于B点的电势
D. 该负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能
10.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为R的四分之一圆弧轨道BC，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧的水平面上，且A、B间距为2R。

整个装置处于水平向右的匀强电场中，电
场强度大小为E。

一质量为m、电荷量为mg
E
的带正电小球从A点由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度大
小为g，则
A. 小球运动到B点时的速度大小v B=2gR
B. 小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能E kmax=3mgR
C. 小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率v min=2gR
D. 小球落地点离圆弧轨道B点的距离x=(6−26)R
三、填空题：本大题共1小题，共12分。

11.“吴有训”研究小组利用一块表头改装电流表，表头的满偏电流为50μA，内阻为800Ω。

现要将它改装成0∼1mA，0∼10mA的双量程电流表，小组成员设计了甲、乙两种方案(电路如图所示)
(1)若采用方案甲的电路，则R1=________Ω，R2=_______Ω；若采用方案乙的电路，则R3=_______Ω，R4=_______Ω。

(结果均保留一位小数)
(2)对于这两种方案，_______(填“甲”或“乙”)在实际使用时更安全可靠，原因是_______。

四、实验题：本大题共1小题，共8分。

12.“祖冲之”学习小组在用电压表和电流表测量某种金属丝的电阻率时，用刻度尺测得金属丝的长度为60cm；如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径为________mm；两电表的示数分别如图乙、丙所示(电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A)，电压表读数为________V，电流表读数为________A。

该金属丝的电阻率是________Ω⋅m(取π=3.14，此空结果保留三位有效数字)。

五、计算题：本大题共3小题，共34分。

13.三个可看作点电荷、用相同材料做成的滑块分别位于竖直等边三角形的三个顶点上，m a=2m b=2m c =2m，q a=2q b=2q c=2q(q<0)，滑块b、c置于绝缘水平面，三个滑块恰好都处于平衡状态，重力加速度大小为g，静电力常量为k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)等边三角形的边长L；
(2)滑块b与水平面间的动摩擦因数μ。

14.在粗糙绝缘、倾角为θ的固定斜面上有一质量为m、电荷量为q(q>0)的小滑块，小滑块恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当在空间加水平向右的匀强电场时，小滑块对斜面的压力恰好为零，求：
(1)小滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)电场强度大小E；
(3)小滑块的加速度大小a。

15.如图所示，图中P、Q之间的加速电压U0=1.82×104V，M、N两板之间的偏转电压U=2.184×104 V，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线OO′射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，虚线OO′与靶台ACB在同一竖直面内，且AB的长度为10cm。

已知电子质量m=9.1×10−31kg，电荷量e=1.6×10−19C，偏转极板M，N长L=20cm，间距d=16cm，虚线OO′距离靶台的竖直高度
ℎ=30cm，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。

(1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小；
(2)求靶台中心点C离N板右侧的水平距离；
(3)若使电子打在靶台ACB上，求M、N两板之间的电压范围(计算结果保留两位有效数字)。

参考答案
1.A
2.B
3.A
4.C
5.D
6.C
7.B
8.BC
9.ACD
10.AC
11.(1) 4.042.1 4.2 37.8
(2)乙由图示电路图可知，图甲在更换量程时两个分流电阻都没有并联在表头两端，容易烧坏表头，则电路不合理。

而图乙则避免了这个问题，电路合理。

12. 1.200 1.200.50 4.52×10−6
13.解：(1)滑块a处于平衡状态，设b和a及c和a之间的库仑力都为F库，2F库cos30°=2mg，
有2mg=3F库，
F库=2kq2
L2
，
解得L=q3k
mg。

(2)以滑块b为研究对象，有2μmg=0.5F库+F库cos60∘，
解得μ=3
3。

14.解：(1)小滑块恰好处于静止状态，有mg sinθ=μmg cosθ，
解得μ=tanθ。

(2)当在空间加水平向右的匀强电场时，小滑块对斜面的压力恰好为零，
有Eq sinθ=mg cosθ，
解得E=
mg
q tan θ。

(3)由牛顿第二定律得mg sinθ+Eq cosθ=ma，
解得a=
g
sin θ。

15.(1)对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有
eU0=1
2mv0
2−0
解得
v0=2U0e m
代入数据得
v0=8×107m/s
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有
L=v0t
在竖直方向上做匀加速直线运动，有
y=1
2at
2
其中加速度
a=Ee
m=
Ue
md
解得
y=0.075m
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图
1
2L y=1
2L+x C
ℎ
代入数据后得
x C=0.3m (3)由题可知，A、B两点离N板右侧的水平距离分别为
x A=0.25m
x B=0.35m 若电子刚好到达A点，由几何关系有
1
2L y1=1
2L+x A
ℎ
解得
y1=0.0857m>0.08m 所以电子不能打到A点，所以有
y1=d
2=
1
2
U1e
md
(L
v0
)2
可得
U1=2.3×104V 电子刚好到达B点时，由几何关系有
1
2L y2=1
2L+x B
ℎ
解得
y2=0.067m 当偏转电压为U2，电子离开电场时的侧移量为y2，
y2=1
2
U2e
md
(L
v0
)2
可得
U2=1.9×104V
综上得
1.9×104V≤U′≤
2.3×104V。