2024屆湖南省衡陽縣江山學(xué)校物理高二第一學(xué)期期中綜合測試試題含解析

2024屆湖南省衡陽縣江山學(xué)校物理高二第一學(xué)期期中綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖既可以看成是用來描述山坡地勢的等高線圖，也可以看成是用來描述電場中電勢高低的等勢線圖．關(guān)于此圖，下列說法正確的是A．若該圖為等高線圖，可知a坡的地勢比b坡陡峭B．若該圖為等高線圖，可知在不考慮摩擦力時，小球從a坡滑下的加速度大于從b坡滑下的加速度C．若該圖為等勢線圖，可知a側(cè)的電勢降落比b側(cè)慢D．若該圖為等勢線圖，可知a側(cè)的電場強(qiáng)度比b側(cè)大2、如圖，在電場中有a、b兩點(diǎn)，試比較a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小Ea、Eb；引入一個點(diǎn)電荷，比較在a、b兩處受到的電場力Fa、Fb，則()A．Ea＞Eb；Fa＞FbB．Ea＞Eb；Fa＜FbC．Ea＜Eb；Fa＜FbD．Ea＝Eb；Fa＝Fb3、下列選項中用來描述電容器儲存電荷能力的物理量是（）A．電壓 B．電量 C．電容 D．電場強(qiáng)度4、如圖所示的圖象中，直線表示某電源路端電壓與電流的關(guān)系，直線為某一電阻的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻連接成閉合電路，由圖象可知不正確有A．的阻值為B．電源電動勢為，內(nèi)阻為C．電源的輸出功率為D．電源內(nèi)部消耗的功率為5、用一個滿偏電流為10mA、內(nèi)阻為40Ω的電流表，一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω的干電池和一個可變電阻組裝成一個歐姆表，可變電阻應(yīng)選（）A．0～20Ω B．0～50ΩC．0～100Ω D．0～200Ω6、某電阻的伏安特性曲線如下圖，電壓增大時該電阻的阻值（）A．先增大后減小 B．保持不變C．先減小后增大 D．逐漸減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在如圖所示的4種情況中，a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同，電勢不同的是（）A．帶電平行板電容器兩極板間的a、b兩點(diǎn)B．離點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)C．達(dá)到靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的a、b兩點(diǎn)D．兩個等量異種電荷連線上，與連線中點(diǎn)O等距的a、b兩點(diǎn)8、兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則（）A．q由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動 B．q由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小C．q運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能最大 D．q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為零9、如圖所示的勻強(qiáng)電場中，1、2、3三條虛線表示三個等勢面，a、b分別是等勢面1、3上的兩個點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．等勢面1、2、3的電勢相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向均相同C．若將一負(fù)電荷由a移到b，其電勢能減小D．若將一正電荷由a移到b，其電勢能減小10、絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，另一質(zhì)量為m，電荷量為-q的滑塊（可看做點(diǎn)電荷）從a點(diǎn)以初速度v0沿水平面向Q運(yùn)動，到達(dá)b點(diǎn)時速度減為零．已知a、b間距離為s，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則以下判斷正確的是（A．滑塊在運(yùn)動過程中所受Q的庫侖力一定小于滑動摩擦力B．滑塊在運(yùn)動過程中的中間時刻，速度大小等于vC．此過程產(chǎn)生的內(nèi)能小于1D．Q產(chǎn)生的電場中，a、b兩點(diǎn)間的電勢差為U三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量量程為1．5V的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值992．9Ω），滑動變阻器R1（最大阻值50Ω），滑動變阻器R1（最大阻值5kΩ），直流電源E（電動勢3V）．開關(guān)1個，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下①按電路原理圖（a）連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為1．00V，記下電阻箱的阻值．回答下列問題：（1）試驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器_______（填“”或“”）．（1）根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線．（3）實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為3．0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為_______Ω（結(jié)果保留到個位）．12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)阻r＝40Ω的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接?；瑒幼冏杵髯畲笞柚禐?0Ω，初始時滑片位于正中間20Ω的位置。打開傳感器，將質(zhì)量m＝0.01kg的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放，磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落中受到的阻力遠(yuǎn)小于磁鐵重力，不發(fā)生轉(zhuǎn)動），釋放點(diǎn)到海綿墊高度差h＝0.25m。計算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙的UI－t曲線。（1）圖乙中坐標(biāo)表示的物理量UI的意義是______，磁鐵穿過螺線管的過程中，UI的峰值約為____W。（保留兩位有效數(shù)字）（2）磁鐵穿過螺線管的過程中，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值約為______V。（保留兩位有效數(shù)字）（3）圖乙中UI出現(xiàn)前后兩個峰值，對比實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，這兩個峰值是在磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的，對這一現(xiàn)象相關(guān)說法正確的是_______。A．線圈中的磁通量經(jīng)歷先增大后減小的過程B．如果僅略減小h，兩個峰值都會減小C．如果僅略減小h，兩個峰值可能會相等D．如果僅移動滑片，增大滑動變阻器阻值，兩個峰值都會增大（4）在磁鐵下降h＝0.25m的過程中，估算重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的值是_____J，并估算重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率是______。（用百分比表示，保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過在鉆孔中進(jìn)行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω·m，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝100V，I＝100mA。(1)求該鉆孔的深度。(2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動勢為200V、內(nèi)阻為100Ω的電源相連，通電10min，當(dāng)截取的圓柱體長度為多少時，鹽水產(chǎn)生的熱量最多，最多為多少？14．（16分）真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過加速電場U1和偏轉(zhuǎn)電場U0后射出電場范圍，已知質(zhì)子的比荷為、偏轉(zhuǎn)電場板間距為d、長度為L（不計質(zhì)子的重力）求：（1）質(zhì)子到達(dá)偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0（2）質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場中沿垂直于板面方向的偏移距離y15．（12分）如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L．槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，A球帶電量為+q，B球帶電量為-3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)．最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行，場強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動．試求：（1）從開始運(yùn)動到B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)電勢能的改變量?E；（2）以右板電勢為零，帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零時，A球所在位置的電勢φ為多大？（3）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零所需的時間．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A.若該圖為等高線圖，則相鄰兩條等高線之間高度差相同，等高線越密集處越陡峭，b坡比a坡更陡峭，A選項錯誤；B.由A選項解析可知，a處斜率更小，提供加速度的重力沿斜面向下的分力更小，故加速度更小，B選項錯誤；C.若該圖為等勢線圖，則相鄰兩等勢線之間電勢差相同，a處降低相同電勢距離更大，故降落比b側(cè)慢，C選項正確D.等勢線越稀疏代表電場強(qiáng)度越小，D選項錯誤．2、A【解題分析】根據(jù)圖象很容的發(fā)現(xiàn)，在電場的a點(diǎn)的電場線較密，所以，在a點(diǎn)的電場的強(qiáng)度要比b點(diǎn)的電場的強(qiáng)度大，即Ea＞Eb；由于Ea＞Eb，并且是同一個電荷，電荷的電荷量大小相同，由F=qE可知，電荷在a點(diǎn)時受到的電場力要在b點(diǎn)時受到的電場力大，即Fa＞Fb，所以A正確，BCD錯誤；故選A．3、C【解題分析】

電容是用來描述電容器儲存電荷能力的物理量；A．電壓，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．電量，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．電容，與結(jié)論相符，選項C正確；D．電場強(qiáng)度，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、A【解題分析】試題分析：由圖象Ⅱ可知，，故A正確；由圖象Ⅰ可知，電源電動勢，短路電流，則電源內(nèi)阻，故B錯誤；由兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，可得路端電壓，干路電流，則電源的輸出功率為，故C錯誤；電源內(nèi)部消耗功率為，故D錯誤．考點(diǎn)：路端電壓與負(fù)載的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】由圖象Ⅱ的斜率可得電阻R的阻值．由圖象Ⅰ可知電源的電動勢為，短路電流為；兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)即為電阻R和電源構(gòu)成閉合回路時的路端電壓和干路電流，從而求出電源的輸出功率和內(nèi)部消耗的功率．5、D【解題分析】試題分析：因?yàn)殡娏鞅硎谴?lián)在歐姆表的電路中的，所以當(dāng)歐姆的兩個表筆短接時，電路中的電流不能超過Rm==150Ω，而電流表的內(nèi)阻是40Ω，所以所串聯(lián)的電阻不能少于R=150Ω-40Ω=110Ω，所以D提供的可變電阻可以滿足，選項D正確．考點(diǎn)：歐姆表的工作原理【名師點(diǎn)睛】本題考查了歐姆表的工作原理，關(guān)鍵是理解當(dāng)歐姆表的表筆短接時，電路中的電流最大，最大不能超過電流表的滿偏電流．根據(jù)歐姆表的工作原理分析，歐姆表包含一個電源，電流計，和可變電阻，這三個儀器是串聯(lián)在一起的，工作時的電流不能超過電流計的滿偏電流，據(jù)此分析．6、B【解題分析】

由圖可知，I-U圖象中圖象的斜率不變，故說明該電阻不隨電壓的增大而變化；A．先增大后減小，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．保持不變，與結(jié)論相符，選項B正確；C．先減小后增大，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．逐漸減小，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】

電勢是標(biāo)量，電場強(qiáng)度是矢量，標(biāo)量只要大小相等，標(biāo)量就相等，而矢量，大小、方向均相同，矢量才相同．根據(jù)電場線的分布判斷．【題目詳解】a、b處于勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)相同，電勢不同，沿著電場線電勢逐漸降低，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢，即a、b兩點(diǎn)電勢不等，故A正確；a、b處于同一等勢面上，電勢相等，而電場強(qiáng)度方向不同，故電場強(qiáng)度不同，故B錯誤．處于靜電平衡狀態(tài)下的金屬內(nèi)部a，b兩點(diǎn)，電場強(qiáng)度均為零，整個導(dǎo)體是等勢體，電勢相等，故C錯誤；根據(jù)電場線的分布情況可知a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，a、b間的電場線從正電荷到負(fù)電荷，沿著電場線電勢逐漸降低，故a、b兩點(diǎn)電勢不等，故D正確；故選AD．【題目點(diǎn)撥】對于典型的電場的電場線分布要掌握，抓住特點(diǎn)，有助于解答關(guān)于電場強(qiáng)度、電勢高低判斷的問題．8、BC【解題分析】試題分析：本題要根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，抓住對稱性，分析試探電荷的受力情況，分析其運(yùn)動情況，根據(jù)電場力做功情況，分析其電勢能的變化情況．解：A、兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向．故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運(yùn)動做非勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤．B、電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢能逐漸減小；故B正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動能減小，故在O點(diǎn)試探電荷的動能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，則q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為負(fù)值．故D錯誤．故選BC【點(diǎn)評】本題考查靜電場的基本概念．關(guān)鍵要了解等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，運(yùn)用動能定理進(jìn)行分析．9、BD【解題分析】

A.沿著電場線方向電勢降低，所以1、2和3三個等勢面中1的電勢能最高，3的等勢面最低，故選項A不符合題意；B.在勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小和方向都相同，故選項B符合題意；C.負(fù)電荷的受力方向與電場強(qiáng)度方向相反，若將一負(fù)電荷由移到，力的方向與位移方向的夾角大于，電場力做負(fù)功，電勢能增加，故選項C不符合題意；D.正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度方向相同，則將一正電荷由移到，力的方向與位移方向的夾角小于，電場力做正功，電勢能減小，故選項D符合題意。10、AD【解題分析】

A、由題意可知，滑塊水平方向受庫侖力、滑動摩擦力，摩擦力與運(yùn)動方向相反，而庫侖力與運(yùn)動方相同，因滑塊在到達(dá)b點(diǎn)時速度減為零，所以從a點(diǎn)到b點(diǎn)滑塊做減速運(yùn)動，則有滑塊在運(yùn)動過程中所受Q的庫侖力一定小于滑動摩擦力，故A正確；B、水平方向受大小不變的摩擦力及變大的庫侖力，當(dāng)在滑動過程中，隨著間距減小，庫侖力增大，但仍小于滑動摩擦力，所以導(dǎo)致加速度慢慢減小，加速度是變化的，故中間時刻的速度小于v02，故C、由動能定理可得：Uq-μmgs=0-12mv02，產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmgs=Uq+D、由動能定理可得：Uq-μmgs=0-12mv02故選AD。【題目點(diǎn)撥】根據(jù)滑塊的運(yùn)動情況可知滑塊受力情況，則可知庫侖力與滑動摩擦力的大小關(guān)系；由滑塊的受力情況可確定加速度的變化情況，即可判斷中間時刻的速度；由動能定理可確定過程中產(chǎn)生的內(nèi)能與動能變化關(guān)系；由動能定理可求得兩點(diǎn)間的電勢差。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）R1（1）連線如圖；（3）1510【解題分析】試題分析：（1）調(diào)節(jié)電阻箱時需要滑動變阻器上的分壓保持不變，需要電壓表的電阻遠(yuǎn)大于變阻器的電阻，故變阻器選阻值小的，故選滑動變阻器R1；（1）實(shí)物圖連接如圖所示：（3）電壓表和電阻箱整體分壓不變，故：U=U′+?R代入數(shù)據(jù)，有：1．5=1+×3解得：RV=1510Ω考點(diǎn)：測量電壓表的內(nèi)阻【名師點(diǎn)睛】本題是半偏法測電阻原理的改編，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合歐姆定律進(jìn)行分析，在變阻器選擇上，要從減小系統(tǒng)誤差的角度進(jìn)行分析，不難．12、變阻器消耗的功率0.0062-0.00631.0或1.1VABD1.2×10-4J0.48％【解題分析】

（1）[1][2]．圖乙中坐標(biāo)表示的物理量UI的意義是變阻器消耗的功率，由圖可知，磁鐵穿過螺線管的過程中，UI的峰值約為0.0063W。（2）[3]．由UI-t曲線可知線圈的最大輸出功率為：P出=0.0063W線圈輸出功率表達(dá)式為：P出＝I2R根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I（r+R）聯(lián)立將r=40Ω，R=20Ω代入得：E=1.1V（2）[4]．A．磁鐵進(jìn)入線框時，磁通量增大，當(dāng)磁鐵從線框出來時，磁通量減小，故A正確；

BC．當(dāng)h減小時，磁鐵進(jìn)入線框的速度減小，導(dǎo)致線框中磁通量的變化率減小，因此兩個峰值都會減小，且兩個峰值不可能相等，故B正確，C錯誤；

D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大，本題中滑動變阻器的最大阻值與內(nèi)阻相等，因此增大滑動變阻器阻值，兩個峰值都會增大，故D正確。

故選ABD.

（3）[5]．下落過程減小的重力勢能為：EP=mgh=0.025J根據(jù)圖象物理意義可知：圖象與橫軸圍成面積大小等于下落過程中電源的輸出電能：所以總能量為：[6]．重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率為：四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)100m；(2)10m，6×104J【解題分析】

(1)鹽水電阻由電阻定律、