江西省吉安市四校2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題含解析

PAGE17-江西省吉安市四校2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題（含解析）一、選擇題（每小題4分，共40分。第1－6題單選，第7－10題多選。）1.如圖所示，為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為表筆插孔，下列說法中正確的是（）A.a孔插黑表筆B.測量前必需電阻調(diào)零，而且每測量一次電阻都要重新電阻調(diào)零C.用×10Ω擋測量時，指針指在刻度20～40的正中心，則被測電阻的阻值為300ΩD.用×100Ω擋測量時，若指針偏轉(zhuǎn)較小，應(yīng)換用×1kΩ擋【答案】D【解析】【詳解】A．由圖示可知，a插孔與內(nèi)置電源負(fù)極相連，則a插孔是“+”插孔，a孔應(yīng)接紅表筆，故A錯誤；B．每次換檔時均要進(jìn)行歐姆調(diào)零，只要不換檔，不須要進(jìn)行歐姆調(diào)零；故B錯誤；C．歐姆表的刻度盤不勻稱，左側(cè)密集，右側(cè)較稀，故用×10Ω擋測量時，指針指在刻度20～40的正中心，此時則被測電阻的阻值不等于300Ω；故C錯誤；D．用×100Ω擋測量時，若指針偏轉(zhuǎn)較小，說明所選檔位太小，故應(yīng)換用×1kΩ擋；故D正確。2.如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則下列關(guān)于穿過平面的磁通量的狀況中，不正確的是()A.如圖所示位置時等于BSB.若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，磁通量BSC.若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，磁通量為零D.若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量改變?yōu)?BS【答案】B【解析】【分析】圖示時刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時，線圈在磁場垂直方投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個投影面積的乘積．線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，磁通量為0，磁通量的改變量大小等于初末位置磁通量之差．【詳解】A項：線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS，故A正確；B項：使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則在磁場方向的投影面積為S/2則磁通量為BS/2，故B錯誤；C項：線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°的過程中，S垂直磁場方向上的投影面積漸漸減小，故磁通量漸漸減小，當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，磁通量為0，故C正確；D項：從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量改變△?=BS-（-BS）=2BS，故D正確．本題選錯誤的，故選B．【點睛】本題要知道對于勻強(qiáng)磁場中磁通量計算的一般公式φ=BScosθ，θ是線圈與磁場垂直方向的夾角．夾角改變，磁通量也會改變，留意磁通量要分清穿過線圈的正反面．3.在如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中，四個志向電表的示數(shù)都發(fā)生改變.圈乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況，以下說法不正確的是A.圖線a表示的懸電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況C.此過程中電壓表V1示數(shù)的改變量ΔU1和電流表示數(shù)改變量ΔI的比值變大D.此過程中電壓表V3示數(shù)的改變最ΔU2和電流表示數(shù)改變量ΔI的比值不變【答案】C【解析】【詳解】AB.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流減小，可知路端電壓增大，即知電壓表V1示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)減小，電壓表V3的示數(shù)增大，則知，圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況，圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況，故AB項與題意不相符；C.由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir，則保持不變，故C項與題意相符；D.由閉合電路歐姆定律得U3=E-I（r+R1），則保持不變，故D項與題意不相符．4.如圖所示，abcd是一個用粗細(xì)勻稱、同種材料的導(dǎo)線彎折成的長方形線框，線框豎直放置，ab長度為L，bc長度為．勻強(qiáng)磁場的方向垂直于金屬框平面對里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．若金屬框a、b兩端與恒壓電源相連，電流方向如圖所示，若通過ab邊的電流大小為，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為A.，方向豎直向上 B.2BIL，方向豎直向上C.，方向豎直向下 D.3BIL，方向豎直向下【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，邊ab（cd）的長度是邊ad（bc）長度的2倍，所以邊ab（cd）的電阻是邊ad（bc）電阻的2倍，由并聯(lián)關(guān)系可知，通過adcb支路的電流為，所以邊dc所受安培力大小為方向豎直向上，邊ab所受安培力大小為Fab=BIL方向豎直向上，邊ad和邊bc所受安培力的合力為零，所以金屬框所受安培力大小為方向豎直向上．A．A項與上述分析結(jié)論相符，故A正確；B．B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C．C項與上述分析結(jié)論不相符，故C錯誤；D．D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤．5.如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線a、b、c平行水平放置，其橫截面恰好位于等邊三角形的三個頂點，導(dǎo)線a、b固定在同一豎直面內(nèi)，導(dǎo)線a中的電流方向垂直紙面對里，導(dǎo)線b中的電流方向垂直紙面對外，已知導(dǎo)線a、b中的電流在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為；導(dǎo)線c中的電流方向垂直紙面對里，電流大小為I，長度為L，質(zhì)量為m，在粗糙水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，下列說法正確的是A.導(dǎo)線c所受安培力的大小為B.導(dǎo)線c受到的靜摩擦力方向向右C.導(dǎo)線c對水平面的壓力大小為D.若僅將導(dǎo)線b中的電流反向，則導(dǎo)線c所受安培力的大小為【答案】C【解析】【詳解】ABC.由右手螺旋定則可知導(dǎo)線a、b分別在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場方向的夾角為120°，依據(jù)平行四邊形定則可知合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向左，由左手定則可知導(dǎo)線c受到的安培力方向豎直向上，大小為，依據(jù)平衡條件可知水平方向不受靜摩擦力，豎直方向上導(dǎo)線c對水平面的壓力大小為，故選項AB錯誤，C正確；D.當(dāng)導(dǎo)線b中的電流反向時，導(dǎo)線b在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場方向反向，合磁場方向豎直向下，大小為，則導(dǎo)線c受到的安培力大小為，故選項D錯誤．6.某課外探究小組用如圖所示試驗裝置測量學(xué)校所在位置的地磁場的水平重量Bx．將一段瘦長直導(dǎo)體棒南北方向放置，并與開關(guān)、導(dǎo)線、電阻箱和電動勢為E、內(nèi)阻為R的電源組成如圖所示的電路．在導(dǎo)體棒正下方距離為L處放一小磁針，開關(guān)斷開時小磁針與導(dǎo)體棒平行，現(xiàn)閉合開關(guān)，緩慢調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，發(fā)覺小磁針漸漸偏離南北方向，當(dāng)電阻箱接入電路的電阻值為5R時，小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°．已知通電長直導(dǎo)線四周某點磁感應(yīng)強(qiáng)度為（式中I為通過導(dǎo)線的電流強(qiáng)度，r為該點到通電長直導(dǎo)線的距離，k為比例系數(shù))，導(dǎo)體棒和導(dǎo)線電阻均可忽視不計，則該位置地磁場的水平重量大小為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由歐姆定律可得電路中的電流值：，由題目中給出的公式可得小磁針處電流產(chǎn)生的磁場：，由小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°可得：，解得地磁場的水平重量大?。?，故A正確，BCD錯誤．7.一根粗細(xì)勻稱的金屬導(dǎo)線，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線勻稱拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則此時（）A.該金屬導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍B.該金屬絲的電阻率變?yōu)樵瓉?倍C.自由電子定向移動的平均速率為D.通過金屬導(dǎo)線的電流為【答案】CD【解析】【詳解】AD．將金屬導(dǎo)線勻稱拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋叮罁?jù)電阻定律分析得到，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，電壓U恒定不變，依據(jù)歐姆定律可知，電流I變?yōu)樵瓉淼模蔄錯誤，D正確；B．金屬絲的電阻率與金屬絲的長度無關(guān)，所以電阻率不變，故B錯誤；C．電流的微觀表達(dá)式I=nevS，其中n、e不變，電流I為原來的，橫截面積S變?yōu)樵瓉淼谋?，，則自由電子定向移動的平均速率為，故C正確。8.a和b是點電荷電場中的兩點，如圖所示，a點電場強(qiáng)度Ea與ab連線夾角為60°，b點電場強(qiáng)度Eb與ab連線夾角為30°，則關(guān)于此電場，下列分析正確的是（）A.這是一個正點電荷產(chǎn)生的電場B.這是一個負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場C.Ea：Eb=：1DEa：Eb=3：1【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)點電荷的電荷量為Q，將Ea、Eb延長相交，交點即為點電荷Q的位置，如圖所示，可知Q為負(fù)電荷，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)a、b兩點到Q的距離分別為ra和rb，由幾何學(xué)問得到：依據(jù)電場強(qiáng)度的公式可知，故C錯誤，D正確。9.靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線．下列說法正確的是（）A.x軸上x1與x2之間的電場強(qiáng)度小于x3與x4之間的電場強(qiáng)度B.正電荷沿x軸從0移到x1的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加C.負(fù)電荷沿x軸從x3移到x4的過程中，電場力不做功，電勢能不變D.電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3，電場力做功為q（φ2－φ1）【答案】BC【解析】【分析】依據(jù)，圖象斜率表示電場強(qiáng)度，沿著電場線電勢降低，電場力做功等于電勢能的減小量；【詳解】A、圖象φ-x的斜率表示電場強(qiáng)度，即x軸上x1與x2之間的電場強(qiáng)度等于x3與x4之間的電場強(qiáng)度，都為零，故選項A錯誤；B、由圖像可知：沿x軸從0移到x1的過程中電勢上升，故電場力對正電荷做負(fù)功，電勢能增加，故選項B正確；C、由于x3與x4之間斜率為零，即場強(qiáng)為零，故在此過程中電場力對負(fù)電荷不做功，電勢能不變，故選項C正確；D、電荷量為＋q的電荷沿x軸從x1移到x3，電場力做功為，故選項D錯誤．【點睛】該題能夠從圖中可知，0與x1之間的電勢上升，x1與x2之間電場強(qiáng)度為零，x2與x3之間的電勢降低，x3移到x4之間電場強(qiáng)度為零，這是解題的關(guān)鍵．10.如圖所示，平行金屬板A、B水平放置，將其與志向二極管串聯(lián)在電源兩端，一個帶電微粒從P點以肯定的初速度平行于極板射入兩板間，粒子恰能做直線運(yùn)動，則下列說法正確的是A.微粒肯定帶負(fù)電B.增大微粒的速度，微粒將向上偏轉(zhuǎn)C.將A板向下移，粒子將向上偏轉(zhuǎn)D.將B板向下移，粒子將向下偏轉(zhuǎn)【答案】AC【解析】【詳解】A.微粒受向上的電場力，而電容器A板帶正電，可知粒子帶負(fù)電，選項A正確；B.增大微粒的速度，微粒豎直方向受力仍平衡，即仍沿直線運(yùn)動，選項B錯誤；C.將A板向下移，兩板距離減小，則電容器的電容變大，電容器充電，兩板場強(qiáng)變大，則粒子受向上的電場力變大，則粒子將向上偏轉(zhuǎn)，選項C正確；D.將B板向下移，兩板間距變大，則電容器的電容減小，則電容器應(yīng)當(dāng)放電，但是由于二極管有單向?qū)щ娦允沟秒娙萜鞑荒芊烹?，則電容器電量不變，場強(qiáng)不變，則粒子將仍沿直線運(yùn)動，選項D錯誤.二、試驗題（每空2分，共16分。）11.圖甲游標(biāo)卡尺的示數(shù)L=________mm；圖乙螺旋測微器的示數(shù)D=_________mm．【答案】(1).102.30mm(2).4.700mm【解析】【詳解】[1]甲是20分度的卡尺，其精確度為0.05mm，主尺讀數(shù)為：102mm，游標(biāo)上第6個刻度與上面對齊，讀數(shù)為：故最終讀數(shù)為[2]螺旋測微器：固定刻度為4.5mm，可動刻度為20.0×0.01mm=0.200mm則讀數(shù)為4.700mm。12.小明同學(xué)想測量某電阻元件正常工作下的阻值RL，已知該元件電阻約為2Ω，額定電流為1A．在保證器材平安的狀況下，盡量精確的測量RL．可供運(yùn)用的器材有：A.電流表A1：量程0—0.6A(內(nèi)阻RA1為1Ω)B.電流表A2：量程0—3A(內(nèi)阻RA2約為0.5Ω)C.電壓表V1：量程0—3V(內(nèi)阻RV1約為3KΩ)D.電壓表V2：量程0—15V(內(nèi)阻RV2約為15KΩ)E.定值電阻R1=1ΩF.定值電阻R3=1KΩG.滑動變阻器R：0—5ΩH.蓄電池E：電動勢10V，不計內(nèi)阻I.導(dǎo)線，電鍵S(1)電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________(填寫器材前面的字母序號)(2)畫出電路圖，并標(biāo)上元件對應(yīng)的符號；(3)正確連接電路后，當(dāng)電流表示數(shù)為___________A，元件正常工作．此時電壓表示數(shù)如右上圖，請讀出此時電壓表的示數(shù)___________V，則此元件的電阻為___________Ω．(計算結(jié)果保留2位小數(shù))【答案】(1).A(2).C(3).0.50(4).2.53-2.57(5).2.03-2.07【解析】【詳解】（1）的額定電流為1A，從平安性和精確性兩方面考慮，兩個電流表均不滿意要求，故要進(jìn)行電表的改裝，電流表量程較小，且知道內(nèi)阻，故把改裝能達(dá)到要求，電流表和改裝成量程為1.2A的電流表，滿意要求，電流表選，故選A；由于的額定電流為1A，兩端的最大電壓約為2V，故電壓表選擇，故選C；（2）的量程是，小于電源的電動勢,從平安性的角度考慮，應(yīng)采納分壓式解法，考慮到知道電流表的內(nèi)阻，采納電流表內(nèi)接法可以消退系統(tǒng)誤差，電路圖如下圖所示：（3）當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.5A時，電阻兩端達(dá)到額定電流1A，正常工作．估算電流的最大值，，由于只有電流表知道內(nèi)阻，由圖可知電壓表的讀數(shù)為2.53-2.57V，由，代入數(shù)據(jù)可得：三、計算題（第13、14題各10分，第14、15題各12分，共44分。）13.在如圖所示的電路中，定值電阻R1=1.4Ω、R2=0.5Ω，電源內(nèi)阻r=0.6Ω，電容器的電容C=100μF．當(dāng)開關(guān)S斷開時，電容器上容納的電荷量Q=3×10-4C，志向電流表A的示數(shù)I=1.5A．求：(1)電阻R3的阻值；(2)電源電動勢E及電源的效率；(3)當(dāng)開關(guān)S閉合時，電容器充電還是放電？從開關(guān)S閉合到電路穩(wěn)定的過程中，電容器上所帶電荷量改變了多少？【答案】(1)2(2)E=6V，(3)電容器放電，2×10-4C【解析】【詳解】(1)閉合開關(guān)S后電路穩(wěn)定時，電容器兩極之間的電壓電容器兩板間的電壓等于電阻R3兩端的電壓，所以電阻(2)由閉合電路的歐姆定律可得電源的效率(3)閉合開關(guān)S后R2與R3并聯(lián)，則總電流并聯(lián)部分的電壓可知電容器兩極之間的電壓減小，則電容器放電，電容器極板上電荷量的改變14.如圖所示一輛電動自行車，它的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表，質(zhì)量為M=70kg的人騎此電動自行車沿平直馬路行駛，所受阻力f恒為車和人總重的k=0.02倍．取g=10m/s2，求：(1)此車永磁鐵電機(jī)在額定電壓下正常工作時的總功率和效率．(2)該永磁鐵電機(jī)線圈的電阻是多少？(3)僅在永磁鐵電機(jī)以額定功率供應(yīng)動力的狀況下，人騎車行駛的最大速度．規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁體電機(jī)車型26″電動自行車額定輸出功率100W整車質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流3.5A【答案】(1)140W，(2)(3)5m/s【解析】【詳解】(1)由表可知，電機(jī)的額定電壓為U0=40V、額定電流為I0=3.5A，所以電機(jī)正常工作時輸入功率為又因電機(jī)的輸出功率為，所以電機(jī)的效率為(2)依據(jù)功率關(guān)系可得解得(3)行駛時所受阻力為當(dāng)達(dá)到最大速度vm時，應(yīng)有：所以最大速度15.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1＝2E的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2＝3E的勻強(qiáng)電場，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，重力不計)無初速度地放入電場E1中的A點，最終電子打在右側(cè)的屏上，A點到MN的距離為，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：(1)電子到MN的速度大??；(2)電子從釋放到打到屏上所用的時間；(3)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ；(4)電子打到屏上的點P′到點O的距離x.【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】【詳解】(1)電子在電場E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由動能定理得：解得：(2)電子在電場E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)加速度為a1，時間為t1，由牛頓其次定律得：電子進(jìn)入電場E2時的速度為：v0=a1t1，則進(jìn)入電場E2到PQ水平方向做勻速直線運(yùn)動，時間