湖北省襄陽市宜城棗陽襄州曾都一中四校2024-2025學年高二物理上學期期中試題含解析

PAGE15-湖北省襄陽市宜城、棗陽、襄州、曾都一中四校2024-2025學年高二物理上學期期中試題（含解析）一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。其中1-6題為單選題，7-10題為多選題，多選題全部選對得4分，選對但不全者得2分，有選錯的得0分。）1.在物理學發(fā)展過程中，很多科學家做出了貢獻。下列說法不正確的是()A.庫侖在前人工作的基礎上總結出庫侖定律B.美國物理學家密立根利用油滴試驗比較精確地測定了電子的電荷量C.最初是焦耳用試驗干脆測得的用于計算電熱的關系式D.奧斯特發(fā)覺了電磁感應現(xiàn)象，并提出了力線的概念，他認為正是通過場（力線）把電作用與磁作用傳遞到別的電荷或磁體【答案】D【解析】【詳解】A．庫侖在前人工作的基礎上總結出庫侖定律，選項A正確，不符合題意；B．美國物理學家密立根利用油滴試驗比較精確地測定了電子的電荷量，選項B正確，不符合題意；C．最初是焦耳用試驗干脆測得的用于計算電熱的關系式，選項C正確，不符合題意；D．法拉第發(fā)覺了電磁感應現(xiàn)象，并提出了力線的概念，他認為正是通過場（力線）把電作用與磁作用傳遞到別的電荷或磁體，選項D錯誤，符合題意。2.如圖所示，正點電荷放在O點，圖中畫出它產(chǎn)生的電場的六條對稱分布的電場線。以水平電場線上的點為圓心畫一個圓，與電場線分別相交于a、b、c、d、e，下列說法正確的是（）A.c、d兩點的電場強度相同B.a點電勢低于b點電勢C.電子沿圓周由d運動到b，電場力做正功，電勢能削減D.b、c兩點間電勢差高于e、d兩點間電勢差【答案】B【解析】【詳解】A．由圖看出，c、d兩點電場強度的大小相等，但方向不同，而電場強度是矢量，所以c、d兩點的電場強度不同，故A錯誤；B．依據(jù)順著電場線電勢漸漸降低可知，離點電荷O越遠，電勢越低，故a點電勢低于b點電勢。故B正確。C．沿圓周由d點運動到b點，電勢先上升后降低，電子沿圓周由d到b，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增加，故C錯誤；D．依據(jù)對稱性可知，d、c的電勢相等，同理b、e的電勢相等。所以b、c兩點間電勢差與e、d兩點間電勢差相等，故D錯誤。3.某試驗小組在一次探討電磁感應的試驗中，先后以速度v和3v勻速把一單匝正方形線圈拉出如圖所示的有界勻強磁場區(qū)域，在先后拉出磁場的過程中()A.線圈中的感應電流之比B.線圈中感應電流之比C.通過線圈某截面電荷量之比D.通過線圈某截面電荷量之比【答案】B【解析】【詳解】AB．先后以速度v和3v勻速把一單匝正方形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域，依據(jù)E=BLv，知感應電動勢之比1：3，感應電流，則感應電流之比為1：3．故A錯誤，B正確。CD．依據(jù)，知通過某截面的電荷量之比為1：1．故CD錯誤。4.如圖所示，有一根直導線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內，且和水平向右的勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上，磁感應強度數(shù)值最小的點是（）A.a點B.b點C.c點D.d點【答案】C【解析】【詳解】如圖；

在a點，通電導線產(chǎn)生的磁場與勻強磁場的方向相同，疊加后磁感應強度數(shù)值最大；

在c點，通電導線產(chǎn)生的磁場與勻強磁場的方向相反，疊加后磁感應強度數(shù)值最小。

A．a(chǎn)點，與結論不相符，選項A錯誤；B．b點，與結論不相符，選項B錯誤；C．c點，與結論相符，選項C正確；D．d點，與結論不相符，選項D錯誤；5.質譜儀可用來分析同位素，也可以用來分析比質子重很多倍的離子?，F(xiàn)在用質譜儀來分析比質子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質子在入口處從靜止起先被加速電場加速，經(jīng)勻強磁場偏轉后從出口P離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止起先被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強磁場偏轉后仍從P點離開磁場，需將磁感應強度增加到原來的11倍。此離子和質子的質量之比為（）A.11B.12C.144D.121【答案】D【解析】【詳解】質量為m，帶電量為q的粒子在質譜儀中運動，則粒子在加速電場中加速運動，設粒子在磁場中運動的速度為v，應用動能定理可得：解得：粒子在磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力作向心力，則有：解得：因為離子和質子從同一出口離開磁場，所以他們在磁場中運動的半徑相等，即為：所以離子和質子的質量比m離：m質=121；A．11，與結論不相符，選項A錯誤；B．12，與結論不相符，選項B錯誤；C．144，與結論不相符，選項C錯誤；D．121，與結論相符，選項D正確；6.2024年10月1日，宏大祖國70華誕，舉國慶祝，盛大閱兵儀式在京隆重實行。當空軍司令員丁來杭上將帶著領航梯隊駕機從天安門城樓上空飛過時場面極其震撼。當飛行員駕機沿長安街由東向西方向做飛行表演時，飛行員左右兩機翼端點哪一點電勢高（）A.飛行員右側機翼電勢低，左側高B.飛行員右側機翼電勢高，左側電勢低C.兩機翼電勢一樣高D.條件不具備，無法推斷【答案】D【解析】【詳解】當飛機在北半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直重量方向豎直向下，當飛機做水平飛行時，由右手定則可判知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機的左方機翼電勢高，右方機翼電勢低；但由于是飛行表演，所以飛行角度不確定，假如倒過來飛，則方向相反，因此無法判定。A．飛行員右側機翼電勢低，左側高，與結論不相符，選項A錯誤；B．飛行員右側機翼電勢高，左側電勢低，與結論不相符，選項B錯誤；C．兩機翼電勢一樣高，與結論不相符，選項C錯誤；D．條件不具備，無法推斷，與結論相符，選項D正確；7.如圖，直線a、拋物線b和曲線c分別為某一穩(wěn)恒直流電源接在純電阻電路中的總功率P、電源內部發(fā)熱功率Pr、輸出功率PR隨電流I改變的圖象，依據(jù)圖象可知()A.電源的電動勢為3V，內阻為1ΩB.當電流為2.5A，PR=1.50WC.當外電路中的電阻為1Ω時，外電阻上消耗的功率最大2.5WD.圖象中隨意電流值對應的P、Pr、PR間的關系總滿意P=Pr＋PR【答案】AD【解析】【詳解】A．直流電源的總功率PE=EI，故圖線a的斜率等于電源的電動勢，解得：由圖線b，當I=3A時，Pr=9W，由公式Pr=I2r得：r=1Ω．故A正確；BD．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C

三點，這三點的縱坐標PA、PB、PC，則這三點的縱坐標PA、PB、PC分別是電源的總功率、電源內部的發(fā)熱功率和輸出功率，依據(jù)能量關系可知，PA=PB+PC．即P=Pr+PR，當電流為2.5A時，P=IE=7.5W，Pr=I2r=6.25W，則PR=1.25W，故B錯誤，D正確；C．當外電阻等于內阻時，電源的輸出功率最大，即外電阻消耗的功率最大，故C錯誤。8.質量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔垂直進入勻強磁場，帶電粒子僅受洛倫茲力的作用，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）。A.M帶負電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對M、N不做功D.M的運行時間大于N的運行時間【答案】AC【解析】【分析】由左手定則推斷出M帶正電荷，帶負電荷；結合半徑的公式可以推斷出粒子速度的大??；依據(jù)周期的公式可以推斷出運動的時間關系．【詳解】A：由左手定則推斷出N帶正電荷，M帶負電荷，故A正確；B：粒子在磁場中運動，洛倫茲力供應向心力，半徑為：，在質量與電量相同的狀況下，半徑大說明速率大，即M的速率大于N的速率，故B錯誤；C：洛倫茲力始終與速度的方向垂直，不做功，故C正確；D：粒子在磁場中運動半周，即時間為周期的一半，而周期為，M的運行時間等于N的運行時間，故D錯誤。9.如圖所示，三個完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置，分別處在真空、勻強磁場和勻強電場中，軌道兩端在同一高度上，P、M、N分別為軌道的最低點。三個相同的帶正電小球同時從軌道左端最高點由靜止起先沿軌道運動且均能通過最低點。如圖所示，則下列有關推斷正確的是（）A.小球第一次到達軌道最低點的速度關系B.小球第一次到達軌道最低點時對軌道的壓力關系C.小球從起先運動到第一次到達軌道最低點所用的時間關系D.三個小球到達軌道右端的高度都不相同，但都能回到原來的動身點位置【答案】B【解析】【詳解】A．在其次圖中，因為洛侖茲力總是垂直于速度方向，故洛侖茲力不做功；球下落時只有重力做功，故第一、二圖兩次機械能均守恒，由故兩次球到最低點的速度相等，第三圖中，小球下滑的過程中電場力做負功，重力做正功，所以小球在最低點的速度小于前兩個圖中的速度。即，故A錯誤；B．小球在最低點時，第一圖中重力和支持力供應向心力，即而其次圖中是重力、支持力和洛倫茲力供應向心力，即第三圖中，重力與支持力供應向心力，即則故B正確；C．第一圖和其次圖比較可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C錯誤；D．第一、二兩圖中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，動能和重力勢能之間轉換，故小球在右端都能到達高度相同，且回到原來的動身點；第三圖中，小球向右運動時電場力做負功，則在最右端時上升的高度小于第一、二圖中上升的高度，但是也能回到原動身點，選項D錯誤。10.如圖所示，相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連，電鍵S閉合后，MN間有勻強電場。一個帶電粒子垂直于電場方向從M板邊緣射人電場，恰好打在N板中心，若不計重力。下列說法正確的是()A.電鍵S閉合時，N板不動，為了使粒子剛好飛出電場，可僅將M板向上移動3dB.電鍵S閉合時，N板不動，為了使粒子剛好飛出電場，可僅將M板向上移動dC.電鍵S斷開時，M板不動，為了使粒子剛好飛出電場，可僅將N板向下移動dD.電鍵S斷開時，M板不動，為了使粒子剛好飛出電場，可僅將N板向下移動3d【答案】BD【解析】【詳解】設極板的長度為L，帶電粒子的初速度為v0，電源兩端的電壓為U。

AB．當電鍵S閉合時，N板不動，將M板向上移前：①將M板向上移動d后：設帶電粒子的水平位移大小為s，則有：②由①②聯(lián)立得到s=L則使粒子剛好飛出電場；當電鍵S閉合時，N板不動，若將M板向上移動3d，則有：③由①③得s=2L說明粒子不是剛好飛出電場，故A錯誤，B正確。CD．若S斷開，電容器板間場強不變，則帶電粒子的加速度大小不變，粒子剛好飛出電場時水平位移大小為l，設豎直位移大小為y，則有：④由①④得：y=4d則將N板向下移動3d，故C錯誤，D正確。二、試驗題11.（1）某同學在一次“測定某特別電阻元件的電阻”的試驗中，用游標卡尺測量電阻元件的長度為L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d。電阻元件長L為______cm，金屬絲的直徑d為______mm；（2）該同學用多用表歐姆檔粗測電阻，選用“×100”倍率的電阻擋估測元件電阻，發(fā)覺多用表指針偏角過大。因此他選擇“×10”倍率的電阻擋。并歐姆調零，再進行測量，之后多用表的示數(shù)如下圖所示，測量結果為R=_______Ω。【答案】(1).11.050(2).1.996(3).300【解析】【詳解】（1）[1][2]．由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為：110mm+10×0.05mm=110.50mm=11.050cm；

由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：1.5mm+49.6×0.01mm=1.996mm；

（2）[3]．由圖示表盤可知，電阻阻值為：R=30.0×10Ω=300Ω；12.一愛好小組在一次試驗中，為了測量某新型材料制成的電阻Rx的阻值(約為25Ω)，有以下一些器材可供選擇：電流表A1(量程0～50mA，內阻約5Ω)；電流表A2(量程0～3A，內阻約為0.1Ω)；電壓表V1(量程0～3V，內阻很大)；電壓表V2(量程0～15V，內阻很大)；電源E(電動勢約為2.5V，內阻約為0.2Ω)；定值電阻R(25Ω，允許最大電流0.5A)；滑動變阻器R1(0～10Ω，允許最大電流1.0A)；滑動變阻器R2(0～1kΩ，允許最大電流0.5A)；單刀單擲開關S一個，導線若干。(1)電流表應選________，電壓表應選________，滑動變阻器應選________。(填字母代號)(2)請在下面的虛線框內畫出測量電阻Rx的試驗電路圖________。(要求所測量范圍盡可能大)(3)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx＝____________?！敬鸢浮?1).A1(2).R1(3).V1(4).電路圖見解析(5).【解析】【詳解】（1）[1][2][3]．電源的電動勢E=3V，電壓表選V1．待測電阻中最大電流約為，故電流表選A1．為便利試驗操作，滑動變阻器必需分壓式接法，則應選較小阻值的，即選R1．（2）[2]．依據(jù)題意得，所以選擇電流表外接法，由于待測電阻的電壓從零起先可以連續(xù)調整，變阻器采納分壓式接法．電路圖如圖所示：（3）[3]．電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計算待測電阻阻值的表達式為三．計算題（本大題共4小題，共45分。寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位）13.太陽能是一種新能源，人造衛(wèi)星上的太陽能電池板在太空把太陽能轉化為電能，然后供衛(wèi)星內的設備運用。若每個太陽能電池的電動勢為0.40V，短路電流為0.04A，則：（1）每個電池的內阻為多少？（2）現(xiàn)用多個這種太陽能電池串聯(lián)，對標稱值為“2.4V、0.048W”的用電器供電，則須要多少個這樣的太陽能電池才能運用電器正常工作？【答案】（1）10.0Ω（2）12【解析】【詳解】（1）電池的內阻（2）“2.4V，0.048W”的用電器額定電流設共須要n個這樣電池．則nE=I1?nr+U代入解得n=1214.兩根平行、光滑斜金屬導軌相距L=0.1m，與水平面間的夾角為θ=37°，有一根質量為m=0.01kg的金屬桿ab垂直導軌搭在導軌上，勻強磁場與導軌平面垂直，磁感應強度為B=0.2T，當桿中通以從b到a的電流時，桿可靜止在斜面上，取g=10m/s2.（1）求此時通過ab桿的電流；（2）若保持其他條件不變，只是突然把磁場方向改為豎直向上，求此時桿的加速度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】（1）3A（2）；方向沿斜面對下【解析】試題分析：桿靜止在斜面上，受力平衡，桿受到重力、軌道的支持力以及安培力，依據(jù)平衡條件結合安培力公式列式求解即可；若把磁場方向改為豎直向上，對桿受力分析，依據(jù)牛頓其次定律列式求解加速度．（1）桿靜止在斜面上，受力平衡，桿受到重力、軌道的支持力以及安培力，依據(jù)平衡條件得：，解得；（2）若把磁場方向改為豎直向上，對桿受力分析，依據(jù)牛頓其次定律得：；解得，方向沿斜面對下．15.如圖，在的區(qū)域存在方向沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E（未知），在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面對外的勻強磁場。一個氦核從y軸上y=h點射出，速度方向沿x軸正方向。已知進入磁場時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標原點O處第一次射出磁場。的質量為m，電荷量為q，不計重力。求：（1）第一次進入磁場的位置到原點O的距離x；（2）在磁場中的偏轉半徑R；（3）若磁感應強度大小為B,求電場強度E的大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【詳解】（1）氦核在電場中做類平拋運動，在磁場中做圓周運動，運動軌跡如圖所示。

由題給條