河北省張家口市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題 含解析

2024-2025學(xué)年第一學(xué)期11月高二期中考試物理注意事項(xiàng)：1.本試卷考試時(shí)間為75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡相應(yīng)的位置。一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求的。1.一組鉛蓄電池的電動勢為5.0V，內(nèi)阻不為零，下列說法不正確的是（）A.電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池能把5.0J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電動勢的單位與電勢、電勢差的單位相同，但物理意義不同C.電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部靜電力做功為5.0JD.該鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功不一定比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的多【答案】C【解析】【詳解】AC．電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿牧繛榧措娐分忻客ㄟ^1C電荷量，鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功為5.0J，選項(xiàng)A正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；B．電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量；電勢差表征的是電場力做功的能力，在電路中將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的物理量。電動勢單位與電勢差相同，但意義不同，故B正確；D．電源內(nèi)非靜電力做功蓄電池電動勢雖然大于一節(jié)干電池的電動勢，但是該鉛蓄電池內(nèi)部非靜電力做功不一定比一節(jié)干電池的多，選項(xiàng)D正確，不符合題意。故選C。2.北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是半徑為R的圓形軌道，當(dāng)環(huán)中電子以速率v沿軌道做勻速圓周運(yùn)動時(shí)形成的電流為I，已知電子電荷量為e，則環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】電子運(yùn)動的周期等效電流解得故選B。3.如圖所示的閉合電路，電源的電動勢E、內(nèi)阻r保持不變，為定值電阻，水平放置的平行板電容器中間有一帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將滑動變阻器的滑片向a端滑動，電表為理想電表，則（）A.電流表的示數(shù)增大 B.帶電質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動C.電容器的電容減小 D.電源的輸出功率減小【答案】A【解析】【詳解】A．將滑動變阻器的滑片向a端滑動，則的阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，即電流表示數(shù)增大，R1以及電源內(nèi)阻上的電壓增大，則的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，選項(xiàng)A正確；B．電容器兩板間電壓變小，則兩板間場強(qiáng)變小，帶電質(zhì)點(diǎn)P所受的向上的電場力變小，則將向下運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；C．根據(jù)可得電容器的電容不變，故C錯誤；D．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源輸出功率最大，但本題不知、的具體值，所以無法判斷將滑動變阻器的滑片向a端滑動，電源輸出功率的變化情況，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，圖中五點(diǎn)均在勻強(qiáng)電場中，它們分別是一個半徑的圓上四個等分點(diǎn)和圓心。已知電場線與圓所在平面平行。下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度的大小為2V/cm B.O點(diǎn)的電勢為4VC.O點(diǎn)的場強(qiáng)方向指向a點(diǎn) D.電子從a點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)，電場力做功為【答案】A【解析】【詳解】ABC．圓心O的電勢則O點(diǎn)和c點(diǎn)連線為等勢線，則場強(qiáng)方向沿dO指向O點(diǎn)，電場強(qiáng)度的大小為選項(xiàng)A正確，BC錯誤；D．a(chǎn)O兩點(diǎn)電勢相等，可知電子從a點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)，電場力做功為零，選項(xiàng)D錯誤。故選A。5.在如圖所示的圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，曲線Ⅱ?yàn)槟骋恍襞軱的伏安特性曲線，曲線Ⅱ與直線Ⅰ的交點(diǎn)坐標(biāo)為（1.5A，0.75V），該點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（1.0A，0），用該電源直接與小燈泡L連接成閉合電路，由圖像可知（）A.電源內(nèi)阻為0.5Ω B.電源的路端電壓為1.5VC.電源的輸出功率為1.125W D.電源的效率為75%【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)U=E-Ir可知電源內(nèi)阻為電動勢E=3V選項(xiàng)A錯誤；B．兩條圖像交點(diǎn)的縱坐標(biāo)等于路端電壓，可知電源的路端電壓等于0.75V，選項(xiàng)B錯誤；C．電源的輸出功率為P=IU=1.5×0.75W=1.125W選項(xiàng)C正確；D．電源的效率為選項(xiàng)D錯誤。故選C。6.生活在尼羅河的反天刀魚，它的器官能在其周圍產(chǎn)生電場，電場線分布如圖所示，M、N、P為電場中的點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.M點(diǎn)電場強(qiáng)度小于N點(diǎn)電場強(qiáng)度B.M點(diǎn)電勢大于N點(diǎn)電勢、大于P點(diǎn)電勢C.某帶電小顆粒只在電場力作用下從N點(diǎn)沿虛線軌跡運(yùn)動到M點(diǎn)，電場力對小顆粒做正功D.某帶電小顆粒只在電場力作用下從M點(diǎn)由靜止釋放，帶電小顆粒將沿電場線做勻加速直線運(yùn)動【答案】C【解析】【詳解】A．N點(diǎn)周圍電場線比M點(diǎn)周圍電場線稀疏，所以N點(diǎn)電場強(qiáng)度小于M點(diǎn)，故A錯誤；B．無窮遠(yuǎn)處電勢為零，根據(jù)沿電場線電勢降低可知P點(diǎn)電勢為正，N點(diǎn)電勢為負(fù)，所以P點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢，且M點(diǎn)電勢小于N點(diǎn)電勢，故B錯誤；C．小顆粒所受電場力指向軌跡凹側(cè)，所以小顆粒帶正電，小顆粒只在電場力作用下從N點(diǎn)沿虛線軌跡運(yùn)動到M點(diǎn)，電勢能減少，電場力對小顆粒做正功，故C正確；D．帶電小顆粒只在電場力作用下從M點(diǎn)由靜止釋放，因?yàn)樵撾妶霾皇莿驈?qiáng)電場，所以帶電小顆粒不會沿電場線做勻加速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，正三角形三個頂點(diǎn)固定三個等量電荷，其中A、B帶正電，C帶負(fù)電，O為AB邊中點(diǎn)，M、N為AB邊的四等分點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零B.M、N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同C.一負(fù)電荷從M點(diǎn)移動到O點(diǎn)其電勢能減小D.一正電荷在M點(diǎn)的電勢能與在N點(diǎn)的電勢能相等【答案】D【解析】【詳解】A．A與B電荷在O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，合場強(qiáng)為0，C在O點(diǎn)場強(qiáng)方向豎直向上，所以O(shè)點(diǎn)電場強(qiáng)度不為零，故A錯誤；B．根據(jù)場強(qiáng)疊加以及對稱性可知，M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，故B錯誤；C．因負(fù)電荷從M到O，因A、B兩電荷的合力對負(fù)電荷的庫侖力從O指向M，則該力對負(fù)電荷做負(fù)功，C點(diǎn)的負(fù)電荷對該負(fù)電荷做負(fù)功，可知三個電荷對該負(fù)電荷的合力對其做負(fù)功，則該負(fù)電荷從M點(diǎn)移動到O點(diǎn)其電勢能增大，故C錯誤；D．因在A、B處的正電荷在M、N兩點(diǎn)的合電勢相等，在C點(diǎn)的負(fù)電荷在M、N兩點(diǎn)的電勢也相等，則M、N兩點(diǎn)電勢相等，根據(jù)可知一正電荷在M點(diǎn)的電勢能與在N點(diǎn)的電勢能相等，故D正確。故選D。8.在如圖所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流，，。下列說法正確的是（）A.當(dāng)和均斷開時(shí)，改裝成的表是電壓表，量程為10VB.當(dāng)和均斷開時(shí)，改裝成的表是電壓表，量程為1VC.當(dāng)和均閉合時(shí)，改裝成表是電流表，量程為100mAD.當(dāng)和均閉合時(shí)，改裝成的表是電流表，量程為1A【答案】AD【解析】【詳解】AB．當(dāng)和S2均斷開時(shí)，電流表G與電阻R1串聯(lián)，則改裝成的表是電壓表，量程為故A正確，B錯誤；CD．當(dāng)和S2均閉合時(shí)，電流表G與電阻R2并聯(lián)，則改裝成的表是電流表，量程為故D正確，C錯誤。故選AD。9.如圖所示，兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器，極板N與靜電計(jì)金屬球相連，極板M和靜電計(jì)的外殼均接地，用靜電計(jì)測量平行板電容器兩極板間的電勢差U。在兩極板相距為d時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，保持電容器所帶的電荷量Q不變，下面的操作中能使靜電計(jì)指針張角變大的是（）A.僅將M板向左平移再向上平移B.僅增加極板帶電荷量C.僅在M、N之間插入有機(jī)玻璃板（相對介電常數(shù)大于1）D.僅在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸【答案】AB【解析】【詳解】A．根據(jù)，解得若將M板向左平移再向上平移，則先增大極板間距，后減小極板正對面積，可知，電勢差增大，即靜電計(jì)指針張角變大，故A正確；B．根據(jù)可知，僅增加極板帶電荷量，電容一定，則電勢差增大，即靜電計(jì)指針張角變大，故B正確；C．結(jié)合上述可知，僅在M、N之間插入有機(jī)玻璃板，介電常數(shù)增大，電勢差減小，即靜電計(jì)指針張角變小，故C錯誤；D．僅在M、N之間插入金屬板，即插入導(dǎo)體，可以等效為減小極板之間的間距，結(jié)合上述可知，電勢差減小，即靜電計(jì)指針張角變小，故D錯誤。故選AB。10.如圖所示，示波管由電子槍、豎直方向偏轉(zhuǎn)電極、水平方向偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。電極的長度為l、間距為d、極板間電壓為U，極板間電壓為零，電子槍加速電壓為10U。電子剛離開金屬絲的速度為零，從電子槍射出后沿方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極。已知電子電荷量為e，質(zhì)量為m，則電子（）A.從電子槍射出時(shí)的速度大小為B.在極板間受到電場力做的功C.在極板間動量變化量的大小為D.打在熒光屏上時(shí)，其速度方向與連線夾角的正切【答案】BD【解析】【詳解】A．由動能定理有得從電子槍射出時(shí)的速度大小為故A錯誤；B．由牛頓第二定律可得，在XX′極板間的加速度大小電子電極XX′間運(yùn)動時(shí)，有XX′電場方向位移x=電場力做功聯(lián)立得故B正確；C．在XX′極板間受到電場力的沖量大小由動量定律有在極板間動量變化量的大小為，故C錯誤；D．XX′電場方向速度打在熒光屏?xí)r，其速度方向與OO′連線夾角α的正切聯(lián)立得D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5道小題，共54分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分；有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為__________mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為__________mm；（3）現(xiàn)已知圓柱體的電阻大約是200Ω，該同學(xué)用伏安法精確測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：A.待測圓柱體電阻RB.電流表（量程0~10mA，內(nèi)阻約50Ω）C.電流表（量程0~20mA，內(nèi)阻約30Ω）D.電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約10kΩ）E.電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約25kΩ）F.直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）G.滑動變阻器（阻值范圍0~15Ω，允許通過的最大電流2.0A）H.滑動變阻器（阻值范圍0~2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）I開關(guān)S，導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇________（選填“”或“”），并采用________（選填“分壓”或“限流”）式接法；電壓表選擇；電流表應(yīng)選________（選填“”或“”），并采用________（選填“內(nèi)”或“外”）接法。（4）通過分析，在本實(shí)驗(yàn)中電阻率的測量值________真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮浚?）50.80（2）3.775（3）①.②.分壓③.④.外（4）小于【解析】【小問1詳解】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為【小問2詳解】螺旋測微器的讀數(shù)為【小問3詳解】[1][2]為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動變阻器采用分壓式連接，實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇最大阻值較小的；[3]電阻的阻值大約為200Ω，電源電動勢為4V，電壓表應(yīng)選：V1，流經(jīng)R的最大電流約為則電流表應(yīng)選A2；[4]因?yàn)樗噪娏鞅響?yīng)采用外接法。【小問4詳解】電流表采用外接法，則電流的測量值偏大，根據(jù)可知電阻的測量值偏小，根據(jù)可知電阻率的測量值偏小。12.某同學(xué)要測量“水果電池”電動勢和內(nèi)阻，提供下列儀器：A．待測“水果電池”（電動勢E約為1.5V，內(nèi)阻r約為100Ω）B．毫安表A（量程0~5mA，內(nèi)阻為RA=60Ω）C．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約5kΩ）D．電阻箱R1（0~99.9Ω）E．滑動變阻器R（0~1000Ω）F．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）由于毫安表的量程太小，該同學(xué)用電阻箱R1與毫安表A并聯(lián)，將其量程擴(kuò)大為15mA，則電阻箱R1需接入阻值為________Ω；（2）用改裝后的電流表完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的________（選填“甲”或“乙”）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U?I圖線，如圖丙所示。由圖線可得，“水果電池”的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?0②.乙③.1.60④.86.7【解析】【詳解】（1）[1]由并聯(lián)電路的規(guī)律可得解得（2）[2]由于電流表內(nèi)阻已知，因此采用電流表外接，電流表分壓的誤差就可以避免了，故選乙電路。（3）[3][4]改裝后電流表的內(nèi)阻為則由閉合電路歐姆定律可得變形可得由圖像可得解得13.如圖所示的電路中，電源輸出電壓U。恒定，定值電阻r的阻值為5Ω，L為標(biāo)有“3V，1.5W”的小燈泡，滑動變阻器的總阻值為30Ω，總長度為l，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P位于距a端處時(shí)，燈泡L恰能正常發(fā)光，此時(shí)理想電壓表的示數(shù)為23V。求：（1）電源的電壓；（2）此時(shí)電阻消耗的功率?！敬鸢浮浚?）27V（2）3.2W【解析】【小問1詳解】燈泡L的電阻燈泡正常發(fā)光時(shí)與滑動變阻器左端Ra部分并聯(lián)，則Ra的電流通過右端Rb電流Ib＝電源電壓【小問2詳解】電壓表兩端電壓U＝UL＋I(xiàn)b(Rb＋Rx)解得Rx＝5Ω此時(shí)電阻消耗的功率14.如圖為汽車啟動電路原理圖，汽車電動機(jī)啟動時(shí)車燈會瞬間變暗。在打開車燈的情況下，電動機(jī)未啟動時(shí)電流表的示數(shù)為2.5A，電動機(jī)啟動時(shí)電流表的示數(shù)為7.5A。已知電源的電動勢為12.5V，內(nèi)阻為1Ω，設(shè)電流表的內(nèi)阻不計(jì)、車燈的電阻不變，求：（1）車燈的電阻；（2）打開車燈、電動機(jī)啟動時(shí)，電動機(jī)的輸入功率；（3）打開車燈、電動機(jī)啟動時(shí)，電源的工作效率?！敬鸢浮浚?）4Ω（2）31.25W（3）40%【解析】【小