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（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2025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(hào)填寫(xiě)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(gè)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(dòng)勢(shì)為5.0V，內(nèi)阻不為零，下列說(shuō)法不正確的是（）A.電路中每通過(guò)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(dòng)勢(shì)的單位與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位相同，但物理意義不同C.電路中每通過(guò)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(dòng)勢(shì)為1.5V）的多【答案】C【解析】AC．電路中每通過(guò)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^(guò)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(cuò)誤，符合題意；B．電動(dòng)勢(shì)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(shì)差表征的是電場(chǎng)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(dòng)勢(shì)單位與電勢(shì)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(dòng)勢(shì)雖然大于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)，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(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)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(dòng)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】電子運(yùn)動(dòng)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(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，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(dòng)C.電容器的電容減小 D.電源的輸出功率減小【答案】A【解析】A．將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，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(chǎng)強(qiáng)變小，帶電質(zhì)點(diǎn)P所受的向上的電場(chǎng)力變小，則將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得電容器的電容不變，故C錯(cuò)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(wú)法判斷將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，電源輸出功率的變化情況，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，圖中五點(diǎn)均在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們分別是一個(gè)半徑的圓上四個(gè)等分點(diǎn)和圓心。已知電場(chǎng)線與圓所在平面平行。下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2V/cmB.O點(diǎn)的電勢(shì)為4VC.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向指向a點(diǎn)D.電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為【答案】A【解析】ABC．圓心O的電勢(shì)則O點(diǎn)和c點(diǎn)連線為等勢(shì)線，則場(chǎng)強(qiáng)方向沿dO指向O點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為選項(xiàng)A正確，BC錯(cuò)誤；D．a(chǎn)O兩點(diǎn)電勢(shì)相等，可知電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，選項(xiàng)D錯(cuò)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】A．根據(jù)U=E-Ir可知電源內(nèi)阻為電動(dòng)勢(shì)E=3V選項(xiàng)A錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤。故選C。6.生活在尼羅河的反天刀魚(yú)，它的器官能在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N、P為電場(chǎng)中的點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度B.M點(diǎn)電勢(shì)大于N點(diǎn)電勢(shì)、大于P點(diǎn)電勢(shì)C.某帶電小顆粒只在電場(chǎng)力作用下從N點(diǎn)沿虛線軌跡運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)小顆粒做正功D.某帶電小顆粒只在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)由靜止釋放，帶電小顆粒將沿電場(chǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】A．N點(diǎn)周圍電場(chǎng)線比M點(diǎn)周圍電場(chǎng)線稀疏，所以N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于M點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知P點(diǎn)電勢(shì)為正，N點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，所以P點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)，且M點(diǎn)電勢(shì)小于N點(diǎn)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C．小顆粒所受電場(chǎng)力指向軌跡凹側(cè)，所以小顆粒帶正電，小顆粒只在電場(chǎng)力作用下從N點(diǎn)沿虛線軌跡運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力對(duì)小顆粒做正功，故C正確；D．帶電小顆粒只在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)由靜止釋放，因?yàn)樵撾妶?chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電小顆粒不會(huì)沿電場(chǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。7.如圖所示，正三角形三個(gè)頂點(diǎn)固定三個(gè)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(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.一負(fù)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)其電勢(shì)能減小D.一正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能與在N點(diǎn)的電勢(shì)能相等【答案】D【解析】A．A與B電荷在O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，合場(chǎng)強(qiáng)為0，C在O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，所以O(shè)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知，M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但是方向不同，故B錯(cuò)誤；C．因負(fù)電荷從M到O，因A、B兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫(kù)侖力從O指向M，則該力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功，C點(diǎn)的負(fù)電荷對(duì)該負(fù)電荷做負(fù)功，可知三個(gè)電荷對(duì)該負(fù)電荷的合力對(duì)其做負(fù)功，則該負(fù)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)其電勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤；D．因在A、B處的正電荷在M、N兩點(diǎn)的合電勢(shì)相等，在C點(diǎn)的負(fù)電荷在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等，則M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等，根據(jù)可知一正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能與在N點(diǎn)的電勢(shì)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(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)和均斷開(kāi)時(shí)，改裝成的表是電壓表，量程為10VB.當(dāng)和均斷開(kāi)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】AB．當(dāng)和S2均斷開(kāi)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(cuò)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(cuò)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(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)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(kāi)一定角度。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(duì)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】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(duì)面積，可知，電勢(shì)差增大，即靜電計(jì)指針張角變大，故A正確；B．根據(jù)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(shì)差減小，即靜電計(jì)指針張角變小，故C錯(cuò)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(shì)差減小，即靜電計(jì)指針張角變小，故D錯(cuò)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(zhǎng)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(kāi)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(chǎng)力做的功C.在極板間動(dòng)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】A．由動(dòng)能定理有得從電子槍射出時(shí)的速度大小為故A錯(cuò)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(dòng)時(shí)，有XX′電場(chǎng)方向位移x=電場(chǎng)力做功聯(lián)立得故B正確；C．在XX′極板間受到電場(chǎng)力的沖量大小由動(dòng)量定律有在極板間動(dòng)量變化量的大小為，故C錯(cuò)誤；D．XX′電場(chǎng)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(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位。11.某同學(xué)要測(cè)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(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_________mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為_(kāi)_________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(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：A.待測(cè)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(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）G.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）H.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）I開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)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(guò)分析，在本實(shí)驗(yàn)中電阻率的測(cè)量值________真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】（1）50.80（2）3.775（3）分壓外（4）小于【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（3）[1][2]為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動(dòng)變阻器采用分壓式連接，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)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。（4）電流表采用外接法，則電流的測(cè)量值偏大，根據(jù)可知電阻的測(cè)量值偏小，根據(jù)可知電阻率的測(cè)量值偏小。12.某同學(xué)要測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供下列儀器：A．待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R（0~1000Ω）F．開(kāi)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_(kāi)_______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(huà)出U?I圖線，如圖丙所示。由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）30（2）乙（3）1.6086.7【解析】（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(dòng)變阻器的總阻值為30Ω，總長(zhǎng)度為l，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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。【答案】（1）27V（2）3.2W【解析】（1）燈泡L的電阻燈泡正常發(fā)光時(shí)與滑動(dòng)變阻器左端Ra部分并聯(lián)，則Ra的電流通過(guò)右端Rb電流Ib＝電源電壓（2）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(dòng)電路原理圖，汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬間變暗。在打開(kāi)車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)為2.5A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)為7.5A。已知電源的電動(dòng)勢(shì)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(kāi)車燈、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（3）打開(kāi)車燈、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電源的工作效率?！敬鸢浮浚?）4Ω（2）31.25W（3）