河南省南陽(yáng)市六校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PAGEPAGE12024—2025學(xué)年(上)南陽(yáng)六校高二年級(jí)期中考試物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于電荷和靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體所帶電荷量可以是任意值B.點(diǎn)電荷就是電荷量很小的帶電體C.一個(gè)質(zhì)子所帶的電荷量等于元電荷D.電場(chǎng)線是電荷周圍客觀存在的物質(zhì)【答案】C【解析】A．物體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍，故A錯(cuò)誤；B．一個(gè)帶電體是否可以看成點(diǎn)電荷，取決于帶電體的形狀大小在研究的問(wèn)題中是否可以忽略不計(jì)，與所帶電荷量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)質(zhì)子所帶的電荷量等于元電荷，故C正確；D．電場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，但電場(chǎng)線是人為假想的，實(shí)際不存在，故D錯(cuò)誤。故選C。2.關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法正確的是（）A.穿過(guò)線圈的磁通量越大，表明磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B.線圈的面積S越大，穿過(guò)線圈的磁通量越大C.將線圈翻轉(zhuǎn)180°，穿過(guò)線圈的磁通量一定不變D.僅增加線圈的匝數(shù)，穿過(guò)線圈的磁通量一定不變【答案】D【解析】A．線圈面積不變，但線圈與磁場(chǎng)的夾角可以變化；當(dāng)相互垂直時(shí)，磁通量也可以大，故A錯(cuò)誤；B．若線圈與磁場(chǎng)平行，則線圈的面積S越大，穿過(guò)線圈的磁通量依然為0，故B錯(cuò)誤；C．將線圈翻轉(zhuǎn)180°，穿過(guò)線圈的磁通量與原磁通量互為相反數(shù)，故C錯(cuò)誤；D．穿過(guò)線圈的磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，則僅增加線圈的匝數(shù)，穿過(guò)線圈的磁通量一定不變，故D正確；故選D。3.如圖所示，三個(gè)相同的絕緣小球a，b，c(均可看成質(zhì)點(diǎn))帶上不同的電荷量，放在水平放置的光滑絕緣真空玻璃管內(nèi)。靜止時(shí)，a，b間的距離是L，b、c間的距離是2L，三個(gè)小球帶量分別為qa、qb、qc，下列說(shuō)法正確的是（）A.若a帶正電，則b可能帶正電也可能帶負(fù)電 B.C. D.【答案】B【解析】A．根據(jù)同一直線上三個(gè)點(diǎn)電荷能處于靜止?fàn)顟B(tài)，三個(gè)電荷的電性關(guān)系具有“兩同夾異”的特點(diǎn)，則若a帶正電，則b帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若小球c保持靜止，則小球a，b在處形成的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為零，有解得故B正確；C．若小球b保持靜止，則小球a，c在處形成的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為零，有解得故C錯(cuò)誤；D．若小球a保持靜止，則小球b，c在處形成的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為零，有解得故D錯(cuò)誤；故選B。4.如圖所示，水平放置的平行金屬板通過(guò)開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器與電源連接，下極板接地，兩極板中間固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷。閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（）A.下金屬板向上移動(dòng)，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減小B.上金屬板向下移動(dòng)，電荷的電勢(shì)能減小C.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減小D.滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)，點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減小【答案】A【解析】A．由于電容器與電源相連，所以板間電壓保持不變，下金屬板向上移動(dòng)，根據(jù)板間距離變小，可知板間場(chǎng)強(qiáng)變大，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置與上極板距離不變，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置與上極板間的電勢(shì)差變大，又上極板電勢(shì)不變，且?guī)ж?fù)電，所以帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置電勢(shì)升高，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減小，故A正確；B．上金屬板向下移動(dòng)，根據(jù)板間距離變小，可知板間場(chǎng)強(qiáng)變大，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置與下極板距離不變，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置與下極板間的電勢(shì)差變大，又下極板電勢(shì)不變，所以帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置電勢(shì)降低，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷的電勢(shì)能增大，故B錯(cuò)誤；CD．滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)，根據(jù)由于板間電壓不變，板間距離不變，則板間場(chǎng)強(qiáng)不變，且?guī)ж?fù)電的點(diǎn)電荷所處位置與上、下極板間的距離均不變，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷所處位置電勢(shì)不變，所以點(diǎn)電荷的電勢(shì)能不變，故CD錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燈泡都不亮，已知導(dǎo)線沒(méi)問(wèn)題且電路中只有一處故障，某同學(xué)用多用電表的電壓擋檢查電路故障，測(cè)得UAD=3.0V、UAC=3.0V、UAB=0.0V、UBC=3.0V，由此可以判斷出電路的故障可能是（）A.燈L1斷路 B.燈L2斷路C.燈L2短路 D.開(kāi)關(guān)S斷路【答案】B【解析】測(cè)得UAB=0.0V，說(shuō)明電源，燈L1，燈L2之間有一處斷路；測(cè)得UAD=3.0V，說(shuō)明電源無(wú)問(wèn)題；測(cè)得UAC=3.0V，說(shuō)明燈L1無(wú)斷路；測(cè)得UBC=3.0V，也說(shuō)明燈L2斷路，綜上可知，燈L2斷路，故選B。6.如圖所示，一電子以速度進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，θ=60°，a，b、c，d，e為間距相等的一組等勢(shì)面。若電子經(jīng)過(guò)bd等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能分別為6eV和2eV，取=0V，不計(jì)電子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.電子經(jīng)過(guò)a等勢(shì)面時(shí)電勢(shì)能為4eV B.電子剛好可到達(dá)e等勢(shì)面C.電子剛好可到達(dá)d等勢(shì)面 D.e等勢(shì)面的電勢(shì)=4V【答案】C【解析】AD．電子經(jīng)過(guò)bd等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能分別為6eV和2eV，則動(dòng)能減小4eV，電勢(shì)能增大4eV，根據(jù)可知電勢(shì)減小4V，取=0V，a，b、c，d，e為間距相等的一組等勢(shì)面可知4V，2V，0，-2V，-4V電子經(jīng)過(guò)a等勢(shì)面時(shí)電勢(shì)能為-4eV，故AD錯(cuò)誤；BC．電子經(jīng)過(guò)b等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能為6eV，根據(jù)能量守恒定律可知，電子經(jīng)過(guò)a等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能為8eV，則有eV電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得V由于V所以電子剛好可到達(dá)d等勢(shì)面，故C正確，B錯(cuò)誤；故選C。7.如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距。一根長(zhǎng)，質(zhì)量的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的電阻，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。導(dǎo)軌左端接開(kāi)關(guān)、直流電源和滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向與金屬棒垂直、與水平方向的夾角。重力加速度g取10m/s2，，，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑動(dòng)變阻器調(diào)到，開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小為1.92NB.滑動(dòng)變阻器調(diào)到，開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小為1.72NC.滑動(dòng)變阻器調(diào)到閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.滑動(dòng)變阻器調(diào)到閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】AB．開(kāi)關(guān)閉合瞬間，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得導(dǎo)體棒受到的安培力為最大靜摩擦力為由于故閉合瞬間摩擦力大小為1N，故AB錯(cuò)誤；CD．滑動(dòng)變阻器調(diào)到閉合開(kāi)關(guān)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得導(dǎo)體棒受到的安培力為方向沿導(dǎo)軌方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律可得可得故導(dǎo)體棒向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題8.圖1中A、B兩點(diǎn)是某靜電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，僅在靜電力作用下沿電場(chǎng)線從A到B的圖像如圖2所示。關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)和粒子的電勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】由圖像可知，從A到B的過(guò)程，粒子的速度不斷增大，則電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，粒子的電勢(shì)能減小，則有根據(jù)由于粒子帶正電，則有故選AC。9.如圖所示，A、B分別為某閉合電路內(nèi)、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線，交點(diǎn)坐標(biāo)圖中已標(biāo)出。下列說(shuō)法正確的是（）A.曲線A是外電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線B.電源的內(nèi)阻是2ΩC.電源的電動(dòng)勢(shì)是9VD.曲線A與縱軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)是18W【答案】BD【解析】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得內(nèi)阻消耗的功率為可知內(nèi)阻消耗的功率隨外阻的增大而逐漸減小，所以曲線A是內(nèi)電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線，曲線B是外電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線，故A錯(cuò)誤；BC．外電阻消耗的功率為可知當(dāng)時(shí)，外電阻消耗的功率最大，由題圖曲線B可知，此時(shí)有解得電動(dòng)勢(shì)為故B正確，C錯(cuò)誤；D．曲線A與縱軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為故D正確。故選BD。10.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限有兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線PQ是兩磁場(chǎng)的分界線，且與y軸負(fù)方向的夾角為60°，B1=1T、B2=2T。一帶負(fù)電粒子在P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向以初速度射入磁場(chǎng)中，粒子的電荷量絕對(duì)值，質(zhì)量，不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.若PQ=80cm，粒子恰好經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)B.若PQ=80cm，粒子從x軸上OQ之間射出磁場(chǎng)C.若PQ=80cm，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.若PQ=90cm，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】BD【解析】ABC．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得可知粒子在磁場(chǎng)和的軌跡半徑分別為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子每次在磁場(chǎng)和中沿方向運(yùn)動(dòng)的距離分別為，D．若，粒子的軌跡如圖所示可知粒子從x軸上OQ之間射出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為代入數(shù)據(jù)解得故AC錯(cuò)誤，B正確；若，粒子的軌跡如圖所示可知粒子恰好經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選BD。三、非選擇題11.如圖1所示為一多用電表，多用電表上的三個(gè)重要部件分別用字母A、B、C標(biāo)記。測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)操作過(guò)程如下：（1）在使用多用電表前，首先進(jìn)行的操作應(yīng)是____________，要調(diào)節(jié)部件_________（選填“A”“B”或“C”），使多用電表的指針指在表盤最________（選填“左”或“右”）端的0刻度線位置。（2）測(cè)二極管正向電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆“×10”擋，將紅、黑表筆短接并調(diào)零后，讓多用電表的紅表筆與二極管的____________（選填“正極”或“負(fù)極”）相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，則該同學(xué)應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于_________（選填“×1”“×100”或“×1k”）擋，重新歐姆調(diào)零并正確連接，歐姆表讀數(shù)如圖2所示，讀出歐姆表的示數(shù)為_(kāi)___________?！敬鸢浮浚?）機(jī)械調(diào)零A左（2）負(fù)極×16【解析】（1）[1][2][3]在使用多用電表前，首先進(jìn)行的操作應(yīng)是機(jī)械調(diào)零，要調(diào)節(jié)部件A。使多用電表的指針指在表盤最左端的0刻度線位置。（2）[1]測(cè)二極管的正向電阻時(shí)，，將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆“×10”擋，將紅、黑表筆短接并調(diào)零后，由于黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，所以讓多用電表的紅表筆與二極管的負(fù)極相接；[2][3]發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，可知待測(cè)阻值較小，則該同學(xué)應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于×1擋，重新歐姆調(diào)零并正確連接，歐姆表讀數(shù)如圖2所示，讀出歐姆表的示數(shù)為12.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一段粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率，可供使用的器材如下：A.待測(cè)金屬絲（總阻值約5Ω）B.電流表A，量程0~0.6A、內(nèi)阻約0.6Ω和0~3A、內(nèi)阻約0.3ΩC.電壓表V，量程0~3V、內(nèi)阻約3kΩ和量程0～15V、內(nèi)阻約15kΩD.滑動(dòng)變阻器R，總電阻約5ΩE.直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)F.毫米刻度尺G.螺旋測(cè)微器H.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用毫米刻度尺測(cè)出接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度L，再利用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲直徑的測(cè)量值d=__________mm。（2）為了測(cè)量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選___________（選填“0~0.6A”或“0~3A”）量程。（3）要求電表示數(shù)能從零開(kāi)始盡可能地多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，首先在圖2方框內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，然后再用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái)______。（4）若通過(guò)測(cè)量得出，金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d，通過(guò)金屬絲的電流為Ⅰ，對(duì)應(yīng)金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率=____________（用題目所給字母表示）?！敬鸢浮浚?）0385##0.384##0.386（2）0~0.6A（3）見(jiàn)解析（4）【解析】（1）螺旋測(cè)微器的精確值為，由圖可知金屬絲的直徑為（2）待測(cè)金屬絲約為5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，則有為了測(cè)量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選0~0.6A量程。（3）要求電表示數(shù)能從零開(kāi)始盡可能地多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；電壓表應(yīng)選擇0~3V量程，由于可知電流表應(yīng)采用外接法，則實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)物連線如圖所示（4）由電阻定律可得又聯(lián)立可得13.如圖所示為有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2×10-4T，磁場(chǎng)邊界為直角三角形，AC=20cm，∠C=90°，∠B=30°。A點(diǎn)有一粒子源，沿AC方向射出不同速度的帶正電粒子到磁場(chǎng)內(nèi)，粒子的比荷為，不計(jì)粒子的重力。求：（1）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)且速度最大粒子，在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與AB之間的最大距離；（2）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)粒子的最大速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）由洛倫茲力提供向心力可得可得粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的周期為可知當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)；對(duì)于在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)且速度最大的粒子，軌跡如圖所示粒子軌跡剛好與BC邊相切，根據(jù)幾何關(guān)系可得則在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與AB之間的最大距離為（2）根據(jù)可知在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)粒子的最大速度為14.如圖所示的電路，電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻不計(jì)，定值由阻R1=6Ω、R2=4Ω、R3=6Ω，電容器的電容C=5×10-6F，電動(dòng)機(jī)的額定電壓U0=4V、內(nèi)阻r=0.5Ω。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少；（2）只斷開(kāi)S2，從斷開(kāi)S2到電路重新穩(wěn)定，流過(guò)定值電陽(yáng)R1的電荷量是多少。【答案】（1）3.5W（2）C【解析】（1）閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，則V電流為A電動(dòng)機(jī)的輸出功率是W（2）斷開(kāi)S2前，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，上極板的電勢(shì)為V-4V=6V下極板電勢(shì)為V上、下極板電勢(shì)差為V-4V=2V斷開(kāi)S2到電路重新穩(wěn)定，上極板的