天津市重點校聯(lián)考2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE120242025學(xué)年度第一學(xué)期期中重點校聯(lián)考高二物理一、單項選擇題1.物理學(xué)中常常用物理量之比表示研究對象的某種性質(zhì)，定義一個新的物理量的同時，也確定了這個物理量與原有物理量之間的關(guān)系。下列四個選項中不屬于用物理量之比定義新的物理量的是（）A.電場強度 B.電阻C.電勢 D.電容【答案】A【解析】是電勢差與電場強度的關(guān)系式，并不是電場強度的定義式，、和均為用物理量之比定義了新的物理量。故選A。2.如圖所示，一根均勻帶負電的長直橡膠棒沿水平方向向右做速度為v的勻速直線運動。若棒的橫截面積為S，單位長度所帶的電荷量為-q（q>0），由于棒的運動而形成的等效電流的大小和方向分別是（）A.qv向左 B.qvS向左C.qv向右 D.qvS向右【答案】A【解析】電荷的定向移動形成電流，正電荷定向移動的方向即為電流的方向，故均勻帶負電的長直橡膠棒沿軸線方向做速度大小為v的勻速直線運動，形成等效電流，電流的方向與v反向，電流方向向左。設(shè)橡膠棒的長度為l，根據(jù)電流強度的定義得根據(jù)題意得解得故選A。3.下列說法正確的是（）A.元電荷就是質(zhì)子B.電場和電場線一樣，是人為設(shè)想出來的，其實并不存在C.高壓作業(yè)服是用包含金屬絲的織物制成，起到靜電屏蔽作用，保護工人D.點電荷僅在電場力作用下，一定向電勢高的方向移動【答案】C【解析】A．元電荷指的是自然界中最小的電荷量，并不是一個實物粒子，故A錯誤；B．電場線一樣，是人為設(shè)想出來，其實并不存在，但電場是客觀存在的，故B錯誤；C．高壓作業(yè)服是用包含金屬絲的織物制成，起到靜電屏蔽作用，保護工人，故C正確；D．點電荷若為正電荷，僅在電場力作用下，將向電勢低的方向移動，故D錯誤。故選C。4.某平面區(qū)域內(nèi)一靜電場的等勢線分布如圖中虛線所示，相鄰的等勢線電勢差相等，一正電荷僅在靜電力作用下由a運動至b，設(shè)該電荷在a、b兩點的加速度大小分別為、，電勢分別為、，速度大小分別為、，電勢能分別為、，則（）A.> B.>C.> D.>【答案】C【解析】A．因為等差等勢面越密集，電場強度越大，電場力越大，加速度越大，因為b處等差等勢面比a密集，故aa<ab，故A錯誤；B．由曲線運動特點可知，合力位于曲線凹側(cè)，結(jié)合等勢面與電場線關(guān)系及電荷的特性，得到電場線方向及電荷速度方向大致如下圖所示由沿電場線方向電勢降低可知,故B錯誤；C．由上圖可知，電場力與速度方向成鈍角，電場力做負功，故,故C正確；D．由功能關(guān)系可知，電場力做負功，電勢能增加，故,故D錯誤；故選C。5.如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從K點沿軸線進入加速器并依次向右穿過各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運動，在漂移管間被電場加速、加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進入漂移管B時速度為8×106m/s，進入漂移管E時速度為1×107m/s，電源頻率為1×107Hz，漂移管間縫隙很小。質(zhì)子在每個管內(nèi)運動時間視為電源周期的，質(zhì)子的比荷取1×108C/kg。則（）A.漂移管需要用絕緣材料制成B.各漂移管的長度應(yīng)相等C.漂移管B的長度為0.8mD.相鄰漂移管間的加速電壓U=6×104V【答案】D【解析】A．若漂移管用絕緣材料制成，則加速縫隙間無法形成電場，質(zhì)子無法加速，故A錯誤；B．質(zhì)子在每個管內(nèi)運動的時間相等，在漂移管間做加速運動，所以漂移管應(yīng)越來越長，故B錯誤；C．電源的周期為漂移管B的長度為故C錯誤；D．由題圖可知，質(zhì)子從B管到E管被加速了3次，由動能定理，得求得故D正確。故選D。二、不定項選擇題6.如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器組成的，已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=3mA，內(nèi)電阻Rg=200Ω，則下列說法正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.乙表是電壓表，R增大時量程增大C.在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.6A，則R=0.5ΩD.在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3V，則R=800Ω【答案】BD【解析】AC．甲表由靈敏電流計與電阻并聯(lián)而成，是電流表，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知量程故R增大時量程減小，若代入上式可求得故A、C錯誤；BD．乙表由靈敏電流計與電阻串聯(lián)而成，是電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知量程故R增大時量程增大，若代入上式可求得故B、D正確。7.如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一電荷量為+q的小球（直徑略比細管?。┮猿跛俣葟纳隙斯芸谏淙?，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A.受到的庫侖力不做功B.下落過程中加速度先減小后增大C.速度先增大后減小，射出時速度仍為D.管壁對小球的彈力的最大值為【答案】AD【解析】A．根據(jù)等量異種電荷電場線分布特點可知，其中垂線上的電場方向水平向右，即電場力垂直于運動方向，故庫侖力不做功，A正確；B．由于下落過程中，小球的合力為重力，故加速度為重力加速度不變，故B錯誤；C．以上分析可知，小球一直做加速運動，速度一直增加，故射出時速度大于；C錯誤；D．分析可知，小球運動到電荷聯(lián)系中點時，庫侖力最大，小球?qū)鼙诘膹椓ψ畲?，即根?jù)牛頓第三定律可知，管壁對小球的彈力的最大值為，故D正確。故選AD。8.示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它是由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場組成的。如圖所示，質(zhì)量為m的帶電粒子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向從正中間射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知帶電粒子的電荷量為q，加速電場電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，兩極板間的距離為d，偏轉(zhuǎn)電場極板間的電壓為U2且可調(diào)節(jié)，不計粒子的重力。則下列說法正確的是（）A.粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的動能為q（U1+U2）B.同種電性的不同帶電粒子，射出裝置的位置相同C.減小U2，帶電粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間變長D.若粒子剛好從下極板邊緣離開偏轉(zhuǎn)電場，則【答案】BD【解析】A．對粒子從靜止到離開偏轉(zhuǎn)電場由動能定理得可知粒子離開偏轉(zhuǎn)電場獲得的動能等于加速電場做功和偏轉(zhuǎn)電場做功，其中粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的動能并不等于q（U1+U2），故A錯誤；B．帶電粒子在加速電場中有化簡可得由于粒子從另一側(cè)射出，則在偏轉(zhuǎn)電場極板間運動的時間為帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場極板間的加速電為豎直方向的位移為根據(jù)上式可知帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)，不同帶電粒子均從同一位置射出，偏移量與比荷無關(guān)，只與裝置本身有關(guān)，故B正確；C．減小偏轉(zhuǎn)電壓并不會影響離開偏轉(zhuǎn)電場的時間，因為時間由水平位移和水平速度決定，所以時間不變，故C錯誤；D．若剛好從下極板邊緣射出，根據(jù)偏移量公式有化簡可得故D正確。三、填空題9.如圖甲所示，測量電阻絲的電阻率，電阻絲的電阻約為20Ω。先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度。除電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）、電阻箱R（0~999.9Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干，可供選擇的器材還有：電流表A1（量程0~100mA，內(nèi)阻約5Ω）電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）（1）實驗操作步驟如下：A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；B．根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計并連接好如圖甲所示的實驗電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關(guān)；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E.斷開開關(guān)，改變___________的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)；F.斷開開關(guān)；（2）如圖乙，用螺旋測微器測量電阻絲直徑為d＝______mm；（3）電流表應(yīng)選擇____（選填“A1”或“A2”）；（4）用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示圖線，截距分別為R0和L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達式＝______（用給定的字母表示）?！敬鸢浮浚?）改變金屬夾與電阻絲接觸點（2）見解析所示（3）A1（4）【解析】（1）[1]根據(jù)實驗原理與實驗步驟，斷開開關(guān)，改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏，重復(fù)多次，記錄每一次的和數(shù)據(jù)；（2）[2]由圖示螺旋測微器可知，固定刻度0.5mm，可動刻度是23.0×0.01mm=0.230mm金屬絲直徑為（3）[3]電路最大電流約為不到0.6A的四分之一，如果使用電流表實驗誤差較大，因此電流表應(yīng)選；（4）[4]由實驗步驟可知，外電路電阻不變，由串聯(lián)電路特點可知外電路總電阻總電阻絲由圖象可知，當電阻絲接入電路的長度為零時電路總電阻總則可得圖象斜率則電阻率10.在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實驗中，按圖甲所示連接電路，電源兩端的電壓恒為4.0V。單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，一段時間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況，以開關(guān)改接2為計時起點得到的圖像如圖乙所示。（1）開關(guān)S改接2后，電容器進行的是_________（選填“充電”或“放電”）過程。如果不改變電路其他參數(shù)，只增大電阻R的阻值，則此過程的曲線與坐標軸所圍成的面積將________（選填“減小”或“不變”或“增大”）；（2）該電容器電容約為________μF。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）放電不變（2）【解析】（1）[1]單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，此時電容器與電源連接，電容器處于充電狀態(tài)，之后一段時間電路穩(wěn)定后把開關(guān)再改接2，電容器處于放電狀態(tài)。[2]令電源電動勢為E，當單刀雙擲開關(guān)S先跟1相接，穩(wěn)定后，根據(jù)解得電容器極板所帶電荷量為根據(jù)電流的定義式有可知的曲線與坐標軸所圍成的總面積表示電容器極板所帶電荷量，即如果不改變電路其他參數(shù)，只增大電阻的阻值，則此過程的曲線與坐標軸所圍成的面積將不變。（2）圖乙中的曲線與坐標軸所圍成的面積大約為42個小方格，則電容器極板所帶電荷量為則該電容器的電容約為四、計算題11.如圖所示，帶電量為+q的小球被絕緣棒固定在О點，右側(cè)有固定在水平面上、傾角為37°的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點由靜止釋放，滑到與小球等高的B點時加速度為零，滑到C點時速度為零。已知AC間的距離為s，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）OB的距離L；（2）從A到C，靜電力對小滑塊做功W；（3）AC之間的電勢差UAC。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）依題，在B點對小滑塊受力分析如圖由于小球加速度為零，由平衡條件可知解得（2）從A到C過程，由動能定理可知解得（3）由功能關(guān)系可知聯(lián)立以上公式12.空間存在一方向豎直向下的勻強電場，O、P是電場中的兩點。從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質(zhì)量均為m的小球A、B。A不帶電，B的電荷量為q（q>0）。A從О點發(fā)射時的速度大小為，到達P點所用時間為t；B從О點到達Р點所用時間為。重力加速度為g，求：（1）О點到達Р點的高度差；（2）B小球的加速度大小和電場強度的大?。唬?）B運動到Р點時的動能。【答案】（1）（2），（3）【解析】（1）小球A豎直方向做自由落體運動，故О點到達Р點的高度差為（2）設(shè)小球B的加速度大小為a，電場強度大小為E，對小球B，根據(jù)牛頓第二定律，有根據(jù)運動學(xué)公式和已知條件，有解得，（3）設(shè)B從O點發(fā)射時的速度為，到達P點時的動能為，小球B由O點運動到P點過程中，根據(jù)動能定理，有且有，聯(lián)立，得13.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)。圓管的圓心為O，D點為圓管的最低點，A、B兩點在同一水平線上，AB=2L，圓管的半徑為r=L（自身的內(nèi)徑忽略不計）。過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點，在虛線AB的上方存在方向水平向右、范圍足夠大的勻強電場；虛線AB的下方存在方向豎直向下、范圍足夠大的勻強電場，電場強度的大小。圓心О正上方的Р點有一質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的小球（可視為質(zhì)點），P、C間距為L。現(xiàn)將該小球從Р點無初速釋放，經(jīng)過一段時間后，小球剛好從管口A無碰撞地進入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運動。重力加速度為g。求：（1）虛線AB上方勻強電場的電場強度的大小E；（2）小球在ADB管中運動經(jīng)過D點時對管的壓力FD；（3）小球從管口B離開后，經(jīng)過一段時間到達虛線AB上的N點（圖中未標出），小球從B點到N點的過程中所用時間為t?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【