河南省鄭州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年上期高二年級期中聯(lián)考試題物理學(xué)科考試時間：75分鐘分值:100分注意事項：本試卷分試題卷和答題卡兩部分。試題卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）?？忌鷳?yīng)首先閱讀試題卷上的文字信息，然后在答題卡上作答（答題注意事項見答題卡）。在試題卷上作答無效。第I卷（選擇題共40分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1.正確連接電路后，下列圖示情景中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.圖甲中使導(dǎo)體棒AB平行于磁感線豎直向下運(yùn)動B.圖乙中使條形磁鐵在線圈中保持不動C.圖丙中開關(guān)S保持?jǐn)嚅_，將小螺線管A從大螺線管B中拔出D.圖丙中A、B螺線管相對靜止，閉合開關(guān)瞬間【答案】D【解析】A．圖甲中使導(dǎo)體棒AB平行于磁感線豎直向下運(yùn)動，穿過回路的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；B．圖乙中使條形磁鐵在線圈中保持不動，穿過回路的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C．圖丙中開關(guān)S保持?jǐn)嚅_，未形成閉合回路，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．圖丙中A、B螺線管相對靜止，閉合開關(guān)瞬間，穿過螺線管B的磁通量有變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。2.如圖所示，邊長為l的n匝正方形線框abcd內(nèi)部有一邊長為的正方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感強(qiáng)度為B，下列關(guān)于磁通量說法正確的是（）A.圖示位置時，穿過線框的磁通量為nBl2B.圖示位置時，穿過線框的磁通量為C.線框從圖示位置繞bc轉(zhuǎn)至60°的位置時，穿過線框的磁通量為D.線框從圖示位置繞bc轉(zhuǎn)至60°的位置時，穿過線框的磁通量為【答案】C【解析】AB．穿過線框的磁通量為故A錯誤；B錯誤；CD．當(dāng)線框轉(zhuǎn)過60°后，根據(jù)幾何關(guān)系可知此時線框左邊剛好運(yùn)動至磁場區(qū)域左邊界的正上方，則線框在虛線框內(nèi)的投影面積不變，穿過線框的磁通量不變，故C正確；D錯誤。故選C。3.如圖為探究平行板電容器電容決定因素的實驗裝置，極板b接地，a與一個靈敏的靜電計相接，P為兩極板間的一固定點(diǎn)。兩板相距一定距離d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度，斷開電源，保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，將b極板向左平移一小段距離，則下列說法中正確的是（）A.電容器的電容會增大B.兩極板間的電場強(qiáng)度減小C.靜電計指針的偏角會減小D.P點(diǎn)的電勢升高【答案】D【解析】斷開電源，極板上的電荷量Q不變，兩極板的正對面積S不變，將b極板向左平移一小段距離，則兩極板間距d變大，根據(jù)可知電容器的電容C減小；根據(jù)Q=CU可知兩極板電勢差U變大，則靜電計指針的偏角會變大；根據(jù)可得可知兩極板間場強(qiáng)E不變；P點(diǎn)到左極板的距離變大，根據(jù)U=Ed可知，P點(diǎn)到零電勢點(diǎn)的電勢差變大，因P點(diǎn)電勢大于零，則P點(diǎn)電勢升高。故選D。4.如圖所示，R1、R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的金屬導(dǎo)體，正方形的邊長之比為2：1，通過這兩個導(dǎo)體的電流方向如圖所示，不考慮溫度對電阻率的影響，則兩個導(dǎo)體R1與R2（）A.電阻之比為1:1B.電阻率之比為2：1C.串聯(lián)在電路中，兩端的電壓之比為4：1D.串聯(lián)在電路中，自由電子定向移動的速率之比為2：1【答案】A【解析】AB．因為這兩個電阻是由相同材料制成的，所以二者電阻率相等，設(shè)金屬導(dǎo)體的正方形邊長為a，厚度為b，根據(jù)電阻定律得由于兩金屬導(dǎo)體材料相同、厚度相同，所以電阻相等，電阻之比為1:1，故A正確，B錯誤；C．兩金屬導(dǎo)體串聯(lián)在電路中時，電流相等，因電阻也相等，所以兩端的電壓相等，兩端的電壓之比為1:1，故C錯誤；D．兩金屬導(dǎo)體的橫截面積之比為串聯(lián)在電路中時，電流相等，根據(jù)得故D錯誤。故選A。5.空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對值相等的點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢線分布如圖所示，相鄰等勢面線電勢差相等，a、b、c、d為電場中的4個點(diǎn)，則（）A.a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等、方向相反B.d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)的電勢C.一電子從c點(diǎn)移到到d點(diǎn)電勢能增加D.一電子從a點(diǎn)沿等勢線運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，加速度先減小后增大【答案】C【解析】A．由圖中等勢線的分布特點(diǎn)可知，P、Q兩點(diǎn)處為等量異種點(diǎn)電荷，Q點(diǎn)處應(yīng)為負(fù)電荷，a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度方向都應(yīng)平行于P、Q兩點(diǎn)連線向右，由于題目中未明確a、b兩點(diǎn)的位置關(guān)系，所以a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小關(guān)系無法判斷，故A錯誤；B．越靠近正電荷電勢越高，所以d點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)的電勢，故B錯誤；C．由于d點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)的電勢，由于所以，一電子從c點(diǎn)移到到d點(diǎn)電勢能增加，故C正確；D．等差等勢線越密集的位置電場強(qiáng)度也越大，所以，一電子從a點(diǎn)沿等勢線運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，所經(jīng)位置電場強(qiáng)度先增大后減小，所受電場力先增大后減小，加速度先增大后減小，故D錯誤。故選C。6.心臟除顫器的工作原理是向儲能電容器充電，使電容器獲得一定的儲能，對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電，讓一部分電荷通過心臟，刺激心顫患者的心臟，使之恢復(fù)正常跳動。如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，該心臟除顫器的電容器電容為70μF，充電至5kV電壓，如果電容器在2ms時間內(nèi)完成放電，放電結(jié)束時電容器兩極板間的電勢差減為零，下列說法正確的是（）A.這次放電過程中通過人體組織的電流恒定B.這次放電有0.35C的電荷量通過人體組織C.若充電至2.5kV,則該電容器的電容為30μFD.這次放電過程中，人體起到絕緣電介質(zhì)的作用【答案】B【解析】A．根據(jù)可知該電容器所帶電荷量在放電過程中逐漸減小，電壓也在逐漸減小，所以電流逐減小，故A錯誤；B．根據(jù)可知充電至5kV時電容器帶的電荷量為故這次放電有0.35C的電荷量通過人體組織，故B正確；C．電容器在充電過程中，電容器的電容C不變，仍然為70μF，故C錯誤；D．這次放電過程中，人體起到導(dǎo)體的作用，故D錯誤。故選B。7.為了打擊酒駕醉駕行為，保障交通安全，交警常用酒精濃度檢測儀對駕駛員進(jìn)行酒精測試，如圖甲是某型號酒精測試儀，其工作原理如圖乙所示，R為氣敏電阻，其阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表，R0為定值電阻，且R0=r。酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，與未飲酒的駕駛員相比（）A.電流表示數(shù)較小 B.電壓表的示數(shù)較大C.電源的輸出功率較大 D.電源的總功率較小【答案】C【解析】A．酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，R減小，電路總電阻減小，總電流I增大，則電流表示數(shù)增大，故A錯誤；B．據(jù)閉合電路歐姆定律可得電壓表的示數(shù)為當(dāng)I增大時，U減小，故B錯誤；C．電源的輸出功率為根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)時，P隨R的減小而增大，故C正確；D．電源總功率為當(dāng)I增大時，P′增大，故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，一點(diǎn)電荷Q位于Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m?，F(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別放置帶正、負(fù)電的試探電荷，得到其受到的靜電力大小與電荷量絕對值的關(guān)系圖線a、b如圖乙所示。已知兩試探電荷所受靜電力的方向均與x軸正方向相同，則（）A.點(diǎn)電荷Q帶正電B.點(diǎn)電荷Q所在位置的坐標(biāo)為0.2mC.電場中B點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的電勢高D.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2.5N/C，方向沿x軸負(fù)方向【答案】CD【解析】AB．由于兩試探電荷所受靜電力的方向均與x軸正方向相同，所以A點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，B點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，由此可知，點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于AB之間，且應(yīng)為負(fù)電荷，故A錯誤，B錯誤；C．由圖像可知因為，點(diǎn)電荷Q離A點(diǎn)更近，而場源為負(fù)電荷，所以A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢低，故C正確；D．綜上可得B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2.5N/C，方向沿x軸負(fù)方向，故D正確。故選CD9.特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程。如圖所示是兩根等高、相互平行的水平長直輸電導(dǎo)線，分別通有大小相等、方向相同的電流和，a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線垂直并共面，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)等距，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正上方。不考慮地磁場的影響，則（）A.d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上B.a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下C.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.b處磁感應(yīng)強(qiáng)度小于d處磁感應(yīng)強(qiáng)度【答案】D【解析】根據(jù)題意，由安培定則畫出通電導(dǎo)線在各點(diǎn)的磁場，側(cè)視圖如圖所示A．由圖可知，d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行，大小不為零，故A錯誤；BC．由圖可知，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，即a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，故BC錯誤；D．由于兩條導(dǎo)線通有大小相等的電流，則b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，b處磁感應(yīng)強(qiáng)度小于d處磁感應(yīng)強(qiáng)度，故D正確。10.真空中的某裝置如圖所示，讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物都從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)（未打在極板上），不計粒子重力。下列說法中正確的是（）A.三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間之比為2：1：1B.三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度之比為C.三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度方向相同D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1：2：2【答案】BC【解析】A．設(shè)粒子出加速電場時速度為，帶電粒子在電場中加速時有解得由于一價氫離子（電量q，質(zhì)量m）、一價氦離子（電量q，質(zhì)量4m）和二價氦離子（電量2q，質(zhì)量4m）的比荷之比為聯(lián)立以上得三種粒子速度比三種粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動，水平距離L均相同，在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間聯(lián)立以上得三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間之比為故A錯誤；BC．設(shè)極板間距為d，粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度為v，整個過程由動能定理有y為粒子在偏轉(zhuǎn)電場中豎直方向的位移，即可知三種粒子從偏轉(zhuǎn)電場同一點(diǎn)射出，即粒子在電場中做類平拋運(yùn)動的位移偏轉(zhuǎn)角相同，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律，位移偏轉(zhuǎn)角正切值的兩倍等于速度偏轉(zhuǎn)角的正切值，即三種粒子出電場時的速度方向相同，三種粒子在運(yùn)動過程中軌跡重合，聯(lián)立以上得聯(lián)立以上可得三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度之比為故BC正確；D．分析可知偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做的功為聯(lián)立以上得偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為故D錯誤。故選BC。第II卷（非選擇題共60分）二、實驗題（本題2小題，共18分。請按照題目要求作答。）11.某同學(xué)將一銅片和一鋅片分別插入一個檸檬內(nèi)，制成了簡易的水果電池。為了測定這個水果電池的電動勢和內(nèi)阻，進(jìn)行了以下實驗：（1）按圖甲電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa'、bb'和cc'三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。現(xiàn)將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、c間電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)仍不為零，則__________導(dǎo)線是斷開的。（2）排除故障后，通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電壓表V和電流表A的多組U、I數(shù)據(jù)，作出U-I圖像如圖乙所示。利用測量得到的電壓表及毫安表示數(shù)描繪出U-I圖如圖乙所示。圖中電壓表、毫安表量程適當(dāng)，毫安表內(nèi)阻為150Ω；根據(jù)上述信息可以得到該電池的電動勢E=_______V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=______kΩ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）aa′（2）0.920.72【解析】（1）用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，說明導(dǎo)線bb'是好的，再測量a、c間電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)仍不為零，說明導(dǎo)線cc'是好的，故aa'導(dǎo)線是斷開的。（2）[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有由圖像可以讀出再將圖像與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)代入得12.某同學(xué)想用一支新HB鉛筆筆芯（粗細(xì)均勻）的電阻來探索石墨的導(dǎo)電性，進(jìn)行了以下實驗探究：（1）用螺旋測微器測待測鉛筆筆芯的直徑如圖甲所示，可知該筆芯的直徑d=____mm。（2）用多用電表粗測鉛筆筆芯的阻值。當(dāng)用電阻“×10”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)換用倍率為___________（填“×1”或“×100”）擋，在進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示，其讀數(shù)為________Ω。（3）為了更精確地測量鉛筆筆芯的電阻，實驗室還提供了下列器材：A．電源E：電動勢約為3.0V；B．電流表A1：量程為0~10mA，內(nèi)阻r?=20Ω；C．電流表A2：量程為0~100mA，內(nèi)阻r?約10Ω；D．滑動變阻器Rp最大阻值為5Ω；E．電阻箱R最大阻值為999.9Ω；F．開關(guān)S、導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}：①實驗小組采用的電路設(shè)計如圖所示，為提高實驗測量的準(zhǔn)確度，左端導(dǎo)線a應(yīng)接_____（選填“b”或“c”）觸點(diǎn)；要將電流表A1與電阻箱R改裝為量程為3V的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)至R=________Ω；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表A1的示數(shù)I1和電流表A2的示數(shù)I2，根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)描繪出I2-I1圖像，若斜率為k，可得R?=__________（用k、r?、R表示）?！敬鸢浮浚?）2.700（2）×112（3）c280【解析】（1）螺旋測微器精度為0.01mm，故筆芯的直徑（2）[1]當(dāng)用電阻“×10”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明待測電阻過小，故要選小倍率測量，故選“”。[2]根據(jù)圖乙可知，電阻（3）[1]因為A2表內(nèi)阻為約數(shù)，故為了更精確測定電阻，左端導(dǎo)線a應(yīng)接c接觸點(diǎn)。[2]要將電流表A1與電阻箱改裝為量程為3V的電壓表，則電阻箱阻值R需滿足代入題中數(shù)據(jù)得[3]由并聯(lián)關(guān)系特點(diǎn)可知整理得故斜率整理得三、計算題（本題共3小題，共42分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）13.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有一邊長為L=6cm的等邊三角形ABC，勻強(qiáng)電場的方向與等邊△ABC所在的平面平行。將電荷量為的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功，再從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電勢能減少了，規(guī)定B點(diǎn)的電勢為0。（1）求A、B兩點(diǎn)間的電勢差；（2）求C點(diǎn)的電勢φC；（3）求電場強(qiáng)度大小。【答案】（1）12V（2）6V（3）200V/m【解析】（1）根據(jù)題意則A、B兩點(diǎn)間的電勢差（2）由則由因為其中，則（3）由AB兩點(diǎn)的電勢差得則AB中點(diǎn)D的電勢為6V，AB中點(diǎn)D的電勢與C點(diǎn)的電勢相等，根據(jù)幾何關(guān)系，有AB⊥CD，則可知CD為該勻強(qiáng)電場中的一條等勢線，場強(qiáng)方向從A指向B，如圖所示則有電場強(qiáng)度大小解得E=200V/m14.當(dāng)汽車電動機(jī)啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗，某實驗小組為探究其原因，把汽車蓄電池、電流表、車燈、電動機(jī)連接簡化為如圖所示電路圖。已知汽車電源電動勢為E=13V，內(nèi)阻為r=0.1Ω，電流表內(nèi)阻不計，兩車燈規(guī)格相同。車燈接通電動機(jī)未啟動時，電流表示數(shù)為；電動機(jī)啟動的瞬間，電流表示數(shù)達(dá)到，電動機(jī)正常工作。求：（1）車燈的阻值為多少?（2）電動機(jī)啟動前后，車燈L1的功率變化了多少?（3）若電動機(jī)內(nèi)阻為RM=0.064Ω，電動機(jī)在正常工作的情況下輸出功率是多少?【答案】（1）2.4Ω（2）33.75W（3）224.9W【解析】（1）電動