河北省邯鄲市聯(lián)盟校2024-2025學年高二物理上學期期中試題含解析

PAGE16-河北省邯鄲市聯(lián)盟校2024-2025學年高二物理上學期期中試題（含解析）考生留意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本卷命題范圍：選修3—1第一章～第三章第3節(jié)。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.某種導電溶液，在時間t內有n個二價正離子通過某一橫截面，同時有2n個電子（電子電荷量為e）反向通過同一橫截面，則該導電溶液中的電流為（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，在時間t內通過某橫截面的電荷量為依據(jù)電流的定義可知導電溶液中的電流為故選D。2.探討電流的磁效應時，將一根長直導線南北放置在小磁針的正上方，現(xiàn)在直導線中通有方向從南向北的恒定電流I，小磁針轉動后再次靜止時N極將指向（）A.正北方向 B.正西方向C.北偏西方向 D.北偏東方向【答案】C【解析】【詳解】地磁場方向由南向北，故只在地磁場作用下，小磁針的N極指向北極，當直導線中通以方向由南向北的電流時，在直導線下方會產(chǎn)生由東向西的磁場，則小磁針的N極將由北向西偏轉。故選C。3.如圖所示，圓形線圈的匝數(shù)為100匝、面積為0.5m2，在該圓形線圈平面內有一個面積為0.1m2的正方形區(qū)域，該區(qū)域內有垂直線圈平面對里的勻強磁場，磁感應強度大小為A.100Wb B.20Wb C.1Wb D.0.2Wb【答案】D【解析】【詳解】由題圖可知，線圈的有效面積，故磁通量故選D。4.如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的P、Q兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在P、Q兩點的連線上，O為PQ的中點，c、d兩點位于PQ的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A.O點處的磁感應強度不為零B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同D.a、c兩點處的磁感應強度方向相同【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)右手螺旋定則可知，P處導線在O點處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，Q處導線在O點處產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，合成后的磁感應強度等于0，A錯誤；B．P處導線在a、b兩點處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，Q處導線在a、b兩點處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向上，距離導線越近磁場感應強度越大，依據(jù)電場強度的疊加知，a、b兩點處的磁感應強度大小相等、方向相反，B正確；CD．P處導線在c點處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cP偏下，在d點處產(chǎn)生的磁場方向垂直dP偏下，Q處導線在c點處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cQ偏上，在d點處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dQ偏上，依據(jù)平行四邊形定則，知c點處的磁場方向水平向右，d點處的磁場方向水平向左，且合電場強度大小相等，C錯誤；D．知c點處的磁場方向水平向右，a點處的磁場方向豎直向下，D錯誤。故選B。5.如圖所示，實線為兩個點電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場的電場線，虛線為正電荷從A點運動到B點的運動軌跡，則下列推斷正確的是（）A.A點的場強小于B點的場強B.Q1的電荷量大于Q2的電荷量C.正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能D.正電荷在A點的速度小于在B點的速度【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)“電場線的密疏表示場強的大小”可知A點的場強比B點的場強大，故A錯誤；B．依據(jù)電場線分布狀況可知Q1、Q2是同種電荷。由點電荷四周電場線較密可知點電荷帶電荷量較多，即Q1<Q2，故B錯誤；C．正電荷做曲線運動，受到的合力方向指向曲線的凹處，并且和電場線在一條直線上，所以正電荷電場力方向指向Q2，由于正電荷從A點運動到B點的過程中，電場力方向與速度方向的夾角總是大于90°，電場力做負功，電勢能增大，即正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能，故C正確；D．正電荷從A點運動到B點，電場力做負功，電勢能增大，動能減小，故正電荷在A點速度大于在B點的速度，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，電源電動勢E=3V，小燈泡L標有“2V0.4W”，開關S接1，當滑動變阻器調到R=4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作。則（）A.電源內阻為1ΩB.電動機的內阻為4ΩC.電動機的正常工作電壓為1VD.電源效率約為83.3%【答案】A【解析】【詳解】A．由小燈泡的額定功率P=UI可知I=0.2A由歐姆定律得可知小燈泡正常發(fā)光時電阻RL=10Ω由閉合電路歐姆定律可知解得r=1Ω故A正確；BC．接2時小燈泡正常發(fā)光，說明電路中電流仍為0.2A，故電動機兩端電壓U′=E-IRL-Ir=0.8V電動機為非純電阻用電器，故電動機內阻不等于4Ω，故BC錯誤；D．由Pr=I2rP總=EI代入數(shù)據(jù)可得電源效率約為93.3%，故D錯誤。故選A。7.如圖所示是一火災報警器的電路示意圖，其中為用半導體熱敏材料制成的傳感器，這種半導體熱敏材料的電阻率隨溫度的上升而減小。電流表為值班室的顯示器，電源兩極之間接一報警器，當傳感器所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的改變狀況是（）A.I變大，U變大 B.I變大，U變小 C.I變小，U變大 D.I變小，U變小【答案】D【解析】【詳解】當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，R2阻值變小，R2與R3的并聯(lián)總電阻減小，外電路的總電阻R減小，由閉合電路歐姆定律可知電路的總電流增大，電源的內電壓變大，由可知路端電壓減小，即報警器兩端電壓U減小，電路中并聯(lián)部分的電壓由于I總變大，則可知U并變小，則依據(jù)部分電路的歐姆定律可知通過顯示器的電流I變小，則ABC錯誤，D正確故選D。8.一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是（）A.電場強度的大小為2.5V/cmB.坐標原點處的電勢為17VC.電子在a點的電勢能比在b點的低7eVD.電子從b點運動到c點，電場力做功為10eV【答案】A【解析】【詳解】A．a(chǎn)c垂直于bc，沿ca和cb兩方向的場強重量大小分別為E1＝＝2V/cmE2＝＝1.5V/cm依據(jù)矢量合成可知E＝2.5V/cmA項正確；B．依據(jù)在勻強電場中平行線上等距同向的兩點間的電勢差相等，有φO－φa＝φb－φc得φO＝1VB項錯誤；C．電子在a、b、c三點的電勢能分別為－10eV、－17eV和－26eV，故電子在a點的電勢能比在b點的高7eV，C項錯誤；D．電子從b點運動到c點，電場力做功W＝(－17eV)－(－26eV)＝9eVD項錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，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，有選錯的得0分。9.在閉合電路中，設電源電動勢為E，內阻為r，則()A.當路端電壓為零時，電路中電流為B.當路端電壓為零時，電源輸出的電功率為零C.當外電阻R增大時，電源內消耗的電功率增大D.當外電阻R增大時，電源釋放的總功率增大【答案】AB【解析】【詳解】路端電壓為零時電路短路，故，外電路功率為零，選項AB正確；當R增大時，I減小，內功率P內=I2r減小，電源總功率P總=EI減小，選項CD錯誤；故選AB．10.如圖所示為多用電表歐姆擋的原理圖，表頭內阻為，調零電阻為，電池的電動勢為E，內阻為r，則下列說法錯誤的是（）A.它是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的B.接表內電池負極的應是紅表筆C.歐姆擋對應的“∞”刻度一般在刻度盤的右端D.調零后刻度盤的中心刻度值是【答案】C【解析】【詳解】A．多用電表是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，A正確，不符合題意；B．電流從黑表筆出，紅表筆進，B正確，不符合題意；C．“∞”刻度在刻度盤的左端，C錯誤，符合題意；D．當多用電表指針指在中心位置時，所以即中心刻度值為，D正確，不符合題意。故選C。11.如圖所示，在空間中，水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場；質量為m的帶電小球由MN上方的A點以肯定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平；A、B、C三點在同始終線上，且AB=2BC。由此可見（）A.小球帶負電B.小球帶正電C.小球從A到B與從B到C的運動時間相等D.小球從A到B與從B到C的速度改變量相同【答案】A【解析】【詳解】AB．小球在BC段，豎直方向做減速運動，故電場力方向向上，場強方向向下，故小球帶負電；故A正確，B錯誤；C．由題意知小球在水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運動，由于，依據(jù)分運動和合運動的關系，故小球從A到B與從B到C的運動時間之比2：1；故C錯誤；D．由題意知小球在C處的豎直方向速度為零，所以小球從A到B與從B到C的豎直方向速度改變量大小相同，速度改變量方向相反，故D錯誤；故選A。12.在如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個志向電壓表的示數(shù)隨電路中電流改變的完整過程圖線如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A.電源內阻為10ΩB.圖乙中圖線a是電壓表V2的示數(shù)隨電流改變的圖線C.滑動變阻器R2的最大功率為0.9WD.電源的最大輸出功率為3.6W【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知所以電源的內阻A錯誤B．依據(jù)歐姆定律由于R1不變，所以U1與I成正比，圖線b是V1的示數(shù)隨電流改變的圖線圖線a是V2的示數(shù)隨電流改變的圖線，B正確；C．當時，R2的功率最大。此時電流C正確；D．由圖線a可知電源的電動勢為6V，當外電阻等于電源內阻時，即R2的阻值為零時，電源的輸出功率最大，此時D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學做“描繪小燈泡伏安特性曲線”的試驗。已選用的器材有；電池組E（電動勢3.0V），小燈泡L（額定功率1W，額定電流0.5A），電流表（0~0.6A），開關和導線若干。(1)試驗中電壓表應選用______；滑動變阻器應選用______。（選填相應器材前的字母）A．電壓表（0~3V）B．電壓表（0~15V）C．滑動變阻器（0~5Ω）D．滑動變阻器（0~50Ω）(2)該同學設計了如圖1所示的試驗電路。圖2是試驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請依據(jù)圖1所示的試驗電路，補充完成圖2中實物間的連線______。【答案】(1).A(2).C(3).【解析】【詳解】(1)[1][2]由于電池組E電動勢為3.0V，故電壓表選A[2]由于燈泡的電阻約為由電路圖可知，為了操作便利，滑動變阻器應選用C(2)[3]滑動變阻器采納分壓器接法，電流表外接，如圖所示14.某同學用如下器材來測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻①干電池（電動勢約為1.5V，內阻小于1.0Ω）②電壓表V（0~3V，內阻約為3kΩ）③電流表A（0~0.6A，內阻約為0.1Ω）④滑動變阻器R1（0~10Ω，10A）⑤滑動變阻器R2（0~1000Ω，1A）⑥開關、導線若干（1）該同學設計了如圖甲所示的電路圖，在閉合開關前應當把滑動變阻器滑片滑動______端（填“a”“b”）（2）為了操作便利且能夠較精確地進行測量，其中應選用的滑動變阻器是________（填寫字母代號）（3）如圖乙為該同學依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，繪出的U-I圖線，由圖線可求得被測電池的電動勢E=______V，內阻r=_________Ω．（結果保留兩位小數(shù)）（4）由于電壓表的分流作用，使測出的與真實值比較：________，（填“>”、“<”或“=”）【答案】(1).a(2).(3).(4).(5).<【解析】【詳解】（1）[1]滑動變阻器是限流接法，為了愛護電路，故應處于最大阻值處，即滑動到a端（2）[2]因為電源內阻較小，應選擇一個小的滑動變阻器，這樣操作便利，故選（3）[3][4]圖像的縱截距表示電流為零時處于斷路時電路兩端電壓，而斷路時路端電壓等于電源電動勢，故，從圖中可知當路端電壓為1V時，電流為0.65A，依據(jù)閉合回路歐姆定律可得所以電源內阻為（4）[5]由圖甲所示電路圖可知，電流表采納了內接法，由于電壓表的分流，使電流表所測電流小于流過電源的電流；試驗誤差來源于電壓表的分流，電動勢和內阻測量值和真實值之間的關系為：，電源電動勢與內阻測量值都小于真實值15.如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當U＝10V時，電解液的電阻率ρ是多少？【答案】40Ω·m【解析】【詳解】由題圖乙可求得U＝10V時，電解液的電阻為由題圖甲可知電解液長為l＝a＝1m，橫截面積為S＝bc＝0.02m216.某品牌小汽車電動機和車燈的實際電路可以簡化為如圖所示的電路，電源電動勢E＝12.5V，內阻r＝0.05Ω，電動機的線圈電阻r′＝0.02Ω，只閉合S1時，電流表示數(shù)I1＝10A，再閉合S2，電動機正常工作，電流表示數(shù)I2＝58A（電流表內阻不計），不考慮燈絲電阻的改變。求：(1)在只閉合S1時，車燈兩端電壓UL和車燈的功率PL；(2)再閉合S2后，車燈兩端的電壓U′L和電動機輸出功率P輸出?！敬鸢浮?1)12V，120W；(2)96V，430W【解析】【詳解】(1)只閉合S1時，設車燈兩端的電壓為UL，由閉合電路歐姆定律可得解得由歐姆定律可得車燈消耗功率為(2)閉合S1、S2后，設車燈兩端的電壓為，由閉合電路歐姆定律可得=9.6V流過車燈的電流電動機的電功率電動機的熱功率為電動機的輸出功率為17.如圖所示，三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3垂直紙面放置，三根導線及坐標原點恰好位于邊長為a的正方形的四個點上，L1