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

PAGE16-河北省邯鄲市聯(lián)盟校2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)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(mǎn)分100分，考試時(shí)間90分鐘。2.考生作答時(shí)，請(qǐng)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(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)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(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.某種導(dǎo)電溶液，在時(shí)間t內(nèi)有n個(gè)二價(jià)正離子通過(guò)某一橫截面，同時(shí)有2n個(gè)電子（電子電荷量為e）反向通過(guò)同一橫截面，則該導(dǎo)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(shí)間t內(nèi)通過(guò)某橫截面的電荷量為依據(jù)電流的定義可知導(dǎo)電溶液中的電流為故選D。2.探討電流的磁效應(yīng)時(shí)，將一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)南北放置在小磁針的正上方，現(xiàn)在直導(dǎo)線(xiàn)中通有方向從南向北的恒定電流I，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)后再次靜止時(shí)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(chǎng)方向由南向北，故只在地磁場(chǎng)作用下，小磁針的N極指向北極，當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)中通以方向由南向北的電流時(shí)，在直導(dǎo)線(xiàn)下方會(huì)產(chǎn)生由東向西的磁場(chǎng)，則小磁針的N極將由北向西偏轉(zhuǎn)。故選C。3.如圖所示，圓形線(xiàn)圈的匝數(shù)為100匝、面積為0.5m2，在該圓形線(xiàn)圈平面內(nèi)有一個(gè)面積為0.1m2的正方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有垂直線(xiàn)圈平面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(xiàn)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(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的P、Q兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在P、Q兩點(diǎn)的連線(xiàn)上，O為PQ的中點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)位于PQ的中垂線(xiàn)上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，Q處導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，合成后的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于0，A錯(cuò)誤；B．P處導(dǎo)線(xiàn)在a、b兩點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，Q處導(dǎo)線(xiàn)在a、b兩點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向上，距離導(dǎo)線(xiàn)越近磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度越大，依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加知，a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，B正確；CD．P處導(dǎo)線(xiàn)在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cP偏下，在d點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直dP偏下，Q處導(dǎo)線(xiàn)在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cQ偏上，在d點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于dQ偏上，依據(jù)平行四邊形定則，知c點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向水平向右，d點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向水平向左，且合電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，C錯(cuò)誤；D．知c點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向水平向右，a點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向豎直向下，D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，實(shí)線(xiàn)為兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列推斷正確的是（）A.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.Q1的電荷量大于Q2的電荷量C.正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能D.正電荷在A點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)“電場(chǎng)線(xiàn)的密疏表示場(chǎng)強(qiáng)的大小”可知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)分布狀況可知Q1、Q2是同種電荷。由點(diǎn)電荷四周電場(chǎng)線(xiàn)較密可知點(diǎn)電荷帶電荷量較多，即Q1<Q2，故B錯(cuò)誤；C．正電荷做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受到的合力方向指向曲線(xiàn)的凹處，并且和電場(chǎng)線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，所以正電荷電場(chǎng)力方向指向Q2，由于正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角總是大于90°，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，即正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；D．正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，故正電荷在A點(diǎn)速度大于在B點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，小燈泡L標(biāo)有“2V0.4W”，開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到R=4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作。則（）A.電源內(nèi)阻為1ΩB.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4ΩC.電動(dòng)機(jī)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(shí)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(shí)小燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明電路中電流仍為0.2A，故電動(dòng)機(jī)兩端電壓U′=E-IRL-Ir=0.8V電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器，故電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻不等于4Ω，故BC錯(cuò)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(cuò)誤。故選A。7.如圖所示是一火災(zāi)報(bào)警器的電路示意圖，其中為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，這種半導(dǎo)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(bào)警器，當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)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(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，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(nèi)電壓變大，由可知路端電壓減小，即報(bào)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(guò)顯示器的電流I變小，則ABC錯(cuò)誤，D正確故選D。8.一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為17VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)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(xiàng)正確；B．依據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行線(xiàn)上等距同向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等，有φO－φa＝φb－φc得φO＝1VB項(xiàng)錯(cuò)誤；C．電子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能分別為－10eV、－17eV和－26eV，故電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W＝(－17eV)－(－26eV)＝9eVD項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.在閉合電路中，設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則()A.當(dāng)路端電壓為零時(shí)，電路中電流為B.當(dāng)路端電壓為零時(shí)，電源輸出的電功率為零C.當(dāng)外電阻R增大時(shí)，電源內(nèi)消耗的電功率增大D.當(dāng)外電阻R增大時(shí)，電源釋放的總功率增大【答案】AB【解析】【詳解】路端電壓為零時(shí)電路短路，故，外電路功率為零，選項(xiàng)AB正確；當(dāng)R增大時(shí)，I減小，內(nèi)功率P內(nèi)=I2r減小，電源總功率P總=EI減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選AB．10.如圖所示為多用電表歐姆擋的原理圖，表頭內(nèi)阻為，調(diào)零電阻為，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.它是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的B.接表內(nèi)電池負(fù)極的應(yīng)是紅表筆C.歐姆擋對(duì)應(yīng)的“∞”刻度一般在刻度盤(pán)的右端D.調(diào)零后刻度盤(pán)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(jìn)，B正確，不符合題意；C．“∞”刻度在刻度盤(pán)的左端，C錯(cuò)誤，符合題意；D．當(dāng)多用電表指針指在中心位置時(shí)，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(qiáng)電場(chǎng)；質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以肯定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平；A、B、C三點(diǎn)在同始終線(xiàn)上，且AB=2BC。由此可見(jiàn)（）A.小球帶負(fù)電B.小球帶正電C.小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)力方向向上，場(chǎng)強(qiáng)方向向下，故小球帶負(fù)電；故A正確，B錯(cuò)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由于，依據(jù)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，故小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比2：1；故C錯(cuò)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(cuò)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(dòng)變阻器，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)志向電壓表的示數(shù)隨電路中電流改變的完整過(guò)程圖線(xiàn)如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是（）A.電源內(nèi)阻為10ΩB.圖乙中圖線(xiàn)a是電壓表V2的示數(shù)隨電流改變的圖線(xiàn)C.滑動(dòng)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(nèi)阻A錯(cuò)誤B．依據(jù)歐姆定律由于R1不變，所以U1與I成正比，圖線(xiàn)b是V1的示數(shù)隨電流改變的圖線(xiàn)圖線(xiàn)a是V2的示數(shù)隨電流改變的圖線(xiàn)，B正確；C．當(dāng)時(shí)，R2的功率最大。此時(shí)電流C正確；D．由圖線(xiàn)a可知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，即R2的阻值為零時(shí)，電源的輸出功率最大，此時(shí)D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)做“描繪小燈泡伏安特性曲線(xiàn)”的試驗(yàn)。已選用的器材有；電池組E（電動(dòng)勢(shì)3.0V），小燈泡L（額定功率1W，額定電流0.5A），電流表（0~0.6A），開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干。(1)試驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。（選填相應(yīng)器材前的字母）A．電壓表（0~3V）B．電壓表（0~15V）C．滑動(dòng)變阻器（0~5Ω）D．滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的試驗(yàn)電路。圖2是試驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)。請(qǐng)依據(jù)圖1所示的試驗(yàn)電路，補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線(xiàn)______?！敬鸢浮?1).A(2).C(3).【解析】【詳解】(1)[1][2]由于電池組E電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器應(yīng)選用C(2)[3]滑動(dòng)變阻器采納分壓器接法，電流表外接，如圖所示14.某同學(xué)用如下器材來(lái)測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻①干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻小于1.0Ω）②電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）③電流表A（0~0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）④滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω，10A）⑤滑動(dòng)變阻器R2（0~1000Ω，1A）⑥開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，在閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)當(dāng)把滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)______端（填“a”“b”）（2）為了操作便利且能夠較精確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是________（填寫(xiě)字母代號(hào)）（3）如圖乙為該同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出的U-I圖線(xiàn)，由圖線(xiàn)可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=_________Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（4）由于電壓表的分流作用，使測(cè)出的與真實(shí)值比較：________，（填“>”、“<”或“=”）【答案】(1).a(2).(3).(4).(5).<【解析】【詳解】（1）[1]滑動(dòng)變阻器是限流接法，為了愛(ài)護(hù)電路，故應(yīng)處于最大阻值處，即滑動(dòng)到a端（2）[2]因?yàn)殡娫磧?nèi)阻較小，應(yīng)選擇一個(gè)小的滑動(dòng)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(shí)處于斷路時(shí)電路兩端電壓，而斷路時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，故，從圖中可知當(dāng)路端電壓為1V時(shí)，電流為0.65A，依據(jù)閉合回路歐姆定律可得所以電源內(nèi)阻為（4）[5]由圖甲所示電路圖可知，電流表采納了內(nèi)接法，由于電壓表的分流，使電流表所測(cè)電流小于流過(guò)電源的電流；試驗(yàn)誤差來(lái)源于電壓表的分流，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系為：，電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻測(cè)量值都小于真實(shí)值15.如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿(mǎn)某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線(xiàn)如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，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(shí)，電解液的電阻為由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為l＝a＝1m，橫截面積為S＝bc＝0.02m216.某品牌小汽車(chē)電動(dòng)機(jī)和車(chē)燈的實(shí)際電路可以簡(jiǎn)化為如圖所示的電路，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12.5V，內(nèi)阻r＝0.05Ω，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻r′＝0.02Ω，只閉合S1時(shí)，電流表示數(shù)I1＝10A，再閉合S2，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)I2＝58A（電流表內(nèi)阻不計(jì)），不考慮燈絲電阻的改變。求：(1)在只閉合S1時(shí)，車(chē)燈兩端電壓UL和車(chē)燈的功率PL；(2)再閉合S2后，車(chē)燈兩端的電壓U′L和電動(dòng)機(jī)輸出功率P輸出。【答案】(1)12V，120W；(2)96V，430W【解析】【詳解】(1)只閉合S1時(shí)，設(shè)車(chē)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(chē)燈消耗功率為(2)閉合S1、S2后，設(shè)車(chē)燈兩端的電壓為，由閉合電路歐姆定律可得=9.6V流過(guò)車(chē)燈的電流電動(dòng)機(jī)的電功率電動(dòng)機(jī)的熱功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為17.如圖所示，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)L1、L2和L3垂直紙面放置，三根導(dǎo)線(xiàn)及坐標(biāo)原點(diǎn)恰好位于邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)點(diǎn)上，L1