河南省鄭州市第一零六高級中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題含解析

PAGEPAGE15河南省鄭州市第一零六高級中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題（含解析）一、選擇題(本題共12小題，1~8是單選題，9~12是多選題。每小題4分，共48分。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.下列說法正確的是（）A.電場是人們假想，不是客觀存在的B.電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡C.元電荷是指帶電量最小的電荷，比如電子和質(zhì)子D.當兩個帶電體的形態(tài)和大小對它們的相互作用力的影響可忽視時，這兩個帶電體就能看作點電荷【答案】D【解析】【詳解】A．電場是一種特別的物質(zhì)，不是人們假想的，是客觀存在的，故A錯誤；B．點電荷在電場中的運動軌跡取決于初始條件與受力狀況，電場線是為形象的描述電場而在電場中畫的一些曲線，故不能講電場線就點電荷在電場中的運動軌跡，故B錯誤；C．元電荷是指帶電量最小的電荷，是一個電荷量，不是實物粒子，比如電子和質(zhì)子所帶電荷量等于這個數(shù)值，故C錯誤；D．當兩個帶電體的形態(tài)和大小對它們的相互作用力的影響可忽視時，這兩個帶電體就能看作點電荷，故D正確。故選D。2.在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中．若三個小球均處于靜止狀態(tài)，則c球的帶電量為（）A.+q B.-q C.+2q D.-2q【答案】D【解析】【詳解】a、b帶正電，要使a、b都靜止，c必需帶負電，否則勻強電場對a、b的電場力相同，而其他兩個電荷對a和b的合力方向不同，兩個電荷不行能同時平衡，設c電荷帶電量大小為Q，以a電荷為探討對象受力分析，依據(jù)平衡條件得c、b對a的合力與勻強電場對a的力等值反向，即為：=×cos所以C球的帶電量為-2qA．+q與分析不符，故A錯誤；B．-q與分析不符，故B錯誤；C．+2q與分析不符，故C錯誤；D．-2q與分析不符，故D正確．3.如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點，A、C、D三點電勢分別為1.0V、3.0V、5.0V，正六邊形所在平面與電場線平行.則()A.電場強度的大小為V/mB.UEF與UBC相同C.電場強度的大小為V/mD.E點的電勢與C點的電勢相等【答案】A【解析】【詳解】D.已知正六邊形所在平面與電場線平行,且A.C.

D三點電勢分別為1.0V、3.0V、5.0V,延長DC且使DC=CG,連接BG,可知UDC=UCG=2.0V，故ABG的電勢相等為1.0V；C、F電勢相等為3.0V，D、

E電勢相等為5.0V，故D錯誤；B.電勢差UEF=5.0?3.0=2.0V,電勢差UBC=1.0?3.0=?2.0V，故B錯誤；AC.依據(jù)U=Ed可知,電場強度E===V/m=V/m，故A正確，C錯誤；故選A．4.一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為（）A. B. C.ρnev D.【答案】C【解析】【分析】考查電路和電場學問【詳解】，I=neSv，，，聯(lián)立得E=ρnev，故選C。5.四根完全相同的長直導線相互平行，它們的截面處于一個正方形abcd的四個頂點處，導線中通有方向如圖所示的電流，若每根通電導線在正方形中點處產(chǎn)生的磁感應強度大小均為B，則正方形中點處實際磁感應強度的大小為（）A.0 B.2B C.B D.B【答案】C【解析】【詳解】由右手螺旋定則可知，中心電場如圖所示：c導線在中心的磁場指向b，a導線在中心的磁場也指向b，b導線在中心的磁場指向a，d導線在中心的磁場也指向a，所以中心的磁感應強度為：C正確。故選C。6.下圖中小磁針的指向正確的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．從圖可知，電流從螺線管的左端流入，右端流出，依據(jù)安培定則可知，螺線管左端是N極，右端是S極；由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針的左端是N極，右端是S極，故A錯誤；BC．從圖可知，電流從螺線管的右端流入，左端流出，依據(jù)安培定則可知，螺線管左端是N極，右端是S極，在螺線管上方磁場方向從左向右，則小磁針的左端是S極，右端是N極，故B錯誤，C正確；D．從圖可知，電流從螺線管的左端流入，右端流出，依據(jù)安培定則可知，螺線管左端是N極，右端是S極，在螺線管上方磁場方向從左向右，則小磁針的左端是S極，右端是N極，故D錯誤。故選C。7.如圖所示為某電源的伏安特性曲線，則下列結論正確的是（）A.電源的電動勢為6.0VB.電源的內(nèi)阻為C.電流為0.2A時的外電阻是D.電源的短路電流為0.5A【答案】A【解析】【詳解】A.由電源的伏安特性曲線可知，電源的電動勢為6.0V，故選項A符合題意．B.電源的內(nèi)阻故選項B不符合題意．C.依據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當電流為0.2A時，路端電壓為5.68V，則由歐姆定律可知外電阻故選項C不符合題意．D.圖象與橫坐標的交點電壓為5.2V，這時對應的電流為0.5A，這不是短路電流，故D選項不符合題意．8.反射式速調(diào)管是常用微波器之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．已知靜電場的方向平行于軸，其電勢隨的分布如圖所示．一質(zhì)量，電荷量的帶負電的粒子從點由靜止起先，僅在電場力作用下在軸上來回運動．則（）A.軸左側電場強度和右側電場強度的大小之比B.粒子在區(qū)間運動過程中的電勢能減小C.該粒子運動過程中電勢能改變量的最大值為D.該粒子運動的周期【答案】ACD【解析】【詳解】依據(jù)可知，左側電場強度：，右側電場強度：，所以，故A正確．粒子帶負電，故在區(qū)間運動過程中的電勢能增加，B錯誤．該粒子運動過程中電勢能改變量的最大值為，C正確．粒子運動到原點時速度最大，依據(jù)動能定理有：，其中，聯(lián)立得：，設粒子在原點左右兩側運動的時間分別為、，在原點時的速度為，由運動學公式有，同理可知：、，而周期，聯(lián)立得：，故D正確．故選ACD．9.如圖，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法中正確的是（）A.M帶正電荷，N帶負電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能D.b點的電勢比a點的電勢低【答案】BCD【解析】【詳解】A．由粒子運動軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負電荷，N帶正電荷，故A錯誤；B．M從a到b點，庫侖力做負功，依據(jù)動能定理知，動能減小，則b點的動能小于在a點的動能，故B正確；C．d點和e點在同一等勢面上，電勢相等，則N在d點的電勢能等于在e點的電勢能，故C正確；D．正電荷固定在O點，電場線從O點向外，沿著電場線方向，電勢降低，故b點電勢低于a點電勢，故D正確。故選BCD。10.某試驗小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素．若兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．試驗中，假定極板所帶電荷量不變，下列推斷中正確的是A.保持S不變，增大d，則C變小，θ變大B.保持S不變，增大d，則C變大，θ變小C.保持d不變，減小S，則C變小，θ變大D.保持d不變，減小S，則C變大，θ變小【答案】AC【解析】依據(jù)電容的確定式得知，電容與極板間距離成反比，當保持S不變，增大d時，電容減小，因極板所帶電荷量Q不變，由電容的定義式，分析可知板間電勢差增大，靜電計指針的偏角θ變大．故A正確，B錯誤．依據(jù)電容的確定式得知，電容與極板的正對面積成正比，當保持d不變，減小S時，電容C減小，極板所帶電荷量Q不變，則由電容的定義式，可知板間電勢差U增大，靜電計指針的偏角θ變大．故C正確，D錯誤．故選AC．點睛：本題是電容動態(tài)改變分析問題，關鍵抓住兩點：一是電容器的電量Q不變；二是關于電容的兩個公式:確定式和定義式．11.如圖所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為志向電表?，F(xiàn)閉合開關S后，將滑動變阻器滑片P向左移動，下列說法正確的是（）A.電流表A的示數(shù)變小 B.電壓表V的示數(shù)變小C.小燈泡L變亮 D.電容器C上電荷量增加【答案】AD【解析】【詳解】滑動變阻器向左滑動，總電阻變大，總電流變小，電流表A示數(shù)變??；小燈泡L變暗；內(nèi)阻分壓變小，燈泡分壓變小，所以滑動變阻器分壓變大，電壓表V示數(shù)變大；電容器C與滑動變阻器并聯(lián)，兩端電壓增大，電荷量增大，則AD正確，BC錯誤。故選AD。12.如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右加速電場，之后進入電場線豎直向下的勻強電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終打在屏上，整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么（）A.偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多B.三種粒子打到屏上時速度一樣大C.三種粒子運動到屏上所用時間相同D.三種粒子肯定打到屏上的同一位置，【答案】AD【解析】【詳解】AB．帶電粒子在加速電場中加速，由動能定理可知解得粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時間在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度縱向位移即位移與比荷無關，與速度無關；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多，故A正確，B錯誤；CD．因三粒子由同一點射入偏轉(zhuǎn)電場，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個粒子打在屏幕上的位置肯定相同；因粒子到屏上的時間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運動到屏上所用時間不相同，故C錯誤，D正確。故選AD?！军c睛】此題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，要留意偏轉(zhuǎn)中的運動的合成與分解的正確應用；正確列出對應的表達式，依據(jù)表達式再去分析速度、位移及電場力的功。二、試驗題13.(1)下面左圖螺旋測微器讀數(shù)為__________mm，右圖游標卡尺讀數(shù)為__________mm(2)某表頭滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為982Ω．（以下計算結果均取整數(shù)）①為了將表頭改裝成量程為3V的電壓表，須要一個阻值為________Ω的電阻與表頭串聯(lián)；②為了將表頭改裝成量程為50mA的電流表，須要一個阻值約為____Ω的電阻與表頭并聯(lián)．【答案】(1).0.900(2).14.50(3).2024(4).20【解析】【詳解】(1)[1]螺旋測微器讀數(shù)為0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm；[2]游標卡尺讀數(shù)為1.4cm+0.05mm×10=14.50mm；(2)[3]為了將表頭改裝成量程為3V的電壓表，須要串聯(lián)電阻的阻值為[4]為了將表頭改裝成量程為50mA的電流表，須要并聯(lián)電阻的阻值為14.現(xiàn)有一小燈泡，額定電壓為4V，額定功率大約為2W?，F(xiàn)在要用伏安法探討這個小燈泡的伏安特性曲線，試驗室有如下器材可供選用：A．電壓表（內(nèi)阻約為）B．電壓表（內(nèi)阻約為）C．電流表（量程為內(nèi)阻為）D．電流表（量程為內(nèi)阻約為）E．定值電阻F．滑動變阻器G．滑動變阻器H．電源，內(nèi)阻約為I．單刀開關一個、導線若干（1）為了調(diào)整便利，測量盡可能精確，試驗中應選用電表______和______，滑動變阻器應選用______。（填對應器材前的字母序號）（2）為使試驗誤差盡量減小，要求從零起先多測幾組數(shù)據(jù)，請在如圖1所示的實線框里畫出試驗電路圖______。（圖中需標明所選器材的字母代號）（3）依據(jù)電路圖連接好電路，反復調(diào)整滑動變阻器的滑片，讀出并記錄好電表的示數(shù)，計算小燈泡兩端電壓U和通過小燈泡的電流I，并且填寫到預先設計的表格中。依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點，畫出小燈泡的曲線，如圖2所示。（4）依據(jù)小燈泡的曲線可得小燈泡的額定功率為______W。（結果保留三位有效數(shù)字）【答案】(1).C(2).D(3).G(4).(5).均可【解析】【詳解】(1)[1][2][3]燈泡額定電壓為4V，電壓表A量程太小，電壓表B量程太大，不能用電壓表測電壓，應用內(nèi)阻已知的電流表C與定值電阻E串聯(lián)改裝成電壓表測電壓，用電流表D測電流，為便利試驗操作滑動變阻器應選擇G；(2)[4]電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)改裝成電壓表，描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流從零起先改變，滑動變阻器應采納分壓接法，電流表采納外接法，試驗電路圖如圖所示；

(4)[5]由圖示燈泡U-I圖象可知，額定電壓U=4V對應的電流I=0.475A，燈泡額定功率：三、計算題15.圖示為一組未知方向的勻強電場的電場線，把電荷量為1×10-6C的負電荷從A點沿水平線移至B點，靜電力做了2×10-6J的功，A、B間的距離為2cm。（1）求A、B兩點間的電勢差UAB及電場強度的大小E；（2）若B點電勢為1V，則電子處于A點時，具有的電勢能Ep為多少電子伏？【答案】（1）-2V，；（2）1eV【解析】【詳解】（1）依據(jù)題意，A、B間電勢差：A、B間沿電場線方向上的距離d＝1cm所以電場強度的大小。（2）假如已知B點電勢為1V，則A點電勢為-1V，電子處于A點時，具有電勢能：Ep＝1eV。16.如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖．電動機的內(nèi)阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=160V，電壓表示數(shù)UV=110V．試求：（1）輸入電動機的電功率；（2）若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量．(g取10m/s2)．【答案】（1）550W；（2）53kg【解析】【詳解】（1）電動機和電阻串聯(lián)，所以電流相等．電阻R兩端電壓為：U1=160-110=50V通過電動機的電流大小為：電動機輸入的電功率為：P=UI=110×5=550W．（2）電動機的機械功率為：P′=P-I2R=550W-25×0.8W=530W．由P=mgv可得：17.如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為θ,一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A.細線與斜面平行．小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球A的右側固定放置帶等量異種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷．小球A靜止在斜面上．求：（1）若B球帶正電且細線對A球的拉力剛好為0，則B球電量大小是多少？（2）若B球帶負電且斜面對A球的支持力剛好為0，則B球電量大小是多少？【答案】(1)(2)【解析】【詳解】（1）依據(jù)庫侖定律，小球A與B之間庫侖力的大小為：；若細線上的拉力為0，