湖北省武漢市六校聯(lián)考2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中物理試題（含解析）

2024-2025學(xué)年武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高二（上）期中聯(lián)考物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列關(guān)于靜電場的認(rèn)識，正確的是(

)A.真空中靜止點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與場源電荷的電荷量成正比，與放入該點(diǎn)的試探電荷的電荷量成反比

B.在靜電場中，電勢降落的方向即為電場強(qiáng)度的方向

C.處于靜電平衡狀態(tài)的實(shí)心導(dǎo)體內(nèi)部，電場強(qiáng)度處處為零，而導(dǎo)體表面的電勢也處處相等

D.電容器是存儲(chǔ)電荷的元件，其電容越大，則所帶電荷量也越多2.下列四幅圖所涉及的光學(xué)現(xiàn)象和相應(yīng)的描述中，說法正確的是(

)

A.圖(a)是內(nèi)窺鏡，可以把光傳送到人體內(nèi)部進(jìn)行照明，是利用了光的全反射

B.圖(b)是陽光下觀察肥皂膜，看到了彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)肥皂膜應(yīng)水平放置

C.圖(c)是單色平行光線通過狹縫得到的干涉圖樣

D.圖(d)是用偏振眼鏡觀看立體電影，說明光是一種縱波3.如圖是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用A、B兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～10V;當(dāng)使用A、C兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～100V。表頭的內(nèi)阻為Rg，與表頭串聯(lián)的兩個(gè)電阻的阻值為R1和R2。以下關(guān)系式正確的是(

)

A.R1R2=19 B.R4.如圖所示，豎直放置的半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB與粗糙絕緣水平軌道BC在B處平滑連接，O為圓弧軌道的圓心，直線OB左側(cè)空間分布著電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q=4mgE的帶負(fù)電的物塊，以一定的初速度從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道。已知物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，下列說法正確的是(

)

A.無論在A點(diǎn)的初速度多大，物塊一定能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)

B.物塊以不同的初速度從A點(diǎn)沿圓弧軌道滑到B點(diǎn)，其在B點(diǎn)的速度最小為0

C.物塊以不同的初速度從A點(diǎn)沿圓弧軌道滑過B點(diǎn)后，最終可停在距B點(diǎn)Rμ的位置

D.物塊沿圓弧軌道滑過B點(diǎn)后，最終停在BC上，因摩擦產(chǎn)生的熱量的最小值為5.在如圖(a)所示為分壓電路中，電源為理想電源，輸出電壓U0恒定不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0=50Ω。閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻RL兩端的電壓U隨變阻器a端至滑片間的阻值Rx的變化而改變，當(dāng)負(fù)載電阻分別為RL1=2000Ω和RL2=20Ω時(shí)，關(guān)于負(fù)載電阻兩端的電壓A.RL1大致接近曲線①，RL2大致接近曲線②

B.RL1大致接近曲線②，RL2大致接近曲線①

C.RL1大致接近曲線③，RL26.如圖所示，平行板電容器通過理想二極管與電壓恒定的電源保持相連，電容器的下極板B接地，P為電容器兩板間的一點(diǎn)，現(xiàn)僅將B板下移一小段距離，下列說法正確的是(

)

A.平行板電容器兩極板間的電場強(qiáng)度的大小會(huì)發(fā)生改變

B.平行板電容器的電容增大

C.平行板電容器的電壓保持不變

D.P點(diǎn)的電勢升高7.如圖所示，ABCD為正四面體，邊長為10cm，E為AB的中點(diǎn)，該空間分布著勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。現(xiàn)將一電荷量為2.0×10?9C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至D點(diǎn)，過程中克服電場力做功為2.0×10?8J，將另一電荷量同為2.0×10?9C的負(fù)點(diǎn)電荷從D點(diǎn)移至A.該勻強(qiáng)電場的方向由D指向E B.該電場的場強(qiáng)不可能小于20033V/m

C.A、D兩點(diǎn)間的電勢差UAD=10V 二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.電荷量大小分別為Q和4Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷固定于x軸上，在它們形成的電場中，有一個(gè)試探電荷+q沿x軸從+∞向坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，其電勢能Ep隨x變化的關(guān)系如圖所示。當(dāng)x→0時(shí)，電勢能Ep→∞;當(dāng)x→∞時(shí)，電勢能Ep→0，x=xA.在x=x0處電場強(qiáng)度為零

B.在x軸上x>x0的點(diǎn)，電場方向沿x軸正方向

C.兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性

9.如圖所示，一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定放置，在其正上方有一大小不計(jì)的定滑輪，一根絕緣的柔軟輕繩下端懸掛一電荷量為q的小球，初始時(shí)小球靜止，兩電荷間的距離小于Q到定滑輪的距離。現(xiàn)用力將小球極為緩慢拉動(dòng)，直至小球靠近滑輪位置，在此過程中，下列說法正確的是(

)

A.拉力F一直減小

B.小球所受庫侖力大小先不變，后減小

C.在小球的運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)的重力勢能和電勢能的總和先增大后不變

D.在小球的運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)存在拉力F做的功等于小球重力勢能的增量的過程10.如圖所示，光滑絕緣水平面上有A、B、C三個(gè)帶電小球，A球的質(zhì)量為m，電荷量為+q，B、C球質(zhì)量均為5m，電荷量均為+5q，用長為L的三根絕緣輕繩連接，穩(wěn)定后呈等邊三角形，a、b、c為三條邊的中點(diǎn)。已知電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，取無限遠(yuǎn)處電勢為零時(shí)，距離該點(diǎn)電荷r處的電勢為φ=kQr，其中k為靜電力常量。多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中某點(diǎn)的電勢，等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和。下列說法正確的是(

)

A.a、c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

B.a、b、c三點(diǎn)電勢的大小關(guān)系為φa=φc<φb

C.A、B、C三個(gè)帶電小球與電場組成的系統(tǒng)的電勢能為70kq三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.如圖(a)所示為“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)M、N、P三個(gè)光學(xué)元件依次為__________A.濾光片、單縫片、雙縫片B.濾光片、雙縫片、單縫片C.偏振片、單縫片、雙縫片D.雙縫片、偏振片、單縫片(2)已知雙縫間距為d，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板的中心刻線與第m條亮條紋的中心對齊，記下手輪上的讀數(shù)如圖(b)所示為x1，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板中心刻線與第n條(n>m)亮條紋的中心對齊，再次記下手輪上的讀數(shù)如圖(c)所示為x2=__________mm，則被測光的波長表達(dá)式為λ=__________(用m，n，d，x1，x2，L1，12.用下列實(shí)驗(yàn)器材測量某金屬導(dǎo)線的電阻率：待測金屬導(dǎo)線一根，最大阻值約為10Ω;電壓表一個(gè)，量程3V，內(nèi)阻約為5kΩ;電流表一個(gè)，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω;滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～200Ω滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～20Ω干電池兩節(jié)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器一只，刻度尺一個(gè)。

(1)如圖(a)，用螺旋測微器測金屬導(dǎo)線的直徑時(shí)，將金屬導(dǎo)線輕輕地放在測砧與測微螺桿之間，先調(diào)節(jié)__________(選填“A”、“B”、“C”“D”)使它們距離減小，再旋動(dòng)微調(diào)旋鈕，夾住導(dǎo)線，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測微器的損壞。(2)用此螺旋測微器測得該金屬導(dǎo)線的直徑d，如圖(a)所示，則d=__________mm。(3)用如圖(b)所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開關(guān)S閉合之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于__________端(選填“A”或“B”)。圖(c)為實(shí)物圖，調(diào)節(jié)金屬導(dǎo)線上可動(dòng)接線柱Q的位置(金屬導(dǎo)線的總阻值約10Ω)，可以改變導(dǎo)線接入電路的長度，可動(dòng)接線柱Q有一定的電阻，但阻值未知。滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選__________(選填“R1”或“R2”)。要把實(shí)物圖連線連接完整，還需從電池負(fù)極接線柱引線連接到圖中的__________接線柱。(選填“①”、“②”、“③”、“④”(4)多次改變導(dǎo)線接入電路的長度L，測量不同長度時(shí)的電阻Rx，作Rx?L圖像如圖(d)所示，測得圖像中直線的斜率為k，縱坐標(biāo)截距為b，則該金屬材料的電阻率為__________，可動(dòng)接線柱Q處的電阻為__________。(以上兩空答案用k、b、d四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，一光滑絕緣細(xì)桿與水平地面成30°夾角放置，底部A點(diǎn)固定一帶電荷量為Q的正電荷，桿上有B、C兩點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)，AB兩點(diǎn)相距d?，F(xiàn)將一帶電小球穿過桿從B點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，帶電小球在B點(diǎn)加速度大小為14g，已知重力加速度為g，靜電力常量為k。求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的加速度;(2)B和C兩點(diǎn)間的電勢差UBC。14.如圖所示電路中，電源電壓U恒定，Ⅰ是滑動(dòng)變阻器，Ⅱ是定值電阻。將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至中央位置時(shí)，安培表A的示數(shù)為I1=0.4A，伏特表V1和V2的示數(shù)分別為U1=4.0V(1)滑動(dòng)變阻器的總電阻值R;(2)定值電阻Ⅱ的阻值R(3)調(diào)節(jié)滑片的過程中，安培表A的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)安培表A的示數(shù)最小時(shí)，滑片兩邊的電阻值各為多少?此時(shí)電流表的示數(shù)多大?15.某裝置可以通過電場來控制帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖(a)所示，半徑為R的絕緣光滑圓軌道豎直放在水平方向的勻強(qiáng)電場中，勻強(qiáng)電場與軌道面平行，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球位于軌道內(nèi)側(cè)的最高點(diǎn)A處，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。小球由靜止釋放后沿直線打到圖示的B點(diǎn)，OB與OA的夾角α=60°。重力加速度為g(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E(2)若在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平初速度，小球恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。求初動(dòng)能EkA和通過B點(diǎn)的動(dòng)能(3)將原電場更換為如圖(b)所示的交變電場(取水平向右為正方向)，t=0時(shí)刻小球在A點(diǎn)由靜止釋放，欲使小球經(jīng)過一個(gè)周期(圖中周期T未知)恰好能運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C，且到達(dá)C點(diǎn)之前運(yùn)動(dòng)過程中不與圓軌道相碰，求所加電場強(qiáng)度的大小E2的取值范圍。

答案和解析1.【答案】C

【解析】A:真空中靜止點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與場源電荷的電荷量成正比，與放入該點(diǎn)的試探電荷的電荷量無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B:在靜電場中，電勢降落最快的的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向，電勢降落的方向不一定是電場強(qiáng)度的方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C：處于靜電平衡狀態(tài)的實(shí)心導(dǎo)體是等勢體，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，而導(dǎo)體上所有點(diǎn)電勢也處處相等，C正確;

D：根據(jù)Q=CU，Q與U有關(guān)，D錯(cuò)誤；

本題選C。2.【答案】A

【解析】A.圖(a)是內(nèi)窺鏡，可以把光傳送到人體內(nèi)部進(jìn)行照明，是利用了光的全反射，故A正確；

B.圖(b)是陽光下觀察肥皂膜，看到了彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，是肥皂膜兩表面反射光形成的干涉圖樣，實(shí)驗(yàn)時(shí)肥皂膜不一定需要水平放置，故B錯(cuò)誤；

C.圖丙是單色平行光線通過狹縫得到的衍射圖樣，故C錯(cuò)誤;

D.圖丁是利用偏振眼鏡能觀看立體電影，偏振是橫波的特點(diǎn)，光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故D錯(cuò)誤。3.【答案】B

【解析】依題意，當(dāng)電路中的電流為滿偏電流時(shí)，根據(jù)分壓原理，可得Rg+R1R故ACD錯(cuò)誤，B正確。4.【答案】D

【解析】AB.q=4mgE的帶負(fù)電的物塊受到豎直向上的電場力4mg和豎直向下的重力mg，則合力為豎直向上的3mg，則物塊沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，可以看成是等效加速度為豎直向上的3g的圓周運(yùn)動(dòng)，如果恰好達(dá)到B點(diǎn)，則在B點(diǎn)合力提供向心力有3mg=mv2R，解得v=3gR，由A點(diǎn)到B點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理得12mv2?12mv02=?2mgR，解得v0=6gR，所以物塊如果能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在A點(diǎn)的初速度最小為7gR，AB錯(cuò)誤；

5.【答案】C

【解析】解：當(dāng)Rx增大時(shí)，左半部分并聯(lián)總電阻增大，右半部分電阻減小，所以RL兩端的電壓U應(yīng)隨Rx增大而增大；

由于RL1=2000Ω>R0=50Ω，左半部分并聯(lián)總電阻接近等于變阻器左部分電阻，RL的電壓接近均勻變化，圖線接近③；

由于RL2=20Ω<Rx，并聯(lián)RL2后，對應(yīng)于同一個(gè)6.【答案】D

【解析】B.當(dāng)B板下移一小段距離，則兩板間距d增大，根據(jù)C=εS4πkd可知C減小，B錯(cuò)誤；

C.與電源相連接，若U不變，則Q=CU，電容器電量要減小，要放電，但由于二極管的單向?qū)щ妼?dǎo)致電容器不能放電，故電容器電量Q保持不變，C減小所以U增大，C錯(cuò)誤;

A.根據(jù)Q=CU=εS4πkdEd=εSE4πk可知，因?yàn)镼保持不變，所以當(dāng)d變化時(shí)E不變，A錯(cuò)誤；

D.φ7.【答案】B

【解析】由公式UAB=WABq，解得UAD=?10V，UDB=10V，點(diǎn)A和點(diǎn)B電勢相等，低于D點(diǎn)電勢，場強(qiáng)方向與AB垂直，不一定由D指向E，場強(qiáng)沿著DE方向時(shí)，場強(qiáng)最小為E=UDB8.【答案】ACD

【解析】解：A、由電場力做功與電勢能變化的關(guān)系有FΔx=ΔEp，得F=ΔEpΔx，即EP?x圖象的斜率大小等于電場力F.由圖知，在x0處試探電荷所受的電場力為零，則該處電場強(qiáng)度為零，故A正確；

B、在x軸上x>x0的點(diǎn)試探電荷的電勢能增加，電場力做負(fù)功，電場力向左，場強(qiáng)方向向左，故B錯(cuò)誤；

CD、在x0處，兩個(gè)點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)為0，說明兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是一正一負(fù)；當(dāng)x→0時(shí)，電勢能EP→∞；說明了x=0處一定是正電荷．由E=kQr2和場強(qiáng)的方向，可以進(jìn)一步判定，正電荷的電荷量一定是Q，離開x0點(diǎn)的距離近；負(fù)電荷的電荷量是4Q.設(shè)4Q和Q點(diǎn)電荷到x0點(diǎn)的距離分別為r1和r2.由E=kQr2得：r1r2=2，即點(diǎn)電荷9.【答案】BD

【解析】分析小球的受力情況，作出力的矢量關(guān)系圖，在小球到達(dá)Q的正上方過程中，力的矢量三角形與滑輪、q、Q構(gòu)成的三角形相似。令滑輪到Q的距離為h，q到Q的距離為r，滑輪左側(cè)的繩長為l，q所受電場力為F1，小球重力為G，由三角形相似，有Fl=G?=F1r，則有F1=G?r;由庫侖定律，有F1=kQqr2;

若r增大，由F1=G?r知F1增大，由F1=kQq10.【答案】BD

【解析】A.分別做出A、B、C三個(gè)帶電小球在a、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度如圖所示根據(jù)對稱性及平行四邊形定則可知a、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢公式可得φa=φc=kqLC.A小球的電勢能EpAB小球的電勢能EpBC小球的電勢能EpC則整個(gè)系統(tǒng)的電勢能Ep=ED.當(dāng)3個(gè)小球位置關(guān)系成一條直線時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的電勢能最小，動(dòng)能最大，A球速度最大，

此時(shí)A的電勢能E′B小球的電勢能E′C小球的電勢能E此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)電勢能最小為E對系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有Ep根據(jù)動(dòng)量守恒有2mvA=2mvBC故選BD。11.【答案】(1)A；(2)29.20；(x2【解析】(1)M是濾光片，讓白光變?yōu)閱紊?，N是單縫，目的是獲得線光源，P是雙縫，目的是獲得兩個(gè)相干光，故選A。

(2)根據(jù)圖(c)，x2=29mm+4×0.05mm=29.20mm。

根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式有Δx=Ldλ，其中Δx=x212.【答案】(1)C；(2)0.406±0.002；(3)A，

R2

，

(4)14kπ

【解析】(1)用螺旋測微器測金屬導(dǎo)線的直徑時(shí)，將金屬導(dǎo)線輕輕地放在測砧與測微螺桿之間，先旋動(dòng)C使它們距離減小，再旋動(dòng)微調(diào)旋鈕，夾住導(dǎo)線，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測微器的損壞。(2)用此螺旋測微器測得該金屬導(dǎo)線的直徑d，如圖(a)所示，則d=

0mm+40.6×0.01mm=0.406mm；(3)圖(b)中，開關(guān)S閉