河南省南陽市六校2024-2025學年高二上學期期中考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024—2025學年(上)南陽六校高二年級期中考試物理考生注意：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題1.關于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）A.物體所帶電荷量可以是任意值B.點電荷就是電荷量很小的帶電體C.一個質子所帶的電荷量等于元電荷D.電場線是電荷周圍客觀存在的物質【答案】C【解析】A．物體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍，故A錯誤；B．一個帶電體是否可以看成點電荷，取決于帶電體的形狀大小在研究的問題中是否可以忽略不計，與所帶電荷量無關，故B錯誤；C．一個質子所帶的電荷量等于元電荷，故C正確；D．電場是客觀存在的物質，但電場線是人為假想的，實際不存在，故D錯誤。故選C。2.關于磁通量，下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量越大，表明磁感應強度B越大B.線圈的面積S越大，穿過線圈的磁通量越大C.將線圈翻轉180°，穿過線圈的磁通量一定不變D.僅增加線圈的匝數(shù)，穿過線圈的磁通量一定不變【答案】D【解析】A．線圈面積不變，但線圈與磁場的夾角可以變化；當相互垂直時，磁通量也可以大，故A錯誤；B．若線圈與磁場平行，則線圈的面積S越大，穿過線圈的磁通量依然為0，故B錯誤；C．將線圈翻轉180°，穿過線圈的磁通量與原磁通量互為相反數(shù)，故C錯誤；D．穿過線圈的磁通量與線圈匝數(shù)無關，則僅增加線圈的匝數(shù)，穿過線圈的磁通量一定不變，故D正確；故選D。3.如圖所示，三個相同的絕緣小球a，b，c(均可看成質點)帶上不同的電荷量，放在水平放置的光滑絕緣真空玻璃管內。靜止時，a，b間的距離是L，b、c間的距離是2L，三個小球帶量分別為qa、qb、qc，下列說法正確的是（）A.若a帶正電，則b可能帶正電也可能帶負電 B.C. D.【答案】B【解析】A．根據(jù)同一直線上三個點電荷能處于靜止狀態(tài)，三個電荷的電性關系具有“兩同夾異”的特點，則若a帶正電，則b帶負電，選項A錯誤；B．若小球c保持靜止，則小球a，b在處形成的場強矢量和為零，有解得故B正確；C．若小球b保持靜止，則小球a，c在處形成的場強矢量和為零，有解得故C錯誤；D．若小球a保持靜止，則小球b，c在處形成的場強矢量和為零，有解得故D錯誤；故選B。4.如圖所示，水平放置的平行金屬板通過開關、滑動變阻器與電源連接，下極板接地，兩極板中間固定一個帶負電的點電荷。閉合開關穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.下金屬板向上移動，點電荷的電勢能減小B.上金屬板向下移動，電荷的電勢能減小C.滑動變阻器滑片向右移動，點電荷的電勢能減小D.滑動變阻器滑片向左移動，點電荷的電勢能減小【答案】A【解析】A．由于電容器與電源相連，所以板間電壓保持不變，下金屬板向上移動，根據(jù)板間距離變小，可知板間場強變大，帶負電的點電荷所處位置與上極板距離不變，則帶負電的點電荷所處位置與上極板間的電勢差變大，又上極板電勢不變，且?guī)ж撾?，所以帶負電的點電荷所處位置電勢升高，則帶負電的點電荷的電勢能減小，故A正確；B．上金屬板向下移動，根據(jù)板間距離變小，可知板間場強變大，帶負電的點電荷所處位置與下極板距離不變，則帶負電的點電荷所處位置與下極板間的電勢差變大，又下極板電勢不變，所以帶負電的點電荷所處位置電勢降低，則帶負電的點電荷的電勢能增大，故B錯誤；CD．滑動變阻器滑片向右移動或滑動變阻器滑片向左移動，根據(jù)由于板間電壓不變，板間距離不變，則板間場強不變，且?guī)ж撾姷狞c電荷所處位置與上、下極板間的距離均不變，則帶負電的點電荷所處位置電勢不變，所以點電荷的電勢能不變，故CD錯誤。故選A。5.如圖所示的電路，閉合開關發(fā)現(xiàn)兩個燈泡都不亮，已知導線沒問題且電路中只有一處故障，某同學用多用電表的電壓擋檢查電路故障，測得UAD=3.0V、UAC=3.0V、UAB=0.0V、UBC=3.0V，由此可以判斷出電路的故障可能是（）A.燈L1斷路 B.燈L2斷路C.燈L2短路 D.開關S斷路【答案】B【解析】測得UAB=0.0V，說明電源，燈L1，燈L2之間有一處斷路；測得UAD=3.0V，說明電源無問題；測得UAC=3.0V，說明燈L1無斷路；測得UBC=3.0V，也說明燈L2斷路，綜上可知，燈L2斷路，故選B。6.如圖所示，一電子以速度進入足夠大的勻強電場區(qū)域，θ=60°，a，b、c，d，e為間距相等的一組等勢面。若電子經過bd等勢面時動能分別為6eV和2eV，取=0V，不計電子重力，下列說法正確的是（）A.電子經過a等勢面時電勢能為4eV B.電子剛好可到達e等勢面C.電子剛好可到達d等勢面 D.e等勢面的電勢=4V【答案】C【解析】AD．電子經過bd等勢面時動能分別為6eV和2eV，則動能減小4eV，電勢能增大4eV，根據(jù)可知電勢減小4V，取=0V，a，b、c，d，e為間距相等的一組等勢面可知4V，2V，0，-2V，-4V電子經過a等勢面時電勢能為-4eV，故AD錯誤；BC．電子經過b等勢面時動能為6eV，根據(jù)能量守恒定律可知，電子經過a等勢面時動能為8eV，則有eV電子運動過程中，根據(jù)動能定理有解得V由于V所以電子剛好可到達d等勢面，故C正確，B錯誤；故選C。7.如圖所示，水平放置的足夠長平行金屬導軌，導軌間距。一根長，質量的導體棒垂直放在導軌上，導體棒的電阻，與導軌間的動摩擦因數(shù)。導軌左端接開關、直流電源和滑動變阻器，電源電動勢，內阻，整個裝置置于勻強磁場中，磁感應強度大小，方向與金屬棒垂直、與水平方向的夾角。重力加速度g取10m/s2，，，導軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A.滑動變阻器調到，開關閉合瞬間導體棒受到的摩擦力大小為1.92NB.滑動變阻器調到，開關閉合瞬間導體棒受到的摩擦力大小為1.72NC.滑動變阻器調到閉合開關，導體棒向右做勻加速直線運動D.滑動變阻器調到閉合開關，導體棒向左做勻加速直線運動【答案】C【解析】AB．開關閉合瞬間，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得導體棒受到的安培力為最大靜摩擦力為由于故閉合瞬間摩擦力大小為1N，故AB錯誤；CD．滑動變阻器調到閉合開關，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得導體棒受到的安培力為方向沿導軌方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律可得可得故導體棒向右做勻加速直線運動，故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題8.圖1中A、B兩點是某靜電場中一條電場線上的兩點，一帶正電的粒子從A點由靜止釋放，僅在靜電力作用下沿電場線從A到B的圖像如圖2所示。關于A、B兩點的電勢和粒子的電勢能，下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】由圖像可知，從A到B的過程，粒子的速度不斷增大，則電場力對粒子做正功，粒子的電勢能減小，則有根據(jù)由于粒子帶正電，則有故選AC。9.如圖所示，A、B分別為某閉合電路內、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線，交點坐標圖中已標出。下列說法正確的是（）A.曲線A是外電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線B.電源的內阻是2ΩC.電源的電動勢是9VD.曲線A與縱軸交點對應的縱坐標是18W【答案】BD【解析】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得內阻消耗的功率為可知內阻消耗的功率隨外阻的增大而逐漸減小，所以曲線A是內電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線，曲線B是外電阻的功率隨外電路電阻變化的曲線，故A錯誤；BC．外電阻消耗的功率為可知當時，外電阻消耗的功率最大，由題圖曲線B可知，此時有解得電動勢為故B正確，C錯誤；D．曲線A與縱軸交點對應的縱坐標為故D正確。故選BD。10.如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限有兩勻強磁場，虛線PQ是兩磁場的分界線，且與y軸負方向的夾角為60°，B1=1T、B2=2T。一帶負電粒子在P點沿y軸負方向以初速度射入磁場中，粒子的電荷量絕對值，質量，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A.若PQ=80cm，粒子恰好經過Q點B.若PQ=80cm，粒子從x軸上OQ之間射出磁場C.若PQ=80cm，粒子在磁場中運動的時間為D.若PQ=90cm，粒子在磁場中運動的時間為【答案】BD【解析】ABC．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得可知粒子在磁場和的軌跡半徑分別為，根據(jù)幾何關系可知，粒子每次在磁場和中沿方向運動的距離分別為，D．若，粒子的軌跡如圖所示可知粒子從x軸上OQ之間射出磁場，粒子在磁場中運動的時間為代入數(shù)據(jù)解得故AC錯誤，B正確；若，粒子的軌跡如圖所示可知粒子恰好經過Q點，粒子在磁場中運動的時間為代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選BD。三、非選擇題11.如圖1所示為一多用電表，多用電表上的三個重要部件分別用字母A、B、C標記。測量二極管的正向電阻時操作過程如下：（1）在使用多用電表前，首先進行的操作應是____________，要調節(jié)部件_________（選填“A”“B”或“C”），使多用電表的指針指在表盤最________（選填“左”或“右”）端的0刻度線位置。（2）測二極管正向電阻時，將選擇開關置于歐姆“×10”擋，將紅、黑表筆短接并調零后，讓多用電表的紅表筆與二極管的____________（選填“正極”或“負極”）相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，則該同學應將選擇開關置于_________（選填“×1”“×100”或“×1k”）擋，重新歐姆調零并正確連接，歐姆表讀數(shù)如圖2所示，讀出歐姆表的示數(shù)為____________。【答案】（1）機械調零A左（2）負極×16【解析】（1）[1][2][3]在使用多用電表前，首先進行的操作應是機械調零，要調節(jié)部件A。使多用電表的指針指在表盤最左端的0刻度線位置。（2）[1]測二極管的正向電阻時，，將選擇開關置于歐姆“×10”擋，將紅、黑表筆短接并調零后，由于黑表筆與內部電源的正極相連，所以讓多用電表的紅表筆與二極管的負極相接；[2][3]發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，可知待測阻值較小，則該同學應將選擇開關置于×1擋，重新歐姆調零并正確連接，歐姆表讀數(shù)如圖2所示，讀出歐姆表的示數(shù)為12.某同學在實驗室測量一段粗細均勻金屬絲的電阻率，可供使用的器材如下：A.待測金屬絲（總阻值約5Ω）B.電流表A，量程0~0.6A、內阻約0.6Ω和0~3A、內阻約0.3ΩC.電壓表V，量程0~3V、內阻約3kΩ和量程0～15V、內阻約15kΩD.滑動變阻器R，總電阻約5ΩE.直流電源E，電動勢3V，內阻不計F.毫米刻度尺G.螺旋測微器H.開關S及導線若干實驗步驟如下：（1）用毫米刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度L，再利用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲直徑的測量值d=__________mm。（2）為了測量準確，電流表應選___________（選填“0~0.6A”或“0~3A”）量程。（3）要求電表示數(shù)能從零開始盡可能地多測幾組數(shù)據(jù)，首先在圖2方框內設計實驗電路圖，然后再用筆畫線代替導線將圖3中的實驗器材連接起來______。（4）若通過測量得出，金屬絲的長度為L，直徑為d，通過金屬絲的電流為Ⅰ，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率=____________（用題目所給字母表示）?！敬鸢浮浚?）0385##0.384##0.386（2）0~0.6A（3）見解析（4）【解析】（1）螺旋測微器的精確值為，由圖可知金屬絲的直徑為（2）待測金屬絲約為5Ω，電源電動勢為3V，則有為了測量準確，電流表應選0~0.6A量程。（3）要求電表示數(shù)能從零開始盡可能地多測幾組數(shù)據(jù)，則滑動變阻器應采用分壓接法；電壓表應選擇0~3V量程，由于可知電流表應采用外接法，則實驗電路圖如圖所示根據(jù)實驗電路圖，實物連線如圖所示（4）由電阻定律可得又聯(lián)立可得13.如圖所示為有理想邊界的勻強磁場，磁感應強度B0=2×10-4T，磁場邊界為直角三角形，AC=20cm，∠C=90°，∠B=30°。A點有一粒子源，沿AC方向射出不同速度的帶正電粒子到磁場內，粒子的比荷為，不計粒子的重力。求：（1）在磁場中運動時間最長且速度最大粒子，在磁場運動的過程中與AB之間的最大距離；（2）在磁場中運動時間最長粒子的最大速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）由洛倫茲力提供向心力可得可得粒子在磁場運動的周期為可知當粒子在磁場中運動軌跡對應的圓心角最大時，粒子在磁場中的運動時間最長；對于在磁場中運動時間最長且速度最大的粒子，軌跡如圖所示粒子軌跡剛好與BC邊相切，根據(jù)幾何關系可得則在磁場運動的過程中與AB之間的最大距離為（2）根據(jù)可知在磁場中運動時間最長粒子的最大速度為14.如圖所示的電路，電動勢E=10V，內阻不計，定值由阻R1=6Ω、R2=4Ω、R3=6Ω，電容器的電容C=5×10-6F，電動機的額定電壓U0=4V、內阻r=0.5Ω。閉合開關S1、S2，電動機恰好正常工作。求：（1）電動機的輸出功率是多少；（2）只斷開S2，從斷開S2到電路重新穩(wěn)定，流過定值電陽R1的電荷量是多少?！敬鸢浮浚?）3.5W（2）C【解析】（1）閉合開關S1、S2，電動機恰好正常工作，則V電流為A電動機的輸出功率是W（2）斷開S2前，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，上極板的電勢為V-4V=6V下極板電勢為V上、下極板電勢差為V-4V=2V斷開S2到電路重新穩(wěn)定，上極板的