天津市紅橋區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二物理第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、單選題（本題共6小題，每小題4分共24分）1.如圖所示，半徑為的兩個(gè)相同金屬球，兩球心相距，若它們所帶電荷量分別為，則它們之間相互作用的靜電力的大小為（??）A. B.C. D.【答案】C【解析】它們所帶電荷是異種電荷，則相互吸引，電荷間距小于4r，因此庫侖力2.如圖所示為一對電荷量分別為和的點(diǎn)電荷的電場線分布，M、N、P、Q為電場中的四點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.M、Q兩點(diǎn)場強(qiáng)大小關(guān)系為B.M、P兩點(diǎn)電勢關(guān)系為C.同一帶負(fù)電的試探電荷，其在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能小D.若P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對稱，則P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同【答案】C【解析】A．電場線越密，電場強(qiáng)度越大，處電場線較密，、兩點(diǎn)場強(qiáng)大小關(guān)系為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)沿電場線電勢逐漸降低，、兩點(diǎn)電勢關(guān)系為故B錯(cuò)誤；C．因，由可知，同一帶負(fù)電的試探電荷，其在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能小，故C正確；D．若P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對稱，根據(jù)對稱性可知兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，則電場強(qiáng)度不相同，故D錯(cuò)誤。故選C3.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，由此可知（）A.該電場有可能由負(fù)點(diǎn)電荷形成B.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的加速度小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度C.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度小于在Q點(diǎn)時(shí)的速度D.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能【答案】D【解析】A．帶負(fù)電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，電場力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以電場力的方向向右，電場線方向向左，故該電場有可能由正點(diǎn)電荷形成，故A錯(cuò)誤；B．由電場線疏密可知，P點(diǎn)場強(qiáng)比Q場強(qiáng)點(diǎn)大，所以帶電粒子在P點(diǎn)的電場力大，則帶電粒子在P點(diǎn)的加速度大，故B錯(cuò)誤；CD．若帶電粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q，電場力做負(fù)功，帶電粒子的電勢能增大，動(dòng)能減小，即帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度，帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能小，故C錯(cuò)誤、故D正確。故選D。4.如圖為探究平行板電容器電容決定因素的實(shí)驗(yàn)裝置，P為兩極板間的一點(diǎn)。在某次實(shí)驗(yàn)中，保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，將左極板向左平移一小段距離，則下列說法中正確的是（）A.電容器的電容會(huì)增大 B.兩板間的電勢差會(huì)增大C.靜電計(jì)指針的偏角會(huì)減小 D.P點(diǎn)的電勢保持不變【答案】B【解析】ABC．保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，把左板向左平移一小段距離后，極板間距d變大，由可知，電容C變小，由可知，電壓U變大，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角表示的就是極板間電壓，故可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變大。故AC錯(cuò)誤；B正確；D．極板間的電場強(qiáng)度可表示為故場強(qiáng)與d無關(guān)，場強(qiáng)不變。由題意可知，左側(cè)極板接地，即左側(cè)極板的電勢不變?yōu)榱悖凶髽O板電勢不變?yōu)榱?，P點(diǎn)到左極板的距離增加，所以P點(diǎn)電勢升高。故D錯(cuò)誤。5.如圖所示的圖像中，直線a表示某電源路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖線b為電阻R的圖線。用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，以下說法正確的是（）A.此狀態(tài)下R的阻值為2ΩB.該電源電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻為1ΩC.此狀態(tài)下R的功率為6WD.此狀態(tài)下電源的總功率為8W【答案】A【解析】A．由圖像交點(diǎn)坐標(biāo)，可得此狀態(tài)下R阻值為故A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得根據(jù)U-I圖像可得，電源電動(dòng)勢為縱截距6.0V，內(nèi)阻為故B錯(cuò)誤；C．此狀態(tài)下R的功率為故C錯(cuò)誤；D．此狀態(tài)下電源的總功率為故D錯(cuò)誤。故選A。6.火警報(bào)警器的電路示意圖如圖所示。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升高而減小。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)，通過顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（）A.I變大，U變小 B.I變大，U變大C.I變小，U變小 D.I變小，U變大【答案】C【解析】當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，的電阻減小，則電路中的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流變大，路端電壓變小，則報(bào)警器兩端的電壓U減小，電阻兩端的電壓增大，根據(jù)分壓原理可知，電阻兩端的電壓變小，則流過的電流減小，即電流表示數(shù)I變小。二、多選題.（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)中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對的得4分，選不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）7.如圖甲所示的電路，其中電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻，定值電阻，已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是（）A.圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大功率B.圖乙中，C.滑動(dòng)變阻器消耗功率P最大時(shí)，定值電阻R消耗的功率也最大D.調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP的阻值從最右端滑到最左端，電源的效率先增大后減小【答案】AB【解析】A．根據(jù)電路圖，把定值電阻等效看成電源內(nèi)阻的一部分，即由閉合電路歐姆定律的推論可知，當(dāng)電源外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，即時(shí)，滑動(dòng)變阻器此時(shí)消耗的功率最大，為故A正確；B．由選項(xiàng)A分析可知圖乙中時(shí)，滑動(dòng)變阻器此時(shí)消耗的功率達(dá)最大。根據(jù)圖乙，可知當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率等于時(shí)消耗的功率，根據(jù)有解得故B正確；C．對于定值電阻電流越大功率越大，因此滑動(dòng)變阻器的阻值為零時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率為零，定值電阻R消耗的功率最大，故C錯(cuò)誤；D．電源的效率為調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值從最右端滑到最左端時(shí)，RP變大，則變大，電源的效率一直增大，故D錯(cuò)誤。故選AB。8.如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中，O是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對O點(diǎn)對稱，則（）A.B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同B.A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、O、F三點(diǎn)比較，O的場強(qiáng)最大D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最大【答案】AC【解析】A．等量異種點(diǎn)電荷的電場分布如圖所示由對稱性可知，B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向均向右，A正確；B．A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等、方向均向左，B錯(cuò)誤；CD．在兩點(diǎn)電電荷連線的中垂線上，O點(diǎn)場強(qiáng)最大，在兩點(diǎn)電荷連線上，O點(diǎn)場強(qiáng)最小，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.電場中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能為1.2×10-8J，在B點(diǎn)的電勢能為8.0×10-9J。已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場線上，如圖所示該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0×10-9C，那么（）A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB=-4.0VD.把電荷從A移到B，電場力做功為W=4.0J【答案】AC【解析】點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能，從A到B靜電力做正功，所以該電荷一定為負(fù)電荷，且WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8J－8.0×10－9J＝4.0×10－9J則有UAB＝＝V＝－4.0V故選AC。10.下列關(guān)于電源電動(dòng)勢的說法正確的是（）A.電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.在電源內(nèi)部正電荷從低電勢處向高電勢處移動(dòng)C.電源電動(dòng)勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)D.把同一電源接在不同的電路中，電源的電動(dòng)勢也將變化【答案】BC【解析】A．電源是通過非靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A錯(cuò)誤；B．在電源內(nèi)部正電荷從低電勢處向高電勢處移動(dòng)，故B正確；C．根據(jù)電源電動(dòng)勢的物理意義可知，電動(dòng)勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)，把同一電源接在不同的電路中，電源的電動(dòng)勢不會(huì)變化，故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。第Ⅱ卷(非選擇題，共60分)三、實(shí)驗(yàn)題（本題滿分16分，每空2分）11.某同學(xué)想把一量程為2、內(nèi)阻未知的毫安表改成量程為0.6A的電流表，該同學(xué)先用多用電表測量此毫安表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下操作：（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“×10”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零點(diǎn)。（2）將圖甲中多用電表的紅表筆和__________（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端。（3）測量電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，需要將多用電表擋位調(diào)到電阻__________（填“×1”或“×100”）擋。（4）將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零點(diǎn)。（5）如果需要改成量程為0.6A的電流表，需要__________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）__________Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）的電阻?！敬鸢浮浚?）1（3）×100（5）并聯(lián)5.0【解析】（2）[1]因?yàn)槎嘤秒姳磉x擇的是歐姆擋，則電流從紅表筆流入多用電表、黑表筆流出多用電表，從待測毫安表正接線柱流入、負(fù)接線柱流出，所以應(yīng)將圖甲中多用電表的紅表筆和1端相連，黑表筆與2端相連。（3）[2]測量電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明讀數(shù)過大，需要換用更高倍率擋位，所以需要將多用電表擋位調(diào)到電阻“×100”擋。（5）[3][4]由圖乙可知毫安表的內(nèi)阻為如果需要將毫安表改成量程為0.6A的電流表，則需要并聯(lián)分流電阻的阻值符合整理并代入數(shù)據(jù)解得12.某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，粗測滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）如圖甲所示，滑動(dòng)變阻器瓷筒上緊密纏繞著單層電阻絲，測量出瓷筒外管直徑D及瓷筒上電阻絲纏繞的總寬度l；（2）測得n匝電阻絲纏繞后的寬度為x，則電阻絲直徑d=___________；（3）由于d<<D，可算出電阻絲總長度；（4）已知該滑動(dòng)變阻器阻值較小，但銘牌模糊，通過如圖乙所示電路來測量其最大電阻。為了減小誤差，電壓表的c端應(yīng)該與___________（選填“a”或“b”）連接；（5）閉合開關(guān)得到電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I；（6）可以估算出電阻絲的電阻率___________（用x，n，D，U，I，l表示）；（7）電阻絲表層涂有絕緣漆，則因絕緣漆的存在使得電阻率的測量值________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮浚?）（4）a（6）（7）大于【解析】（2）[1]n匝電阻絲纏繞后的寬度為x，所以1匝電阻絲的直徑為；（4）因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值較小，故根據(jù)“內(nèi)大外小”原則，電流表應(yīng)該選用外接法，故應(yīng)該連接a；（6）根據(jù)電阻決定式由閉合電路歐姆定律由幾何知識(shí)聯(lián)立可得（7）[4]因絕緣漆的存在使得半徑測量值變大，因此電阻率的測量值大于真實(shí)值。四、計(jì)算題：（本題共3個(gè)小題，共44分，13題12分，14題14分，15題18分。寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E。在該勻強(qiáng)電場中，用輕質(zhì)絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示。重力加速度為g，求：（1）小球所帶電荷量多少？（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時(shí)間？【答案】（1）（2）【解析】（1）小球處于平衡狀態(tài)，小球所受電場力方向水平向右，與電場方向相同，則小球帶正電，對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件有，解得（2）結(jié)合上述有剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對小球的拉力大小相等、方向相反，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于，即有根據(jù)牛頓第二定律有小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板時(shí)，它的位移為根據(jù)位移公式有解得14.銅的電阻率，單位體積的自由電子數(shù)，。一根長L＝3.2m、橫截面積的銅棒，兩端電勢差，求：（1）銅棒的電阻；（2）通過銅棒的電流；（3）銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大??；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，下同）（4）自由電子定向移動(dòng)的速率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）由電阻定律得，銅棒的電阻為（2）由歐姆定律得，通過銅棒的電流為（3）由得，銅棒內(nèi)電場強(qiáng)度大小為（4）由得，電子的定向移動(dòng)速率為15.如圖所示，一質(zhì)量、電荷量的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速電場加速后，又沿極板中心軸線從O點(diǎn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出打在豎直熒光屏上的P點(diǎn)（圖中未畫出）。點(diǎn)是熒光屏的中心，已知加速電場電壓，偏轉(zhuǎn)電場電壓，偏轉(zhuǎn)電場極板的長度，板間距離，極板的右