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(jí)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(kù)侖力2.如圖所示為一對(duì)電荷量分別為和的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，M、N、P、Q為電場(chǎng)中的四點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.M、Q兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為B.M、P兩點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為C.同一帶負(fù)電的試探電荷，其在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能小D.若P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對(duì)稱，則P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同【答案】C【解析】A．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，處電場(chǎng)線較密，、兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，、兩點(diǎn)電勢(shì)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(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能小，故C正確；D．若P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對(duì)稱，根據(jù)對(duì)稱性可知兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，則電場(chǎng)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(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)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(chǎng)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(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能【答案】D【解析】A．帶負(fù)電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以電場(chǎng)力的方向向右，電場(chǎng)線方向向左，故該電場(chǎng)有可能由正點(diǎn)電荷形成，故A錯(cuò)誤；B．由電場(chǎng)線疏密可知，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比Q場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)大，所以帶電粒子在P點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力做負(fù)功，帶電粒子的電勢(shì)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(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)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(duì)面積S不變，將左極板向左平移一小段距離，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.電容器的電容會(huì)增大 B.兩板間的電勢(shì)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(shì)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(duì)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(chǎng)強(qiáng)度可表示為故場(chǎng)強(qiáng)與d無(wú)關(guān)，場(chǎng)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(shì)不變?yōu)榱悖凶髽O板電勢(shì)不變?yōu)榱?，P點(diǎn)到左極板的距離增加，所以P點(diǎn)電勢(shì)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(shuō)法正確的是（）A.此狀態(tài)下R的阻值為2ΩB.該電源電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(guò)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(guò)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(duì)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(shì)，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(shuō)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(duì)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(chǎng)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(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O點(diǎn)對(duì)稱，則（）A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同B.A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、O、F三點(diǎn)比較，O的場(chǎng)強(qiáng)最大D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大【答案】AC【解析】A．等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布如圖所示由對(duì)稱性可知，B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向均向右，A正確；B．A、D兩點(diǎn)場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)最大，在兩點(diǎn)電荷連線上，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2×10-8J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為8.0×10-9J。已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)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(shì)差UAB=-4.0VD.把電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為W=4.0J【答案】AC【解析】點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)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(shì)的說(shuō)法正確的是（）A.電源是通過(guò)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(shì)處向高電勢(shì)處移動(dòng)C.電源電動(dòng)勢(shì)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(shì)也將變化【答案】BC【解析】A．電源是通過(guò)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(shì)處向高電勢(shì)處移動(dòng)，故B正確；C．根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)的物理意義可知，電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(cè)量此毫安表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下操作：（1）將多用電表?yè)跷徽{(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(cè)量電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，需要將多用電表?yè)跷徽{(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(cè)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(cè)量電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，說(shuō)明讀數(shù)過(guò)大，需要換用更高倍率擋位，所以需要將多用電表?yè)跷徽{(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(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)度；（4）已知該滑動(dòng)變阻器阻值較小，但銘牌模糊，通過(guò)如圖乙所示電路來(lái)測(cè)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(kāi)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(cè)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(cè)量值變大，因此電阻率的測(cè)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(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位）13.豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度為E。在該勻強(qiáng)電場(chǎng)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(zhǎng)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(chǎng)力方向水平向右，與電場(chǎng)方向相同，則小球帶正電，對(duì)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(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)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(chǎng)力的合力等于，即有根據(jù)牛頓第二定律有小球由靜止開(kāi)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(zhǎng)L＝3.2m、橫截面積的銅棒，兩端電勢(shì)差，求：（1）銅棒的電阻；（2）通過(guò)銅棒的電流；（3）銅棒內(nèi)的電場(chǎng)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(guò)銅棒的電流為（3）由得，銅棒內(nèi)電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，并從另一側(cè)射出打在豎直熒光屏上的P點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。點(diǎn)是熒光屏的中心，已知加速電場(chǎng)電壓，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的長(zhǎng)度，板間距離，極板的右