精品解析：广东省汕头某校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

2024-2025学年度第一学期期中考 高二物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5 V、φb=3 V。下列叙述正确的是（　　） A. 该电场在c点处的电势一定为4V B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定增加 2. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源电动势为2.0 V B. 电源内阻为 C. 小灯泡L接入电源时的电阻为 D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 3. 如图所示，图中a、b、c、d为电场的四个等势面，且其电势关系为<<<，一带电粒子自A点以初速度v0平行于等势面射入电场，其运动轨迹如虚线AB所示。不计粒子重力，则（　　） A 粒子一定带负电 B. 粒子一定做匀速圆周运动 C. 粒子从A到B的运动过程中，动能先减小后增大 D. 粒子从A到B的运动过程中，电势能不断减小 4. 如图所示，虚线表示某电场中的一组等差等势线，实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。则下列判断正确的是（　　） A. 电场中、两点的电势关系为 B. 粒子在点的加速度比在点的加速度大 C. 处的电场线比处的电场线密集 D. 粒子运动的过程中，动能与电势能相互转化，总量保持不变，机械能守恒 5. 如图所示，电阻，电动机线圈的电阻。当电键S断开时，理想电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电流表示数是1.3A。已知电路两端的电压不变，则当电键S闭合后，以下说法不正确的是（ ） A. 电路两端电压为10V B. 电动机消耗的电功率为8W C. 电动机输出的机械功率为3.2W D. 电动机的效率为60% 6. 如图所示，A、B是两块水平放置的平行金属板，一带电小球垂直于电场线方向射入板间，小球将向A极板偏转，为了使小球沿射入方向做直线运动，可采用的方法是 A. 将带正电小球改为带负电 B. 将变阻器滑片P适当向左滑动 C 适当增大小球所带电量 D. 将极板间距适当增大 7. 空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的，∠c和∠d均为直角，且上底、下底，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（　　） A. 梯形区域的下底ad中点的电势为8V B. 该匀强电场的场强大小为 C. 该点电荷在c点的电势能为 D. 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（　　） A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O的场强最大 D. B、O、C三点比较，O点场强最大 9. 如图甲所示，某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制，图乙为其内部电路简化原理图，和为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增大时，其电阻值减小），小灯泡电阻值不变，电压表为理想电压表。当天逐渐变亮时，下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数变小 B. 通过的电流变小 C. 小灯泡变暗 D. 电源的效率减小 10. 探究影响平行板电容器电容的有关因素的实验装置如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验前，如果只用与毛皮摩擦过的硬橡胶棒与电容器a板接触，不能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向左平移一段距离，静电计指针的张角变大，两板间电场强度不变 C. 实验中，若发现静电计指针的张角变小，则可能是该同学将板间电介质移走了 D 实验后，若仅移走电容器b板，静电计指针仍有张角 三、非选择题：共54分，考生根据要求做答。 11. 在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材： A.电池组(3V、内阻lΩ) B.电流表(0～3A，内阻约0.0125Ω) C.电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω) D.电压表(0～3V，内阻约4kΩ) E.电压表(0-15V，内阻约15kΩ) F.滑动变阻器(0-20Ω，允许最大电流1A) G.滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A) H.开关、导线 (1)上述器材中应选用的是_______(只填写字母代号) (2)某同学采用了如图所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)。根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是下面的______(填A或B) A．随着电阻丝中电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大 B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小 (3)在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为______cm，直径为______mm。 12. 一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为0～3A；开关、都断开时为电压表，量程为0～3V。试回答下列问题： （1）定值电阻______、______ （2）开关闭合、断开时为______（填“电流”或“电压”）表，量程为______。 13. 图甲是某XCT机实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙，图中P、Q之间加速电压为V，M、N两板之间偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量kg，电荷量为C，偏转极板M、N长cm，间距cm，虚线距离靶台竖直高度cm，靶台水平位置可以调节，不考虑电子重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时初速度大小，不计空气阻力。求： （1）电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）若M、N两板之间电压大小V时，为使X射线击中靶台中心点C，靶台中心点C离N板右侧的水平距离； （3）在（2）中，电子刚出偏转电场区域时的速度。 14. 如图所示，已知电源的电动势为，内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大为多少？ （3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 15. 如图所示，有一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）与长为的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在点，其所在平面存在一与竖直方向夹角为的匀强电场，小球静止在与点等高的点。现给静止的小球一个竖直向下的初速度，小球恰好能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度，试求： （1）所加匀强电场的大小和方向； （2）求小球运动到圆周最低点时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期期中考 高二物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5 V、φb=3 V。下列叙述正确的是（　　） A. 该电场在c点处的电势一定为4V B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，A错误； B．一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb，B错误； CD．据电场线和场强方向的规定可知，正电荷所受的电场力方向水平向右，所以从c到b电场力做正功，电势能减小，C正确，D错误。 故选C。 2. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源电动势为2.0 V B. 电源内阻为 C. 小灯泡L接入电源时的电阻为 D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设该电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律有 代入题图直线Ⅰ中数据有 解得 故AB错误； CD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为 流过灯泡的电流为 由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为 小灯泡L实际消耗的电功率为 故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，图中a、b、c、d为电场的四个等势面，且其电势关系为<<<，一带电粒子自A点以初速度v0平行于等势面射入电场，其运动轨迹如虚线AB所示。不计粒子重力，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定做匀速圆周运动 C. 粒子从A到B的运动过程中，动能先减小后增大 D. 粒子从A到B的运动过程中，电势能不断减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等势面与电场线关系可知，电场线方向竖直向上，又根据曲线运动的特点合外力总是指向轨迹弯曲的一面，所以电场力竖直向上，与电场强度方向相同，所以粒子一定带正电，则A错误； B．粒子仅受电场力作用，则粒子作匀变速曲线运动，所以B错误； CD．粒子从A到B的运动过程中，电场力对粒子一直做正功，则动能一直增大，电势能一直减小，所以C错误；D正确； 故选D 4. 如图所示，虚线表示某电场中的一组等差等势线，实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。则下列判断正确的是（　　） A. 电场中、两点的电势关系为 B. 粒子在点的加速度比在点的加速度大 C. 处的电场线比处的电场线密集 D. 粒子运动的过程中，动能与电势能相互转化，总量保持不变，机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．在电场力的作用下，带负电的粒子将向着高电势处运动；由运动轨迹的变化可知粒子具有一定的初速度，如果粒子是由A点向B点运动，则粒子在A点时做减速运动，在B点时做加速运动，即粒子在A点时受到的电场力阻碍粒子的运动，由粒子带负电可知A点电势高于B点电势；同理，如果粒子是由B点向A点运动，则粒子在B点时做减速运动，在A点时做加速运动，即粒子在B点时受到的电场力阻碍粒子的运动，由粒子带负电可知B点电势低于A点电势；故A正确； BC．由电场强度和电势差的关系式 可知，等差等势线之间的距离越大的位置处，该处的电场强度就越小，由图可知A处的电场强度小于B处的电场强度，即粒子在点的加速度比在点的加速度小，处的电场线比处的电场线稀疏，故B、C错误； D．机械能是动能和重力势能之和；粒子运动的过程中，动能与电势能相互转化，二者保持不变；但是电场力对粒子做了功，粒子的机械能并不守恒，故D错误。 故选A 5. 如图所示，电阻，电动机线圈的电阻。当电键S断开时，理想电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电流表示数是1.3A。已知电路两端的电压不变，则当电键S闭合后，以下说法不正确的是（ ） A. 电路两端电压为10V B. 电动机消耗的电功率为8W C. 电动机输出的机械功率为3.2W D. 电动机的效率为60% 【答案】C 【解析】 【详解】A．当电键S断开时，由欧姆定律得 故A说法正确，不符合题意； B．当电键S闭合后，通过R1的电流角为0.5A，通过电动机的电流为 则电动机消耗的功率 故B说法正确，不符合题意； C．电动机的输出功率为 故C说法错误，符合题意； D．电动机的效率为 故D说法正确，不符合题意。 故选C。 【点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，电动机的输出功率等于总功率减去内阻消耗的功率。 6. 如图所示，A、B是两块水平放置的平行金属板，一带电小球垂直于电场线方向射入板间，小球将向A极板偏转，为了使小球沿射入方向做直线运动，可采用的方法是 A. 将带正电的小球改为带负电 B. 将变阻器滑片P适当向左滑动 C. 适当增大小球所带电量 D. 将极板间距适当增大 【答案】D 【解析】 【详解】一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，偏向A极板，则小球所受电场力向上且电场力大于重力，小球原来就带负电，选项A错误；将变阻器滑片P适当向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，R两端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，电场力增大，选项B错误；适当增大小球所带电量，小球所受电场力增大，选项C错误；将极板间距适当增大，板间场强减小，小球所受电场力减小，选项D正确．故选D. 7. 空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的，∠c和∠d均为直角，且上底、下底，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（　　） A. 梯形区域的下底ad中点的电势为8V B. 该匀强电场的场强大小为 C. 该点电荷在c点的电势能为 D. 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，如图所示 ad等于bc的2倍，过b点作ad的垂线，交与e点，e点即为ad的中点，由几何知识，可知g点为ac的中点。在匀强电场中，电势在各个方向降落是均匀的，所以可知 在be上，由几何知识可知，g点为be的中点，所以e点的电势为 所以A错误； B．过e点作ab的垂线，交于f点，由几何知识可知，f点为ab的中点。在匀强电场中，电势在各个方向降落是均匀的，所以f点的电势为 由A选项分析可知 所以连接ef，即为等势线，则电场线方向由b点指向a点。由电场强度和电势的关系可得 由几何关系可知 则 所以B正确； C．由电势能的表达式为 所以C错误； D．由题意可知，ad两点的电势差为 根据以上选项分析可知，d点的电势与b点的电势相等，为 则 则该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 所以D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（　　） A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O的场强最大 D. B、O、C三点比较，O点场强最大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示 由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均向右，A正确； B．A、D两点场强大小相等、方向均向左，B错误； CD．在两点电电荷连线的中垂线上，O点场强最大，在两点电荷连线上，O点场强最小，C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制，图乙为其内部电路简化原理图，和为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增大时，其电阻值减小），小灯泡电阻值不变，电压表为理想电压表。当天逐渐变亮时，下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数变小 B. 通过的电流变小 C. 小灯泡变暗 D. 电源的效率减小 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．当天逐渐变亮时，光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，两端电压变大，即电压表的示数变大；内阻上的电压变大，路端电压减小，则并联支路的电压减小，灯泡所在支路的电流减小，小灯泡变暗，通过的电流变大，故AB错误，C正确； D．电源的效率为 由于外电阻减小，则电源效率减小，故D正确 故选CD。 10. 探究影响平行板电容器电容的有关因素的实验装置如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验前，如果只用与毛皮摩擦过的硬橡胶棒与电容器a板接触，不能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向左平移一段距离，静电计指针的张角变大，两板间电场强度不变 C. 实验中，若发现静电计指针的张角变小，则可能是该同学将板间电介质移走了 D 实验后，若仅移走电容器b板，静电计指针仍有张角 【答案】BD 【解析】 【详解】A．实验前，只用与毛皮摩擦过的硬橡胶棒与电容器a板接触，a板带负电，由于感应起电，在b板上将感应出异种电荷，故A错误； B．只将电容器b板向左平移，d增大，由 知，C减小，因Q不变由 知，U增大，静电计的指针摆角增大，由 知，E不变，故B正确； C．实验中，若发现静电计指针的张角变小，则说明电容器两板间电势差减小，因Q不变，U变小，由 知，C增大，而该同学将板间电介质移走会造成电容减小，故C错误； D．实验后，若仅移走电容器b板，静电计测量的是a板与大地之间的电势差，因此仍有张角，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求做答。 11. 在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材： A.电池组(3V、内阻lΩ) B.电流表(0～3A，内阻约0.0125Ω) C.电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω) D.电压表(0～3V，内阻约4kΩ) E.电压表(0-15V，内阻约15kΩ) F.滑动变阻器(0-20Ω，允许最大电流1A) G.滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A) H.开关、导线 (1)上述器材中应选用的是_______(只填写字母代号) (2)某同学采用了如图所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)。根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是下面的______(填A或B) A．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大 B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小 (3)在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为______cm，直径为______mm。 【答案】 ①. ACDFH ②. 小 ③. A ④. 10.025 ⑤. 4.487（4.486~4.489均可） 【解析】 【详解】(1)[1]电源电动势为3V，故应选0～3V的电压表，又因为待测电阻丝的电阻约为5Ω,则电路中的最大电流大约为 故应选0～0.6A的电流表，滑动变阻器应选0-20Ω的，太大会使电表读数变化不明显，调节时不方便，另外还需要电源和开关、导线，故选ACDFH。 (2)[2]此同学的接法为电流表外接法，此时电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和，即电流表读数大于通过电阻的电流，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于真实值； [3]U-I图线向上弯曲，是因为电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，从而电阻增大，即图线的斜率增大。故A正确。 (3)[4]图示为20分度游标卡尺，因此读数为 [5]螺旋测微器读数为 12. 一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为0～3A；开关、都断开时为电压表，量程为0～3V。试回答下列问题： （1）定值电阻______、______ （2）开关闭合、断开时为______（填“电流”或“电压”）表，量程为______。 【答案】（1） ①. 4 ②. 0.25 （2） ①. 电压 ②. 0～12.6V 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意知电流表G的满偏电压 开关、都断开时为电压表，原理示意图如图所示 当达到满偏时有 所以分压电阻 [2]开关、都闭合时为电流表，原理示意图如下图所示 当达到满偏时有 所以 【小问2详解】 [1][2]开关闭合、断开时为电压表，原理示意图如下图所示 当达到满偏时有 13. 图甲是某XCT机实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙，图中P、Q之间加速电压为V，M、N两板之间偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量kg，电荷量为C，偏转极板M、N长cm，间距cm，虚线距离靶台竖直高度cm，靶台水平位置可以调节，不考虑电子重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时初速度大小，不计空气阻力。求： （1）电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）若M、N两板之间电压大小V时，为使X射线击中靶台中心点C，靶台中心点C离N板右侧的水平距离； （3）在（2）中，电子刚出偏转电场区域时的速度。 【答案】（1）m/s （2）cm （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得 m/s 【小问2详解】 M、N两板之间电压大小时，根据类平抛运动规律有 ， 根据牛顿第二定律有 根据几何关系可知 解得 cm 【小问3详解】 结合（2）中的类平抛运动规律有 ， 则电子刚出偏转电场区域时的速度为 解得 14. 如图所示，已知电源的电动势为，内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大为多少？ （3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 【答案】（1）， （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 电阻是定值电阻，消耗的功率 当滑动变阻器的阻值时，电阻消耗的功率最大，此时消耗的电功率为 【小问2详解】 滑动变阻器消耗的功率为 可知当 时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 【小问3详解】 电源的输出功率为 可知当 即 电源的输出功率最大，最大功率为 15. 如图所示，有一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）与长为的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在点，其所在平面存在一与竖直方向夹角为的匀强电场，小球静止在与点等高的点。现给静止的小球一个竖直向下的初速度，小球恰好能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度，试求： （1）所加匀强电场的大小和方向； （2）求小球运动到圆周最低点时的速度。 【答案】（1），左下与竖直方向夹角；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球受三个力处于平衡状态，根据几何关系 电场方向左下与竖直方向夹角 （2）由等效重力法可知，A点的对称点C点为等效最高点。重力与电场力的合力 等效重力加速度 恰好做圆周运动时C点对应的速度 从C点到圆周最低点B点由动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$