湖北省武汉市六校联考2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

武汉市部分重点中学2024一2025学年度上学期期中联考 高二物理试卷 命审题单位：武钢三中物理学科组 审题单住：圆剑教育研究中心式汉市第一中学 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。 考试时间：2024年11月12日上午8：30—9：45 ★祝考试顾利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形吗斯在答题卡上的 指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答素标号涂累，写在滨卷 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择題的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区战内，写在试基，草稿纸和答题 卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符 合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有 选错的得0分。 1.下列关于静电场的认识，正确的是 A真空中静止点电荷产生的电场中，某点的电场强度大小与场源电荷的电荷量成正比，与放入该点的 试探电荷的电荷量成反比 B.在静电扬中，电势降落的方向即为电场强度的方向 C.处于静电平衡状态的实心导体内部，电场强度处处为零，而导体表面的电势也处处相等 D.电容器是存储电荷的元件，其电容越大，则所带电荷量也越多 2.下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中，说法正确的是 (a) (b) (c) (d) A.图()是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射 B.图(b)是阳光下观察肥皂膜，看到了彩色条纹，这是光的干涉现象，实险时肥皂膜应水平放置 C.图(c)是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样 D.图(d)是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种纵波 高二物理试卷第1页（共6页） 3.如图是有两个量程的电压表，当使用A、B两个鉴点时.量程为0一10V:当使用A,C两个端点时，量 程为0~100V,表头的内阻为R。,与表头串联的两个电阳的阻值为R,和R1:以下关系式正确的是 6 100V =5 10V A是-日 R,1 D.R+R:_1 9 C.R 10 R 10 4,如图所示，竖直放置的平径为R的网分之一光滑圆弧轨道AB与粗精绝缘水平轨道BC在B处平滑连 接，O为圆弧轨道的圆心，直线OB左侧空间分布着电场强度大小为E,方向竖直向下的匀强电场。一 质量为m,电荷量为9=管的带负电的物块，以一定的初速度从A点沿切线进人圆弧销道。已知物 块与水平轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g,下列说法正确的是 B A无论在A点的初速度多大，物块一定能沿圆弧轨道运动到B点 B.物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑到B点，其在B点的速度最小为0 C.物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑过B点后，最终可停在距B点及的位置 3 D.物块沿圆弧轨道滑过B点后，最终停在BC上，因摩擦产生的热量的最小值为2mgR 5.在如图()所示为分压电路中，电源为理想电源，输出电压U。恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为 R。=50Q。闭合开关S后，负载电阻R,两端的电压U随变阻器a端至滑片间的阻值R_的变化而改 变，当负载电阻分别为R1=2000Ω和R2=20n时，关于负载电阻两端的电压U随R,变化的图线， 下列判断正确的是 U ① ② 3 ④ (a) (b) A.R:大致接近曲线①，RL2大致接近曲线② B.R1大致接近曲线②，R2大致接近曲线① C.RL1大致接近曲线③，RL2大致接近曲线④ D.R1大致接近曲线④，R:大致接近曲线③ 高二物理试卷第2页（共6页） 6.如图所示，平行板电容器通过理想二极管与电压恒定的电源保持相连，电容器的下极板B接地，P为 电容器两板问的一点，现仅将B板下移一小段距离，下列说法正确的是 A.平行板电容器两极板间的电场强度的大小会发生改变 B.平行板电容器的电容增大 C,平行板电容器的电压保持不变 D.P点的电势升高 7.如图所示，ABCD为正四面体，边长为10cm,E为AB的中点，该空间分布着匀强电场（图中未画出）。 现将一电荷量为2.0×109C的正点电荷从A点移至D点，过程中克服电场力做功为2.0×10J,将 另一电荷量同为2.0×10C的负点电荷从D点移至B点，过程中电场力做功为一2.0×10J。则 下列说法正确的是 A该匀强电场的方向由D指向E B.该电场的场强不可能小子2003V/m 3 C.A、D两点间的电势差UAD=10V D.B、D两点间的电势差UD=10V 8.电荷量大小分别为Q和4Q的两个点电荷固定于x轴上，在它们形成的电场中，有一个试探电荷十q 沿x轴从十∞向坐标原点O运动，其电势能E。随x变化的关系如图所示。当x→0时，电势能E。→ o;当x→o时，电势能E。→0，x=x。处图像的切线水平。由图象提供的信息，可以确定 E A.在x=x。处电场强度为零 B.在x轴上x>xo的点，电场方向沿x轴正方向 C.两个点电荷的电性 D.两个点电荷在x轴上的位置 9.如图所示，一个电荷量为Q的正点电荷固定放置，在其正上方有一大小不计的定滑轮，一根绝缘的柔 软轻绳下端悬挂一电荷量为q的小球，初始时小球静止，两电荷间的距离小于Q到定滑轮的距离。现 用力将小球极为缓慢拉动，直至小球靠近滑轮位置，在此过程中，下列说法正确的是 A拉力F一直减小 B.小球所受库仑力大小先不变，后减小 C.在小球的运动过程中，系统的重力势能和电势能的总和先增大后不变 D.在小球的运动过程中，会存在拉力F做的功等于小球重力势能的增量的过程 高二物理试卷第3页（共6页） 10.如图所示，光滑绝缘水平面上有A、BC三个带电小球，A球的质量为m,电荷量为十q,B,C球质量 均为5m,电荷量均为十5g,用长为L的三根绝缘轻绳连接，稳定后呈等边三角形，a、b,c为三条边的 中点。已知电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处电势为零时，距离该点电荷，处的电势 为=kQ,其中k为静电力常量。多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在 时该点的电势的代数和。下列说法正确的是 A.a、c两点电场强度相同 B.a、b、c三点电势的大小关系为p,=p,<p CA,B.C三个带电小球与电场组成的系统的电势能为0g L 250kg D.若b处剪断，则之后小球A的最大速度为 11mL 二、实验题：本大题共2小题，共15分。 11.(7分)如图(a)所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 光源凸透镜 遮光简 拨杆 目镜 测量头 (a) (1)M、N、P三个光学元件依次为 A滤光片、单缝片、双缝片 B.滤光片、双缝片、单缝片 C.偏振片、单缝片、双缝片 D.双缝片、偏振片、单缝片 (2)已知双缝间距为d,转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读 数如图(b)所示为x1,再转动手轮，分划板中心刻线与第n条(n>m)亮条纹的中心对齐，再次记 下手轮上的读数如图(c)所示为x2= mm,则被测光的波长表达式为 λ= (用m,n,d,x1,x2,L1,L2或其中的部分表示) 0 2 山山 10 (b) (e) 12.(8分)用下列实验器材测量某金属导线的电阻率： 待测金属导线一根，最大阻值约为102： 电压表一个，量程3V,内阻约为5k2; 电流表一个，量程0.6A,内阻约为0.1n: 高二物理试卷第4页（共6页） 滑动变阻器R1(阻值范围0~200Q,额定电流为0,1A): 滑动变阻器R,(阻值范围0~20Q,额定电流为1A): 干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只，刻度尺一个。 (1)如图()，用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放测站测微螺杆 在测砧与测微螺杆之间，先调节 (选填“A”“B”,“C”、 “D”)使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀” 的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d,如图(a)所示，则 d= mm. (3)用如图(b)所示电路进行实验，开关S闭合之前，应将滑动变阻器的 滑片P置于 端（选填“A”或“B”)。 图(c)为实物图.调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约10），可以改变导 线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选 (选填“R,“或“R:”")。要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的 接线柱。（选填“①”、“②”、“③”、“④”）。 (b) (c) (d) (4)多次改变导线接人电路的长度L,测量不同长度时的电阻R,作R。一L图像如图(d)所示，测得 图像中直线的斜率为是，纵坐标截距为b,则该金属材料的电阻率为 ,可动接线柱Q 处的电阻为 (以上两空答案用k、b、d或其中的部分表示) 三、计算题：本大题共3小题，共45分。 13.(13分)如图所示，一光滑绝缘细杆与水平地面成30夹角放置，底部A点固定一带电荷量为Q的正 电荷，杆上有B、C两点，C为AB的中点，AB两点相距d。现将一带电小球穿过杆从B点由静止释 放，当带电小球运动到C点时速度恰好为零，带电小球在B点加速度大小为g,已知重力加速度为 g,静电力常量为k。求： (1)小球运动到C点时的加速度： (2)B和C两点间的电势差Uc .30 高二物理试卷第5页（共6页） 14.(14分)如图所示电路中，电源电压U恒定，I是滑动变阳器，Ⅱ是定值电阳，将滑动变阻器滑片调至 中央位置时，安培表A的示数为I1=0.4A,伏待表V,和V,的示数分别为U,=4.0V和U2= 9.0V。所有电表均为理想电表。求： (1)滑动变阻器的总电阻值R: (2)定值电阻Ⅱ的阻值R。: (3)调节滑片的过程中，安培表A的示数会发生变化。当安培表A的示数最小时，滑片两边的电阻值 各为多少？此时电流表的示数多大？ 15.(18分)某装置可以通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图(a)所示，半径为R的绝缘光滑圆轨 道竖直放在水平方向的匀强电场中，匀强电场与轨道面平行，一个质量为m、电荷量为十q的小球位 于轨道内侧的最高点A处，小球可视为质点。小球由静止释放后沿直线打到图示的B点，OB与OA 的夹角a=60°。重力加速度为g。 (a) (b) (1)求匀强电场的电场强度大小E1: (2)若在A点给小球一个水平初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。求初动能E:和 通过B点的动能EB; (3)将原电场更换为如图(b)所示的交变电场（取水平向右为正方向），=0时刻小球在A点由静止释 放，欲使小球经过一个周期（图中周期T未知）恰好能运动到最低点C,且到达C点之前运动过程 中不与圆轨道相碰，求所加电场强度的大小E2的取值范围。 高二物理试卷第6页（共6页）高二物理试卷参考答案与评分细则 第1 页(共2页) 武汉市部分重点中学2024—2025学年度上学期期中联考 高二物理试卷参考答案与评分细则 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D C D B ACD BD BD 11.(1)A(2分) (2)29.20(2分) (x2-x1)d (n-m)L2 (3分) 12.(1)C(1分) (2)0.406±0.002(1分) (3)A(1分) R2(1分) ③(1分) (4)14kπd 2(2分) b(1分) 13.解:(1)设小球质量为m,电荷量为q 带电小球在B 点时:mgsin 30°-kQqd2 =m g 4 (2分)…………………………………………………… 带电小球在C 点时:kQq (d2) 2-mgsin30°=mac (2分)…………………………………………………… 可计算得出:ac=g2 ,方向沿杆向上 (3分,其中方向1分)……………………………………………… (2)由B 点到C 点应用动能定理得:mg d 2sin30°+qUBC=0 (3分)…………………………………… 联立可求得BC 间的电势差:UBC=- kQ d (3分,无负号扣1分)………………………………………… (直接用电势公式,UBC= kQ d - kQ d 2 =-kQd 也可以给6分) 14.解:(1)在题设条件下,滑动变阻器左部分的阻值为:R1= U1 I1= 4 0.4Ω=10 Ω (2分)………………… 按题意有,右部分的阻值为:R2=R1=10 Ω 则得:R=R1+R2=20 Ω (2分)………………………………………………………………………… (2)通过滑动变阻器的总电流为:I2= U2-U1 R2 = 9-4 10 A=0.5 A (1分)……………………………… 通过定值电阻的电流为:I3=I2-I1=(0.5-0.4) A=0.1 A (2分)………………………………… 定值电阻的阻值为:R0= U1 I3= 4 0.1 Ω=40 Ω (2分)……………………………………………………… (3)当滑动变阻器左右两部分的阻值分别为R1和R2=20-R1时,设安培表的示数为I1,有: 高二物理试卷参考答案与评分细则 第2 页(共2页) I1=I总 R0 R1+R0= U2 R1R0 R1+R0+R2 × R0 R1+R0= 360 -R21+20R1+800 = 360-(R1-10)2+900 (3分)………… 可知,当R1=R2=10 Ω时,安培表示数有最小值为0.4 A (2分)…………………………………… (以上步骤没有算出中间结果,只列了相应表达式,只要字母交代清楚,同样给相应步骤分) 15.(1)根据小球由静止沿直线打到B 点,可知重力和电场力合力的方向沿AB 方向, 则有mg tan60°=qE1 (1分)……………………………………………………………………………… 可得E1= 3mg q (2分)…………………………………………………………………………………… (2)根据重力和电场力合力方向可知,小球能通过圆轨道等效最高点D 点(位于O 点左上侧60°处),如图所示 小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动, 重力和电场力的合力大小为F合= mgcos 60° (1分)…………………………………… 小球在D 点,有F合=m v2D R (1分)………………………………………………………………………… 小球从D 到A 过程,由动能定理可得F合R(1-cos 60°)=EkA- 1 2mv 2 D (1分)…………………… 解得小球通过A 点的动能为EkA=2mgR (2分)……………………………………………………… 小球从A 到B 过程,由动能定理可得F合R=EkB-EkA (1分)……………………………………… 解得小球通过B 点的动能为EkB=4mgR (1分)………………………………………………………… (3)由题意可知竖直方向上做自由落体运动,经过时间T:2R=12gT 2 (1分)……………………… 小球在0~T4 周期内做直线运动,在水平方向上,向右运动的位移 x1= 1 2 ·qE2 m ·(T4) 2 (1分)……………………………………………………………………………… T 2 时刻到达最大水平位移处,设此时恰好到达圆周处 则此时竖直方向下降的距离为h'=12g ·(T2) 2 (2分)……………………… 得h'=12R 根据几何关系可知,此时向右运动的最大水平位移为 2x1= R2-(R-h')2 (2分)……………………………………………………………………………… 联立上述方程,解得E2= 23mg q , 即电场强度大小的取值范围为0<E2< 23mg q (2分)………………………………………………… (只算出数值,没说范围扣1分)