内容正文:
2024—2025学年度上学期期中考试
高二物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 卡文迪什通过实验测出了静电力常量
B. 感应起电创造了新的电荷
C. 库仑发现了库仑定律并测出了电子的电荷量
D. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.麦克斯韦通过理论的计算求出了静电力常量,故A错误;
B.感应起电方式是电荷的转移过程,并没有创造电荷,故B错误。
C.库仑发现了库仑定律,密立根测出了电子的电荷量,故C错误;
D.元电荷是指一个电子所带的电荷量,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,故D正确。
故选D。
2. 关于电流,下列说法正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 金属导体导电的时候,导体中电荷的定向移动方向和电流方向相同
D. 方向不变的电流叫恒定电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.正、负电荷的定向移动都能形成电流,故A错误;
B.将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故B正确;
C.金属导体导电的时候,是自由电子定向移动,自由电子定向流动的方向和电流方向相反,故C错误;
D.方向和大小都不变的电流才叫恒定电流,故D错误。
故选B。
3. 图为某静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A. 这个电场可能是负点电荷形成的
B. 点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大
C. C点处的电场强度为零,因为那里没有电场线
D. 负电荷在B点受到的静电力的方向与电场强度的方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.负点电荷形成电场的电场线为辐射状的直线,故A错误;
B.因为电场线越密的地方电场强度越大,可知;又根据可知,点电荷q在A点所受到的静电力比在B点所受静电力大,故B正确;
C.并不是没有画电场线的地方就一定没有电场,C点没画电场线,但这里仍有电场,故C错误;
D.负电荷在B点受到的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反,故D错误。
故选B。
4. 两根同种材料制成的导线,质量之比为,长度之比为,则它们的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两个同种材料制成的导线,质量之比,则它们的体积之比是,长度之比,
则横截面积之比:,
根据电阻的计算公式:,得:,所以C正确.
点睛:本题考查电阻定律的应用,要注意明确电阻取决于导线长度和截面积;根据质量关系可求得体积关系,再由体积公式可求得截面积之比,再由电阻定律则可求得电阻之比.
5. 人体的细胞膜模型图如图甲所示,磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块均匀的细胞膜,其厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图乙所示,初速度可视为零的一价负氯离子仅在电场力的作用下,从图乙中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. B点的电势低于A点的电势
B. 氯离子的电势能将增大
C. 若仅增大细胞膜的膜电位,则氯离子进入细胞内的速度增大
D. 若仅减小细胞膜的厚度d,则氯离子进入细胞内的速度增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.初速度可视为零的负氯离子仅在电场力的作用下,从题图乙中的A点运动到B点,说明电场方向由B指向A,沿着电场方向电势逐渐降低,A点的电势低于B点的电势,故A错误;
B.电场力对氯离子做正功,由功能关系可知,电势能减小,故B错误;
C.由动能定理
可知增大细胞膜的膜电位时,氯离子进入细胞内的速度增大,故C正确;
D.仅减小细胞膜的厚度d,氯离子进入细胞内的速度不变,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,有一个双量程电流表,其中小量程为0~1A,已知表头G的满偏电流,定值电阻,,则大量程为( )
A. 0~10A B. 0~6A C. 0~3A D. 0~12A
【答案】A
【解析】
【详解】根据并联电路的分流规律可知,接外侧接线柱时,量程为小量程,且最小量程I1=1A,此时R1与R2串联后与电流表并联。则有
解得
接中间接线柱时,量程较大,此时电流表与R2串联后与R1并联。设最大量程为I2,则有
解得
故选A。
【点睛】当达到最大量程时,电流表也达到满偏值。
7. 如图所示,光滑绝缘水平地面上有一点B,在其正上方高h处的O点固定一个电荷量为的点电荷。一质量为m、电荷量为的物体(可视为点电荷)从水平地面上的A点静止释放,沿水平地面向B点运动,以速度经过B点,图中。静电力常数为,则下列说法正确的是( )
A. A、B两点间的电势差为
B. 物体从A点运动到B点的过程中电势能先增大后减小
C. 物体从A点运动到B点的过程中对地面的压力先增大后减小
D. 物体从A点运动到B点的过程中加速度最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物体从A点到B点的运动过程,根据动能定理有
解得
故A错误;
B.从A点到B点,到O的距离逐渐减小,电势逐渐升高,而物体带负电,所以物体从A点运动到B点的过程中电势能逐渐降低,故B错误;
C.根据平衡条件可知物体所受地面的支持力大小为
物体从A点运动到B点的过程中,r和θ均逐渐减小,所以FN一定逐渐减小,根据牛顿第三定律可知物体对地面的压力逐渐减小,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
根据几何关系有
解得
根据数学知识可知,当时,a有最大值为
故选D。
8. 电阻串联在电路中,已知,,两端的电压为,两端的电压为,则( )
A. 电路中的电流为 B. 电阻的阻值为
C. 三个电阻两端的总电压为 D. 电阻两端的电压为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得
故A正确;
B.根据欧姆定律得
故B错误;
CD.电阻两端的电压
总电压
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,等边三角形的三个顶点处分别固定带电荷量为、、的三个点电荷,已知三角形的边长为,静电力常量为,则该三角形中心点处的电场强度( )
A. 大小为 B. 方向由指向
C. 方向由指向 D. 大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】该三角形中心点到每个顶点的距离为
处于、两顶点处的两个点电荷在点处的合场强方向由指向,大小为
处于顶点处的点电荷在点处的场强方向由指向,大小为
故该三角形中心点处的电场强度方向由指向,大小为
AC正确,BD错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压,在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0、方向平行于金属板的相同带电粒子,t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期,粒子质量为m,不计粒子重力及相互间的作用力,则以下说法正确的是( )
A. t=0时刻进入的粒子在时刻的速度方向与金属板成45°角
B. t=0到时段内进入的粒子离开电场时的速度方向均平行于极板
C. 时刻进入的粒子在时刻与P板的距离为
D. 时刻进入的粒子与P板的最大距离为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.粒子进入电场后,水平方向做匀速运动,t=0时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间为
此时间正好是交变电场的一个周期,由于t=0时刻进入的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场,所以在时刻类平抛运动到两极板之间的正中央,根据速度偏转角的正切等于位移偏转角的正切的2倍,即
所以速度方向与金属板成45°角,故A正确;
B.根据对称性可得,t=0到时刻内进入的粒子用多长时间加速偏转就用多长时间对称减速偏转,竖直方向速度最终变为0,因此t=0到时段内进入的粒子离开电场时的速度方向均平行于极板,故B正确;
C.因为
时刻进入的粒子在竖直方向向下加速运动位移为
然后向下减速运动位移为,故在时刻与P板的距离为,故C正确;
D.时刻进入的粒子竖直方向上用时间向下加速位移为
再用时间向下减速到0位移为,再用时间向上加速位移为
再用时间向上减速到0位移为,重复一次上述过程后正好为1个周期T,粒子离开电场,所以最终粒子与P板的最大距离为
故D错误。
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“金属丝电阻率的测量”的实验中,测得金属丝的直径为D,金属丝的长度L。金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R。
(1)金属丝的电阻率______(用题中字母表示)。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为10kΩ);
B.电压表(量程为0~15V,内阻约为50kΩ);
C.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.05Ω);
D.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.01Ω);
E.滑动变阻器(0~10Ω);
F.滑动变阻器(0~100Ω)。
要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(填序号)
【答案】 ①. ②. A ③. C ④. E
【解析】
【详解】(1)[1]由电阻定律
可得
(2)[2]因为两节干电池的电压是3V,故用量程为3V的电压表,即选A;
[3]金属丝的电阻大约为5Ω,如果把3V的电压全加在金属丝上,电流才是0.6A,因此用量程是0.6A的电流表,即选C;
[4]此题中金属丝的电阻大约为5Ω,为了减小实验误差且便于调节,应选最大阻值为10Ω的滑动变阻器,即选E。
12. “祖冲之”实验小组使用多用电表测量电学实验中的物理量。
(1)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图甲所示。若所选挡位为直流挡,则示数为______V;若所选挡位为挡,则示数为______。
(2)用多用电表正确测量了(1)中的电阻后,继续测量另一个电阻,发现指针偏角过小,如图乙所示,在测量此电阻之前,请选择以下必需的操作步骤,其合理的顺序是______(填字母代号)。
A. 将红表笔和黑表笔短接
B. 把选择开关K旋转到挡
C. 把选择开关K旋转到挡
D. 调节旋钮T使指针指向欧姆零点
E. 调节旋钮S使指针指向欧姆零点
F. 调节旋钮S使指针指向零刻度
(3)用此多用电表检查图丙电路故障,电源输出的电压恒为。当开关S闭合后,灯、均不亮,首先用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,应将红表笔接______(填“a”或“d”),实验测得该电压为,接着分别测得a、b间的电压为,b、c间和c、d间的电压均为0,由此可以判断出电路故障可能是电路中______。
【答案】(1) ①. 4.8 ②. 160
(2)BAD (3) ①. a ②. ab间断路
【解析】
【小问1详解】
[1][2]所选挡位为直流挡,最小分度值为0.2V,则示数为4.8V。若所选挡位为×10Ω挡,则示数为
【小问2详解】
指针偏角过小,所选挡位太小,需要选择“”挡,重新选择挡位后,需要将红黑表笔短接后对欧姆表进行调零,所以合理的顺序是BAD。
【小问3详解】
[1][2]用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,多用电表电流“红进黑出”,所以应将红表笔接a,实验测得该电压为,则ae、ed间没故障,接着分别测得a、b间的电压为,b、c间和c、d间的电压均为0,则ab间断路。
13. 两个相同的小球,质量为m、电荷量为,一个固定在绝缘地面,一个用细线吊着,处于平衡状态,两个小球都可看成质点,地面上的小球在悬点正下方,如图所示。重力加速度大小为g,细线长与两球间的距离相等,细线与竖直方向的夹角,静电力常量为k,求:
(1)细线的拉力大小F;
(2)两球间的距离L。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
一个用细线吊着,处于平衡状态,两个小球都可看成质点,地面上的小球在悬点正下方,由题意可得
解得
【小问2详解】
由平衡条件及库仑定律可得
解得
14. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好开始振动,在时刻,P质点自时刻后首次位于波峰位置。P点的坐标是(3,0),Q点的坐标是(-3,0)。求:
(1)这列波的传播速度大小v和P点的起振方向;
(2)从时刻开始到Q点第一次到达波谷的时间内,P点走过的路程s。
【答案】(1),起振沿y轴正向;(2)s=14cm
【解析】
【详解】(1)因为此时坐标为(1,0)的质点刚好开始振动,由“同侧法”可知,该质点起振方向沿y轴正向,则P点的起振方向也为y轴正向。
在时刻,P质点首次位于波峰位置,可知
则
T=0.4s
波速为
(2)从题图所示的波形开始计时,Q点第一次到达波谷时,波向左传播的距离为7cm,则所用的时间
此时间内P点的路程
s=7A=14cm
15. 如图所示,水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场,从地面上的A点以初速度竖直向上抛出一个质量、电荷量的带电小球,B点为其运动轨迹的最高点,小球落在水平地面上的C点时速度方向与水平方向的夹角为,且,以抛出点A为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,取重力加速度大小,忽略空气阻力的影响。
(1)求电场强度E的大小;
(2)求小球运动到B点时的位置坐标;
(3)以从A点开始运动作为计时起点,经过多长时间小球的速度最小?最小值为多大?
【答案】(1)
(2)(3.2m,3.2m)
(3)0.4s,
【解析】
【小问1详解】
设小球从A到C运动时间为t,对小球在竖直方向分析知
设水平方向加速度为 a,则有
小球在水平方向受电场力,则
qE = ma
代入数据解得
【小问2详解】
设小球从A到C运动时间为t,研究小球在水平方向的运动,有
根据竖直方向运动对称性可知
B点时的位置坐标
,
所以坐标为(3.2m,3.2m)
【小问3详解】
设小球运动时间为 t 时,速度最小 ,水平方向上
竖直方向上
由数学知识知,当 t =0.4s 时, v取得最小值,为
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2024—2025学年度上学期期中考试
高二物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 卡文迪什通过实验测出了静电力常量
B. 感应起电创造了新的电荷
C. 库仑发现了库仑定律并测出了电子的电荷量
D. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
2. 关于电流,下列说法正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 金属导体导电的时候,导体中电荷的定向移动方向和电流方向相同
D. 方向不变的电流叫恒定电流
3. 图为某静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A. 这个电场可能是负点电荷形成的
B. 点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大
C. C点处的电场强度为零,因为那里没有电场线
D. 负电荷在B点受到的静电力的方向与电场强度的方向相同
4. 两根同种材料制成的导线,质量之比为,长度之比为,则它们的电阻之比为( )
A. B. C. D.
5. 人体的细胞膜模型图如图甲所示,磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)。现研究某小块均匀的细胞膜,其厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图乙所示,初速度可视为零的一价负氯离子仅在电场力的作用下,从图乙中的A点运动到B点,下列说法正确的是( )
A. B点的电势低于A点的电势
B. 氯离子的电势能将增大
C. 若仅增大细胞膜的膜电位,则氯离子进入细胞内的速度增大
D. 若仅减小细胞膜的厚度d,则氯离子进入细胞内的速度增大
6. 如图所示,有一个双量程电流表,其中小量程为0~1A,已知表头G的满偏电流,定值电阻,,则大量程为( )
A. 0~10A B. 0~6A C. 0~3A D. 0~12A
7. 如图所示,光滑绝缘水平地面上有一点B,在其正上方高h处的O点固定一个电荷量为的点电荷。一质量为m、电荷量为的物体(可视为点电荷)从水平地面上的A点静止释放,沿水平地面向B点运动,以速度经过B点,图中。静电力常数为,则下列说法正确的是( )
A. A、B两点间的电势差为
B. 物体从A点运动到B点的过程中电势能先增大后减小
C. 物体从A点运动到B点的过程中对地面的压力先增大后减小
D. 物体从A点运动到B点的过程中加速度最大值为
8. 电阻串联在电路中,已知,,两端的电压为,两端的电压为,则( )
A. 电路中的电流为 B. 电阻的阻值为
C. 三个电阻两端的总电压为 D. 电阻两端的电压为
9. 如图所示,等边三角形的三个顶点处分别固定带电荷量为、、的三个点电荷,已知三角形的边长为,静电力常量为,则该三角形中心点处的电场强度( )
A. 大小为 B. 方向由指向
C. 方向由指向 D. 大小为
10. 如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压,在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0、方向平行于金属板的相同带电粒子,t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期,粒子质量为m,不计粒子重力及相互间的作用力,则以下说法正确的是( )
A. t=0时刻进入的粒子在时刻的速度方向与金属板成45°角
B. t=0到时段内进入的粒子离开电场时的速度方向均平行于极板
C. 时刻进入的粒子在时刻与P板的距离为
D. 时刻进入的粒子与P板的最大距离为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“金属丝电阻率的测量”的实验中,测得金属丝的直径为D,金属丝的长度L。金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R。
(1)金属丝的电阻率______(用题中字母表示)。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为10kΩ);
B.电压表(量程为0~15V,内阻约为50kΩ);
C.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.05Ω);
D.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.01Ω);
E.滑动变阻器(0~10Ω);
F.滑动变阻器(0~100Ω)。
要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(填序号)
12. “祖冲之”实验小组使用多用电表测量电学实验中的物理量。
(1)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图甲所示。若所选挡位为直流挡,则示数为______V;若所选挡位为挡,则示数为______。
(2)用多用电表正确测量了(1)中的电阻后,继续测量另一个电阻,发现指针偏角过小,如图乙所示,在测量此电阻之前,请选择以下必需的操作步骤,其合理的顺序是______(填字母代号)。
A. 将红表笔和黑表笔短接
B. 把选择开关K旋转到挡
C. 把选择开关K旋转到挡
D. 调节旋钮T使指针指向欧姆零点
E. 调节旋钮S使指针指向欧姆零点
F. 调节旋钮S使指针指向零刻度
(3)用此多用电表检查图丙电路故障,电源输出的电压恒为。当开关S闭合后,灯、均不亮,首先用多用电表的电压挡测量a、d间的电压,应将红表笔接______(填“a”或“d”),实验测得该电压为,接着分别测得a、b间的电压为,b、c间和c、d间的电压均为0,由此可以判断出电路故障可能是电路中______。
13. 两个相同的小球,质量为m、电荷量为,一个固定在绝缘地面,一个用细线吊着,处于平衡状态,两个小球都可看成质点,地面上的小球在悬点正下方,如图所示。重力加速度大小为g,细线长与两球间的距离相等,细线与竖直方向的夹角,静电力常量为k,求:
(1)细线的拉力大小F;
(2)两球间的距离L。
14. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好开始振动,在时刻,P质点自时刻后首次位于波峰位置。P点的坐标是(3,0),Q点的坐标是(-3,0)。求:
(1)这列波的传播速度大小v和P点的起振方向;
(2)从时刻开始到Q点第一次到达波谷的时间内,P点走过的路程s。
15. 如图所示,水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场,从地面上的A点以初速度竖直向上抛出一个质量、电荷量的带电小球,B点为其运动轨迹的最高点,小球落在水平地面上的C点时速度方向与水平方向的夹角为,且,以抛出点A为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,取重力加速度大小,忽略空气阻力的影响。
(1)求电场强度E的大小;
(2)求小球运动到B点时的位置坐标;
(3)以从A点开始运动作为计时起点,经过多长时间小球的速度最小?最小值为多大?
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