河南省郑州市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

郑州一中2024~2025学年上学期期中考试 26届高二 （物理)试题 命题人：袁生审题人：赵明杨 说明： 1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分100分。 2.考试时间：75分钟。 3.将第1卷的答案代表字母填（涂）在答题卡上。 第卷 (选择题，共46分) 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.关于电荷和静电场，下列说法正确的是( ) A.一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B.电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C.点电荷仅在电场力作用下运动，该点电荷的电势能将减小 D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方 运动 2.如图所示，用两根同样长的绝缘细线把两个带同种电荷的小球悬挂在一点。 两小球的质量相等，球A所带的电荷量大于球B所带的电荷量。两小球静止时， 悬线与竖直方向的偏角分别为α：和B,则() A.a>B B.a=B C.a<B D.因不知电荷量，无法判断 3。心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一 个充电的电容器对心颜患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏， 刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗， 该心脏除颤器的电容器电容为15F,如果充电后电容器的电压为4.0kV,电容 器在大约3.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平 均电流强度约为( A.6×102A B.2×103A C.20A D. x105A 3 4.如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，0为防护服内的一点，把一 带电量为Q的金属小球移动到距离0点「处。金属小球可视为点电荷，静电力 常量为k,无穷远处电势为零，下列说法正确的是（) A,金属小球在防护服内产生的电场为零 B.金属小球与O点连线中点P处的电势为零 C。防护服内金属网左侧外表面带负电，右侧外表面带正电 D.感应电荷在0点处产生的场强大小等于k号 5.如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰 梯形所在平面，己知∠DAB=∠CBA=60°，AB=2V3m,AD=V3m,A、D、 C三点的电势分别为1V、4V、7V。下列说法正确的是( ) 高二（物理）试题第2页（共8页） B A.B点的电势为1OV B.一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 C.一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 D.电场强度大小为2Vm 6.将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度 为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端，理想电压表 读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比 约为( UNV 0.5 0.4 0.3 M L 0.2 E R 0.250.500.751.00x/m 图甲 图乙 A.2:3B.5:3 C.2:1 D.1:3 7.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初 始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且 处于静止状态。下列说法不正确的是() ·P A. 将下极板上移，则P点的电势不变 B.将上极板下移，则带电油滴在P点的电势能减小 C。减小极板间的正对面积，P点的电势升高 D.减小极板间的正对面积，带电油滴将向上加速运动 8.如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和 电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡工的灯丝突然烧断，其余用电器均不 会损坏，电压表和电流表变化量绝对值分别为△U、△1，下列说法正确的是( E C·L) A.电流表的读数变小、电压表的读数变大 B. A U-R C.液滴将向上运动 D.电源的输出功率一定变小 9.先后让质量为回的电子和质量为回的氢核通过同一对平行板形成的偏转电 场，进入时速度方向与电场方向垂直。射出电场时电子速度偏转角的正切值与 氢核速度偏转角的正切值之比为k,则（) A. 若电子与氢核的初速度相同，k=心 mH B. 若电子与氢核的初速度相同，k=m业 m。 C. 若电子与氢核的初动能相同，k=m: me D.若电子与氢核的初动能相同，k=1 10.如图，两对等量异号点电荷+q、~q(q>0)固定于正方形的4个顶点上。 L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切 点。则( A,L和N两点处的电场方向相互垂直 B.M和O两点处的电场方向相互平行 C.将一点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零 D.将一点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零 第卷 (非选择题，共54分) 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11,(5分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电 容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开 关以及导线若干。 (1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，黑表笔应该与电池的 (填“正极”或“负极”)接触。 (2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为R1,将 单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后， 开关S再与2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是一。（填正 确答案标号) A迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B.亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C,迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 (3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R),再次将开关S与“1”端相接，再次记 录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线 所示，其中虚线是电阻箱阻值为 (填“R”或“R2”)时的结果，曲 线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 (填“电压”或“电荷量”)。 图(a) 图6) 12.(9分)某实验小组要将电流表G(铭牌标示：I=500μA,Rg=10002)改 装成量程为1V和5V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适 的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图(1) 所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 200 300 100 400 标准电压表 mtuhtmms00 HA M R N 图(1) 图(2) (1)开关S闭合前，滑片P应移动到 (填M或N)端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱R,的阻值已调至10002，则R2的阻值应 调至 2。 (3)当单刀双掷开关S2与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别 为、U,则电流表G的内阻可表示为 。(结果用U、 I、R1、R2表示) (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏小， 经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要 即 可。（填正确答案标号） A减小电阻箱R1的阻值 B.增大电阻箱R2的阻值 C.将滑动变阻器的滑片P向N端滑动 (5)校准完成后，开关S2与a连接，电流裴G的示数如图(2)所示，此 示数对应的改装电压表读数为 V。 13.（10分)如图甲所示，某直线加速器由中心轴线在同一直线上的一系列金 属圆筒（图中标注的序号为1、2、3..)组成，相邻金属圆筒分别接在高 频交变电源的两极。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。某时刻， 从金属圆板（序号为0号）中央释放的电子（其初速度可忽略），沿轴线进 入加速器并依次穿过各金属管。圆简长度的设计遵照一定的规律，可以令电 子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向与运动方向 相同而不断加速。己知电子的质量为m、电量为，两金属圆筒间的电压绝 对值为U、周期为T,电子通过圆简间隙的时间可以忽略不计。 (1)电子在7、8号金属圆简之间加速时，请判断7、8号圆筒电势的高低 及电子在8号圆简内的运动性质； (2)求电子进入第n号金属圆简后的速度大小： (3)求第n号金属圆简的长度L。 0 2 交变电压 3 6 8 甲 乙 14.（14分)如图，电源电动势为24V,内阻为42，电阻R1为22，R2为122。 开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为12V,线圈电 阻RM为1，问： (1)电动机正常工作时通过R2的电流多大？ (2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大？ (3)若R1、R2电阻可调，在确保电动机正常工作的前提下，当R1的阻值多 大时，R消耗的电功率最大？此时R2的阻值多大？ 15.(16分)如图所示，一个带负电的小球，质量为m,电荷量绝对值为9，固 定于绝缘轻杆一端，轻杆的另一端光滑铰接于0点，重力加速度为g。 (1)未加电场时，将轻杆向左拉至水平位置，无初速度释放，小球到达最 低点时，求轻杆对它的拉力大小。 (2)若在空间中施加一个平行于纸面的匀强电场，大小方向未知。将轻杆 从左边水平位置无初速度释放，小球到达最低点时，受到轻杆的拉力为4g: 将轻杆从右边水平位置无初速度释放，小球到达最低点时，受到轻杆的拉力 为20mg。求电场强度E。(已知sin37°=3) LLL∠ 郑州一中2024~2025学年上学期期中考试 26届高二（物理）参考答案 一、选择题：本题共10小题，1~7每小题4分，8~10每小题6分，共46分。 题号 1 2 5 6 7 8 9 10 答案 A B D D A BC BD AC 二、非选择题：本题共5小题，11题5分，12题9分，13题10分，14题14 分，15题16分，共54分。 11. (1)负极(1分)：(2)C(2分)：（3)团1(1分)，电荷量(1分)。 12. (1)M(1分：(2)802分：(3)号-R-R2分：4)A2 分)：(5)4.30(2分)。 13.解：（1)电子在7、8号金属圆筒之间加速时，所受电场力水平向右，场强 方向水平向左，即场强方向从8号指向7号圆简，则8号圆筒电势高于7号 圆筒的电势，电子在8号圆简内做匀速直线运动..4分 (2)设电子进入第n个圆筒后的速度为，根据动能定理有：nW=二mv', 解得：v= 2neU 3分 3)第n个圆简的长度为：L=v子， 解得：L=2memU.3分 2m 14.解：（1)电动机正常工作时通过R2的电流 2= 解得12=1A..2分 R (2)电动机正常工作时，总电流 E-U ，解得1。=2A2分 r+R 通过电动机的电流为M=6-2=1A.1分 电动机的机械功率Pm=U刃y-RM,解得P机=11W.3分 3》）电瑞机正希工作时风清耗的电功率，P-(侵4…2分 即当R1=r=42时，Pm=9W...1分 此时，R U 其中，1=E-巴，2=1-1w2分 r+R 解得：R2=242.....1分 15.解：(1)未加电场，则从水平位置无初速度释放到最低点时，由动能定理得： mgL=mm22分 小球在最低点时，由牛颜第二定律得：B-mg=m2分 联立解得：=3mg1分 (2)加电场后，无论轻杆从哪边释放小球到达最低点时受到的拉力均比无电场 时大，则说明电场在竖直方向的分量向上，而轻杆从左边释放小球到最低点 受到的拉力小于轻杆从右边释放小球到最低点受到的拉力，则说明电场在水 平方向的分量向右，则杆从左边水平位置无初速度释放，到小球到达最低点 的过程中，由动能定理得。mgL-98,L+gL-方m2分 小球在最低点时，由牛顿第二定律得：R,一m爬g一96，=m兰 2分 高二（物理）参考答案第2项（共3页）