安徽省合肥一六八中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

2024一2025学年度 高二年级（上）·期中学情检测 物 理 匐 考生注意： 1.试卷分值：100分，考试时间：75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔 把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水 签字笔在答题卡上各题的答案区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在 瓷 试题卷、草稿纸上作答无效。 少 3.所有答案均要答在答题卡上，否则无效。考试结束后只交答题卡。 如 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中， 制 只有一项是符合要求的。 吹 长 1.秋冬天气干燥，是静电爆发期，如图所示带负电的手靠近金属门锁时会被电 北 击。下列说法正确的是() A.在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出负电荷 B.电击过程，门锁上的部分电子转移到手上 C.为了避免电击，可以在化纤衣服上擦擦手再去开切 架 布 拟 D.为了避免电击，可以摸一下墙再去开门 湘 2.如图所示，匀强电场中有一与电场方向平行的等边三角形ABC,边长为1cm, D为BC中点。已知PA=2V,pa=0,gc=4V,以下说法正确的是(） A.电场方向沿AB连线方向 敞 B.p=2 V C.电子在D点的电势能为-3eV D.场强大小为100V/m D 3.4月2]日，广州塔“小蛮腰”一小时内连续6次接闪电的视频爆火全网，“接 闪”其实就是广州塔主动吸引闪电，利用避雷针原理“尖端放电”来引雷，避免 的 建筑物遭到雷击。如图1所示，将“接闪”瞬间，小蛮腰尖端的电场分布简化如 # 图2所示，下列说法正确的是( 物理试题第1页（共8页） A.M点的电势比N点的高 B.N点的电场强度比P点的大 C.电子从M点移到N点，电场力对其做正功 D.电子在N点的电势能比其在P点的式 图1 图2 4.正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道（环的内径《R),当环中电 子以光速的品沿环运动而形成1的等效电流时，环中运行的电子数目为（尼知 光速为c,电子电荷量为e)( ) A别 B.20xRI C.10元R1 D.RI ec ec ec 5.工业生产中经常会用到需要避光储存的绝缘液体原料，为了方便测量其深度， 某同学设计了如下装置。在储存液体原料的桶的外侧底部，放置一个与桶底 形状相同、面积为S的金属板，桶内有一面积为S的轻质金属箔板，漂浮在液 体表面上。圆桶由绝缘材料制成，桶壁及桶底厚度可忽略不计，可看成平行板 电容器。将开关接“1”接线柱，电容器充满电后，将开关接“2”接线柱，电流传 感器记录下电流随时间的变化关系如图。再将开关接“1”接线柱，电容器充满 电后，将开关接“3”接线柱，电压传感器的示数为U。改变深度h,电压传感器 示数U随之改变。（电压传感器、电流传感器可以近似为理想电表）下列说法 正确的是( 24 68t/5 A.可知电容器充满电后的电荷量Q=3.5×10-2C B.h越大，电压传感器示数U越大 C.h越大，电压传感器示数U越小 D.虽然由于工作中会有一定电荷量损失，但对测量结果不影响 6.在水平面内有一固定大圆环，圆心为O,半径为R,大圆环的左右两端A、B分 别固定带等量同种电荷十Q的点电荷，大圆环直径CD垂直AB。在大圆环上 套了一个质址为m的带正电9的小环，小环与大圆环间存在摩擦，静电力常 物理试题 量为k。下列说法正确的是( A.C点的场强为零 B.小环在C点的摩擦力水平向右 C.如果小环在P点处于静止状态，∠PAB=30°，小环受 130° +0 到的摩擦力为33-1kQg 6R2 D.将小环从A顺时针方向移至B,小环的电势能先增大 后减小 7.如图电路中，电源电动势为E,不计内阻，电压表、电流表均为理想电表，示数 分别为U、I,C1、C2分别是两个平行板电容器，R为滑动变阻器，R2为定值电 阻，将开关S,闭合，S2断开，电路稳定后，下列说法正确的是( A.若C>C2,则C1上带电量Q大于C2带电量Q2 B.若将滑动变阻器R1向右滑动，则电容器C上带电量不变 C.保持R1不变，再将S2闭合，电路稳定后，U示数不变 R D.保持R1不变，再将S2闭合，电路稳定后，C带电量Q1 变大 8,如图所示，空间中存在一个水平向右的匀强电场E,一带正电质量m=1kg小 环穿过粗糙的水平杆，带电量q=1C,轻质弹性绳的下端与小环相连，劲度系 数k=10N/m,上端固定在墙上N点，弹性绳跨过固定在M处的光滑小滑 轮，O为水平杆上的一点，O、M、N在同一竖直线上，弹性绳的自然长度和 MN间距离相同。小环从O点静止释放，最远能达到P点，Q为OP中点。 已知O、M间距为4m,O、Q间距为3m,小球与杆间动摩擦因数为0.5，重力 加速度g=10/s2,绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩 擦力。则下列说法错误的是( N A.场强E=45N/C B.小环从O运动至P的过程中，受到摩擦力逐渐增大 C.小环第一次运动至Q点时，速度最大 D.小环敢终可以停在Q点右侧的某一位置 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.点电荷A、B分别周定在x轴上x=0和x=一15m处，规定无穷远处电势为 空，x轴正半轴上电势与位靴坐标的关系图像如图所示。则( ) 物现试题第？页（共8页） A.点电荷A、B带电荷量大小之比为1：4 V B.除无穷远处，x轴上有3处电势为零的点 C.除无穷远处，x轴上只有1处场强为零的点 -15 0x15 x/m D.从x处静止释放的负试探电荷能再次经过该点 10.如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，两板的长度L,间距为d(足 够长)，板右侧有一个MN挡板，挡板到平行板右端的距离也为L,闭合开关 S,待电路稳定后，将一带电小球从AB板左侧沿板中心轴线OO射入，最终 打在MN板上的O'点，小球质量为m,电荷量大小为q,重力加速度为g,且 小球电量对板间电场无影响。则下列说法正确的是( A.小球带正电 B.场强E=4mg 3q C.若仅将A板稍微上移(OO位置不变)，带电小 球仍可以运动至0处 D.若仅将滑动变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至O处 三、非选择题：本题共5题，共58分。其中11~12每空2分。 11.(8分)如图甲所示，用多用电表按正确步骤测量一定值电阻的阻值，电阻的 两端分别为a、b,当多用电表选择开关置于“×100”倍率挡位上时，指针指示 位置如图乙中的1所示， 红表笔 黑表笔 Q b 605040302015 10 500 KLw山L山L山华 100 150 Q 2 V-2 甲 乙 通过定值电阻的电流方向是 (填“从a到b”或“从b到a”),为使测 量更准确，应将选择开关旋到 (填“×10”或“×1k”)倍率挡位上，并 要进行 ,耳进行测址。若选择正确的倍率并正确操作、指针指示位 登如图乙中的2所示，则该定值电阻的阻值为 o 物理试题第4页（共8页） 12.(8分)电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作 一简易电子体温计，其原理图如图2所示。 ↑ImA 20 10 感温体 LCD开关电池盖 (防水探头) 按钮 234567Ui 图1 图2 图3 (1)兴趣小组测出某种热敏电阻R,的I一U图像如图3所示，那么他们选用的 器材应该是 (填写器材前面的字母) A.电压表V,(量程为5V,内阻Rv=5k) B.电压表V:(量程为15V,内阻Rv15k2) C.电流表A,(量程为60mA,内阻R,约为1) D.电流表A2(量程为1A,内阻RA2约为5) E.滑动变阻器R,(最大阻值为30) F.滑动变阻器R:(最大阻值为15k) G.定值电阻R。(R。=2kn) H.电源E(电动势E=10V,内阻不计)，开关S,导线若干 (2)在虚线框内设计实验电路图。 (3)热敏电阻的阻值随温度的变化如图4所示，在设计的电路中（如图2所 示)，已知电源电动势为5.0V(内阻不计)，电路中二极管为红色发光二极 管，红色发光二极管的启动（导通）电压为 ↑R/0 3.0V,即发光二极管两端电压U≥3.0V时 点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后 50 对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电 阻的温度高于38.5℃时红灯亮且铃响发出 25 警报，其中电阻 (填"R,”或“R,”)为 40 50 60 定值电阻，其阻值应调为 (结果保 图4 留2位有效数字)。 物理试题 第5页（共8页）】 13.(12分)倾角为37的光滑杆AC固定在水平地面上，A点离地高h=3m,在 A的正下方B处固定了一个正电荷Q=5X10-C(可视为质点)。将另一个 带正电小环P从杆的顶端A沿杆由静止开始下滑，经过一段时间滑到了C 点，小环P的质量m=0.1kg,g=1X10-8C,(g<《Q,小环P的电量不影响B处 Q产生的电场)，若取无穷远处电势为零，则距离点电荷为r处的电势p一号， k=9X10N·m/C。不计小环大小及空气阻力，重力加速度g=10m/s2, sin37°=0.6。求： (1)小环P在A点的加速度大小 (2)小环P到达C点的动能Ek大小 14.(14分)如图所示，UB=10V,R=50,R2=R,=R=10D,电流表内阻可 忽略。求： (1)A、B间的总电阻R; (2)电流表的示数。 物现试配第6项（共8页） 15.(合尼一六八中学)(16分)如图所示，A、B、C三个物块放在水Ψ面上，A、B 用轻弹簧连接，A紧靠竖直固定挡板，B的质为1kg,C的质量为3kg,用 B压缩弹簧后由静止释放，当弹簧恢复原长时，B和C发生弹性碰撞，已知C 左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为 0.5.重力加速度为g=10m/s2,B、C碰撞后，C在水平面上滑行的距离为 3.6m,求： (1)B、C碰撞后一瞬间，C的速度大小； (2)从释放B到B与C碰撞前一瞬间过程中，挡板对A的冲其大小； (3)若A的质量为3kg,在B与C碰撞时的一瞬间撤去挡板，则此后，当物块 B的速度大小为3m/s时，弹簧具有的弹性势能。 00000 77777777777777777 77777777 物理试题够8西（共8西）2024-2025学年度 高二年级（上）·期中学情检测 物理参考答案、提示及评分细则 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B C B B AC BCD 1.【答案】D 【解析】A.因手带负电，则在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷，A错误； B.电击过程，因手带负电，则手上的部分电子转移到门锁上，B错误； CD.触摸导体才能将手上的电荷导走，化纤衣物不导电，容易积累静电，故选D。 2.【答案】B 【解析】 9w=于匹=2V 2 AD连线为等势线，电场方向平行BC(由C指向B) Ucn=400 V/m E-CB D.电子一e在D的电势能为一2eV,故选B。 3.【答案】C 【解析】A.沿电场线电势降低，A错误； B.电场线越密场强越大，B错误； C.从M到N,电势变高，电子的电势能降低，电场力做正功，C正确： D.pv>pr,所以电子的Ev<Em,D错误，故选C。 4.【答案】B 【解析】电子在圆形轨道运动的周期为 T=2πR_2πR_20xR 10c 根据电流定义式可得 1- 联立可得环中运行的电子数目为 N=20πR1 ec 故选B。 5.【答案】B 【解析】A.图像与坐标轴围成的面积表示电量，一小格的电量为 q=0.25mA×1s=2.5×10-4C 图中总共约14小格，所以电容器充满电的电荷量为 Q=14q=3.5×10-3C 物理答案第1页（共6页） A错误； BC.根据 c- 4πkh 联立，解得 U=4πkQ.方 ES 可知电压传感器示数和液体的深度成线性关系，B正确，C错误； D.由于工作过程中电荷量会有一定的损失，则极板间电压随之减小，将导致深度的测量结果偏 小，D错误，故选B。 6.【答案】C 【解析】AB.C点场强沿DC连线，垂直AB向外，E≠0。受到的电场力也沿DC方向向外（圆的 半径方向，与大圆环对小环的弹力等大反向，平衡，无摩擦)∫一0，AB错误； D.小环从A顺时针移动至B,电势P先减小后增大(AB两点P最大)，小环带正电，电势能也先 减小后增大，D错误； C.P点受力分析，沿切线半径两个方向正交分解，得 f-kg器·sin60°-6 Qq Apzsin30° 2 (W3R)2 f30 C正确，故选C。 7.【答案】B 【解析】A.C与理想电流表并联，电压为零，Q=0,A错误； B.C2与电源相连，电压为电源电动势E,不变。移动R,不影响电压，Q2不变，B正确； CD.闭合开关S,C2与电阻R2并联，等于U2,比原来的E小了，Q2也变小，CD错误，故选B。 8.【答案】B 【解析】B.设弹性绳与水平方向的夹角为0，弹性绳的弹力为k(1为弹性绳与滑轮所在M点及杆 上O点构成的直角三角形的斜边长)，当小球从O点沿着杆向右的过程中，对小球做受力分析如 图所示， LEEE11L7 弹性绳的弹力在竖直方向的分力大小为 F,=klsin 0 由几何关系可知，lsin0始终等于d的长度，因此可知弹性绳的弹力 在竖直方向的分力大小始终不变，而 F,=N+mg f=uN=15 N 可知小球在水平杆上滑动的过程中摩擦力始终不变，B错误： AC.对小球在O点向P点运动的过程中水平方向上受力分析可得 F合=F,=qE-klcos0-f 其中lcos0始终等于小球从O点右移的距离，设为x,则有 物理答案第2页（共6页） gE-f-kx=ma a-gE-Ikr mm 电场力和摩擦力为恒力，根据对称性原理，Q为OP的中点，Q点的加速度为0。小球第一次运 动至Q点时速度最大，AC正确； D.从P点返回的过程中，摩擦力向右，水平方向有 F合=F=k.x一qE-f 「恰好反向并达到最大静摩擦，可以静止在此处，D正确，故选B。 9.【答案】AC 【解析】A.9一x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度，结合题图可知，x=I5m处的合场 强为零，且点电荷A带负电，点电荷B带正电，设点电荷A、B带电荷量分别为q:和q2,结合点 电荷场强公式和矢量合成有 d5m-k(30m)=0 k 可得 q1:q2=1:4 A正确； B.将点电荷B拆成带电荷量大小等于q,的正点电荷B,和带电荷量大小等于3q的正点电荷 B2,B,和A构成等量异种点电荷模型，结合电势分布特点可知，x轴上B,左侧电势一定大于 零，与B:产生的电势叠加后也大于零：B,和A间存在电势小于零且与B2产生的电势叠加后等 于零的位置，则除无穷远处，x轴上有2处电势为零的点，B错误： C.同理，结合场强分布规律可知，除无穷远处，x轴上只有1处场强为零的点，C正确； D.xo处场强沿x轴负方向，负试探电荷释放后沿x轴正方向运动，运动到x=15处时动能最 大，之后动能减小，根据能量守恒可知电荷速度减为零时，电势为零，即试探电荷将一直沿x轴 正方向运动到无穷远处，D错误，故选AC。 1O.【答案】BCD 【解析】A.考虑小球重力，小球离开平行板后加速度向下为g,因此在平行板内加速度必向上， 电场力向上，带负电，A错误： B.在平行板内加速度 a=gE-mg n 在电场外的加速度 a2=g 相同时间竖直方向位移为零 a1:a2=1:3 E=Amg 3q B正确； C.A板上移，板间距d增大，电容c减小，U不变，Q减少，但考虑到二极管在电路中无法放电， Q不变，E不变，不影响小球的运动，仍打在O点，C正确： D.滑动变阻器的滑片上移，电容器U减小，Q减小，二极管在电路中无法放电，Q不变，U不变， E不变，不影响小球的运动，仍打在O点，D正确，故选BCD。 物理答案第3页（共6页）】 11.(8分)【答案】从b到a×10欧姆调零140 【解析】汇1]通过多用表的电流方向是“红入黑出”，所以通过定值电阻的电流方向是从b到a。 [2][3]由图乙中的指针位置1所示可知，测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换较小 挡，应将选择开关旋到“×10”倍率挡位上，并重新欧姆调零，然后再测量。 [4]由图乙中的指针位置2所示，该定值电阻的阻值为 14.02×10=1402 12.(8分)【答案】(1)ACEGH(2)电路图如图所示： (3)R60 13.(12分)【解析】(1)受力分析 mgsin 37kin 3m 2分 a=3 m/s2 2分 (2)A点的电势 91产6Q 2分 C点的电势 2分 4 根据动能定理： mgh十q(pA一沁)=E…2分 E=3.375J…2分 14.(14分)【解析】先简化电路，标出R两端分别为C、D两点，由于电流表电阻忽略，可视为导线 由A经R,,再分为两路R、R,到B为一支路，由A经R:到B为另一支路，电路可改画成如图 (甲)所示，然后根据串联、并联组合电路的有关规律求解。 (1)R、R并联后与R1串联，有 R--号n=5n 2分 Rm=R1十R34=50十52=102…2分 而它们又与R:并联，有 R2R10X10 RB=R,十R10+10 0=50………2分 R 物理答案第4页（共6页） (2)实际上流过电流表的电流是流经R2与流经R的电流之和，如图（乙）所示， R B 流经电阻R2的电流 ==0=1A…2分 12= 流经电阻R,的电流 I1=1A……2分 则流过电阻R:的电流 =号=0.5A…2 所以流过电流表的电流 IA=I2十13=1A十0.5A=1.5A…2分 15.(16分)【解析】(1)带电粒子类平抛 y= 1 gEo,? 2 1分 1分 运动位移满足抛物线方程 22 1分 得 Eo=1 V/m 1分 (2)假设带电粒子在第三象限中的类平抛运动位移偏转角为α，从O点飞出与x轴正半轴夹角 为0（速度偏转角） tana=义= 2分 tan 0=2tan a=x 2分 又因 ≤g ③ 得 30°0≤60°………1分 (3)带电粒子在第一象限中类斜抛运动，运动时间1为 1=c0s0X2=2m=2X10-58=T… gE gE 1分 n 水平方向位移为0，竖直方向位移△y为 △y=vsin0·t=votan0·t=2tan0……………1分 因只有打到检测板左侧表面的离子才能被探测，所以离子需要进入第二象限再类斜抛运动，才 能被检测到。第二象限中的运动与第一象限中相同，因此经第二象限到达y轴运动的距离 为2Ay。 物理答案第5页（共6页） y=2△y=4tan0……… 1分 <tan0-<3 3 3<<4B… 分 当%=3m时，an0=是，0=37对应x=- 4y= 9 0t*44…++4*4+4” 32 1分 当ya=4m时，tan0=1,0=45°对应x=-1,y=- *4*0”4440”94+。+4440 2 1分 19 232 21 31 128 …………………1分 2-6 15.(合肥一六八中学)(16分)【解析】(1)设B、C碰撞后一瞬间，C的速度大小为2，根据动能定理有 mcgL=07mc…2分 解得 2=6m/s…… 1分 (2)设碰撞前一瞬间，B的速度大小为。，碰撞后一瞬间，B的速度大小为1，根据动量守恒定 律有 mBU0=一7nBU1十cV2……1分 根据能量守恒有 am 1 2ncv号 1分 结合上述解得 =12m/s,1=6m/s………1分 对A、B整体研究，从释放B到B与B碰撞前一瞬间，挡板对A的冲量大小 =mB0=12N·s……2分 (3)撤去挡板后，当B的速度大小为3=3m/s时，设A的速度大小为v,,若此时B的速度向 左，根据动量守恒定律有 mBU1=mB3十mA01…2分 解得 4=1m/s……………………………… 1分 此时弹簧具有的弹性势能 △E,=2mi-之moi-2m听=12J ……1分 若此时B的速度向右，根据动量守恒定律有 2分 解得 4=3m/…1分 此时弹簧具有的弹性势能 △E,=m-ma时-m=01分 物理答案第6页（共6页）