山东省济南第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

null物理试题 第 1 页 共 8页 济南一中 2023 级高二上学期期中学情检测 物理试题 考试时间 90 分钟 满分 100 分 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到答题卡相应位置，认真核对条形码上 的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑 色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（选择题 共 50 分） 一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要 求。 1．电位器是变阻器的一种，如图所示，现把电位器与灯泡串联起来接到恒定电压上，利用电 位器改变灯泡的亮度，下列说法正确的是（ ） A．串接 A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B．串接 A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C．串接 A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D．串接 B、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 2．如图是电阻 R1和 R2的伏安特性曲线，第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把 R1和 R2 并联在电路中，消耗的电功率分别用 P1和 P2表示，并联的总电阻设为 R．下列关于 P1与 P2 的大小关系及 R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( ) A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2 B．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2 C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2 D．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2 3．如图是监控汽车安全带使用情况的一种简化报警电路。汽车启动时，开关 S1闭合；驾驶 员系好安全带时，开关 S2将断开。L是报警指示灯，P是蜂鸣报警器，RN为安装在座垫下方 的压敏元件（电阻值与所受压力大小成反比），M是一种触发开关（当 A、B两端电压升高时， C、D两个端口间将像普通开关一样直接接通），当驾驶员坐在座位上启动汽车但未系安全带 时，下列描述正确的是（ ） O U I Ⅰ Ⅱ Ⅲ R1 R2 物理试题 第 2 页 共 8页 A．RN电阻变小，A、B两端电压降低 B．RN电阻变小，A、B两端电压升高 C．RN电阻变大，A、B两端电压降低 D．RN电阻变大，A、B两端电压升高 4．在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为 1.5V的干 电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人 会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ） A．闭合开关瞬间，人有触电的感觉 B．电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为P Q D．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 5．如图所示，电源电动势 E=6V，内阻 r=2，滑动变阻器 R1总阻值为 6，定值电阻 R2=10， 电流表 A以及电压表 V1、V2是理想电表。在调整滑动变阻器 R1的过程中，下面说法正确的 是（ ） A．电压表 V1读数改变量与电流表读数改变量绝对值之比为 2 B．电压表 V2读数改变量与电流表读数改变量绝对值之比为 60 C．电阻 R2消耗的最小功率为 2.5W D．电源的最大输出功率为 2.5W 6．如图所示，两根平行放置、长度均为 L的直导线 a和 b，放置在与导线所在平面垂直的匀 强磁场中，当 a导线通有电流强度为 I、b导线通有电流强度为 2I，且电流方向相反时，a导 线受到的磁场力大小为 F1，b导线受到的磁场力大小为 F2，则 a通电 导线的电流在 b导线处产生的磁感应强度大小为( ) A． F2 2IL B．F1 IL C．2F1－F2 2IL D．2F1－F2 IL 7．如图所示，边长为 L的正三角形 abc内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。abc 的中心O处有一粒子源，能够沿 abc平面向任意方向发射速率为 3 6 qBL m 的粒子，粒子的质量为 m，电荷量为 q，不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为（ ） 物理试题 第 3 页 共 8页 A． m qB  B． 2 m qB  C． 3 m qB  D． 6 m qB  8．物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，甲图为它的示意图。它由两个铝制的 D形 盒组成，两个 D形盒正中间开有一条狭缝。两个 D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。 乙图为俯视图，在 D形盒上半面中心 S处有一正粒子源，它发出的正粒子，经狭缝电压加速 后，进入 D形盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后 到达 D形盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子电荷量为 q，质量为 m， 加速时电极间电压大小为 U，磁场的磁感应强度大小为 B，D形盒的半径为 R。每次加速的 时间极短，可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零，不计粒子所受重力。则（ ） A．高频交变电压变化的周期为 2 m qB  B．粒子在回旋加速器中的总的时间为 2 2 BR mU C．在下半个 D形盒中粒子第一次与第 n次运动的轨道 半径之比为   1 21: 2 1n  D．粒子可获得的最大动能为 2 2 2 q B R m 9．如图所示，一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势  10sin 5π Ve t 。已知线圈电阻为2，与线圈相连的外电路电阻 8R  。 下列说法正确的是（ ） A．交流电的电动势有效值为 10V B． 0t  时，穿过线圈磁通量为零 C．从 0t  至 0.1st  内，通过电阻 R的电荷量为 π C2 D．一个周期内电阻 R上产生的焦耳热为 1.6J 10．将一根绝缘硬质细导线绕成如图所示的闭合线圈，其中大圆半径为 R，小圆半径为 r。大 圆处在垂直线圈平面向里的磁场中，小圆处在垂直线圈平面向外的磁场中。两磁场的磁感应 强度大小均为 B，且 0B B kt  ， 0B 和 k均为正值常量，则线圈中总的感应电动势大小为 物理试题 第 4 页 共 8页 （ ） A． 2k r B． 2k R C．  2 2k R r  D．  2 2k R r  二、多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 11．电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将 头发吹干。设电动机线圈电阻为 R1，它与电热丝电阻 R2串联后接到直流电源上，电吹风机两 端电压为 U，电流为 I，消耗的电功率为 P，则有( ) A．P＝UI B．P＝I2(R1＋R2) C．P＞UI D．P＞I2(R1＋R2) 12．在光滑水平桌面上有一边长为 l 的正方形线框 abcd，bc 边右侧有一等腰直角三角形匀 强磁场区域 efg，三角形腰长为 l，磁感应强度竖直向下，a、b、e、f 在同一直线上，其俯 视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力 F 作用下向右匀速 穿过磁场区，线框中感应电流为 i，则 i－t 和 F－t 图像正确的 是（以逆时针方向为电流的正方向，以水平向右的拉力为正，时 间单位为 l v）（ ） A． B． C． D． 13．一理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2＝11∶2，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u随时间 t变化如图所示，副线圈仅接入一个 R=10 Ω的电阻。则下列说法正确的是( ) 物理试题 第 5 页 共 8页 A．流过电阻的最大电流是 4 2A B．电压表的示数是 40 2 V C．变压器的输入功率是 160 W D．副线圈中电流变化的频率是 50Hz 14．如图所示，两根间距为 d的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角θ=37°的斜面上，导轨 的上端接有阻值为 R的电阻，整个装置放在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，磁场方向与 导轨平面垂直．导轨上有一质量为 m、电阻也为 R的金属棒与两导 轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度 v0在沿着导轨上滑， 上滑的最大距离为 L，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．取 sin37°=0.6，��s37° = 0.8．下列说法正确的是（ ） A．导体棒返回时先做匀加速运动，最后做匀速直线运动 B．导体棒沿着导轨上滑过程中最大加速度为 2 2 0 3 2 5 B d v g mR  C．导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功 20 1 2 3 5 W gLmv m  D．导体棒沿着导轨上滑过程中阻值为 R的电阻生热 20 1 2 3 5 Q gLmv m  15．两个带等量异种电荷的粒子分别以速度 va和 vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场 边界的夹角分别为 60°和 30°，磁场宽度为 d，两粒子同时由 A点出发，同时到达 B点，如图 所示，则( ) A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比 Ra∶Rb＝ 3∶1 C．两粒子的质量之比 ma∶mb＝1∶2 D．两粒子的质量之比 ma∶mb＝2∶1 第Ⅱ卷（非选择题 共 50 分） 三、实验题：本题共 2个小题，共 18 分。 16．（8分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： a 物理试题 第 6 页 共 8页 （1）用游标为 20分度的卡尺测量其长度如图 1，由图可知其长度 L=___________mm；用螺 旋测微器测量其直径如图 2所示，由图可知其直径 D=___________mm。 （2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图 3所 示，则该电阻的阻值约为___________Ω。 （3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 电流表 A1（量程 0~5mA，内阻约 50Ω）； 电流表 A2（量程 0~15mA，内阻约 30Ω）； 电压表 V（量程 0~3V，内阻约 10kΩ）； 滑动变阻器 R1（阻值范围 0~15Ω，允许通过的最大电流 2.0A）； 滑动变阻器 R2（阻值范围 0~20kΩ，允许通过的最大电流 0.5A）； 直流电源 E（电动势 4V，内阻不计）； 开关 S；导线若干。 ①为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表选取___________，滑动变阻器 选取___________（填写所用器材的代号）。 ②请将电路实物连线补充完整。 ③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（填“ a ”或“b ”）；若已知伏安法测电 阻电路中电压表和电流表示数分别用 U和 I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率   ___________。(不要求计算，用题中所给字母表示) 物理试题 第 7 页 共 8页 17．（10分）某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一个特殊电池，通过查阅说明书 了解到该电池的电动势约为 1V左右，内阻约为 300Ω左右。他们欲通过实验尽量准确的测出 该电池的电动势和内阻。除了待测电池，实验室可提供的器材还有： A．电流表 A1（量程为 0~300μA，内阻为 900Ω） B．电流表 A2（量程为 0~0.6A，内阻为 1Ω） C．定值电阻 R1（阻值为 100Ω） D．定值电阻 R2（阻值为 1100Ω） E．电阻箱 R（0~99999Ω） F．导线和开关 （1）为了顺利完成测量，电流表应选 (填“A1 ”或“A2”)，定值电阻应选 (填 “R1”或“R2”)； （2）在方框中画出设计的电路图； （3）该小组同学按设计的电路图连接好电路，测得几组所选电流表的读数 I，以及相应的电 阻箱的读数 R，做出 1 R I  图线如图所示。通过计算可以求得该电池电动势 E  V，内 阻 r  Ω（结果均保留 2位有效数字）。 四、计算题：本题共 3个小题，共 32 分。 18．（6分）如图所示，光滑平行金属导轨 PP′和 QQ′之间距离为 1m且足够长，都处于同一水 平面内，P和 Q之间连接一电阻，阻值 R=8Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感 应强度 B=2T．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，其电阻 r=2Ω，电路中导线电阻不计，用 一水平向右 F=5N的力拉动导体棒MN从静止开始运动，则 （1）导体棒中的电流方向如何？（回答M→N还是 N→M） （2）求导体棒最终的速度及此时M、N两点间的电压. 物理试题 第 8 页 共 8页 19．（12分）如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF．当开关 S1闭合，S2断开， 电路稳定时，电源的总功率为 2W，当开关 S1、S2都闭合，电路稳定时，电源的总功率为 4W， 求： （1）电源电动势 E和内电阻 r； （2）当开关 S1、S2都闭合时电源的输出功率； （3）当开关 S1闭合，分别计算在闭合与断开开关 S2时，电容器所带的电荷量各为多少？ 20．（14分）如图所示，直角坐标系 xOy平面内，y轴左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场 I， 第一象限存在平行于 y轴方向的匀强电场，第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场 II，磁场 I、 II 的磁感应强度大小相等．一电子以速度 0v 从 x轴上的 N点  ,0L 射入磁场， 0v 与 x轴负 方向间的夹角 53  ，经 P点（图中未画出）垂直于 y轴射入电场，然后从 M点（图中未 画出）进入第四象限．已知匀强电场的电场强度大小 2 0mvE eL  ，电子的质量为 m、电荷量为 e， sin53 0.8  ，cos53 0.6  ，不计电子重力．求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小 B； （2）经过 M点时电子的速度大小； （3）从 N点射出后电子第 3次经过 x轴时 的位置横坐标． 济南一中2023级高二上学期期中学情检测 物理试题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B D D C C C D C 11 12 13 14 15 AD BD ACD BC BD 16. a端 【详解】 （1）[1] 圆柱体的长度 [2] 圆柱体的直径 （2）[3] 则该电阻的阻值约为 （3）电路中的最大电流 故选择电流表A2，滑动变阻器起分压作用，为了方便调节选择小阻值即可R1 （5）[7] 由于 故被测电阻属于小电阻，电流表应选外接法；又题目要求尽量精确测量故变阻器应用分压式接法，电路实物连线如图所示 [4][5]滑动变阻器的滑片置于a端，短路了工作电路，同时可以使电路的总电阻达到最大，可以起到保护电路的目的，由欧姆定律可得，电阻阻值为 由电阻定律得 则电阻率为 17． 【详解】（1）[1][2]根据题意，由公式 可知，电路中的电流最大值约为 可知，电流表A2量程太大，故选电流表，而电流表的量程太小，需并联一个比电流表内阻小的电阻扩大量程，则定值电阻选择。 （2）[3]由（1）分析，结合题意，设计的电路图如图所示 （3）[4][5]电流表与并联之后的电阻为 设电流表的电流为，干路电流为，则有 由电路图，根据闭合回路欧姆定律有 整理得 结合可得 ， 解得 ， 18．（1）N→M；（2）12.5m/s ，20V 【详解】（1）根据右手定则可知，导体棒的电流方向 N→M （2）匀速运动时 由 解得 （3）导体棒受到外力F和安培力的作用，做加速度减小的加速运动，当a=0时达到最大速度，此时 最后以最大速度做匀速直线运动，由闭合电路欧姆定律 法拉第电磁感应定律   可知 19．（1）4V，0.5Ω；（2）3.5W；（3）0，6×10-5C 【详解】（1）当闭合断开电路稳定时 电源消耗的总功率为 代入数据得 ① 当、都闭合电路稳定时 电源消耗的总功率为 代入数据 ② 联立①②解得电源的电动势E=4V，内电阻 （2）当、都闭合电路稳定时，外部总电阻 干路上总电流 电源的输出功率 （3）当、都闭合时，由电路图可知，电容器两端电压为0 故电容器所带的电荷量为Q=0 当闭合、断开，电路稳定后 外部总电阻 干路上总电流 电容器两端电压和电阻两端电压相同，即 电容器所带的电荷量为 20．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由题意得在磁场I中运动轨迹如下图 圆心在K点，设在磁场中运动的半径，由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）进入电场后，电子做类平抛运动，从P点到M点的过程中，设沿电场方向运动距离为y，则 解得 由动能定理有 解得 （3）设垂直于电场力方向的距离为x，电子在电场中的运动时间为t，由类平抛运动规律有 ，， 解得 由 得 设v方向与x轴正方向夹角为，则 设电子在第四象限中做匀速圆周运动的半径为， 由洛伦兹力提供向心力有 得 经分析知，电子第1次经过x轴上M点进入第四象限做匀速圆周运动后，第2次过x轴进入第一象限做斜抛运动后第3次经过x轴得位置坐标 联立以上各式，代入数据得 2 学科网（北京）股份有限公司 $$null