精品解析：天津市第二南开学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题

天津市第二南开学校2024-2025学年高二年级第一学期期中质量调查 物理试卷 温馨提示：本试卷包括第Ⅰ卷（选择题） 和第Ⅱ卷（非选择题） 两部分，共100分。考试时间60分钟。祝同学们考试顺利！ 第Ⅰ卷 （选择题 共40分） 注意事项： 1. 答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号涂写在答题卡上。 2.每小题选出答案后，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。答在试卷上的无效。 3. 本卷共8小题，每小题5分，共40分。 一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目） 1. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由E＝可知，电场中某点的电场强度E与q成反比 B. 由I＝可知，通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大 C. 由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比 D. 由R＝可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 2. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至4.0kV电压，如果电容器在3.0ms时间内放电至两极板之间的电压为零，下列说法正确的是（ ） A. 放电之后，电容器的电容为零 B. 该电容器的击穿电压为4kV C. 该次放电前，电容器存储的电荷量为0.6C D. 该次通过人体的平均电流是20A 3. 最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如图所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（ ） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX-V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 污水箱容量 720mL A. 电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B. 该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C. 该洗地机内阻约为 D. 该洗地机的工作电压约为28V 4. 如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为电场线，在强电场作用下，一带电液滴从发射极由静止加速飞向吸极，A、B、C、D四点的电场强度大小分别为、、、，电势分别为、、、，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. B. >> C. 带电液滴向右运动的过程中电势能减小 D. 带电液滴在电场力作用下一定沿电场线运动 5. 如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知（　　） A. 该导体的电阻随电压的升高而不变 B. 该导体的电阻随电压的升高而减小 C. 导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω D. 导体两端电压为2V时，电阻为1Ω 二、多选题 6. 在x轴上有两个点电荷、，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有 （　　） A. 和带有异种电荷 B. 处的电场强度为零 C. 负电荷从移到，电势能减小 D. 负电荷从移到，受到的电场力增大 7. 如图，G表为灵敏电流计，V表为理想电压表，、为定值电阻， 是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响） （　　） A. V表示数减小 B. C. 油滴向上运动 D. G表中有从c到a的电流 8. 多级串线加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示，在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。为使其能不断加速，下列说法正确的是（　　） A. 金属导体内部场强处处为零，电子在圆筒内匀速运动 B. 时，电子刚从3号圆筒中心出来 C. 第n个圆筒的长度正比于 D. 第个圆筒的长度正比于 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 注意事项： 1. 用黑色钢笔或签字笔直接答在答题卡上，答在本试卷上的无效。 2. 本卷共2题,共60分。 二、实验题（本大题共2小题，共12分） 9. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。 （1）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为______ mm。 （2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤粗测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，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R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R 电流表A1（量程0~5mA, 内阻约50Ω） 电流表A2（量程0~10mA, 内阻约30Ω） 电压表V1（量程0~3V, 内阻约10kΩ） 电压表V2（量程0~15V, 内阻约25kΩ） 直流电源E （电动势4V，内阻不计） 滑动变阻器R1（阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流2.0A） 滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A） 开关S，导线若干 其中电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。 10. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A.待测干电池 （电动势约1.5V，内电阻约1.0Ω） B.电压表V （量程0~3V，内阻R，约为1000Ω） C. 电流表A （量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） D.滑动变阻器R₁（0~20Ω，10A） E. 开关和导线若干 （1）某同学设计了如图甲所示的 （a）、（b） 两个实验电路，其中合理的是_______图所示的电路。 （2）图乙为该同学根据①中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的U-I图线由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内电阻=_______Ω。（结果保留3位有效数字） （3）考虑电表内阻的影响，按正确图示的方式连接所测得的电源电动势和电源电动势的真实值的关系为： _____ （填“大于”、“等于”、或“小于”） 测得的电源内阻和电源内阻真实值的关系为: ______ （填“大于”、“等于”、或“小于”）。 三、解答题（本大题共3 小题，共48分） 11. 把一个带电荷量为C正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功J，取无限远处电势为零。 （1）求A点的电势； （2）求A、B两点电势差； （3）若把电荷量C的电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少？ 12. 如图所示，A为粒子源．在A和极板B间加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2．C、D板长L，板间距离d．现从粒子源A发出质量为m，带电量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，最后穿出打在右侧的屏幕上，不计粒子的重力。求： （1）粒子穿过B板时速度大小； （2）粒子离开偏转电场时的侧移距离； （3）离开偏转电场时粒子的动能。 13. 间距为L＝20cm的光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60g、电阻R＝1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时细线水平，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，不考虑导体棒切割磁感线的影响，导轨电阻不计．回答下列问题： （1）磁场方向如何？ （2）求电源电动势E大小； （3）导体棒在向上摆动过程中的最大速度是多大． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市第二南开学校2024-2025学年高二年级第一学期期中质量调查 物理试卷 温馨提示：本试卷包括第Ⅰ卷（选择题） 和第Ⅱ卷（非选择题） 两部分，共100分。考试时间60分钟。祝同学们考试顺利！ 第Ⅰ卷 （选择题 共40分） 注意事项： 1. 答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号涂写在答题卡上。 2.每小题选出答案后，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。答在试卷上的无效。 3. 本卷共8小题，每小题5分，共40分。 一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目） 1. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 由E＝可知，电场中某点的电场强度E与q成反比 B. 由I＝可知，通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大 C. 由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比 D. 由R＝可知，导体的电阻跟加在其两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是电场本身的基本性质，电场中某点的电场强度E与该点是否放入试探电荷q以及试探电荷q的大小均无关，故A错误； B．由I＝可知，单位时间内通过导体截面的电荷量q越多，电流I越大，故B错误； C．点电荷电场中某点的电场强度是由场源电荷产生的，故由公式E＝k可知，点电荷电场中某点的电场强度E与场源电荷的成正比，故C正确； D．电阻是导体本身的性质，跟加在其两端的电压以及跟流过导体的电流均无关，故D错误。 故选C。 2. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至4.0kV电压，如果电容器在3.0ms时间内放电至两极板之间的电压为零，下列说法正确的是（ ） A. 放电之后，电容器的电容为零 B. 该电容器的击穿电压为4kV C. 该次放电前，电容器存储的电荷量为0.6C D. 该次通过人体的平均电流是20A 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电之后，电容器的电容大小是不变的，故A错误； B．达到击穿电压电容器就损毁了，击穿电压略大于额定电压，故B错误； C．根据 可知放电前，电容器储存的电荷量为，故C错误； D．根据 可知该次通过人体的平均电流大小是20A，故D正确。 故选D。 3. 最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如图所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（ ） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX-V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 污水箱容量 720mL A. 电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B. 该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C. 该洗地机内阻约为 D. 该洗地机工作电压约为28V 【答案】D 【解析】 【详解】A．电池充满电后，储存的总电荷量为 故A错误； BD．该洗地机在节能模式下的工作电流为 节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，由可知，在强效模式下的工作电流为 该洗地机的工作电压约为 故B错误，D正确； C．根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故C错误。 故选D。 4. 如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为电场线，在强电场作用下，一带电液滴从发射极由静止加速飞向吸极，A、B、C、D四点的电场强度大小分别为、、、，电势分别为、、、，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. B. >> C. 带电液滴向右运动的过程中电势能减小 D. 带电液滴在电场力作用下一定沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密可判定，A、B、C三点的电场强度大小关系为 故A错误； B．电场方向由正极指向负极，根据沿着电场线方向电势降低可知，A、B、D三点的电势大小关系为 故B错误； C．带电液滴向右运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．带电液滴受到的电场力方向沿电场线切线方向，电场线为曲线，带电液滴在仅电场力作用下不能沿着电场线运动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知（　　） A. 该导体电阻随电压的升高而不变 B. 该导体的电阻随电压的升高而减小 C. 导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω D. 导体两端电压为2V时，电阻为1Ω 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图像可知，该导体的电阻随电压的升高而增大，选项AB错误； CD．导体两端电压为2V时，电流为2A，则电阻为 选项C错误，D正确 故选D。 二、多选题 6. 在x轴上有两个点电荷、，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有 （　　） A. 和带有异种电荷 B. 处的电场强度为零 C. 负电荷从移到，电势能减小 D. 负电荷从移到，受到的电场力增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由图可知：无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以和是异种电荷，故A正确； B．根据图像的切线斜率表示电场强度，由图可知在处切线的斜率为零，故此处的电场强度为零，故B正确； C．负电荷在电势越低的地方，电势能越大，由图可知，从移到电势逐渐增大，故负电荷的电势能在减小，故C正确； D．根据图像的切线斜率表示电场强度，由图可知，从移到切线的斜率越来越小，故电场强度越来越小，所以负电荷受到的电场力在减小，故D错误。 故选ABC。 7. 如图，G表为灵敏电流计，V表为理想电压表，、为定值电阻， 是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响） （　　） A V表示数减小 B. C. 油滴向上运动 D. G表中有从c到a的电流 【答案】CD 【解析】 【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱变长，横截面积变小，根据电阻定律 可知电阻的阻值增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律 可知总电流减小，根据 可知并联支路的电压U增大，即电压表示数增大，故A错误； B．根据欧姆定律有 故B错误； C．因电压表示数增大，故电容器两端的电压增大，所以电容器内的电场强度增大，电场力增大，则电场力大于重力，故油滴向上运动，故C正确； D．因电压表示数增大，电容器两端的电压增大，根据 电容器所带电荷量增大，故电源对电容器充电，则有G表中有从c到a的电流，故D正确。 故选CD。 8. 多级串线加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示，在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。为使其能不断加速，下列说法正确的是（　　） A. 金属导体内部场强处处为零，电子在圆筒内匀速运动 B. 时，电子刚从3号圆筒中心出来 C. 第n个圆筒的长度正比于 D. 第个圆筒的长度正比于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因一个筒只接一个电极，所以金属筒内部场强处处为0，电子在筒内不受力做匀速运动，A正确； B．因为筒长是按一定的规律增加的，那么电子在每个筒内运动的时间必须为交变电流周期的一半，即。所以当时，电子进入1号筒；当时，电子从1号筒中心飞出；当时，电子从2号筒中心飞出；由此类推可得，当时，电子从3号筒中心飞出，B错误； CD．设粒子进入第个筒时的速度为，由动能定理可得 解得 所以第个筒的长度为 即 C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 注意事项： 1. 用黑色钢笔或签字笔直接答在答题卡上，答在本试卷上的无效。 2. 本卷共2题,共60分。 二、实验题（本大题共2小题，共12分） 9. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。 （1）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为______ mm。 （2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤粗测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，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R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R 电流表A1（量程0~5mA, 内阻约50Ω） 电流表A2（量程0~10mA, 内阻约30Ω） 电压表V1（量程0~3V, 内阻约10kΩ） 电压表V2（量程0~15V, 内阻约25kΩ） 直流电源E （电动势4V，内阻不计） 滑动变阻器R1（阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流2.0A） 滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A） 开关S，导线若干 其中电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。 【答案】（1）4.699/4.700/4.701 （2）220 （3） ①. A2 ②. V1 ③. R1 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器读数为固定刻度示数+可动刻度示数×精确度，所以读数为 4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm 【小问2详解】 欧姆表读数为指针读数×倍率，故图示电阻的阻值为 22×10Ω=220Ω 【小问3详解】 [1]估算回路中的最大电流为 故电流表选A2； [2]根据部分电路欧姆定律估算电压为 U=IR=2.2V 故电压表选V1； [3]为便于测量，滑动变阻器采用分压式接法，故应该选取最大阻值较小的变阻器，所以选R1。 10. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A.待测的干电池 （电动势约1.5V，内电阻约1.0Ω） B.电压表V （量程0~3V，内阻R，约为1000Ω） C. 电流表A （量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） D.滑动变阻器R₁（0~20Ω，10A） E. 开关和导线若干 （1）某同学设计了如图甲所示的 （a）、（b） 两个实验电路，其中合理的是_______图所示的电路。 （2）图乙为该同学根据①中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的U-I图线由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内电阻=_______Ω。（结果保留3位有效数字） （3）考虑电表内阻的影响，按正确图示的方式连接所测得的电源电动势和电源电动势的真实值的关系为： _____ （填“大于”、“等于”、或“小于”） 测得的电源内阻和电源内阻真实值的关系为: ______ （填“大于”、“等于”、或“小于”）。 【答案】（1）b （2） ①. 1.45 ②. 1.00 （3） ①. 小于 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 因电流表内阻与电源内阻很接近，故应选择相对电源来说的外接法； 故选b电路； 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律 U=E-Ir 可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势 [2]U-I图象斜率的绝对值为电源的内阻 【小问3详解】 [1][2]由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表的示数，根据 可得 , , 可得电源电动势测量值小于电动势的真实值，电源内阻的测量值小于真实值。 三、解答题（本大题共3 小题，共48分） 11. 把一个带电荷量为C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功J，取无限远处电势为零。 （1）求A点的电势； （2）求A、B两点的电势差； （3）若把电荷量C的电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可得 又 代入数据，解得 （2）根据公式，可得 故A、B间的电势差为 （3）根据电场力做功与电势差关系公式可得 则有 12. 如图所示，A为粒子源．在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2．C、D板长L，板间距离d．现从粒子源A发出质量为m，带电量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，最后穿出打在右侧的屏幕上，不计粒子的重力。求： （1）粒子穿过B板时的速度大小； （2）粒子离开偏转电场时的侧移距离； （3）离开偏转电场时粒子动能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子经加速电场的过程中，由动能定理得： ① 解得粒子穿过B板时的速度大小  ② （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，平行板方向做匀速直线运动，运动时间 ③ 垂直板方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度  ④ 其中场强  ⑤ 离开偏转电场时的侧移为  ⑥ 由②③④⑤⑥解得  ⑦ （3）粒子运动全过程，由动能定理得  ⑧ 由⑤⑧得粒子离开偏转电场时的动能 13. 间距为L＝20cm的光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60g、电阻R＝1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时细线水平，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，不考虑导体棒切割磁感线的影响，导轨电阻不计．回答下列问题： （1）磁场方向如何？ （2）求电源电动势E大小； （3）导体棒在向上摆动过程中的最大速度是多大． 【答案】（1）向下（2）6V（3）1.29m/s 【解析】 【详解】（1）导体棒中的电流为由a到b，安培力方向向右，由左手定则可知，磁场方向向下； （2）导体棒在圆弧轨道上运动时，由动能定理： 联立解得： E=6V （3）导体棒在平衡位置时速度最大，因mg=F安可知平衡位置在圆弧中点位置，与竖直方向夹角为45°，由动能定理： 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$