精品解析：四川省合江县马街中学校2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

马街中学高2022级高二上学期期中考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　） A. 电流总是由电源正极流向电源负极 B. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势短时间内一定不变 C. 电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 2. 关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A. 金属单质的电阻率较大 B. 合金材料的电阻率较小 C. 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D. 材料的电阻率越大，导电性能就越好 3. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法中正确的是（ ） A. 地理南、北极与地磁场的南、北极重合 B. 地磁场的南极在地理北极 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的 4. 面积为S的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁感线与线圈平面的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 穿过线圈的磁通量为 C. 穿过线圈的磁通量为 D. 增加线圈的匝数，穿过线圈的磁通量变大 5. 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）；物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现用水平向左的力将物块从O点移至B点，弹簧压缩量xB=9cm，撤去该力后物块由静止向右运动经O点最远到达A点，重力加速度g取10m/s2，已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为，则A、B两点的距离为（　　） A. B. C. D. 6. 小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线在点的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，则下列说法中正确的是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B. 对应点，小灯泡的电阻为 C. 对应点，小灯泡的电阻为 D. 对应点，小灯泡的功率为图中梯形所围面积的大小 7. 下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（g=10m/s2）（　　） 空车质量 电池能量 标准承载 最大续航（充满电最大行驶路程） 所受阻力与汽车总重比值（忽略空气阻力） 0.09 A. 工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能 B. 电池充满电时的电荷量为 C. 标准承载下，电动汽车以的速度匀速行驶所用电能为 D. 若标准承载下汽车以速度匀速行驶，汽车电动机输出功率不小于 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。） 8. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计，是定值电阻，R是滑动变阻器，则以下说法中正确的是（　　） A. 滑片P向上移动时，G中有从b到a的电流 B. 滑片P向下移动时，油滴向下加速运动 C. 开关S断开后，增大电容器两板间距，则油滴仍然静止 D. 开关S断开后，滑片P向上移动时，油滴向上加速运动 9. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球(直径略比细管小)以初速度从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（　　） A. 受到的库仑力不做功 B. 下落过程中加速度先减小后增大 C. 速度先增大后减小，射出时速度仍为 D. 管壁对小球的弹力的最大值为 10. 如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势E＝50V、r＝1Ω内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距d＝1m，倾角。质量m＝2kg的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度B＝2T的匀强磁场中图中未画出，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，调节滑动变阻器的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 如果细杆保持静止，当电阻R＝24Ω时，杆ab受到的安培力最小 B. 如果细杆保持静止，当电阻时R＝0Ω时，杆ab受到的安培力最大 C. 当滑动变阻器电阻R＝1Ω时，杆ab有沿斜面向上的加速度 D. 当滑动变阻器电阻R＝99Ω时，杆ab有沿斜面向上的加速度 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（14分） 11. 如图1所示为一多用电表，多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量二极管的正向电阻时操作过程如下： （1）在使用多用电表前，首先进行的操作应是____________，要调节部件_________（选填“A”“B”或“C”），使多用电表的指针指在表盘最________（选填“左”或“右”）端的0刻度线位置。 （2）测二极管的正向电阻时，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，让多用电表的红表笔与二极管的____________（选填“正极”或“负极”）相接，发现指针偏转角度过大，则该同学应将选择开关置于_________（选填“×1”“×100”或“×1k” ）挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为____________。 12. 某同学想测绘小灯泡的图像，所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压为3.8V，额定电流为0.3A）； B．双量程电压表V，内阻约为，内阻约为； C．双量程电流表A，内阻约为，内阻约为； D．滑动变阻器； E．滑动变阻器； F．4节干电池（每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为）； G．开关和导线若干。 （1）请将图甲中的电路补充完整。________ （2）滑动变阻器应选________（填“”或“”），闭合开关前滑动变阻器应移动到________（填“左”或“右”）端。 （3）根据实验数据描绘出小灯泡的图像，如图乙所示，现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端，如图丙所示，则此时小灯泡的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 四、计算题（43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 如图所示，已知电源的电动势为E10V，内阻r2Ω，定值电阻R10.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 14. 一束初速不计的一价正粒子，带电量，在经的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离，板长，两个极板上电压为400V，已知粒子的质量为（重力忽略不计），求： （1）粒子进入偏转电场时的速度； （2）粒子在两板间运动的时间； （3）偏转场对粒子做的功。 15. 如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为的定值电阻。一根质量为、电阻为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，与导轨之间的动摩擦因数。整套装置处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨的电阻可忽略不计。现让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆始终接触良好，重力加速度为求： （1）金属杆下滑的最大加速度的大小； （2）此过程中，回路中产生的热量； （3）此过程中流过R的电荷量； （4）此过程所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马街中学高2022级高二上学期期中考试 物理试题 物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。 第一卷 选择题（43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　） A. 电流总是由电源正极流向电源负极 B. 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势短时间内一定不变 C. 电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零 D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．在电源的外部，电流方向总是从电源正极流向电源负极；在电源的内部，电流方向总是从电源负极流向电源正极，A错误； B．电动势与外电路的结构无关，无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变，B正确； C．电源短路时，路端电压为零，电路中的电流较大，不为零，C错误； D．根据可知，电源的电动势越大，电源所能提供的电能不一定就越多，还和时间及电流有关，D错误。 故选B。 2. 关于金属单质和合金材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A. 金属单质的电阻率较大 B. 合金材料的电阻率较小 C. 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D. 材料的电阻率越大，导电性能就越好 【答案】C 【解析】 【详解】AB．金属单质的电阻率较小，合金材料的电阻率较大，故AB错误； C．电阻率的大小与温度和材料本身有关，与长度和横截面积无关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，故C正确； D．电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，导电性能越差，故D错误。 故选C。 3. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法中正确的是（ ） A. 地理南、北极与地磁场的南、北极重合 B. 地磁场的南极在地理北极 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的 【答案】D 【解析】 【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A错误； B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误； C．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误； D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是可能带负电的，故D正确。 故选D。 4. 面积为S的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁感线与线圈平面的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 穿过线圈的磁通量为 C. 穿过线圈的磁通量为 D. 增加线圈的匝数，穿过线圈的磁通量变大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．穿过线圈的磁通量为线圈在垂直于磁感应强度方向的投影面积与磁感应强度的乘积，故穿过线圈的磁通量为 故AB错误；C正确； D．穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。故D错误。 故选C。 5. 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）；物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现用水平向左的力将物块从O点移至B点，弹簧压缩量xB=9cm，撤去该力后物块由静止向右运动经O点最远到达A点，重力加速度g取10m/s2，已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为，则A、B两点的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设当物块到达A点时，弹簧的伸长量的大小为，物块从B点运动A点的过程中，由能量守恒可得 解得 则B点和A点的距离为 故选D。 6. 小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线在点的切线，为轴的垂线，为轴的垂线，则下列说法中正确的是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B. 对应点，小灯泡的电阻为 C. 对应点，小灯泡的电阻为 D. 对应点，小灯泡的功率为图中梯形所围面积的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示，图像上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率减小，则说明随着电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误； BC．根据欧姆定律可知，对应P点，小灯泡的电阻为，故B正确，C错误； D．根据功率 可知在P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积，故错误。 故选B。 7. 下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（g=10m/s2）（　　） 空车质量 电池能量 标准承载 最大续航（充满电最大行驶路程） 所受阻力与汽车总重比值（忽略空气阻力） 0.09 A. 工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能 B. 电池充满电时的电荷量为 C. 标准承载下，电动汽车以的速度匀速行驶所用电能为 D. 若标准承载下汽车以速度匀速行驶，汽车电动机输出功率不小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．工作时，电动汽车的电动机是将电能转化成机械能，故A错误； B．由公式 得电池充满电时电能为 所以为充满电时的电能不是电荷量，根据题目已知信息无法求得电池充满电时的电荷量，故B错误； C．标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶时， F=0.09mg 功率 P=Fv=0.09mgv=18kW 如果电能全部转化为机械能时，根据 W=Pt=3kW•h 但实际过程中电能不可能全部转化为机械能，所以耗电量大于3kW•h，故C错误； D．若标准承载下汽车速度能达120km/h，功率 P=Fv2=0.09mgv2=30000W=30kW 则汽车电动机最大输出功率不小于30kW，故D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。） 8. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计，是定值电阻，R是滑动变阻器，则以下说法中正确的是（　　） A. 滑片P向上移动时，G中有从b到a的电流 B. 滑片P向下移动时，油滴向下加速运动 C. 开关S断开后，增大电容器两板间距，则油滴仍然静止 D. 开关S断开后，滑片P向上移动时，油滴向上加速运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当滑片P向上移动的过程中，变阻器的阻值增大，电压增大，电容器的电压增大，根据可知，电容器充电，G中有从b到a的电流，故A正确； B．当滑片P向下移动的过程中，变阻器的阻值减小，电压减小，电容器的电压减小，根据可知，板间场强减小，油滴向下加速运动，故B正确； CD．将S断开到电路稳定的过程，电容器通过R2和R放电，板间场强逐渐减小，油滴向下运动，故CD错误。 故选AB。 9. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球(直径略比细管小)以初速度从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（　　） A. 受到的库仑力不做功 B. 下落过程中加速度先减小后增大 C. 速度先增大后减小，射出时速度仍为 D. 管壁对小球的弹力的最大值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷电场线分布特点可知，其中垂线上的电场方向水平向右，即电场力垂直于运动方向，故库仑力不做功，A正确； B．由于下落过程中，小球的合力为重力，故加速度为重力加速度不变，故B错误； C．以上分析可知，小球一直做加速运动，速度一直增加，故射出时速度大于；C错误； D．分析可知，小球运动到电荷联系中点时，库仑力最大，小球对管壁的弹力最大，即 根据牛顿第三定律可知，管壁对小球的弹力的最大值为，故D正确。 故选 AD。 10. 如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势E＝50V、r＝1Ω内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距d＝1m，倾角。质量m＝2kg的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度B＝2T的匀强磁场中图中未画出，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，调节滑动变阻器的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 如果细杆保持静止，当电阻R＝24Ω时，杆ab受到的安培力最小 B. 如果细杆保持静止，当电阻时R＝0Ω时，杆ab受到的安培力最大 C. 当滑动变阻器电阻R＝1Ω时，杆ab有沿斜面向上的加速度 D. 当滑动变阻器电阻R＝99Ω时，杆ab有沿斜面向上的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．细杆保持静止，当摩擦力方向向上且达到最大时，安培力大小有最小值，受力如图所示 由平衡条件可知 其中 解得 R＝24Ω A正确； B．细杆保持静止，当摩擦力方向向小且达到最大时，安培力大小有最大值，有平衡可知 其中 解得 R＝4Ω B错误； C．当滑动变阻器电阻R＝1Ω时由牛顿第二定律可知： 解得 杆ab有沿斜面向上的加速度，C正确； D．当滑动变阻器电阻R＝99Ω时由牛顿第二定律可知 解得 杆ab有沿斜面向下的加速度，D错误。 故选AC。 第二卷 非选择题（57分） 三、实验探究题（14分） 11. 如图1所示为一多用电表，多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量二极管的正向电阻时操作过程如下： （1）在使用多用电表前，首先进行的操作应是____________，要调节部件_________（选填“A”“B”或“C”），使多用电表的指针指在表盘最________（选填“左”或“右”）端的0刻度线位置。 （2）测二极管的正向电阻时，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，让多用电表的红表笔与二极管的____________（选填“正极”或“负极”）相接，发现指针偏转角度过大，则该同学应将选择开关置于_________（选填“×1”“×100”或“×1k” ）挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为____________。 【答案】（1） ①. 机械调零 ②. A ③. 左 （2） ①. 负极 ②. ×1 ③. 6 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]在使用多用电表前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件A。使多用电表的指针指在表盘最左端的0刻度线位置。 【小问2详解】 [1]测二极管的正向电阻时，，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，由于黑表笔与内部电源的正极相连，所以让多用电表的红表笔与二极管的负极相接； [2][3]发现指针偏转角度过大，可知待测阻值较小，则该同学应将选择开关置于×1挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为 12. 某同学想测绘小灯泡的图像，所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压为3.8V，额定电流为0.3A）； B．双量程电压表V，内阻约为，内阻约为； C．双量程电流表A，内阻约为，内阻约为； D．滑动变阻器； E．滑动变阻器； F．4节干电池（每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为）； G．开关和导线若干。 （1）请将图甲中的电路补充完整。________ （2）滑动变阻器应选________（填“”或“”），闭合开关前滑动变阻器应移动到________（填“左”或“右”）端。 （3）根据实验数据描绘出小灯泡的图像，如图乙所示，现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端，如图丙所示，则此时小灯泡的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 右 （3） 【解析】 【小问1详解】 测小灯泡额定电压为3.8V，电压表的量程应选用，待测小灯泡额定电流为0.3A，电流表的量程应选用，待测阻值约为 根据 为减小实验误差，电流表应采用外接法，想测绘小灯泡的图像，小灯泡两端电压应从零开始，滑动变阻器应采用分压式接法，实物连接如图所示 【小问2详解】 [1]滑动变阻器应采用分压式接法，滑动变阻器应选阻值较小的，故选。 [2]小灯泡两端电压应从零开始，闭合开关前滑动变阻器应移动到右端。 【小问3详解】 2节干电池的曲线为 整理得 在小灯泡的图像中作出2节干电池的曲线，可得交点坐标为，此时小灯泡的实际功率为 四、计算题（43分，13题12分，14题13分，15题18分） 13. 如图所示，已知电源的电动势为E10V，内阻r2Ω，定值电阻R10.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： （1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大为多少？ （2）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？ 【答案】（1）R20，Pmax8W （2），P出max12.5W 【解析】 【小问1详解】 电阻R1是定值电阻，消耗的功率 故当滑动变阻器的阻值R20时，电阻R1消耗的功率最大，此时电功率为 【小问2详解】 电源的输出功率为 可知当 即 时电源的输出功率最大，最大功率为 14. 一束初速不计的一价正粒子，带电量，在经的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离，板长，两个极板上电压为400V，已知粒子的质量为（重力忽略不计），求： （1）粒子进入偏转电场时的速度； （2）粒子在两板间运动的时间； （3）偏转场对粒子做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子加速过程中，由动能定理可得 代入数据可得 【小问2详解】 粒子沿初速度方向做匀速直线运动，根据 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律可得，粒子在偏转电场中的加速度为 代入数据可得 可得电场力功为 结合上述解得 15. 如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为的定值电阻。一根质量为、电阻为的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，与导轨之间的动摩擦因数。整套装置处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨的电阻可忽略不计。现让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆始终接触良好，重力加速度为求： （1）金属杆下滑的最大加速度的大小； （2）此过程中，回路中产生的热量； （3）此过程中流过R的电荷量； （4）此过程所用时间。 【答案】（1）4m/s2；（2）6.72J；（3）1C；（4）1.65s 【解析】 【详解】（1）开始下滑时受向上的安培力为零，此时加速度最大，则最大加速度为 （2）达到最大速度时受力平衡即 解得 vm=1.6m/s 从开始下滑到达到最大速度由动能定理 解得 Q=6.72J （3）此过程中流过R的电荷量 （4）该过程中根据动量定理 其中 联立解得 t=1.65s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $