精品解析：河南省驻马店市环际大联考2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题

环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期期中考试 高二物理试题 （试卷总分：100分 考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求的；第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 1. 物理学家的科学研究推动了人类社会文明的进程，下列说法正确的是（　　） A. 库仑最早通过扭秤实验测量了元电荷的数值为1.6×10-19C B. 欧姆发现了欧姆定律，说明了电现象和热现象之间存在联系 C. 奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D. 美国科学家富兰克林命名了正、负电荷，密立根通过实验测得元电荷的电量 【答案】D 【解析】 【详解】A．密立根最早用油滴实验测得元电荷的数值为1.6×10-19C，故A错误； B．欧姆发现的欧姆定律描述了电流与电阻、电压与电动势之间的关系，焦耳发现的焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，故B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C错误； D．美国科学家富兰克命名了正、负电荷，密立根通过油滴实验测得元电荷的电量，故D正确。 故选D。 2. 下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（　　） A. 真空中点电荷的电场强度公式仅适用于点电荷电场，适用于任何电场 B. 电势差的比值定义式适用于任何电场，且跟、无关 C. 由公式可知，电场中某点的电势与成反比 D. 由可知，电场中任意两点，b间的距离越大，两点间电势差也一定越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空中点电荷的电场强度公式仅适用于点电荷电场，仅适用于匀强电场，选项A错误； B．电势差的比值定义式适用于任何电场，且跟、无关、B正确； C．公式是电势的比值定义式，与均无关，选项C错误； D．公式中的指两点沿电场方向的距离，间的距离大，二者沿电场方向的距离不一定大，两点间电势差不一定越大，选项D错误。 故选B。 3. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为 B. 流过A、B的电流之比为 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 单位时间通过A、B的电量之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电阻定律有 可知，两导体的电阻之比为，故A错误； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1∶1，故B错误； C．由电流的微观表达式有 结合上述分析解得 通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4，故C正确； D．根据 单位时间通过A、B的电量之比为1∶1，故D错误。 故选 C。 4. 如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　） A. 指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大 B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小 C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小 D. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电容器电容的定义式可知，指纹的凹点处与小极板距离远，较大，该位置的电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，较小，该位置的电容大，故AB错误； CD．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容大，每个电容器的电压保持不变，根据可知，小极板的带电量较大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图。、两点各固定一正点电荷，一电量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示，若将该负点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为（ ） A. ，沿轴正向 B. ，沿轴负向 C. ，沿轴正向 D. ，沿轴负向 【答案】A 【解析】 【详解】因负点电荷在点时，点的场强为零，则可知、两点的正点电荷在点形成的电场的合场强与负点电荷在点产生的场强等大反向，大小为 将该负点电荷移到点，负点电荷在点的场强大小为 由对称性可知，、两点的正点电荷在点的场强与在点的场强等大反向，则点的合场强大小为 方向沿轴正向。 故选A。 6. 如图乙所示，用一电源与电阻R组成闭合电路，图甲中A，B分别为电源的路端电压U与电流I关系的图像及电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，则关于电路描述正确的是（ ） A. 电阻 B. 电源的电动势 C. 电源内阻消耗的功率为2W D. 电阻R消耗的电功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，由图甲可知 故A错误； B．由闭合回路欧姆定律有 结合图甲可得 ， 故B错误； C．电源内阻消耗的功率为 故C正确； D．现用该电源与电阻R组成闭合电路，通过电阻的电流为2A，电阻两端的电压为2V，则电阻R消耗的电功率为 故D错误。 故选C。 7. 关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势低于红表笔 C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势低于红表笔 D. 丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丁图中测量值较大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔的红黑表笔接错，电流应从红表笔流进，黑表笔流出，故A错误； B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，黑表笔电势低于红表笔，故B正确； CD．欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，由图丙所示电路图可知，黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，多用电表测二极管正向电阻，由图丁所示电路图可知，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，多用电表测二极管反向电阻，测量值较大，故C错误，D正确。 故选BD。 8. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A. 导体的电阻率随电压的增大而增大 B. 导体的电阻率随电压的增大而减小 C. 导体两端电压为8V时，电阻等于26.7Ω D. 导体两端电压为8V时，电阻等于 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．I-U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随导体两端电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大，表明导体的阻值逐渐变小，根据电阻定律 可知，该导体的电阻率减小，故A错误，B正确； CD．根据电阻的定义式，当导体两端电压为8V时，通过导体的电流为0.3A，电阻为 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器阻值为0时，定值电阻R消耗功率P最大 D. 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电路图，把定值电阻R等效看成电源内阻的一部分，即 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即 时，滑动变阻器此时消耗的功率最大为 故A错误； B．由选项A分析可知 时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大，根据图乙，可知当 时，滑动变阻器消耗的功率等于R2消耗的功率，根据 即 解得 故B正确； C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时功率最大，故C正确； D．电源的效率为 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则变大，电源的效率一直变大，故D错误。 故选BC。 10. 光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一。如图所示，某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板。据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达2kW，工作电压为220V，设备使用年限在30年以上；发电总功率的40%供自家使用，还有富余发电以0.5元/度（1度）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（ ）（估算按太阳能电池板每天工作12小时，每年工作365天） A. 该光伏项目年发电量为 B. 该光伏项目的工作总电流约为6A C. 该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作400小时 D. 该光伏项目富余发电的年收入约为1752元 【答案】AC 【解析】 【详解】A．按照一天光照12h计算，该光伏项目年发电量约为 故A正确； B．该光伏项目的工作总电流为 故B错误； C．根据能量守恒，该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作时间为 故C正确； D．该光伏项目富余发电的年收入为 元 故D错误。 故选AC。 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器充电后与电源断开。 （1）图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器下极板带________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是________。 （3）已知电源电压为3V，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容________F（结果保留两位有效数字）。 （4）图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器________。 A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差 【答案】（1）负 （2）电荷量 （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 当开关S接“1”后，电源给电容器充电，根据充电电流方向可知，电容器上极板带正电，下极板带负电； 【小问2详解】 当开关S接“2”，电容器进行放电，图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量； 【小问3详解】 根据电容的定义式 题意知电压 U=3V 电荷量为 可得 【小问4详解】 静电计是测量电势差的仪器，故C正确，AB错误。 故选C。 12. 在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有： 电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）； 电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值300Ω）； 干电池；开关S；导线若干； （1）选择合适的器材：滑动变阻器应选_________（填写所选器材前的符号） （2）测得的7组数据已标在如图所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=_________V和内阻r=_________Ω。（注意纵坐标未从0开始） （3）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析_________。 （4）图3中虚线U-I的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线U-I的函数解析式是_____。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA） 【答案】（1）R1 （2） ①. 1.50（1.42～1.58） ②. 1.04（1.00～1.09） （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的V1，一节干电池的内阻大约1Ω，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的A1，电路中的最大电阻约为 为了便于调节电路，滑动变阻器选择R1。 【小问2详解】 [1][2]根据图中的点迹作图，如图所示 根据闭合电路欧姆定律可得 根据图像可知干电池的电动势 干电池的内阻 【小问3详解】 图1的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故对应图3的U-I图像是A。 【小问4详解】 由闭合电路欧姆定律可知 解得 三、解答题：本题共3题，共32分。 13. 如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，底边的长度，D点为的中点，电场强度的方向平行于所在平面，B点与大地相连。现将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为，将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为，质子带正电，电子和质子的电荷量（绝对值）均为e。求： （1）A点的电势； （2）匀强电场的电场强度大小E。 【答案】（1）150V （2）600V/m 【解析】 【小问1详解】 将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为150eV，则有 又B点与大地相连，故B点电势为0V 解得A点的电势为 【小问2详解】 将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为， 则有 又 解得D点的电势 可知AD连线为等势线，则匀强电场的电场强度方向由D指向B，大小为 14. 如图所示，电流计的内阻Rg = 1400 Ω，满偏电流Ig = 300 μA，R1 = 1600 Ω，R2 = 200 Ω。 （1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ （2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 【答案】（1）电压表，0 ~ 0.9 V （2）电流表，0 ~ 2.4 mA 【解析】 【小问1详解】 S1和S2断开时，表头与R1串联，串联电阻具有分压作用，改装成的应是电压表，则 代入数据可得 即电压表的量程是0 ~ 0.9 V； 【小问2详解】 当S1和S2均闭合时，表头与电阻R2并联，并联电阻具有分流作用，改装成的应是电流表，则 代入数据可得 即电流表的量程是0 ~ 2.4 mA。 15. 如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“6V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=0.5Ω，求： （1）电源的输出功率P出； （2）10s内电动机产生的热量Q； （3）电动机的机械功率。 【答案】（1）24W （2）20J （3）10W 【解析】 【小问1详解】 由题意知，并联部分电压为 内电压应为 总电流 电源的输出功率 【小问2详解】 流过灯泡的电流 则流过电动机的电流 电动机10s内产生的热量 【小问3详解】 电动机的总功率 电动机的机械功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期期中考试 高二物理试题 （试卷总分：100分 考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求的；第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 1. 物理学家的科学研究推动了人类社会文明的进程，下列说法正确的是（　　） A. 库仑最早通过扭秤实验测量了元电荷的数值为1.6×10-19C B. 欧姆发现了欧姆定律，说明了电现象和热现象之间存在联系 C. 奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D. 美国科学家富兰克林命名了正、负电荷，密立根通过实验测得元电荷的电量 2. 下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（　　） A. 真空中点电荷的电场强度公式仅适用于点电荷电场，适用于任何电场 B. 电势差的比值定义式适用于任何电场，且跟、无关 C. 由公式可知，电场中某点的电势与成反比 D. 由可知，电场中任意两点，b间的距离越大，两点间电势差也一定越大 3. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为 B. 流过A、B的电流之比为 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 单位时间通过A、B的电量之比为 4. 如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　） A. 指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大 B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小 C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小 D. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大 5. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图。、两点各固定一正点电荷，一电量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示，若将该负点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为（ ） A. ，沿轴正向 B. ，沿轴负向 C. ，沿轴正向 D. ，沿轴负向 6. 如图乙所示，用一电源与电阻R组成闭合电路，图甲中A，B分别为电源的路端电压U与电流I关系的图像及电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，则关于电路描述正确的是（ ） A. 电阻 B. 电源的电动势 C. 电源内阻消耗的功率为2W D. 电阻R消耗的电功率 7. 关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　） A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确 B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，黑表笔电势低于红表笔 C. 丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻，黑表笔电势低于红表笔 D. 丙图、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻，丁图中测量值较大 8. 如图为某导体的伏安特性曲线，根据图中信息，可以得出（　　） A. 导体的电阻率随电压的增大而增大 B. 导体的电阻率随电压的增大而减小 C. 导体两端电压为8V时，电阻等于26.7Ω D. 导体两端电压为8V时，电阻等于 9. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器阻值为0时，定值电阻R消耗功率P最大 D. 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小 10. 光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一。如图所示，某户居民楼顶平台安装的12块太阳能电池板。据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达2kW，工作电压为220V，设备使用年限在30年以上；发电总功率的40%供自家使用，还有富余发电以0.5元/度（1度）价格并入国家电网。则下列说法可能正确的是（ ）（估算按太阳能电池板每天工作12小时，每年工作365天） A. 该光伏项目年发电量为 B. 该光伏项目的工作总电流约为6A C. 该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作400小时 D. 该光伏项目富余发电的年收入约为1752元 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器充电后与电源断开。 （1）图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器下极板带________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是________。 （3）已知电源电压为3V，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容________F（结果保留两位有效数字）。 （4）图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器________。 A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差 12. 在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有： 电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）； 电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值300Ω）； 干电池；开关S；导线若干； （1）选择合适的器材：滑动变阻器应选_________（填写所选器材前的符号） （2）测得的7组数据已标在如图所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=_________V和内阻r=_________Ω。（注意纵坐标未从0开始） （3）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析_________。 （4）图3中虚线U-I的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线U-I的函数解析式是_____。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA） 三、解答题：本题共3题，共32分。 13. 如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，底边的长度，D点为的中点，电场强度的方向平行于所在平面，B点与大地相连。现将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为，将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为，质子带正电，电子和质子的电荷量（绝对值）均为e。求： （1）A点的电势； （2）匀强电场的电场强度大小E。 14. 如图所示，电流计的内阻Rg = 1400 Ω，满偏电流Ig = 300 μA，R1 = 1600 Ω，R2 = 200 Ω。 （1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ （2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 15. 如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合开关S后，标有“6V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=0.5Ω，求： （1）电源的输出功率P出； （2）10s内电动机产生的热量Q； （3）电动机的机械功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $