河北省六校协作体2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

2024-2025学年高二年级上学期中考试 物理试题 一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8——10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1.教学或生活中会有以下情景：用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带，向上抛起细带，并将PVC管置于下方，可见细带在空中飘浮，如图1；干燥的冬天，带负电的手靠近金属门锁时会被电击，如图2。下列说法正确的是 ( ) A.图1中，PVC 管与塑料细带带异种电荷 B.图1中，毛巾与塑料细带摩擦时创造了电荷 C.图2中，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 D.图2中，电击过程，门锁上的部分电子转移到手上 2.如图所示，长方形框架的面积为S，框架平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直。下列说法不正确的是 ( ) A.框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为 BS B.框架绕OO'转过60°角时，穿过框架平面的磁通量为0.5BS C.框架从图示位置转过90°角时，穿过框架平面的磁通量为零 D.框架从图示位置转过180°角，穿过框架平面的磁通量变化量为0 3.如图所示，在正方体的一个顶点固定着电荷量为Q的负点电荷，a、b、c为与该点电荷相邻的三个顶点，下列说法正确的是 ( ) A. a、b、c三点构成的平面是一个等势面 B. a、b、c三点的电场强度大小相等 C.将正试探电荷沿 bc直线移动过程中电场力始终不做功 D.将正试探电荷沿 ac 直线移动过程中电势能先增大后减小 4. “中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个锑铯光阴极倍增管的信号输出端与一个30Ω的标准电阻串联，测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示，则锑铯光阴极倍增管输出信号的脉冲电荷量大小约为 ( ) 学科网（北京）股份有限公司 A.10⁻⁹C 5.为了保障安全，小明帮校图书室设计了一个检测入室人数的电路，部分电路如图甲所示。该电路电源电压不变，R₀为定值电阻，压敏电阻R的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示。当电压表(未画出)的示数变小时，计数器自动计数一次。闭合开关，当压敏电阻R所受的压力变大时，下列说法正确的是 ( ) A.压敏电阻R 的阻值变大 B.电压表应并联在定值电阻. 的两端 C.电路中的电流变小 D.电路的总功率变大 6.某一直流电动机提升重物的示意图如图所示，电源提供给电动机两端的电压U=220 V，当电动机以0.9 m/s 的恒定速率向上提升质量为100 kg的重物时，电动机消耗的功率为1 100 W，取重力加速度大小 不计各种摩擦，则 ( ) A.电动机提升重物的功率为200 W B.电动机线圈的电阻是8Ω C.电动机的热功率为900 W D.电动机的输入电流为4 A 7.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是 ( ) A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电 B.保持向前匀加速运动时，电流表示数为零 C.由静止突然向前加速时，电容器的电容增大 D.由静止突然向前加速时，电流由a向b流过电流表 8.如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈B在 这段时间内产生了感应电流，则线圈A中电流i与时间t的关系可能是 ( ) 9.在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势 图乙中虚线(除水平轴线外)表示两圆环之间的等势面(相邻等势面间电势差相等)，O为水平轴线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。现有一束电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。下列说法正确的是 ( ) A. a点电势比b点电势低 B. a点场强与b点场强相同 C.该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D.电子在穿越电子透镜的过程中电势能减少 10.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像，将一定值电阻R₀分别接到a、b两电源上，R₀消耗的功率相等，则 ( ) A.电源a的效率比电源b 的效率高答 题 B.电源a的内阻更大 C.若将定值电阻换为大于R₀的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率 D.若将定值电阻换为小于R₀的电阻，电源b的功率大于电源α的功率 二、实验题(本题共2小题，共14分) 11.(6分)小明同学要把一量程为0~100μA、内阻未知的微安表改装为量程为0~3 V 的电压表，他进行了如下实验操作： (1)先用多用电表的欧姆挡粗测该微安表的内阻，选择开关拨至“×100”挡时，表盘示数如图1所示，则被测微安表的内阻约为 Ω。 (2)为了精确测量该微安表的内阻，他设计了如图2所示的电路图，图中定值电阻 电阻箱的阻值范围为0~9 999.9Ω，滑动变阻器阻值范围为0~20Ω。 ①闭合S₁，断开S₂，调整滑动变阻器的滑片P，使微安表达到满偏，此后保持滑动变阻器的滑片位置不变。 ②保持S₁闭合，再闭合S₂，调整电阻箱的阻值R，当R=1000.0Ω时，微安表刚好半偏，则微安表内阻的测量值 ③将该微安表与一个阻值为 Ω的电阻串联，改装成量程为0~3V的电压表。 ④某次用改装后的电压表测量电压时，指针指向“25μA”的刻度线，则被测电压的测量值为 V。 12.(8分)某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为>×10的欧姆表，所用表头G的满偏电流为3mA，内阻为50Ω。现用一系列标准电阻， 对欧姆表进行标定，并作出A、B间接不同的标准电阻 Rx时表头G的示数I与 Rx的关系，如图乙所示。 (1)按照惯用标准，图甲中的B为 (选填“红”或“黑”)表笔； (2)该同学所用电源电动势为E= V，该欧姆表内阻 (3)现对表盘进行欧姆标度，则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为 ； (4)某同学用标度完后的欧姆表对某电阻进行测量，测量前忘记进行欧姆调零，测得该电阻阻值为R₁；测量后又想起欧姆调零环节，于是再次欧姆调零后进行测量，测得该电阻阻值为 ；第二次测量前进行欧姆调零时，红、黑表笔短接后指针的位置如图丙所示，则经分析可知 (选填“>”“=”或“<”)。 三、计算题(本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(10分)直角三角形ABC中, ，BC边长为2cm，匀强电场平行于平面ABC，将电荷量为 的点电荷从A 点移至 B点，克服静电力做功 再将此点电荷从B点移至 C点，静电力做功 则： (1)若 则 等于多少? (2)A、C间的电势差 为多少? (3)求匀强电场的电场强度大小及方向。 学科网（北京）股份有限公司 14.(13分)如图，一质量为m、带电荷量为+q的小球从距地面高度为h处以一定的初速度水平抛出，在距离抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上端距离地面高度为 ，为使小球能无碰撞地进入管子，在管子上方的整个区域内加一个方向水平向左的匀强电场，重力加速度为g，求：的 的 间 (1)小球运动至管上口的时间；的 (2)匀强电场的场强大小； (3)小球落地时的动能。 学科网（北京）股份有限公司 15.(17分)如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第二象限有方向平行于y轴向下的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以某一初速度从P 点进入电场，从A 点以水平向右的速度进入第一象限内的静电分析器。静电分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心O 的均匀辐向电场，粒子恰好在静电分析器内做匀速圆周运动。已知(OA=L,OP=2L,，静电分析器内运动轨迹处的电场强度大小为 。不计粒子所受重力。求： (1)粒子在静电分析器中运动时的速度大小v； (2)匀强电场的电场强度大小E； (3)粒子从 P 点运动到Q点的时间t。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B D B B BCD BD AC 11.答案 (1)1 400(1分) (2)②1 500(2分) ③28 500(2分) ④0.75(1分) 12.答案 (1)红(1分) (2)3(1分) 1 000(2分) (3)50(2分) (4)>(2分) 13 (1)根据闭合电路欧姆定律可知，回路中的总电流为 (1分) 其中 得 I₁=1.5 A (1分) 则 (1分) (2)两板间的电场强度 (1分) 得E=80 V/m (1分) (3)带电小球处于静止状态，质量设为m， 则有 (1分) 解得 (1分) 14.(1)根据 (1分) 可得 (1分) 又 (1分) 可得 (1分) (2)根据 (1分) 可得 (1分) (3)A、C两点的电势差为0，则直线AC 为等势线，电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，如图所示 学科网（北京）股份有限公司 由几何关系,BD长度为d=BC sin 30°=1 cm(2分)则电场强度的大小为 方向为垂直于AC斜向上 (2分) 17. (1)将小球在电场中的运动分解到水平方向和竖直方向，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向上做匀减速直线运动到速度为零，小球运动至管上口的时间由竖直方向的分运动决定，由 (3分) 解得 (1分) (2)在水平方向，小球做匀减速运动，至管上口，水平方向分速度为零，由运动学公式得 (2分) 由牛顿第二定律得qE=ma (2分) 解得 (1分) (3)小球在竖直方向始终做自由落体运动，落地时的速度是竖直向下的，设落地时的速度大小为v，则 (2分) 所以落地时的动能为 (2分) 15. (1)粒子在静电分析器中运动时，由牛顿第二定律有 (2分) 又根据几何关系可知R=OA=L (1分) 解得 (1分) (2)粒子从P点到A点做类斜抛运动，A点是最高点，沿x轴方向有x=vt₁ (2分) 且x=OP=2L 可得粒子从P点到A点的时间 (1分) 沿y轴方向有 (2分) 且y=OA=L 由牛顿第二定律有Eq= ma (1分) 解得 (1分) (3)由(2)问可知粒子从 P 点到A点的时间 粒子从A 点到Q 点做匀速圆周运动，周期 (2分) 则粒子从A 点到Q点的时间 (2分) 则粒子从 P 点运动到 Q 点的时间 (1分) 学科网（北京）股份有限公司 $$