精品解析：江西省萍乡市高中学校2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题

萍乡市高中学校2024—2025学年度第一学期期中联考 高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册。 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，每小题6分，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. 电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 只有高温物体才辐射红外线 B. 微波炉加热食物时红外线起关键作用 C. 频率越大的电磁波在真空中的波长越短 D. 射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情 【答案】C 【解析】 【详解】A．所有物体都辐射红外线，并非只有高温物体才辐射，故A错误； B．微波炉加热食物时利用微波（频率约2.45 GHz）使水分子共振产热，而非红外线，故B错误； C．根据电磁波波长公式（其中为真空中光速，恒定；为频率；为波长），频率越大，波长越小，故C正确； D．γ射线穿透能力虽强，但医学上透视人体诊断病情主要使用X射线，γ射线多用于放射治疗或核成像，故D错误。 故选C。 2. 干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势的大小反映出电源供给能量的多少 B. 电源正、负极间的电压总与电源电动势相等 C. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱 D. 七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1.5C的电荷，电池就把1J的化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】AC．电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，故A错误，C正确； B．电池正、负极间的电压小于或等于电源电动势，故B错误； D．根据电动势的定义式 可知，电池工作时，每“搬运”1C的电荷通过电池，非静电力做的功为1.5J，即电池把1.5J的化学能转化为电能，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，以O为圆心的圆上有A、B、C、D四点，AD为直径，B、C关于AD对称。正点电荷Q固定在OD上的某一点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大于D点的电场强度 B. B点的电场强度与C点的电场强度相同 C. D点的电势高于B点的电势 D. A点的电势高于C点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意知D点、A点距正点电荷Q的距离 根据 知电场强度 故A错误； B．根据B、C关于AD对称，距点电荷距离相同，知，B点的电场强度与C点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误； C．根据点电荷周围等势面分布图知，距离点电荷Q距离相同的点所在的面上电势都相同，D点距正点电荷Q的距离小于B点距正点电荷Q的距离，根据沿电场线方向电势降低知可知D点的电势高于B点的电势，故C正确； D．设之间的距离为，根据几何关系知 A点的距正点电荷Q的距离大于C点距正点电荷Q的距离，故A点的电势低于C点的电势，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好静止在p点位置，现将A板向上平移一小段距离。下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容变大 B. 带电油滴将向上运动 C. 电容器带的电荷量不变 D. p点的电势变小 【答案】D 【解析】 【详解】AC．将A板向上平移一小段距离，则两极板间距增加，根据可知，平行板电容器的电容变小，根据Q=CU，两极板电压U一定，可知电容器带电量减小，AC错误； B．根据可知，两极板间场强减小，可知油滴受的向上的电场力减小，则带电油滴将向下运动，B错误； D．根据，因E减小，可知 p点的电势变小，D正确。 故选D。 5. a、b两电学元件的伏安特性曲线如图甲所示，图线的交点已在图中标出。若把元件a、b串联，并在其两端加上电压，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 此时元件a的电阻大于 B. 此时元件a两端的电压小于 C. 此时流过元件b的电流大于 D. 此时流过元件b的电流比流过元件a的电流大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题中伏安特性曲线可知，当a、b两电学元件两端的电压均为时，两者的电阻均为，当a、b两端的电压小于时，b的阻值不变，a的阻值变大，选项A正确； B．因为此时a的阻值大于b的阻值，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时元件a两端的电压大于，选项B错误； C．根据欧姆定律可知，此时电路中的电流 选项C错误； D．根据串联电路的特点可知，流过元件b的电流等于流过元件a的电流，选项D错误。 故选A。 6. 一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为，每平方米自由电子数为。如图所示，长为、宽为的新材料两端的电压为，流过导体中的电流为，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由电流定义式可得 又 联立可得 故选B。 7. 如图所示，匀强电场平行于平面坐标系，矩形的顶点和均落在轴上，顶点在轴上，，A、B、C三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AC中点的电势为 所以AC中点、B点、D点为等势点，等势线与电场线垂直，沿着电场线电势逐渐降低。因为BD为一条等势线，所以匀强电场方向为平行于x轴，沿着 x轴负方向，根据匀强电场电场强度的表达式可得 故选A。 8. 电子透镜在物理学、化学、生物学和医学等领域广泛应用，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. 电子在b点受到的电场力水平向左 C. a点的电势低于b点的电势 D. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．等差等势面越密集，则电场线越密集，场强越大，可知a点的电场强度小于b点的电场强度，A错误； B．电子受电场力指向轨迹的凹向，因电场线垂直等势面，可知b点的电场线水平，则电子在b点受到的电场力水平向左，B正确； CD．电子受电场力指向轨迹的凹向可知电子受电场力方向大致向左，可知电场线方向大致向右，沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势低于b点的电势，负电荷在高电势点的电势能较小，可知电子在a点的电势能大于在b点的电势能，C正确，D错误。 故选BC。 9. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”为一半径为R的圆，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量为、与“眼眶”平面垂直的分量为。下列说法正确的是（　　） A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 C. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为0 D. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．磁通量的公式为，是与平面垂直的磁感应强度分量，S是面积。“眼眶” 的面积，与 “眼眶” 平面垂直的磁感应强度分量是，因此穿过 “眼眶” 的磁通量，A 错误，B 正确； CD．“天眼” 随地球同步自转，其与地磁场的相对角度固定，磁通量不变，所以在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为0，C正确，D错误； 故选BC。 10. 如图所示，平行金属板A、B水平放置，两板带有等量异种电荷，两板间形成的匀强电场方向竖直向下。两带电粒子以相同的速度沿水平方向先后从A板左侧靠近A板射入电场中，甲粒子沿轨迹I从两板正中间飞出，乙粒子沿轨迹II落到B板正中间，甲、乙两粒子的质量相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 甲粒子的运动时间是乙粒子的2倍 B. 甲粒子的加速度是乙粒子的2倍 C. 甲粒子的速度偏转角比乙粒子的大 D. 甲粒子电势能的变化量是乙粒子的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．令金属板极板长为L，则有 ， 解得 故A正确； B．令金属板间距为d，则有 ， 结合上述解得 故B错误； C．速度偏转角 ， 解得 可知，甲粒子的速度偏转角比乙粒子的小，故C错误； D．电场力做正功，电势能减小，减小得电势能转化为增加的动能，则有 ， 结合上述解得 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻器（最大阻值为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），开关，导线若干。 （1）如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为___________（填“甲”或“乙”），滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。 （2）根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表与电流表的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势___________V、内阻___________。（结果均保留两位小数） 【答案】（1） ①. 乙 ②. （2） ①. 1.56 ②. 0.80 【解析】 【小问1详解】 [1]由于一节干电池的内阻较小，远小于电压表的内阻，则电压表的分流很小，所以电流表相对于待测电源应采用外接法，则合适的实验电路为乙； [2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 由图丙可知一节干电池的电动势为 内阻为 12. 贾同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器，A为理想电流表（测量电路中的电流），V为理想电压表（测量两极板间的电压）。 （1）当开关S接______（填“1”或“2”）时，电容器处于充电过程，此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为______。 A. B. C. D. （2）改接开关，使电容器放电，记录下电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为70个方格。分析图像可知，每个方格代表的电荷量为______C；已知放电前电容器两极板间的电压为12V，则电容器的电容为______mF。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 1 ②. B （2） ①. ②. 0.47 【解析】 【小问1详解】 [1]当开关S接1时，电容器与电源相连，电容器处于充电过程； [2]开关接1时，此时电容器处于充电过程，根据 由于电容不变，不断变大，所以两极板电压不断增加，最终趋于稳定等于电源电动势。 故选B。 【小问2详解】 [1]分析图像可知，每个方格代表的电荷量为 [2]电容器放电前所带的电荷量为 已知放电前电容器两极板间的电压为12V，则电容器的电容为 13. 如图所示，光滑绝缘直杆与水平面的夹角，直杆的底端固定一电荷量为Q的正点电荷，现将套在绝缘杆上有孔的带电物块（可视为点电荷）从直杆上的A点由静止释放，带电物块上滑到B点时速度达到最大，带电物块上滑到C点时速度恰好变为零（C点为物块运动过程中到达的最高点）。已知带电物块的质量为m、电荷量为q，A、C两点间的距离为x，静电力常量为k，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）B点到直杆底端的距离r； （2）A、C两点间的电势差。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）带电物块上滑到点时，受到的库仑力大小 带电物块上滑到点时速度最大，此时带电物块所受的合外力等于零，根据受力平衡有 解得 （2）带电物块从A点到C点，根据动能定理有 A、C两点间的电势差 解得 14. 在如图所示的电路中，电源电动势E=24V、内阻r=1Ω，定值电阻。R0=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值足够大，电动机的额定电压和额定功率分别为 （1）闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器使电动机正常工作，求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R1； （2）闭合开关S1、断开开关S2，调节滑动变阻器，使滑动变阻器消耗的功率最大，求滑动变阻器接入电路中的阻值R2和滑动变阻器消耗的最大功率Pmax。 【答案】（1）24Ω；（2）6Ω，24W 【解析】 【详解】（1）电动机正常工作时 根据闭合电路欧姆定律有 流过滑动变阻器的电流 根据欧姆定律有 解得 R1=24Ω （2）根据闭合电路欧姆定律有 滑动变阻器两端的电压 U2=IR2 滑动变阻器消耗的功率 P=U2I 根据基本不等式有 当时，滑动变阻器消耗的功率最大 解得 R2=6Ω 15. 如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度抛出一个质量为m、电荷量为的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小，匀强电场的电场强度大小，忽略空气阻力的影响，求： （1）小球运动到B点时水平方向的分位移大小； （2）小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值； （3）小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向的分运动为匀加速直线运动，竖直方向的分运动为竖直上抛运动。设小球从A点运动到B点的时间为，则 设水平方向的分加速度大小为，根据牛顿第二定律有 小球运动到B点时水平方向的分位移 解得 （2）将小球运动到C点时的速度沿水平方向和竖直方向分解，根据竖直方向运动的对称性可知 小球从A点运动到C点的时间 水平方向的分速度大小 小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值 解得 （3）设小球受到的电场力和重力的合力与水平方向的夹角为α，则 小球从A点抛出后小球的合力与速度方向的夹角为钝角，小球的动能逐渐减小，时刻速度方向与合力方向垂直，此后小球的合力与速度方向的夹角为锐角，小球的动能逐渐增加，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 萍乡市高中学校2024—2025学年度第一学期期中联考 高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册。 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，每小题6分，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. 电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 只有高温物体才辐射红外线 B. 微波炉加热食物时红外线起关键作用 C. 频率越大的电磁波在真空中的波长越短 D. 射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情 2. 干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势的大小反映出电源供给能量的多少 B. 电源正、负极间的电压总与电源电动势相等 C. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱 D. 七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1.5C的电荷，电池就把1J的化学能转化为电能 3. 如图所示，以O为圆心的圆上有A、B、C、D四点，AD为直径，B、C关于AD对称。正点电荷Q固定在OD上的某一点，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大于D点的电场强度 B. B点的电场强度与C点的电场强度相同 C. D点的电势高于B点的电势 D. A点的电势高于C点的电势 4. 如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好静止在p点位置，现将A板向上平移一小段距离。下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容变大 B. 带电油滴将向上运动 C. 电容器带的电荷量不变 D. p点的电势变小 5. a、b两电学元件的伏安特性曲线如图甲所示，图线的交点已在图中标出。若把元件a、b串联，并在其两端加上电压，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 此时元件a的电阻大于 B. 此时元件a两端的电压小于 C. 此时流过元件b的电流大于 D. 此时流过元件b的电流比流过元件a的电流大 6. 一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为，每平方米自由电子数为。如图所示，长为、宽为的新材料两端的电压为，流过导体中的电流为，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，匀强电场平行于平面坐标系，矩形的顶点和均落在轴上，顶点在轴上，，A、B、C三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 电子透镜在物理学、化学、生物学和医学等领域广泛应用，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　） A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. 电子在b点受到的电场力水平向左 C. a点的电势低于b点的电势 D. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能 9. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”为一半径为R的圆，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量为、与“眼眶”平面垂直的分量为。下列说法正确的是（　　） A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 C. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为0 D. 在地球自转的过程中，穿过“眼眶”的磁通量的变化量为 10. 如图所示，平行金属板A、B水平放置，两板带有等量异种电荷，两板间形成的匀强电场方向竖直向下。两带电粒子以相同的速度沿水平方向先后从A板左侧靠近A板射入电场中，甲粒子沿轨迹I从两板正中间飞出，乙粒子沿轨迹II落到B板正中间，甲、乙两粒子的质量相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 甲粒子的运动时间是乙粒子的2倍 B. 甲粒子的加速度是乙粒子的2倍 C. 甲粒子的速度偏转角比乙粒子的大 D. 甲粒子电势能的变化量是乙粒子的 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻器（最大阻值为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），开关，导线若干。 （1）如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为___________（填“甲”或“乙”），滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。 （2）根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表与电流表的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势___________V、内阻___________。（结果均保留两位小数） 12. 贾同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器，A为理想电流表（测量电路中的电流），V为理想电压表（测量两极板间的电压）。 （1）当开关S接______（填“1”或“2”）时，电容器处于充电过程，此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为______。 A. B. C. D. （2）改接开关，使电容器放电，记录下电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为70个方格。分析图像可知，每个方格代表的电荷量为______C；已知放电前电容器两极板间的电压为12V，则电容器的电容为______mF。（结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，光滑绝缘直杆与水平面的夹角，直杆的底端固定一电荷量为Q的正点电荷，现将套在绝缘杆上有孔的带电物块（可视为点电荷）从直杆上的A点由静止释放，带电物块上滑到B点时速度达到最大，带电物块上滑到C点时速度恰好变为零（C点为物块运动过程中到达的最高点）。已知带电物块的质量为m、电荷量为q，A、C两点间的距离为x，静电力常量为k，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）B点到直杆底端的距离r； （2）A、C两点间的电势差。 14. 在如图所示的电路中，电源电动势E=24V、内阻r=1Ω，定值电阻。R0=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值足够大，电动机的额定电压和额定功率分别为 （1）闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器使电动机正常工作，求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R1； （2）闭合开关S1、断开开关S2，调节滑动变阻器，使滑动变阻器消耗的功率最大，求滑动变阻器接入电路中的阻值R2和滑动变阻器消耗的最大功率Pmax。 15. 如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度抛出一个质量为m、电荷量为的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小，匀强电场的电场强度大小，忽略空气阻力的影响，求： （1）小球运动到B点时水平方向的分位移大小； （2）小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值； （3）小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $