精品解析：安徽合肥市卓越中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

合肥卓越中学2024~2025学年度第一期期中教学质量检测 高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9、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. 自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 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. 焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，故A错误； BD．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，D正确； C．法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，故C错误。 故选D。 2. 关于电场强度，以下认识中正确的是（　　） A. 若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0 B. 点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C. 电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关，故A错误； B．该公式为点电荷的电场强度的决定式，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍，故B正确； C．电场强度与试探电荷的电荷量无关，试探电荷电荷量减半，则该处的电场强度不变，故C错误； D．电荷在电场中所受静电力大小除了与该点的电场强度有关，还与该电荷的电荷量有关，电荷量相同，则受力相同，电荷量不同，受力不同，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（　　） A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为 C. 电阻率是 D. 电阻率是 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电解液的电阻为 故AB错误； CD．根据 故C正确；D错误。 故选C。 4. 图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（　　） A. 甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同 B. 乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C. 丙图表明通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失 D. 丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强 【答案】D 【解析】 【详解】A．小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向，由图可知，磁体中间上下对称的两个位置磁场方向相同，故A错误； B．乙图是电磁感应的装置图，据此制成了发电机，故B错误； C．磁场是是由通电导线产生的，与小磁针无关，故C错误； D．电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针的数量判断的，左边磁铁吸引大头针多，故磁性强，而电流相同，匝数多，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角θ = 45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两次情况下磁感线穿过线圈的面不同，设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时 末位置时 初、末位置磁通量的改变量的绝对值为 ΔΦ = │Φ2－Φ1│ = BS 故选B。 6. 如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹，粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA；在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB，则下列结论正确的是（　　） A. aA<aB，EpA<EpB B. aA<aB，EpA > EpB C. aA>aB，EkA>EkB D. aA>aB，EkA<EkB 【答案】A 【解析】 【详解】B点附近的电场线比A点附近的电场线密集，所以粒子在B点所受电场力比在A点所受电场力大，根据牛顿第二定律可知aA＜aB。 根据粒子运动轨迹与等势面高低分布可知粒子带负电，即q＜0，又根据 可知 EpA<EpB 根据能量守恒定律可知 EkA＞EkB 故选A。 7. 如图所示电路中，电源电动势为10V，电源内阻为1Ω，电路中电阻R0为2Ω，小型直流电动机M的内阻为1Ω。闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2A，则以下判断中正确的是（　　） A. 电动机两端的电压为6V B. 电动机的输出功率为8W C. 电动机的发热功率为4W D. 电源输出的电功率为20W 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 A错误； B．由公式 B错误； C．由焦耳定律可得 C正确； D．电源输出的电功率为 D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，增大时量程增大 B. 乙表是电流表，增大时量程增大 C. 在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则 D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 【答案】D 【解析】 【详解】AC．甲表是电流表，量程为 增大时量程变小，若改装后量程为，则 故AC错误； BD．乙表是电压表，量程为 增大时量程变大，若改装后量程为，则 故B错误，D正确。 故选D。 9. 如图，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m带电量为q的小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。则（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 小球获得初速度的大小为 C. 小球从初始位置运动至轨迹的最左端增加的机械能为 D. 小球从初始位置在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图    小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有 解得 A正确； B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A由重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 则小球从初始位置运动到A点的过程中，由动能定理可得 联立解得小球获得初速度的大小为 B正确； C．由功能关系和能量守恒定律可得小球从初始位置运动至轨迹的最左端电场力做负功，故机械能减小，减小的机械能为 C错误； D．小球从初始位置开始在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，电场力先做负功，后做正功，再做负功，则其电势能先增大后减小再增大，D错误。 故选AB。 10. 如图所示，四根平行直导线的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有图示方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为；现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为。则（ ） A. 中的电流方向相同 B. 点的磁场方向由N指向M C. 若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为 D. 若切断或中的电流后，点磁感应强度方向相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题知，在P、Q中通入大小也为I的电流时，O点的磁感应强度大小仍为B，说明P、Q在O点产生的磁场大小相等，方向相反，互相抵消，根据安培定则可知，P、Q中的电流方向相同，故A正确； B．由题知，O点的磁场仅由M、N中电流产生的磁场决定，根据安培定则可知，O点的磁场方向由P指向Q，故B错误； C．设在M或N中通大小I的电流时在O点产生的磁感应强度为，根据磁场的叠加原理可得 解得 当切断P中的电流时，Q在O点产生的磁场大小为，方向沿水平向左或向右，根据磁场的叠加原理可得O点磁感应强度大小为 同理若切断Q中的电流时，P在O点产生的磁场大小为，方向沿水平向左或向右，根据磁场的叠加原理可得O点磁感应强度大小为 故C错误； D．因M、N中的电流在O点产生的磁感应强度方向相同，故切断M、Q或N、Q中的电流后，O点磁感应强度方向相同，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：每空3分，共24分。 11. 用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为，某实验小组通过以下实验测量其电阻率。 （1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D，某次直径测量结果如图所示：D=______mm （2）实验电路图如图所示。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“a”或“b”）。 （4）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为__________。 【答案】 ①. 6.700##6.701##6.699 ②. a ③. 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度第20.0条刻线与基准线对齐，可动刻度读数为，因此圆柱直径为 解得 [2]由电路连接可知，滑动变阻器接入电路的是滑片与端之间的电阻。闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此滑片应距端最远，即置于端。 [3]圆柱材料的横截面积为，根据电阻定律和欧姆定律分别有， 联立解得 12. 某实验小组为了尽量精确地测量干电池的电动势和内阻，找到了如下器材：干电池、电压表（量程1.5V，内阻约1.5kΩ）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关和导线若干。 （1）用如图甲所示电路测量电流表的内阻，闭合开关，电压表和电流表的示数如图乙所示，则电流表的内阻______（保留2位有效数字）； （2）用如图丙所示电路测量干电池的电动势和内阻，导线a端应连接到______（填“M”“N”或“P”）接线柱上； （3）正确连接电路，若电压表示数、电流表示数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示，则干电池的电动势______（用I、r和表示）； （4）调节滑动变阻器测得多组电表示数，并据此作出如图丁所示的图像，则干电池的电动势______V（保留3位有效数字），内阻______（保留1位小数）。 【答案】（1）1.2 （2）N （3） （4） ①. 1.40 ②. 0.8 【解析】 【小问1详解】 图中电压表示数为，电流表示数为，故电流表的内阻为 【小问2详解】 由于电流表的内阻已知，故选择电流表相对电源内接时可消除系统误差，故导线a端应连接到N接线柱上； 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律得 【小问4详解】 [1][2]根据前面分析可得 结合图像可知 ， 解得 三、计算题：本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，直角三角形ABC的∠B为直角，∠A=30°，直角边BC=a。分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的点电荷的电荷量为+Q（Q>0），静电力常量为k，若在C点放置一带正电的试探电荷，它受到的电场力平行于AB指向右方。 （1）判断固定在B点的点电荷的电性； （2）求固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小E1； （3）求C点的电场强度大小E。 【答案】（1）负电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由C点正试探电荷受到的电场力平行于AB指向右方，根据电荷间相互作用规律和力的合成可知，固定在B点的点电荷带负电。　 （2）根据几何关系可知 根据库仑定律结合电场强度定义式可知，固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小 解得 （3）根据题意可知，C点的电场强度方向平行于AB向右，矢量合成图如图所示，根据几何关系可知 解得 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。一根与导轨接触良好，质量为的导体棒ab垂直放在导轨上，ab棒恰好静止。ab棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，g取，，，求： （1）ab棒上的电流大小； （2）ab棒受到的安培力大小； （3）ab棒受到的摩擦力大小和方向。 【答案】（1）1.5A；（2）0.3N；（3）0.18N；方向沿导轨向下 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得 （2）根据安培力的计算公式可得安培力的大小为 （3）重力沿导轨斜面向下的分力大小为 则根据平衡条件可知摩擦力沿着导轨斜面向下，有 解得 方向沿导轨斜面向下。 15. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，）和（，） 【解析】 【小问1详解】 带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得小球经过C点时的速度大小为 【小问2详解】 在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为 设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得 解得 在D点根据牛顿第二定律可得 联立解得小球受到轨道支持力的最大值为 【小问3详解】 在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为 小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为 方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有 ， 解得 ， 可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为 小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有 ， 则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥卓越中学2024~2025学年度第一期期中教学质量检测 高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共10小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9、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. 自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 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. 焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 2. 关于电场强度，以下认识中正确的是（　　） A. 若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0 B. 点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C. 电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 3. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（　　） A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为 C. 电阻率是 D. 电阻率是 4. 图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（　　） A. 甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同 B. 乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C. 丙图表明通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失 D. 丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强 5. 如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角θ = 45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为（ ） A. 0 B. C. D. 6. 如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹，粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA；在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB，则下列结论正确的是（　　） A. aA<aB，EpA<EpB B. aA<aB，EpA > EpB C. aA>aB，EkA>EkB D. aA>aB，EkA<EkB 7. 如图所示电路中，电源电动势为10V，电源内阻为1Ω，电路中电阻R0为2Ω，小型直流电动机M的内阻为1Ω。闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2A，则以下判断中正确的是（　　） A. 电动机两端的电压为6V B. 电动机的输出功率为8W C. 电动机的发热功率为4W D. 电源输出的电功率为20W 8. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，增大时量程增大 B. 乙表是电流表，增大时量程增大 C. 在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则 D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 9. 如图，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m带电量为q的小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。则（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 小球获得初速度的大小为 C. 小球从初始位置运动至轨迹的最左端增加的机械能为 D. 小球从初始位置在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大 10. 如图所示，四根平行直导线的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有图示方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为；现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为。则（ ） A. 中的电流方向相同 B. 点的磁场方向由N指向M C. 若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为 D. 若切断或中的电流后，点磁感应强度方向相同 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题：每空3分，共24分。 11. 用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为，某实验小组通过以下实验测量其电阻率。 （1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D，某次直径测量结果如图所示：D=______mm （2）实验电路图如图所示。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“a”或“b”）。 （4）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为__________。 12. 某实验小组为了尽量精确地测量干电池的电动势和内阻，找到了如下器材：干电池、电压表（量程1.5V，内阻约1.5kΩ）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关和导线若干。 （1）用如图甲所示电路测量电流表的内阻，闭合开关，电压表和电流表的示数如图乙所示，则电流表的内阻______（保留2位有效数字）； （2）用如图丙所示电路测量干电池的电动势和内阻，导线a端应连接到______（填“M”“N”或“P”）接线柱上； （3）正确连接电路，若电压表示数、电流表示数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示，则干电池的电动势______（用I、r和表示）； （4）调节滑动变阻器测得多组电表示数，并据此作出如图丁所示的图像，则干电池的电动势______V（保留3位有效数字），内阻______（保留1位小数）。 三、计算题：本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，直角三角形ABC的∠B为直角，∠A=30°，直角边BC=a。分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的点电荷的电荷量为+Q（Q>0），静电力常量为k，若在C点放置一带正电的试探电荷，它受到的电场力平行于AB指向右方。 （1）判断固定在B点的点电荷的电性； （2）求固定在A点的点电荷在C点产生的电场强度的大小E1； （3）求C点的电场强度大小E。 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。一根与导轨接触良好，质量为的导体棒ab垂直放在导轨上，ab棒恰好静止。ab棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，g取，，，求： （1）ab棒上的电流大小； （2）ab棒受到的安培力大小； （3）ab棒受到的摩擦力大小和方向。 15. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $