精品解析：广东省深圳科学高中2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

深圳科学高中2024-2025学年第一学期期中考试试题 科目：高二物理　考试时长：90分钟　卷面总分：100分 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每题列出的4个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距增大，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A. 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力减小，方向向左 D. 电场力减小，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】根据 极板之间电压一定，若两金属板间距增大，则电场强度减小，即电子所受电场力减小，由于电场强度方向向左，则电子所受电场力方向向右。 故选D。 2. 如图所示，A为带正电的金属板，所带电荷量大小为Q，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球可视为质点，用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态，静电力常量为k，则小球所在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球受力分析，如图所示 根据平衡条件得 又 解得 因金属板不能看成点电荷，故其在小球所在位置的电场强度不能用进行计算。 故选C。 3. 如图所示是三根平行通电直导线的截面图，它们的电流强度大小均为I，且。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长直导线的距离成反比，即，则O点的磁感应强度的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由 知三根平行通电直导线在点产生的磁感应强度大小均为 用右手螺旋定则判断通电直导线在点上所产生的磁场方向，如图所示，则点的磁感应强度的大小为 故选B。 4. 在磁感应强度为B的磁场中，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示竖直放置，此线圈平面向右以OO′为轴转动θ角，则磁通量的变化量为（　　） A. 0 B. BS C. BS-BSsinθ D. BS-BScosθ 【答案】D 【解析】 【详解】开始时穿过线圈平面的磁通量为 线圈平面向右以OO′为轴方向转动θ角，此时穿过线圈平面的磁通量为 则磁通量的变化为 故选D。 5. 电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（ ） A. 、都和q成正比 B. a点的电场强度比b点的大 C. 图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应 D. 若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a 【答案】C 【解析】 【详解】A．某点电场强度决定于电场本身，而与检验电荷无关，故A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由此可知a点的电场强度比b点的小，故B错误； C．图2中图线的斜率表示电场强度的大小，图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应，故C正确； D．电场中某点的电场强度大小和方向由电场本身决定，与检验电荷的存在与否无关，因此若在b点放置负电荷，b点的电场强度方向不变，仍是从a指向b，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2∶1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B（ ） A. 电阻之比为2∶1 B. 电阻之比为4∶1 C. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为1∶2 D. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电阻率由金属本身决定，则两个导体的电阻率相同，根据电阻定律可知 两个导体的电阻之比为 故AB错误； CD．两导体并联在电路中，两端电压相同，由于电阻之比是1:1，则通过的电流相等，根据电流的微观表达式 可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示是一个家用电熨斗电路结构图，通过改变内部接线方式可以使电熨斗处于断开状态或者获得低、中、高三个不同的温度挡。下列接线方式中，能获得中档温度的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于电熨斗是纯电阻电路，故其功率满足 据此可以得出总电阻越小，功率越大，对电路图分析，连接1、2，电熨斗处于断开状态，连接2、3电阻串联，连接1、3时，电路中只有，将1、2和3、4分别连接，连电阻并联。由此连接2、3时电阻最大，功率最小，，将1、2和3、4分别连接时电阻最小，故中档温度时连接1、3，故A、B、D答案错误，C答案正确； 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电晕放电在电选矿、静电除尘等方面均有广泛应用。以针板式电晕放电为例，如图，在针板式电极场中，在高电压作用下，针式电极周围空气被电离，在周围产生电晕区，生成正离子和负离子。电晕区的负离子在电场力的作用下向集尘极移动，途中黏附在灰尘上，并在电场力作用下继续向集尘极移动，最后沉积在集尘极上面。下列说法正确的是（ ） A. 供电装置上端为电源正极，下端为电源负极 B. 供电装置上端为电源负极，下端为电源正极 C. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，电势能减小 D. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，做匀加速直线运动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．负离子在电场力的作用下向集尘极移动，说明集尘极为正极，故供电装置上端为电源负极，下端为电源正极，A项错误，B项正确； C．带电灰尘飞向集尘极的过程中，电场力做正功，电势能减小，C项正确； D．由于电场并非匀强电场，另外，灰尘受到重力作用，所以带电灰尘做变加速运动，D项错误。 故选BC。 9. 如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则（　　） A. 图中表笔A应为黑色 B. 图中表笔A应为红色 C. 电阻R1为2Ω D. 电阻R2为20Ω 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电流总是由红表笔流入黑表笔流出多用电表，由图示电路图可知，电流从表笔A流入从表笔B流出，由此可知，表笔A为红色、表笔B为黑色，故A错误，B正确； C．改装成电流量程为0.6A的电流表，则通过的电流 则 解得 故C正确； D．改装成电压量程为3V的电压表，则 故D错误。 故选BC。 10. 现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。已知：，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者，其电路中（　　） A. 电流表示数更大 B. 电源的输出功率更低 C. 路端电压更大 D. 电压表示数更大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据题意可知：脂肪不容易导电。脂肪含量高者，接入AB段的电阻更大。根据闭合电路的欧姆定律可知电路中总阻值越大，干路电流越小，电流表示数越小，A错误； B．电源的输出功率 可知当时，电源的输出功率最大，由题意可知 且有 故当AB间的电阻增大时，电源的输出功率减小，B正确； C．根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流 路端电压 当AB间的电阻增大时，电路中的电流减小，路端电压增大，C正确； D．根据串联电路特点可知 结合上述分析可知，当AB间的电阻增大时，电路中的电流减小，定值电阻、分担的电压减小，而路端电压增大，故电压表的示数增大，D正确。 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 某同学想测绘小灯泡的I-U图像，所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压为3.7V，额定电流为0.3A）； B．双量程电压表V（0~3V，内阻约为3.0kΩ；0~15V，内阻约为10kΩ）； C．双量程电流表A（0~0.6A，内阻约为1.0Ω；0~3A，内阻约为0.1Ω）； D．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A）； E．滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）； F．4节干电池（每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为3.75Ω）； 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“R1”或“R2”），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I-U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. R1 ②. 右 （3）0.30 【解析】 【小问1详解】 由于小灯泡额定电压为3.7V，所以电压表的量程应选用0~15V，待测小灯泡额定电流为0.3A，则电流表的量程应选用0~0.6A，由于 则电流表应采用外接法，描绘小灯泡的I-U图像，小灯泡两端电压应从零开始变化，所以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R1； [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】 根据闭合电路欧姆定律可得 在小灯泡的图像中作出2节干电池的曲线，如图所示 可得交点坐标为（1.67V，0.18A），此时小灯泡的实际功率为 12. 小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻。 （1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在思考后将的定值电阻串入电路中，如图甲中的________（选填“A”或“B”），解决了问题。 （2）选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由将测得的数据描绘出如图乙所示的图像。蓄电池的内阻________Ω，电动势________V（均保留2位有效数字） （3）该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差，下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像（其中U、I分别为电压表和电流表的读数）：虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线。则可能正确的是________，该组同学测得电源电动势________，内阻________。（填“>”“＝”或“<”）。 【答案】（1）A （2） ①. 1.0 ②. 6.0 （3） ①. C ②. < ③. < 【解析】 【小问1详解】 为了使电压表变化明显，应将电路连接成A图形式，此时相当于内电阻。 【小问2详解】 [1] [2] 蓄电池的电动势等于纵轴的截距 蓄电池的内阻与R0串联后的总阻值为U—I图像的斜率的绝对值，即 因此电源内电阻 【小问3详解】 [1] 该实验的主要实验误差来源于电压表的分流作用，理论上当外电路短路时，电压表没有分流作用，电流是准确的，随着路端电压的升高，电压表的分流作用逐渐增加，测量值明显小于真实值，因此测量的图像应在真实图像的下方，且短路电流时，两个图像重合。 故选C。 [2] [3] 由图像C，可知纵轴截距表示电源电动势，U—I图像的斜率的绝对值表示，由虚线求得是真实值，由实线求得是测量值。由图像可知 四、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 小明同学在一次户外社会实践中获得了一条观赏鱼，为了长期观察鱼类的生活习性，他想给鱼缸加装照明和水循环装置。其简易电路图如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关S后，标有“8V，4W”的灯泡恰能正常发光，水泵M的内阻，求： （1）电源的输出功率； （2）10s内水泵产生的热量Q； （3）水泵的机械功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可知 解得电路中的电流 故电源的输出功率 【小问2详解】 通过灯的电流 根据并联电路的特点可知，通过水泵线圈的电流 故10s内水泵产生的热量 【小问3详解】 根据题意可知，水泵的电功率 水泵的热功率 故水泵的机械功率 14. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与所在的平面平行。，。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A，B两点的电势、； （3）电场强度E的大小。 【答案】（1）10V；30V （2）V，V （3）500V/m 【解析】 【小问1详解】 A、B两点间的电势差 V 将该电荷从B点移到C点，电势能增加了,则电场力做功为-，B、C两点间的电势差为 V 则 V 【小问2详解】 C点的电势为零，则 V V 解得 V，V 【小问3详解】 AB方向 V/m AC方向 V/m 场强 V/m 15. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，电荷量为e，M、N两端的电压为U0，偏转电场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为L0，偏转电场的电场强度。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求： （1）电子刚进入偏转电场时的速度大小； （2）电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角； （3）P点到偏转电场右边界的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为 【小问2详解】 电子在偏转场中，根据牛顿第二定律 解得 电子在偏转场运动的时间为 则电子出偏转场时在竖直方向的分速度为 设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为，可得 联立解得 【小问3详解】 设P点到偏转电场右边界的距离L，电子在偏转场的偏转位移 电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点，由相似三角形可知 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳科学高中2024-2025学年第一学期期中考试试题 科目：高二物理　考试时长：90分钟　卷面总分：100分 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每题列出的4个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距增大，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是（　　） A. 电场力增大，方向向左 B. 电场力增大，方向向右 C. 电场力减小，方向向左 D. 电场力减小，方向向右 2. 如图所示，A为带正电的金属板，所带电荷量大小为Q，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球可视为质点，用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态，静电力常量为k，则小球所在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示是三根平行通电直导线的截面图，它们的电流强度大小均为I，且。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长直导线的距离成反比，即，则O点的磁感应强度的大小为（ ） A. B. C. D. 4. 在磁感应强度为B的磁场中，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示竖直放置，此线圈平面向右以OO′为轴转动θ角，则磁通量的变化量为（　　） A. 0 B. BS C. BS-BSsinθ D. BS-BScosθ 5. 电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（ ） A. 、都和q成正比 B. a点的电场强度比b点的大 C. 图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应 D. 若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a 6. 如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2∶1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B（ ） A. 电阻之比为2∶1 B. 电阻之比为4∶1 C. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为1∶2 D. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1 7. 如图所示是一个家用电熨斗电路结构图，通过改变内部接线方式可以使电熨斗处于断开状态或者获得低、中、高三个不同的温度挡。下列接线方式中，能获得中档温度的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电晕放电在电选矿、静电除尘等方面均有广泛应用。以针板式电晕放电为例，如图，在针板式电极场中，在高电压作用下，针式电极周围空气被电离，在周围产生电晕区，生成正离子和负离子。电晕区的负离子在电场力的作用下向集尘极移动，途中黏附在灰尘上，并在电场力作用下继续向集尘极移动，最后沉积在集尘极上面。下列说法正确的是（ ） A. 供电装置上端为电源正极，下端为电源负极 B. 供电装置上端为电源负极，下端为电源正极 C. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，电势能减小 D. 带电灰尘飞向集尘极的过程中，做匀加速直线运动 9. 如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则（　　） A. 图中表笔A应为黑色 B. 图中表笔A应为红色 C. 电阻R1为2Ω D. 电阻R2为20Ω 10. 现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。已知：，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者，其电路中（　　） A. 电流表示数更大 B. 电源的输出功率更低 C. 路端电压更大 D. 电压表示数更大 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 某同学想测绘小灯泡的I-U图像，所用器材如下： A．待测小灯泡一只（额定电压为3.7V，额定电流为0.3A）； B．双量程电压表V（0~3V，内阻约为3.0kΩ；0~15V，内阻约为10kΩ）； C．双量程电流表A（0~0.6A，内阻约为1.0Ω；0~3A，内阻约为0.1Ω）； D．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A）； E．滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）； F．4节干电池（每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为3.75Ω）； 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“R1”或“R2”），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I-U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）。 12. 小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻。 （1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在思考后将的定值电阻串入电路中，如图甲中的________（选填“A”或“B”），解决了问题。 （2）选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由将测得的数据描绘出如图乙所示的图像。蓄电池的内阻________Ω，电动势________V（均保留2位有效数字） （3）该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差，下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像（其中U、I分别为电压表和电流表的读数）：虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线。则可能正确的是________，该组同学测得电源电动势________，内阻________。（填“>”“＝”或“<”）。 四、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 小明同学在一次户外社会实践中获得了一条观赏鱼，为了长期观察鱼类的生活习性，他想给鱼缸加装照明和水循环装置。其简易电路图如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关S后，标有“8V，4W”的灯泡恰能正常发光，水泵M的内阻，求： （1）电源的输出功率； （2）10s内水泵产生的热量Q； （3）水泵的机械功率。 14. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与所在的平面平行。，。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A，B两点的电势、； （3）电场强度E的大小。 15. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，电荷量为e，M、N两端的电压为U0，偏转电场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为L0，偏转电场的电场强度。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求： （1）电子刚进入偏转电场时的速度大小； （2）电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角； （3）P点到偏转电场右边界的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $