精品解析：湖南常德市沅澧共同体2024-2025学年高二上学期10月期中考试物理试题

常德市沅澧共同体2024-2025学年10月高二上学期期中考试 物理试题 时量：75分钟满分：100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子不属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 2. 在闭合电路中，设电源电动势为，内阻为，则（　　） A. 当路端电压为零时，电路中电流为 B. 当路端电压为零时，电源输出的电功率不为零 C. 当外电阻增大时，电源输出功率可能减小 D. 当外电阻增大时，电源的总功率增大 3. 如图所示，直线A为电源的图线，直线B和C分别为电阻和的图线，用该电源分别与、组成闭合电路时，电源的输出功率分别为、，电源的效率分别为、，则（　　） A. R1R2 B. C. D. 4. 如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，电动机M的内阻是，电阻，直流电压，理想电压表示数，以下判断正确的是（　　） A. 电动机通过的电流为 B. 电动机消耗的电功率为 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机工作效率为80% 6. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为2m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为10V、6V和8V。设电场强度大小为E，电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共5小题，每小题5分共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度 B. 点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度 C. 正电荷由点移动到点，电场力做负功 D. 负电荷在点的电势能大于在点的电势能 8. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为，内阻忽略不计，则（　　） A. 当端短路时，之间的等效电阻是 B. 当端短路时，之间的等效电阻是 C. 当两端接通测试电源时，两端的电压为 D. 当两端接通测试电源时，两端的电压为 9. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx C. 小物块克服摩擦力所做的功为fL D. 小物块和小车增加的机械能为Fx 10. 一长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的均匀长方体导体，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子（）受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的碰撞的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv（k为恒量）。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中形成了恒定电流，下列说法正确的是（　　） A. 导体中匀强电场的场强大小为 B. 导体的电阻为 C. 比例系数 D. 制作导体的材料电阻率为 三、非选择题：本题共5小题，共56分。第13~15题需要写出必要的文字说明和过程。 11. 某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻__________（填“×1”或“×100”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要__________（填“串联”或“并联”）__________Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A.被测干电池一节； B.电流表1：量程0~0.6A，内阻r＝0.3Ω； C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为0.2Ω； D.电压表1：量程0~3V，内阻未知； E.电压表2：量程0~15V，内阻未知； F.滑动变阻器1：0~10Ω，3A； G.滑动变阻器2：0~100Ω，0.5A； H.开关、导线若干。 利用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表选用_________滑动变阻器选用_________；（填写选项前的字母） （2）实验电路图应选择图中的_________（选填“甲”或“乙”）； （3）该同学按照图甲所示的电路进行实验，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图丙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是（　　） A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 滑动变阻器最大阻值较小 D. 电流表内阻较小 （4）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该同学利用实验室提供的一个定值电阻R0=2.0Ω就解决了问题。并重新连接电路进行实验，并绘制U-I图像，如图丁所示，根据图像可知该干电池电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。 13. 如图所示，质量为m，电量为q的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后，沿中轴线垂直进入长为L，宽为d的匀强偏转电场，恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求： （1）粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小v； （2）偏转电场的场强大小E。 14. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离，电源电动势，内电阻为r。电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为，电量，取，求： （1）电容器两端的电压； （2）电源的内阻。 15. 用电动势为电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“，”字样的小灯泡。现将一质量为的小物体（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的最下端点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，电动机额定电压为，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，电动机输出的机械能全部转化为传送带运送小物块所需能量，。求： （1）电源内阻损耗功率为多少？ （2）为传送小物体，电动机需要多输出多少能量？ （3）电动机内阻为多少？（假设传送带上无货物时，电动机输出机械功率为2.44W） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 常德市沅澧共同体2024-2025学年10月高二上学期期中考试 物理试题 时量：75分钟满分：100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子不属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】比值定义法的核心特征是：被定义的物理量反映研究对象的固有属性，与定义式中分子、分母对应的物理量大小无关。 【详解】A．是牛顿第二定律的表达式，加速度由合外力和质量共同决定，或变化时会随之改变，不属于比值定义法，故A符合题意； B．是电场强度的定义式，电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷受到的电场力、试探电荷电荷量无关，属于比值定义法，故B不符合题意； C．是电势的定义式，电势由电场本身性质决定，与试探电荷的电势能、试探电荷电荷量无关，属于比值定义法，故C不符合题意； D．是电容的定义式，电容由电容器本身结构决定，与带电量、极板间电压无关，属于比值定义法，故D不符合题意。 本题选不属于比值定义法的，故选A。 2. 在闭合电路中，设电源电动势为，内阻为，则（　　） A. 当路端电压为零时，电路中电流为 B. 当路端电压为零时，电源输出的电功率不为零 C. 当外电阻增大时，电源输出功率可能减小 D. 当外电阻增大时，电源的总功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．当路端电压为零时，外电路短路，总电阻为电源内阻，电路电流 故A错误； B．电源输出电功率 路端电压时，代入得，故B错误； C．电源输出功率公式为 当时输出功率最大：若初始外电阻，外电阻增大时输出功率减小，因此外电阻增大时输出功率可能减小，故C正确； D．电源总功率 外电阻增大时分母变大，总功率减小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，直线A为电源的图线，直线B和C分别为电阻和的图线，用该电源分别与、组成闭合电路时，电源的输出功率分别为、，电源的效率分别为、，则（　　） A. R1R2 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由直线B可知 由直线C可知 则，故A错误； B．直线B和C与直线A的交点的坐标的乘积表示电源的输出功率，则， 所以，故B正确； CD．电源的图线的纵截距表示电源的电动势，则 电源的效率， 所以，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电阻定律 由于材料相同，长度相同，横截面积，则有；由题意可知，根据，，， 可知，，， 故选B。 5. 如图所示，电动机M的内阻是，电阻，直流电压，理想电压表示数，以下判断正确的是（　　） A. 电动机通过的电流为 B. 电动机消耗的电功率为 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电动机工作效率为80% 【答案】A 【解析】 【详解】A．电阻R两端的电压 通过电阻R的电流 电动机与电阻R串联，电流相等，则电动机通过的电流为，故A错误； B．电动机消耗的电功率为，故B错误； C．电动机的热功率 电动机输出的机械功率为，故C错误； D．电动机工作效率为，故D错误。 故选A。 6. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为2m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为10V、6V和8V。设电场强度大小为E，电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据A、B、C三点的电势分别为10V、6V和8V，可知电场强度的方向并不是沿着AB方向。 因为AB的长度为2m，所以AB两点沿电场方向的距离，匀强电场中电势差与电场强度的关系 可得电场强度，A错误，B错误； CD．由于D为AB的中点，根据匀强电场电势特点可知 可得 正电荷从D点移到C点电场力所做 其中 可得，C正确，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题5分共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，为电场中的四个点，其中两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度 B. 点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度 C. 正电荷由点移动到点，电场力做负功 D. 负电荷在点的电势能大于在点的电势能 【答案】AD 【解析】 【详解】A．沿电场线方向电势降低，则A点的电势高于B点的电势；电场线越密集的地方电场强度越大，点的电场强度小于点的电场强度，故A正确； B．等势线与电场线垂直，C点与D点在同一等势线上，点的电势等于点的电势；电场线越密集的地方电场强度越大，C点电场线较D点密集，则C点的电场强度大于D点的电场强度，故B错误； C．正电荷受电场力的方向与电场线方向相同，正电荷由A点移动到B点，电场力做正功，故C错误； D．沿电场线方向电势降低，则C点的电势高于B点的电势，由可知负电荷在电势高的地方电势能小，则负电荷在B点的电势能大于在C点的电势能，故D正确。 故选AD。 8. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为，内阻忽略不计，则（　　） A. 当端短路时，之间的等效电阻是 B. 当端短路时，之间的等效电阻是 C. 当两端接通测试电源时，两端的电压为 D. 当两端接通测试电源时，两端的电压为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．当cd端短路时，和并联再与串联，ab之间的等效电阻，故A正确； B．当ab端短路时，和并联再与串联，cd之间的等效电阻，故B错误； C．当cd两端接通测试电源时，中没有电流，相当于与串联，ab两端的电压为，故C正确； D．当ab两端接通测试电源时，中没有电流，相当于与串联，cd两端的电压为，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx C. 小物块克服摩擦力所做的功为fL D. 小物块和小车增加的机械能为Fx 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小物块水平方向受到拉力F和摩擦力f的作用，根据动能定理有 小物块到达小车最右端时具有的动能为 故A正确； B．小车相对地面的位移为x，水平方向仅受小物块对小车的摩擦力，根据动能定理 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 故B正确； C．小物块相对地面的位移为，则克服摩擦力做的功为 故C错误； D．根据能量守恒可知，外力做的功转化为了系统的机械能还有摩擦产生的内能，所以小物体和小车增加的机械能为 故D错误。 故选AB。 10. 一长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的均匀长方体导体，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子（）受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的碰撞的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv（k为恒量）。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中形成了恒定电流，下列说法正确的是（　　） A. 导体中匀强电场的场强大小为 B. 导体的电阻为 C. 比例系数 D. 制作导体的材料电阻率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在导体两端加上电压U，导体中匀强电场的场强大小为，故A错误； B．电流微观表达式 由欧姆定律得导体的电阻为，故B正确； C．根据题意知，电子受到电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中形成了恒定电流，即 又， 联立可得，故C正确； D．根据可得制作导体的材料电阻率为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。第13~15题需要写出必要的文字说明和过程。 11. 某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作： （1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （2）将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻__________（填“×1”或“×100”）挡。 （4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。 （5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要__________（填“串联”或“并联”）__________Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。 【答案】 ①. 1 ②. ×100 ③. 并联 ④. 5.0 【解析】 【详解】（2）[1]因为多用电表选择的是欧姆挡，则电流从红表笔流入多用电表、黑表笔流出多用电表，从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出，所以应将图甲中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔与2端相连。 （3）[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，说明读数过大，需要换用更高倍率挡位，所以需要将多用电表挡位调到电阻“×100”挡。 （5）[3][4]由图乙可知毫安表的内阻为 如果需要将毫安表改成量程为0.6A的电流表，则需要并联分流电阻的阻值符合 整理并代入数据解得 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A.被测干电池一节； B.电流表1：量程0~0.6A，内阻r＝0.3Ω； C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为0.2Ω； D.电压表1：量程0~3V，内阻未知； E.电压表2：量程0~15V，内阻未知； F.滑动变阻器1：0~10Ω，3A； G.滑动变阻器2：0~100Ω，0.5A； H.开关、导线若干。 利用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表选用_________滑动变阻器选用_________；（填写选项前的字母） （2）实验电路图应选择图中的_________（选填“甲”或“乙”）； （3）该同学按照图甲所示的电路进行实验，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图丙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是（　　） A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 滑动变阻器最大阻值较小 D. 电流表内阻较小 （4）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该同学利用实验室提供的一个定值电阻R0=2.0Ω就解决了问题。并重新连接电路进行实验，并绘制U-I图像，如图丁所示，根据图像可知该干电池电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。 【答案】（1） ①. B ②. F （2）甲 （3）B （4） ①. 1.40##1.4 ②. 0.10##0.1 【解析】 【小问1详解】 [1]为了准确测量干电池的内阻，应该选择内阻具有具体数值的电流表，故应选择电流表1，故选B。 [2]由于电源内阻较小，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差。故选择滑动变阻器1，故选F。 【小问2详解】 为了准确测量内阻，电流表与电池串联，采用外接法，减少电流表的分压作用，已知电流表的内阻，将电流表内阻等效为电源内阻，减少误差。故电路图选择甲。 【小问3详解】 由图可知，电流变化过程中，路端电压变化较小，即内阻所分的电压变化较小，根据闭合电路欧姆定律可知，出现该现象的主要原因是干电池的内阻太小。 故选B。 【小问4详解】 [1]根据图像与纵轴交点可知该干电池电动势。 [2]由图像斜率可知 则 13. 如图所示，质量为m，电量为q的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后，沿中轴线垂直进入长为L，宽为d的匀强偏转电场，恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求： （1）粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小v； （2）偏转电场的场强大小E。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子在加速电场中，由动能定理 解得粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小为 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，设运动的时间为t，有 加速度为 联立解得 14. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离，电源电动势，内电阻为r。电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为，电量，取，求： （1）电容器两端的电压； （2）电源的内阻。 【答案】（1）2V （2） 【解析】 【小问1详解】 对带电小球受力分析 可得 【小问2详解】 根据闭合电路的欧姆定律可知， 联立可得 15. 用电动势为电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“，”字样的小灯泡。现将一质量为的小物体（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的最下端点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，电动机额定电压为，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，电动机输出的机械能全部转化为传送带运送小物块所需能量，。求： （1）电源内阻损耗功率为多少？ （2）为传送小物体，电动机需要多输出多少能量？ （3）电动机内阻为多少？（假设传送带上无货物时，电动机输出机械功率为2.44W） 【答案】（1）1W （2）25.6J （3） 【解析】 【小问1详解】 电源内电压 电流为 则 【小问2详解】 物体刚放上点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时 假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为 说明物体到达点时速度为， 从到，传送带对物体做的功，根据动能定理 相对位移为 由功能关系得电动机多输出能量为 【小问3详解】 由能量守恒得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $