【文档说明】河北省保定市定州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题 Word版含解析.docx,共(19)页,2.028 MB,由envi的店铺上传
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高二年级期中考试物理本试卷满分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:人教版必修第三册第九章至第十一章。一、选择题(1—7小题为单选,每题4分;8—10小题为多选,每题6分,其中漏选得3分
,不选或错选不得分;共46分)1.关于电流说法错误..的是()A.根据欧姆定律UIR=,电流与电压成正比,与电阻成反比B.根据电流的定义式qIt=,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量C.电流的决定式InqSv=,其中n是单位长度内的自由电荷数,q是每个自由电荷的电荷量,S是导体横截面积,v是
自由电荷定向移动的速率D.正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向【答案】C【解析】【详解】A.根据欧姆定律UIR=,电流与电压成正比,与电阻成反比,故A正确;B.根据电流的定义式qIt=,电流表示单位时间内
通过导体横截面的电荷量,故B正确;C.电流的决定式InqSv=,其中n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷的电荷量,S是导体横截面积,v是自由电荷定向移动的速率,故C错误;D.正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向,故D正确。选错误的,故选C。2.如图所示,四个质
量相同的小球A、B、C、D被四根轻质细线挂在天花板,A、B两球带同种电荷,C、D两球带异种电荷;A、B上、下两根细线的拉力分别为F1、F2,C、D上、下两根细线的拉力分别为F3、F4,则下列表达式一定正确的是()A.F1=F2,F3=F4B.F1=F3,F2>F4C.F1=F
3,F2<F4D.F1>F4,F2>F3【答案】B【解析】【详解】ABC.将A、B看成一个整体,C、D看成一个整体研究,不管四个小球是否带电,整体均受重力和上方细线的拉力F1=F3=2mgA和B带同种电荷,B受重力、下方细线向上的拉力F2和A对B向下的斥力,由平衡条件
得2FmgF=+斥同理C、D两球带异种电荷,D受重力、下方细线向上的拉力F4和C对D向上的吸引力,由平衡条件得4FmgF=−吸引4F一定小于F3,故AC错误,B正确;D.若A对B向下的斥力等于小球重力F2=F3故D错误。故选B3.《道路交通安全法》规定,严禁酒驾醉驾。某兴趣小组
利用简易装置制作交警使用的某型号的酒精测试仪,工作原理如图所示,已知定值电阻的阻值为R0,酒精传感器电阻的电阻率随气体中酒精浓度的增大而减小,电源输出电压不变。当兴趣小组找到饮小量酒的人对着测试仪进行吹气时,下列说法正确的
是()。A.与酒精传感器并联的灯泡的亮度变亮B.灯泡的亮度越大,说明测得的酒精浓度越大C.通过R0的电流变大D.并联部分电压变化量与通过R0电流变化量的比值的绝对值减小【答案】C【解析】【详解】ABC.由于酒精传感器电阻的电阻率随气体中酒精浓度的增大而减小,根据lRS=,可知吹气以后
的传感器电阻减小,并联阻值变小,整个电路阻值变小,由闭合电路欧姆定律可知通过定值电阻R0的电流变大,灯泡两端的电压()0UEIRr=−+可知灯泡两端的电压降低,故灯泡电流变小,灯泡变暗;灯泡的亮度越大,说明测得的酒精浓度越小,故AB错误,C正确;D.由于电源输出电压不变,所以并联电压变
化量的大小等于R0电压变化量的大小,并联电压变化量与通过R0电流变化量的比值的绝对值就是R0与电源内阻之和的大小,保持不变,故D错误。故选C。4.有一个恒压电源,与两个平行板电容器连接,两个电容器下极板接地,电容器C1=2C2,开关S1接通S2断开
,给电容器C1充电;充完电以后断开S1;接通S2,直到电路稳定,以下说法正确的是()A.S1接通S2断开,电容器C1充电过程两极板间的电压变大,通过R1的电流增加B.S1接通S2断开,电容器C1上极板带正电荷,通
过R1的电流由左向右C.断开S1接通S2,C1两极板间电压降低,C2两极板间电压升高,通过R2的电流逐渐减小D.断开S1接通S2,最终C1两端的电压等于C2两端的电压,充电通过R1的电荷量是放电通过R2电荷量的2倍【答案】C【解析】【详解】A.S1接通S2断开,电容器C1
充电过程两极板间的电压升高,稳定后电流为零,所以通过R1的电流逐渐减小,故A错误;B.S1接通S2断开,电容器C1上极板带正电荷,形成顺时针充电电流,通过R1的电流由右向左,故B错误;C.断开S1接通S2,C1给C2充电,C1两极板间电压降低,C2两极板间电压升高,直到两极板电
势相等,充电结束,电流为零,通过R2电流减小,故C正确;D.充电通过R1的电荷量11QCU=充电结束C1的电压等于C2的电压122CC=1221121213QQQQQQQ=+==充电通过R1的电荷量是放电通过R2电荷量的3倍,故D错误。故选C。5.如图所示,匀强
电场与竖直圆面平行,圆心为O,一质量m、带正电q的小球从C点出发经过D点,动能增加ΔEk,从A点出发经过B点,动能增加k2E,若CD是与竖直方向夹角30°的直径,AB为水平直径,已知重力加速度g,以下说法正确
的是()A.该匀强电场的方向沿CD方向斜向下B.如果小球由B点出发经过D点,动能增加k2EC.该电场最小的电场强度2mgEq=D.从A点射入圆区域的所有带电小球都做曲线运动【答案】C【解析】【详解】A.带正电小球在匀强电场和重
力场受力均为恒力,即电场力和重力的合力F合为恒力,在F合的作用下:由动能定理,则C→D1kΔWE=A→Bk2Δ2EW=同理:C→Ok1Δ2EW=A→Ok2Δ4EW=取CO中点M,则M→Ok3Δ4EW=A→M,F合做功为0,即AM垂直于F合的方向,即F合的方向为沿CO方
向向下。根据力的合成原则,电场方向不沿CD方向,A错误;B.B到D中F合做功与N到D中F合做功相等kΔ4BDNDEWW==B错误;CD.根据力的合成,当电场力与F合垂直时,电场力取到最小值,即sin30Eqmg=2mgEq=如果从A点射入,
小球沿F合的方向做直线运动,D错误,C正确。故选C。6.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确
的是()A.V1指针的偏角大于V2指针的偏角B.A1指针的偏角小于A2指针的偏角C.V1的读数大于V2的读数,A1的读数小于A2的读数D.定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1的读数【答案】D【解析】【详解】A.电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装
而成的,而两个电压表串联,故电流相等,指针偏角相同,故A错误;B.电流表是用灵敏电流计并联一个分流电阻改装而成,由于两电流表串联,电流表电流相等,但电流表A1的量程小于A2的量程,所以A1指针的偏角大于A2指针的偏角,故B错误;C.以上分析可知两电压表指针指针偏角相同,但由于电压表V1的量程大于V
2的量程,V1的读数大于V2的读数,由于两电流表串联,故读数相同,故C错误;D.图中可知,两电压表串联再去R并联,故R的电压为两电压表读数之和,由串并联关系可知,A1电流大小等于通过R的电流与通过两电压表的电流之和,故通过R电流小于A1的读数,故D正确。故选D。7.已知
一个均匀带电球体在其内部产生的电场强度处处为零,在球体外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。有一个半径为R的球体上均匀分布着正电荷+Q,在过球心O的直线上有A、B、C、D、E五
个点,OA=AB=BC=CD=DE=R,若以OA为直径在球内挖一小球,把挖出的小球移到CD之间固定,带电球体剩余部分和固定小球对于B点和E点的电场强度和电势说法正确的是(球的体积公式为34π3VR=),静电力常量为k()A.由于E点左侧总电荷量没有变化,所以E点电场强度不变B.带电球体剩余部分在B
点的电场强度2536BkQER=C.带电球体剩余部分和带电小球固定后的在B点电场强度2536BkQER=D.B点和E点在挖出小球之后相比挖出小球之前电势减少【答案】C【解析】【详解】A.把挖出的小球移到CD之间,小球距离E点比原来近,所以E点电场强度增大,
故A错误;B.若以OA为直径挖一个带电小球,则该小球原本带的电荷量为()3134132483OAQQQOA==若以OA为半径的球为完整的球,则其在B的电场强度大小为()1224kQkQEROAAB==+方向向右被挖小球原来在B点的场强大小1222182QkQEkROAAB==+
方向向右带电球体剩余部分在B点的电场强度大小122736BkQEEER=−=方向向右,故B错误;C.带电小球固定后,在B点的电场强度大小为32218kQEER==方向向左,带电球体剩余部分和带电小球固定后,在B点电场强度合成后大小32536BBkQEEER
=−=方向向右,故C正确;D.由正点电荷周围的电势分布规律以及电势是标量,各点的电势是标量和;B点在挖出小球之后相比挖出小球之前电势相等,E点在挖出小球之后相比挖出小球之前电势增大,故D错误。故选C。8.如图甲所示,小灯泡和定值电阻并联接入电路,随滑动变阻器滑片的调节
,小灯泡和电阻通电后的伏安特性曲线如图乙中实线a和b所示,P是两实线的交点,虚线是图线b在电压U=1V时的切线,下列说法正确的是()A.a是定值电阻伏安特性曲线,b是小灯泡伏安特性曲线B.开关S闭合前,滑动变阻器滑片应置于最左端,随滑动变阻
器滑片向右滑动,电压表和电流表示数均增加C.U=1V时,b的电阻1100.20.1bR==−D.在P点,a、b的电阻均为10Ω【答案】ABD【解析】【详解】A.根据IU−图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为3Ω10Ω0.3aURI===不变,a是定值电阻伏安特性曲线,b的
电阻随电压的升高而增大,b是小灯泡伏安特性曲线,A正确;的B.为保护小灯泡安全,开关S闭合前,滑动变阻器滑片应置于最左端,使小灯泡电压为零,随滑片向右滑动,如题图所示,电压升高,电流增大,电压表和电流表示数均增加,B正确;C.根据电阻b的伏安特性曲线可知,曲线上的点与原点连线的斜率为电阻的倒
数'1Ω5Ω0.2bR==C错误;D.U=3V时,曲线上的点与原点连线的斜率为电阻的倒数,在P点a和b电阻相等3Ω10Ω0.3abRR===故D正确。故选ABD。9.两个异种点电荷1Q、2Q固定在光滑绝缘水平面上,如图所示,A、B、C是两电荷连线
上三点,一个带电荷量为7210Cq−=+,质量为0.1kgm=(可视为质点)的带电小球由A点静止释放,运动到B点速度最大,在B点的动能为41810J.−,到C点速度为零,且2Q是1Q和B的中点,则下列说法正确的是()A.由A到B的过程中小球的电势
能一直在增大B.B点的电场强度为零,三点电势比较BAC=C.1Q带负电、2Q带正电,且1Q带电量是2Q带电量的4倍D.A、B两点间的电势差500VABU=【答案】BC【解析】【详解】A.带电小球由
A点静止释放,运动到B点速度最大,可知由A到B的过程中电场力一直对小球做正功,小球的电势能一直减小,故A错误;B.带电小球由A点静止释放,运动到B点速度最大,到C点速度为零;可知带电小球在B点受到的电场力为零,B点的电场强度为零;根据电场力做功与电势差关系可得0ABABWqU=
,0ACACWqU==由于带电小球带正电,则有BAC=故B正确;C.由于离2Q越近电势越高,所以2Q带正电、1Q带负电;由B点的电场强度为零,且2Q是1Q和B的中点,则有2122(2)QQkkrr=可得124QQ=故C正确;D.带电小球在B点的
动能为41810J.−,根据动能定理可得2102ABBqUmv=−解得274V1.81012V900210BABmvUq−−===故D错误。故选BC。10.一带电荷量q(q>0)、质量为m的小球由竖直极板A点从静止释放,经B点紧靠上极板边缘左侧射入水平极板间,已知竖直平行极板
间电压为U1,水平平行极板间电压为U2,水平极板的长度为2L,两板间高度差为L。小球恰好从右侧距离下极板3L处C点水平飞出,经过距下极板右端水平距离L的D点,忽略边缘效应,如图所示,以下说法正确的是()A.在U2电场中的电场力与重力
大小的比为3:2B.在B点速度方向与水平方向夹角正切值是23C.竖直平行极板间距离为35LD.12:1:2UU=【答案】ABD【解析】【详解】A.C点的速度方向水平,带电小球从C点到D点做平抛运动,竖
向方向有21132Lgt=带电小球从B点到C点的运动,逆向考虑,即从C点到B点的类平抛运动,设竖直方向加速度为a,则有222132Lat=CD和CB的水平位移分别为L和2L,由于水平方向做匀速直线运动,则有12:1:2tt=联立可得:1:2ag=由于考虑小球的重力,则有()2:1:2Eq
mgmg−=可得2:3:2Eqmg=可知在U2电场中电场力与重力大小之比为3:2,故A正确;B.由平抛运动的推论,速度反向延长线交于水平位移的中点,可知B点速度方向与上极板夹角的正切值为223tan3LL==故B正确;C.在竖直极板间,带电小球做初速度为零的匀加速直线运动,运动轨迹为直线,合外力
与速度同向,根据小球在B点的速度方向,可知1:3:2Eqmg=因为C点速度方向水平,带电小球从A点到B点,在竖直方向的速度变化量,与从B点到C点,竖直方向的速度变化量大小相等,由于竖直方向合外力之比为()2:2:1mgEqmg−=可得带电小球从A点到B点运动时间与从B点
到C点运动时间之比为:1:2ABBCtt=小球从A点到B点水平方向为匀加速直线运动,从B点到C点水平方向为匀速直线运动,则有2BxABABvxt=,2BCBxBCxvtL==联立可得2ABxL=可知竖直极板间距为2L,故C错误;D.由于
以上分析可知12:1:1EE=由UEd=,可得12::1:22LUUL==故D正确。故选ABD。二、实验题(共2小题,其中11题6分,12题10分,共16分)11.甲、乙同学分别测电阻R阻值的大小。(1)甲同学首先用欧姆表1挡粗测电阻值大小,如下图,电阻约为___________Ω。
乙同学继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)A.电压表V1(0~15V,内阻约15kΩ)B.电压表V2(03V,内阻约3kΩ)C.电流表A1(03A,内阻约0.2Ω)D.电流表A2(00.6A,内阻约1Ω
)(2)应选择电压表___________,电流表___________。(填器材前字母)(3)下列说法正确的是___________。A.电压表分流属于系统误差B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到右端C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0D
.多次实验可以减小系统误差【答案】(1)7##7.0(2)①.B②.D(3)AC【解析】【小问1详解】甲同学首先用欧姆表×1挡粗测电阻阻值大小,由图可知电阻大小读数为717xR==【小问2详解】[1]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小误差电压表应选
择量程为0~3V的电压表V2,即电压表应选择B;[2]整个回路中的最大电流约为4A0.57A7xEIR==则电流表应选择量程为0~0.6A是电流表A2,即电流表应选择D。【小问3详解】A.电压表分流属于系统误差,故A正确;B.为保护电路,实验开始前
滑动变阻器滑片应该调到左端,故B错误;C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,故C正确;D.多次实验可以减小偶然误差,故D错误。故选AC。12.有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品(如图1),电阻约为100Ω,为了测量其电阻率ρ,现提供以下实验器材:10分度的游标卡尺
、螺旋测微器,电流表A1(量程50mA,内阻r1为100Ω);电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω);电流表A3(量程1A,内阻r3约为0.1Ω);滑动变阻器R(20Ω,额定电流1A)、直流电源E
(12V,内阻不计)、圆柱体导体棒样品Rx、开关一只、导线若干。(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其示数L=______cm;用螺旋测微器测得该样品的直径如图3所示,其示数D=______m
m。(2)为了尽可能精确地测量样品电阻Rx,电路原理图如图4所示,图中甲电流表应选______;乙电流表应选______。(均选填“A1”“A2”或“A3”)(3)闭合开关,测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是____________。(4)根据(1
)(3)步测量数据字母,表示出电阻率ρ=______。【答案】①.6.05②.3.630##3.631##3.629③.A1④.A2⑤.电流表A1的读数I1,电流表A2的读数I2⑥.()211214IrDIIL−【解析】【详解】(1)[1]根据游标卡尺
的读数规则有6cm+5×0.1mm=6.05cm[2]根据螺旋测微器的读数法则有3.5mm+13.0×0.01mm=3.630mm(2)[3][4]实验器材中没有电压表,可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压,即电流表甲选择A1;乙电流表若选择A3
则量程过大,则应选A2即可。(3)[5]需要测量的物理量是电流表A1的读数I1,电流表A2的读数I2。(4)[6]由电阻定律可知2()2xLLRDS==由欧姆定律可知待测电阻阻值的1121xIrRII=−联立解得电阻率()211214IrDIIL
=−三、解答题(共3小题,其中13题10分,14题12分,15题16分)13.如图所示,电路中的电阻R1=1Ω,R2=12Ω,R3=4Ω,另有一输出电压恒为10V的测试电源。(1)当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压是多少?(2)当ab两端接通测试电源时,cd接理想电流表,电流表的读
数是多少?【答案】(1)8V(2)0.625A【解析】【小问1详解】当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,为3313410V8V14cdRUUERR====++【小问2详解】当ab两端
接通测试电源10V时,cd接理想电流表,总电流12.5AUIRR==+并并联部分电压7.5VUIR==并并理想电流表读数20.625AUIR==并14.两平行极板水平放置,间距合适,中间对齐各有一小孔,把两极板接入电路,已知
电阻R0=8Ω,R1=12Ω,R2=2Ω,电源内阻不计;当S1闭合,S2接R1时,一个带电量q=-2×10-3C,质量m=0.01kg的小球从距离下极板12cm处A点由静止释放,恰好穿过下极板,取重力加速度大小g=10m/s2。(1)求电源电动势;(2)当S2接R2时,小球从原位置释放,
穿过下极板时的动能。【答案】(1)10V(2)3810J−【解析】【小问1详解】静止释放小球到下极板过程,设两板电压为U1,由动能定理得22112110022mghUqmvmv−=−=−解得16Vm
ghUq==在电路中110.5AUIR==由闭合电路欧姆定律()1010VEIRR=+=【小问2详解】当S2接R2时,R2的电压为U2,有22022VEURRR==+由动能定理得2k0mghUqE−=−
解得3k810JE−=15.已知紧邻竖直极板左侧有一粒子源M,能发射初速度为零、电荷量q=1.6×10-5C、质量为m=3.2×10-11kg的正离子,正对发射源M右侧竖直极板中间有一小孔,两极板间U1=10V,粒子加速后可以通过小孔射入
一个偏转装置N,偏转装置N能使粒子离开装置右侧后在水平方向0°∼180°范围射出,且速度大小不变从面AFHD中间位置进入水平放置的正方形平行金属极板ABCD和FPQH之间,上极板和下极板的恒定电压为U2,已知板边长和板间距离均为L=20cm,如图所示(不计粒子重力)(1)要使
所有粒子都不能射出极板,求电压U2的范围;(2)要使所有粒子都能射出极板,求电压U2的范围;(3)在U2=10V的情况下,以F为原点O,以FP为x轴,以FA为y轴,求粒子从面FABP飞出的点的轨迹方程。【答案】(1)U2≤-80V或U2≥
80V(2)-16V≤U2≤16V(3)257480xy=−+【解析】【小问1详解】在加速电场U1中,根据动能定理21012Uqmv=31021010m/sUqvm==进入偏转U2电场,沿AD方向,恰好到达A点或D点,水平位移12
Lx=若向上偏212yat=,2UqamL=,10xtv=解得280VU=若向下偏两板电压280VU=−即两板电压U2≤-80V或U2≥80V【小问2详解】若均能飞出极板,则则水平位移大于P点(B、C、Q三点)射出水
平位移252xL=竖直方向位移222012UqxyLmv=解得216VU=两极板电压U2的范围216V16VU−【小问3详解】当U2等于10V时,在面FABP射出粒子坐标为(),xy,如图则水平位移3x2232L
xx=+竖直方向位移的的2323012xUqyLmv=解得2315804yx=+则粒子从面FABP飞出的点的轨迹方程23572480Lyyx=−=−+