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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_2024-2025高二(7-7月题库)_2024年12月试卷_1216河北省保定市定州市2024-2025学年高二上学期11月期中考试

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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 ,电流与电压成正比,与电阻成反比 B. 根据电流的定义式 ,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 ,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 ,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 ,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 ,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F、F,C、D上、下两根细线的拉力分别为 1 2 F、F,则下列表达式一定正确的是( ) 3 4 A. F=F,F=F B. F=F,F>F C. F=F,FF,F>F 1 2 3 4 1 3 2 4 1 3 2 4 1 4 2 3 【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 F=F=2mg 1 3 A和B带同种电荷,B受重力、下方细线向上的拉力F 和A对B向下的斥力,由平衡条件得 2 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 一定小于F,故AC错误,B正确; 3 D.若A对B向下的斥力等于小球重力 F=F 2 3 故D错误。 故选B 。 3. 《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R,酒精传感器电阻的电阻率随气体中酒精浓度的增大而 0 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R 的电流变大 0 D. 并联部分电压变化量与通过R 电流变化量的比值的绝对值减小 0 【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 ,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 R 的 0 电流变大,灯泡两端的电压 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R 电压变化量的大小,并联电压变化量与通 0 过R 电流变化量的比值的绝对值就是R 与电源内阻之和的大小,保持不变,故D错误。 0 0 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C =2C ,开关S 接通S 1 2 1 2 断开,给电容器C 充电;充完电以后断开S;接通S,直到电路稳定,以下说法正确的是( ) 1 1 2 A. S 接通S 断开,电容器C 充电过程两极板间的电压变大,通过R 的电流增加 1 2 1 1 B. S 接通S 断开,电容器C 上极板带正电荷,通过R 的电流由左向右 1 2 1 1 C. 断开S 接通S,C 两极板间电压降低,C 两极板间电压升高,通过R 的电流逐渐减小 1 2 1 2 2D. 断开S 接通S,最终C 两端的电压等于C 两端的电压,充电通过R 的电荷量是放电通过R 电荷量的2 1 2 1 2 1 2 倍 【答案】C 【解析】 【详解】A.S 接通S 断开,电容器C 充电过程两极板间的电压升高,稳定后电流为零,所以通过R 的电 1 2 1 1 流逐渐减小,故A错误; B.S 接通S 断开,电容器C 上极板带正电荷,形成顺时针充电电流,通过R 的电流由右向左,故B错误; 1 2 1 1 C.断开S 接通S,C 给C 充电,C 两极板间电压降低,C 两极板间电压升高,直到两极板电势相等,充 1 2 1 2 1 2 电结束,电流为零,通过R 电流减小,故C正确; 2 D.充电通过R 的电荷量 1 充电结束C 的电压等于C 的电压 1 2 充电通过R 的电荷量是放电通过R 电荷量的3倍,故D错误。 1 2 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ΔE,从A点出发经过B点,动能增加 ,若CD是与竖直方向夹角30°的直径,AB为水平直径, k 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 C. 该电场最小的电场强度 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 为恒力,在 的 作用下: 由动能定理,则C→D A→B 同理: C→O A→O 取CO中点M,则M→OA→M,F合做功为0,即AM垂直于 的方向,即 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 做功与N到D中 做功相等 B错误; CD.根据力的合成,当电场力与 垂直时,电场力取到最小值,即 如果从A点射入,小球沿 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A 、A 和两个电压表V 、V ,已知电流表A 1 2 1 2 1 的量程小于A 的量程,电压表V 的量程大于V 的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开 2 1 2 关, 为定值电阻,下列说法正确的是( ) A. V 指针的偏角大于V 指针的偏角 1 2 B. A 指针的偏角小于A 指针的偏角 1 2 C. V 的读数大于V 的读数,A 的读数小于A 的读数 1 2 1 2 D. 定值电阻 两端的电压等于V 与V 的读数之和,通过的电流小于A 的读数 1 2 1 【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A 的量程小于A 的量程,所以A 指针的偏角大于A 指针的偏角,故B错误; 1 2 1 2 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V 的量程大于V 的量程,V 的读数大于V 1 2 1 2 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,A 电流 1 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 电流小于A 的读数,故D正确。 1 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 ),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 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 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 方向向右 被挖小球原来在B点的场强大小 方向向右 带电球体剩余部分在B点的电场强度大小 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 的 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 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 D. 在P点,a、b的电阻均为10Ω 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.根据 图像可知,电阻a的阻值保持不变,大小为 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; 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 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 故D正确。 故选ABD。 9. 两个异种点电荷 、 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 ,质量为 (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 ,到C点速度为零,且 是 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 C. 带负电、 带正电,且 带电量是 带电量的4倍 D. A、B两点间的电势差 【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 , 由于带电小球带正电,则有 故B正确; C.由于离 越近电势越高,所以 带正电、 带负电;由B点的电场强度为零,且 是 和B的中 点,则有 可得 故C正确;D.带电小球在B点的动能为 ,根据动能定理可得 解得 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U,水平平行极板间电压为U,水平极板的长度为2L,两板间 1 2 高度差为L。小球恰好从右侧距离下极板 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U 电场中的电场力与重力大小的比为 2 B. 在B点速度方向与水平方向夹角正切值是 C. 竖直平行极板间距离为 D. 【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 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 联立可得 由于考虑小球的重力,则有 可得 可知在U 电场中电场力与重力大小之比为 ,故A正确; 2 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 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 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 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 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, 联立可得 可知竖直极板间距为 ,故C错误; D.由于以上分析可知 由 ,可得 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 阻值的大小。 (1)甲同学首先用欧姆表 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V( ,内阻约15kΩ) 1 B.电压表V( ,内阻约3kΩ) 2 C.电流表A( ,内阻约0.2Ω) 1D.电流表A( ,内阻约1Ω) 2 (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0 D. 多次实验可以减小系统误差 【答案】(1)7##7.0 (2) ①. B ②. 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 【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V,即电压表应选 2 择B; [2]整个回路中的最大电流约为 则电流表应选择量程为0~0.6A是电流表A,即电流表应选择D。 2 【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A(量程50mA,内阻r 为100Ω);电流表A(量 1 1 2 程100mA,内阻r 约为40Ω);电流表A(量程1A,内阻r 约为0.1Ω);滑动变阻器R(20Ω,额定电 2 3 3 流1A)、直流电源E(12V,内阻不计)、圆柱体导体棒样品R、开关一只、导线若干。 x (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 = ______mm。 (2)为了尽可能精确地测量样品电阻R,电路原理图如图4所示,图中甲电流表应选______;乙电流表 x 应选______。(均选填“A”“A”或“A”) 1 2 3 (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____________。 的 (4)根据(1)(3)步测量 数据字母,表示出电阻率ρ = ______。 【答案】 ①. 6.05 ②. 3.630##3.631##3.629 ③. A ④. A ⑤. 电流表A 的读数I ,电流 1 2 1 1 表A 的读数I ⑥. 2 2 【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A 与待测电阻并联测电压,即电流表甲选择 1 A;乙电流表若选择A 则量程过大,则应选A 即可。 1 3 2 (3)[5]需要测量的物理量是电流表A 的读数I,电流表A 的读数I。 1 1 2 2 (4)[6]由电阻定律可知由欧姆定律可知待测电阻阻值 联立解得电阻率 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R=1Ω,R=12Ω,R=4Ω,另有一输出电压恒为10V的测试电源。 1 2 3 (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R 两端的电压,为 3 【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 并联部分电压 理想电流表读数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R=8Ω, 0 R=12Ω,R=2Ω,电源内阻不计;当S 闭合,S 接R 时,一个带电量q=-2×10-3C,质量m=0.01kg的小球 1 2 1 2 1 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S 接R 时,小球从原位置释放,穿过下极板时的动能。 2 2 【答案】(1)10V (2) 【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U,由动能定理得 1 解得 在电路中 由闭合电路欧姆定律 【小问2详解】 当S 接R 时,R 的电压为U,有 2 2 2 2 由动能定理得解得 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U=10V,粒子加速后可以通过小孔射入 1 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U,已知板边长和板间距离均为L=20cm,如图所示(不计粒子重力) 2 (1)要使所有粒子都不能射出极板,求电压U 的范围; 2 (2)要使所有粒子都能射出极板,求电压U 的范围; 2 (3)在U=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 2 迹方程。 【答案】(1)U≤-80V或U≥80V 2 2 (2)-16V≤U≤16V 2 (3) 【解析】 【小问1详解】 在加速电场U 中,根据动能定理 1 进入偏转U 电场,沿AD方向,恰好到达A点或D点,水平位移 2若向上偏 , , 解得 若向下偏两板电压 即两板电压 U≤-80V或U≥80V 2 2 【小问2详解】 若均能飞出极板,则 的 则水平位移大于P点(B、C、Q三点)射出 水平位移 竖直方向位移 解得 两极板电压U 的范围 2 【小问3详解】当U 等于10V时,在面FABP射出 的粒子坐标为 ,如图 2 则水平位移 竖直方向位移 解得 则粒子从面FABP飞出的点的轨迹方程