山西省运城市2024-2025学年高二（上）11月期中物理试卷（解析版）

这是一份山西省运城市2024-2025学年高二（上）11月期中物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了8A等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，猎取食物。该电鳗的头尾相当于两个电极，在放电时产生的瞬间电势差可达800V。关于电势与电势差，下列说法正确的是（ ）
A. 电势差由电场本身决定，有正负之分是一个矢量
B. 、两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从点移到点静电力所做的功
C. 电势差与场强的关系式中，是指两点间的距离
D. 电势差是相对零电势点的，电势具有绝对性，与零电势点的选取无关
【答案】B
【解析】A．电势差由电场本身决定，不随零电势点的改变而改变，电势差是一个标量，但有正负之分，A错误；
B．根据电势差的定义式知，、两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从点移到点静电力所做的功，B正确；
C．公式中的是指两点所在等势面间的距离，C错误；
D．电势是相对的，是相对零电势点的，而电势差由电场本身决定，具有绝对性，与零电势点的选取无关，类似于高度差，D错误。
故选B。
2. 电流表的内阻是Rg=100Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这个电流表改装成量程为3V的电压表，正确的方法是（ ）
A. 应串联一个Ω的电阻
B. 应并联一个Ω的电阻
C. 应并联一个2900Ω的电阻
D. 应串联一个2900Ω的电阻
【答案】D
【解析】把电流表改装成电压表需串联一个电阻R，改装后
解得
即应串联一个2900Ω的电阻，故选D。
3. 如图所示，电源电动势，内电阻，定值电阻。两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球质量，带电量，不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片，小球恰能到达A板。重力加速度，则此时（ ）
A. 两极板间的电压为8V
B. 两极板间的电场强度大小为
C. 通过电阻的电流为0.8A
D. 滑动变阻器接入电路的阻值为
【答案】C
【解析】A．小球恰能从B到A
由动能定理可得
解得
故A错误；
B．两极板间的电场强度大小为
故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可得
解得
故C正确；
D．滑动变阻器接入电路的阻值为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变暗，L2变亮，电流表的读数变小。若只有一处故障，请分析发生的故障的可能是（ ）
A. R1断路
B. R2断路
C. R3短路
D. R4短路
【答案】B
【解析】没有发生故障前，等效电路如图所示：
A．若R1短路，发现灯L1不亮，则电路中总电阻减小，则总电流增大；由右侧部分总电阻没有变，则右侧电压将增大，电流表的读数变大，灯L2应变亮，不符合题意，故A错误；
B．若R2断路，则电路中电阻增大，则电路中的电流减小，由左侧部分总电阻没有变，则左侧电压将减小，则可知L1应变暗，根据闭合电路欧姆定律可知右侧部分两端的电压增大，灯L2电流变大，功率变大，灯L2应变亮，根据并联分流可得流过电流表的电流减小，所以电流表的读数变小，故B正确；
C．如果R3发生短路，电路的总电阻变小，电流变大，左侧电路的结构没有发生变化，则灯L1变亮，C错误；
D．若R4短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大，由左侧部分总电阻没有变，则左侧电压将增大，则可知L1应变亮，根据闭合电路欧姆定律可知右侧部分两端的电压减小，灯L2电流变小，功率变小，灯L2应变暗，根据并联分流可得流过电流表的电流增大，所以电流表的读数变大，故D错误。
故选B。
5. 光滑绝缘水平面上有电荷量为的试探电荷N和电荷量为的点电荷M，点电荷M固定于点。如图所示，试探电荷N在以点电荷M为焦点的椭圆轨道上运动，A、分别为试探电荷N距点电荷M最近和最远的点，。若取无穷远处的电势为零，则在N从A点第一次运动到点的过程中（ ）
A. 两电荷系统的电势能和动能之和不变
B. A点的电势比点的电势低
C. 试探电荷N在A点的速率是在点速率的2倍
D. 要使试探电荷N在点绕点电荷M做圆周运动，需给试探电荷N减速
【答案】A
【解析】A．试探电荷N绕点电荷M运动，仅有电场力做功，动能和电势能之和不变。故正确；
B．A点离正电荷较近，故A点电势高。故B错误；
C．类比开普勒第二定律
有
故
故C错误；
D．试探电荷N在点做向心运动，合外力大于所需向心力，要使试探电荷N在点绕点电荷M做圆周运动，需给试探电荷N加速。故D错误。
故选A。
6. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.6V，内阻为。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为12A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到52A。电表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机未启动时，车灯的功率为125W
B. 电动机启动时，车灯的功率为120W
C. 电动机启动时，电动机的输入功率为420W
D. 电动机启动时，电动机的热功率可能为450W
【答案】C
【解析】A．根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压
则车灯的功率
故A错误；
B．根据欧姆定律可知，车灯的电阻
电动机启动瞬间，车灯两端电压
车灯的功率
故B错误；
CD．此时电动机的输入功率
热功率一定小于，故C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，质量为、电荷量为的A粒子和质量为、电荷量为的B粒子，垂直电场方向进入电场中，都能从另一侧飞出电场。若两粒子在通过平行板时动能的增量相同，不计粒子重力，则A、B射入时的初动能大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有
竖直方向上做匀加速直线运动，有
由牛顿第二定律
由动能定理知电场力对粒子做的功等于粒子动能增量，则
由两粒子电场力做功（动能增量）相等及质量、电量关系，代入上式可得出结论：两粒子初速度相等，A粒子和B粒子射入时的初动能之比
二、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. 如图所示，一带负电小球N用绝缘柄固定不动，再将一个带负电小球M用一根不可伸长的轻质绝缘细线悬挂起来，小球M处于静止状态且悬点在小球N的正上方，若小球N缓慢失去电荷，发现悬线与竖直方向的夹角缓慢变小，两球均可看成点电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 细线对小球M拉力大小不变B. 细线对小球M的拉力大小增大
C. 小球N对小球M的斥力减小D. 小球N对小球M的斥力增大
【答案】AC
【解析】对小球M受力分析可知，小球只受三个力作用，分别是地球给的重力、细线给的拉力、小球N给的斥力，如图所示
根据力矢量三角形与长度三角形相似，可知
G、、均不变而减小，所以的大小不变，斥力的大小减小，故AC正确，BD错误。
故选AC。
9. 常用的计算机键盘每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。如图乙示意按键松手后键上升的过程，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容减小B. 电容器的电量增大
C. 图甲中电流从流向D. 电容器极板间的电场强度变小
【答案】ACD
【解析】A．在按键上升过程中，电容器两板间距增大，则由可知，电容器的电容减小，A正确；
B．两板电压一定，根据，可知电容器的电量减少，B错误；
C．电容器的电量减少，电容器放电，则图甲中电流从流向，C正确；
D．电容器两板间距增大，两板电压一定，极板间的电场强度变小，D正确。
故选ACD。
10. 在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离，待电路稳定后，与滑片移动前比较（ ）
A. 灯泡L变暗B. 电容器上的电荷量减小
C. 电源消耗的总功率变大D. 电阻两端电压变大
【答案】BC
【解析】AC．滑动变阻器的滑片向左移动一点，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
可知流过电源的电流增加，则由
可知电源的总功率变大，且流过灯泡的电流增加，灯泡L亮度。故A错误；C正确；
B．电源的路端电压
随着电流的增大而减小，即电容器电压减小将放电，电荷量将减小。故B正确；
D．电阻只有在电容器充放电时有短暂的电流通过，稳定状态无电流，则其两端的电压为零，保持不变。故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 实验室用下列方法测量一均匀金属圆柱体电阻率，其长度为，阻值约为。
（1）首先用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，由图可知其直径______。
（2）用如图乙所示的多用电表测其电阻，关于该多用电表的使用，下列说法正确的是_____（填字母）。
A. 使用前若指针未指在左侧零刻度，需要调节图中T旋钮使指针指到零刻度
B. 测量该电阻时，应将K旋钮调至位置
C. 将红、黑表笔短接，调节图中旋钮使电表指针对准电阻的“0”刻线
D. 若用电流挡测电流时，红表笔应接在电路中电势较低的位置
（3）正确操作后，指针位置如图丙所示，则该金属圆柱体电阻_____。
（4）该金属圆柱体电阻率可表示为_____。（用题中所给或测量的物理量的符号表示）
【答案】（1）3.748##3.749##3.750##3.751##3.752 （2）B （3）188##189##190##191##192 （4）
【解析】（1）螺旋测微器的读数为
（2）A．使用前若指针未指在零刻度，需要调节“指针定位螺丝”，即图中旋钮使指针指到零刻度，故A错误；
B．第二步要进行欧姆选挡，根据欧姆表的中值刻度和被测电阻的大小，可确定应选挡位，故B正确；
C．将红、黑表笔短接，调节图中旋钮使电表指针对准电阻的“0”刻线，故C错误；
D．多用电表测量时电流应从红表笔进黑表笔出，测电流时红表笔应接在电路中电势较高的位置，故D错误。
故选B。
（3）由表盘指针位置可读得电阻为
（4）由电阻公式
可得电阻率
12. 现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻。
（1）第一组采用图甲所示电路，小组成员经过多次测量，记录了多组电流表示数和电压表示数，并在图中画出了图像，如图乙所示。
①为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______（填字母）。
A.电流表，电压表
B.电流表，电压表
C.电流表，电压表
D.电流表，电压表
②根据图像可知，此干电池的电动势的测量值______V，内阻的测量值______Ω。（均保留小数点后两位）
（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，完成了对同一电池的测量。
①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数和电阻箱示数，通过研究图像的信息，得到电动势测量值，与内阻测量值，关于两组测量值的关系正确的是______（填字母）。
A. B. C. D.
②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，以电阻箱读数为横坐标、电流表读数的倒数为纵坐标绘制图像。图中实线代表忽略电流表内阻的情况，虚线代表不忽略电流表内阻的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是______（填字母）。
A.B. C. D.
【答案】（1）D 1.48 0.80（0.78~0.82） （2）C D
【解析】（1）[1]电动势约1.5V，电压表选择0~3V即可，根据题中描绘的图像可知，电流表的量程选用0~0.6A即可.
故选D；
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
结合图线有
图像的斜率的绝对值为内阻，则有
（2）[1]第一组采用的电路中将滑动变阻器的分流作为干路电流，实际测量的是电源和电压表并联组成的等效电源的电动势与内阻，使得测量值都偏小；第二组采用的电路中将电阻箱的分压作为路端电压，实际测量的是电源和电流表串联组成的等效电源的电动势和内阻，测得的电动势即为电动势真实值，测得的内阻也是电源内阻和电流表内阻之和，所以测量的内阻偏大，即有
，
故选C；
[2]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
电动势测量值与真实值相等，图像的斜率不变，而虚线中电流表内阻不可忽略，内阻测量偏大，图线与纵轴的截距变大。
故选D。
13. 如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为、带电荷量为的小球A在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球A、B可视为点电荷，静电力常量为。
（1）画出A球受力示意图；
（2）求A球受到绝缘丝线拉力的大小和受到库仑力的大小；
（3）求B球带电荷量。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】（1）带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力引力、重力以及绝缘丝线的拉力的作用，受力如图。
（2）带负电的小球A处于平衡状态，竖直方向
水平方向
解得球受到绝缘丝线的拉力
受到库仑力的大小
（3）根据库仑定律可得
解得B球带电荷量
14. 在如图甲所示的电路中，电源电动势为，、和为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，理想电流表示数为0.3A，求：
（1）此时、的电阻大小；
（2）消耗的电功率大小；
（3）电源内阻大小。
【答案】（1）， （2）0.9W （3）
【解析】（1）根据电路图可知，通过的电流，根据小灯泡的伏安特性曲线可知此时两端电压，则此时的电阻为
通过的电流为
根据小灯泡的伏安特性曲线可知此时两端电压，则此时的电阻为
（2）消耗的电功率大小为
（3）此时路端电压为
根据闭合电路欧姆定律可得
解得内阻为
15. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，示波管是电子示波器的心脏。在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上。在如图所示的示波管模型中，一个比荷为的带负电粒子从灯丝K发出（初速度不计），经加速电场加速后，从板中心孔沿中心线以速度射入平行板电容器之间水平偏转电场里偏转，穿出水平偏转电场后，再经过一段匀速直线运动最后打到荧光屏上的点。已知平行板电容器两极板间的电压为，板长为，两板间的距离为，两板右端到荧光屏的距离为，不计带电粒子重力。求：
（1）加速电场的电压；
（2）带电粒子从偏转电场射出时的侧移量和荧光屏上的距离；
（3）若平行板电容器与电源断开，两板上所带电量不变，仅增大两极板间距，该带电粒子仍能打到荧光屏上而显示亮点吗？请列式说明理由。
【答案】（1） （2）， （3）能，见解析
【解析】（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理可知
又，解得
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，如图
则垂直电场方向
沿电场方向
侧移量
联立解得
由几何关系可知
得荧光屏上的距离
（3）因两板上所带电量不变，根据，，，解得
若仅增大两板间的距离，可知板间场强不变，带电粒子在电场中的受力情况不变，则运动情况不变，故该带电粒子仍能打到荧光屏上而显示亮点。