湖北省浠水县实验中学2024届物理高二上期中经典试题含解析

湖北省浠水县实验中学2024届物理高二上期中经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：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、下列说法正确的是（）A．公式适用于求一切电场中某点的电场强度B．公式只适用于求真空中某点的电场强度C．公式适用于一切点电荷周围某点的电场强度D．公式适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中任意两点间的距离2、一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（）A． B． C． D．3、如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场．有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为．则点电荷运动到负极板的过程A．加速度大小为B．所需的时间为C．下降的高度为D．电场力所做的功为4、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变。C．若只将交变电压的周期变为2T，仍能用此装置持续加速质子D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为5、平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离．下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E随两极板间距离d的变化关系，正确的是()A． B．C． D．6、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）A．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B．加5V电压时，导体的电阻是0.2ΩC．加12V电压时，导体的电阻是8ΩD．该元件为非线性元件，所以欧姆定律不适用二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、一交流电流的图象如图所示，由图可知A．该交流电流瞬时值表达式为i=10B．该交流电流的频率为50HzC．该交流电流的最大值为10D．用电流表测该电流其示数为108、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，阻值均大于r，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中A．电压表示数变大B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多D．电源的输出功率变大9、图中实线是一簇等差等势面，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是A．带电粒子所带电荷的电性B．带电粒子在a、b两点的加速度大小何处更大C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．a、b两点的电势何处较大10、在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)．在电场中c、d为x轴上关于原点对称的两点，O为坐标原点，下列结论正确的是()A．a、b处为异种点电荷B．c、d两点电场强度相同，但c点电势更高C．若将一负电子从c点移到d点，其电势能增大D．O点处电势等于零，电场强度也等于零三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材:A．电池组(3V，内阻10Ω)；B．电流表(0～3A，内阻0.0125Ω)；C．电流表(0～0.6A，内阻0.125Ω)；D．电压表(0～3V，内阻3kΩ):E.电压表(0～15V，内阻15kΩ,)；F.滑动变阻器(0～50Ω，额定电流1A)；G.滑动变阻器(0～5000Ω，额定电流0.3A)；H.开关、导线(1)上述器材中电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选_____(填写各器材前的字母代号);(2)实验电路应采用电流表_____接法(填“内”或“外”);(3)该实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=____A，U=____V;（4）在测定该金属导线的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直径d＝________mm.12．（12分）在“测量金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表(量程0～3V，内阻约为15kΩ)B．电压表(量程0～15V，内阻约为75kΩ)C．电流表(量程0～3A，内阻约为0.2Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约为1Ω)E．变阻器R1(0～10Ω，0.6A)F．变阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G．电池组E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H．开关S，导线若干(1)若实验中用多用电表粗测待测电阻阻值，表盘中指针如下图所示，待测电阻阻值为___________．(2)为了减小实验误差，应选用的实验器材有____________(填器材前面的序号)．(3)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径，测量结果如图所示，该金属丝的直径为__________mm，长度为___________cm.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，质量为m的金属棒长为L1，棒两端与长为L2的细软金属线相连，吊在磁感应强度B、竖直向上的匀强磁场中．当金属棒中通过稳恒电流I后，金属棒向纸外摆动，摆动过程中的最大偏角θ＝60°．求：(1)金属棒中电流大小和方向；(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值．14．（16分）一质量为的带电小球以速度沿竖直方向从点垂直进入匀强电场中，如图所示，经过一段时间后到达点，其速度变为水平方向，大小仍为，重力加速度为，求：(1)小球带电情况（电性和电荷量大小）；(2)小球速度的最小值。15．（12分）电动自行车因其价格相对于摩托车低廉且污染小，受到了广大群众的喜爱。某电动自行车的铭牌如右表所示：当此电动自行车正常工作时，问：(1)此车所装电动机的线圈电阻是多少？(2)此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率；(3)一个质量为65kg的人骑着此车，如果电动自行车所受阻力为车和人总重量的0.03倍，则在平直的公路上行驶的最大速度是多大？(g取10m/s2)

参考答案一、单项选择题：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、A【解题分析】A、是电场强度的定义式，运用比值法定义，运用于一切电场，故A正确，B错误；

C、公式只适用于真空中的点电荷产生的电场，故C错误；

D、公式适用于求匀强电场的电场强度，d表示匀强电场中两点间沿场强方向的距离，不是任意两点间的距离，故D错误。点睛：关于场强的三大公式，要从公式适用的条件、各个量的准确含义等方面加深理解。2、D【解题分析】试题分析：对A、对于正弦式电流，有效值：．根据焦耳定律得：；对B、对于正弦式电流，有效值：．根据焦耳定律得：；对C、根据焦耳定律得：Q3＝I1RT＝1．15RT对D、对于方波，根据焦耳定律得：；故选D。考点：交流电的有效值【名师点睛】此题是对有效值概念的考查；解题时根据焦耳定律Q=I1Rt求解热量，其中I是有效值，对于正弦式电流有效值与峰值是倍关系．对于方波，直接根据焦耳定律求解热量。3、B【解题分析】

点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误．综上所述本题答案是：B【题目点拨】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度．4、D【解题分析】

回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。【题目详解】A项：根据得，则最大动能，与加速电压无关，故A错误；B项：若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B错误；C项：若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与，所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故D正确。故选：D。【题目点拨】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能。5、C【解题分析】

根据电容器公式C=ξS4πkd可知，d变大，则C变小，且成反比，所以A错．充好电之后断开电源，则Q保持不变，所以B错．根据C=QU可知，C变小，Q不变，所以U应变大，所以D错．C=ξS6、C【解题分析】A：导体电流-电压图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数；由图可知，随着电压的增大，点与原点连线的斜率变小，导体的电阻不断变大。故A项错误。B：加5V电压时，导体的电流是1.0A，导体的电阻。故B项错误。C：加12V电压时，导体的电流是1.5A，导体的电阻。故C项正确。D：该元件为非线性元件，能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻。故D项错误。点睛：导体电流-电压图线上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，不是图线切线斜率表示电阻的倒数。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、BC【解题分析】从图中可知该交流电的周期为T=0.02s，故频率为f=1T=50Hz，最大值为im=102A，电流表测量的是有效值，故电流表示数为I=i8、AD【解题分析】

在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据Q=CU可知所带电荷量的变化；根据干路电流与通过R2的电流变化情况，分析电流表的变化．a点的电势等于R2两端的电压．根据外电路电阻与内阻的关系，判断电源的输出功率的变化。【题目详解】A.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，并联电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律，内电压增大，R1两端电压增大，可知并联部分电压减小，流过R2的电流减小。由于干路电流I增大，所以流过R3的电流增大，电流表示数增大，故B错误；C.电容器与电阻R2并联，电压相等，根据Q=CU，电容器C所带电荷量减小，故C错误；D.当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，外电路电阻越接近内阻，电源的输出功率越大。由于R1、R2阻值均大于r，外电路电阻大于内阻，现外电路总电阻减小，电源的输出功率增大，故D正确。故选：AD。9、BC【解题分析】

AD、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，无法确定粒子在a、b两点的电势何处较大，故A、D错误；B、根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，故B正确；C、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，速度减小，所以a点速度大于b点速度，故C正确；故选BC。【题目点拨】粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性；根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱，进而判断电场力的大小；根据电场力做功情况，判断动能和电势能的变化，当电场力做正功时，电荷的电势能减小，动能增大；当电场力做负功时，电荷的电势能增大，动能减小。10、ABC【解题分析】

A．根据给出的E-x图象可知，在a处为正电荷，在b处为负电荷，故A正确；B．根据点电荷产生的场强，根据场强的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d，故c点电势高，故B正确；C．将一负电子从c点移到d点，电场力做负功，所以电势能增大，故C正确；D．因为a、b处为异种点电荷，在y轴上点的电势为零，所以O点的电势为零，但是场强不为零，故D错误．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、(1)CDF(2)外(3)0.482.20(4)0.622【解题分析】（1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式R=U/I，电压表和电流表选择的原则是在保证仪表安全的情况下，指针偏转角度尽可能大，根据电源的电动势为3V，电压表的量程应选3V，即选D；电流I=U/R，约为0.6A，故应选C；滑动变阻器的选择原则是保证安全的情况下，调节要方便，由于待测电阻较小，故滑动变阻器应选F。（2）由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，故应选择电流表外接法。（3）电流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，故电流表示数为0.48A；电压表的量程是3V，最小分度是0.1V，故电压表的示数为2.20V。

（4）螺旋测微器固定尺的读数为0.5mm，螺旋尺读数为12.2×0.01mm=0.122mm，故螺旋测微器的读数为0.622mm。12、6ΩADEGH4.7005.015【解题分析】

（1）根据欧姆表读数方法读出电阻值；（2）根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，根据该电流选择电流表与滑动变阻器；（3）根据游标卡尺的读数方法和螺旋测微器读数方法读出电阻丝长度和直径。【题目详解】（1）待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，所以多用电表选×1档。由图可知，待测电阻阻值为6Ω；（2）伏安法测电阻,需要：G、电池E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)；H、开关S，导线若干；为了减小实验误差，电压表、电流表指针应超过满偏的一半。由于电源电动势为3V，所以电压表应选A(量程0～3V，内阻约为15kΩ)；根据欧姆定律I=U/R，电流的最大值约为0.5A，所以电流表应选D(量程0～0.6A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器F的额定电流太小，因此滑动变阻器应选E.变阻器R1(0∼10Ω,1.0A)；即需要的实验器材有：ADEGH；（3）螺旋测微器的固定尺刻度为4.5mm，螺旋尺刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，故金属丝的直径为4.5+0.200=4.700mm；游标卡尺的主尺刻度为50mm，游标尺刻度为3×0.05mm=0.15mm，故金属丝的长度为50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案