2024届河南省顶尖名校物理高二第一学期期中统考试题含解析

2024届河南省顶尖名校物理高二第一学期期中统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在如图所示的电路中，输入电压U=8V，灯泡L标有“3V6W”字样，M为电动机．若灯泡恰能正常发光时，电动机的输入电压是A．3V B．5V C．8V D．11V2、如图所示，由粒子源发出的带正电的粒子经过同一加速电场A加速后，形成粒子束进入同一偏转电场B中偏转。已知粒子源发出的粒子中包括有一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子，这些粒子离开粒子源时的初速度可视为零，空气阻力粒子的重力及粒子之间的相互作用力均可忽略不计。下列说法正确的是（）A．它们始终为一股粒子束B．它们会分离为两股粒子束C．它们会分离为三股粒子束D．它们会分离为无数股粒子束3、在如图各种电场中，A、B两点电场强度相等的是（）A． B．C． D．4、北京正负电子对撞机的储存环是长240m的近似圆形轨道，当环中的电流强度为10mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为（）A．5×1011 B．5×1019 C．10×l0﹣3 D．10×1035、在电场强度为E的匀强电场中，沿电场方向放置带电量为q的等量异种电荷A、B如图，A受电场力恰好为零，则下列说法正确的是A．B受电场力方向向右B．A带正电，B带负点C．B受的电场力一定也为零D．B受的电场力为2Eq6、如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应()A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点二、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、一带电粒子垂直于电场方向射入电场，经电场后的偏转角与下列因素的关系是：（）A．偏转电压越高，偏转角越大 B．带电粒子的质量越大，偏转角越大C．带电粒子的电量越少，偏转角越大 D．带电粒子的初速度越大，偏转角越小8、如图所示的电路中，AB两端的电压U恒为14V，灯泡L标有“6V

12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，且电机能运转，则以下说法正确的是（）A．电动机的输入功率是128WB．电动机的输入功率是16WC．电动机的热功率是2.0WD．整个电路消耗的电功率是30W9、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s10、如图所示，电阻R1和R2的伏安特性曲线把第一象限分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域。现将R1和R2串联在电路中，串联后总电阻为R，下列关于R1和R2大小关系和R的伏安特性曲线说法中正确的是（）A．R1<R2B．R1>R2C．R的伏安特性曲线在Ⅰ区域D．R的伏安特性曲线在Ⅲ区域三、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）在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表变化不明显，原因是________，从而影响测量值的精确性。（2）为了提高实验的精确度采用（b）所示电路，提供器材：A．量程3V和15V的双量程电压表VB．量程0.6A和3A的双量程电流表AC．定值电阻R0（R0=1.5Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω）E．滑动变阻器R2（0～200Ω）F．开关S和一些导线．①图（b）电路中，加接电阻R0有两方面的作用：一是方便实验操作和数据测量；二是_____。②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_______（填R1或R2）。③实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图（c）所示，则新干电池的内阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）。12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3V，内阻约2Ω)，保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作U­I图线(U、I都用国际单位)；(iv)求出U­I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电流表最好选用________．A．电压表(0～3V，内阻约15kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)C．电流表(0～200mA，内阻约2Ω)D．电流表(0～30mA，内阻约2Ω)(2)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．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）水平放置的平行金属板AB间的距离d=2．2m，板长L=2．3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=2．5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U2=2．2×222V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=2．2×22-7kg，电荷量q=2．2×22-2C，速度大小均为v2=2．2×22（2）求粒子在电场中的运动时间；（2）求t=2时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移；（3）若撤去挡板，求荧光屏上出现的光带长度。14．（16分）在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．求：（1）电动机两端的电压；（2）电源输出的电功率．15．（12分）在如图所示的甲、乙电路中，电源的电动势E=3V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω，电动机的内阻R内=2.0Ω，求：（1）甲图中闭合开关S后，电阻R的功率；（2）乙图中闭合开关S后，电路中的电流为0.5A，电动机的热功率及输出功率；

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、B【解题分析】

输入电压U=8V，小灯泡额定电压为3V，正常发光，说明小灯泡的电压为3V，由于小灯泡和电动机串联,故电动机的电压：；故ACD错误，B正确；2、A【解题分析】

设加速电压为U1，偏转电压为U2，极板的长度为L，间距为d；离子经过同一加速电场由静止加速后，在加速电场中，根据动能定理得：，在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间，偏转距离，联立以上各式得：，y与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合，所以它们不会分成三股，而是会聚为一束射出，故A正确，BCD错误。3、C【解题分析】

A．该图中A、B两点场强大小相同，方向不同，选项A错误；B．该图中A、B两点场强大小不相同，方向相同，选项B错误；C．该图中A、B两点场强大小相同，方向相同，选项C正确；D．该图中A、B两点场强大小不相同，方向也不同，选项D错误；故选C。4、A【解题分析】试题分析：根据电子转一圈的时间，求出在该时间内通过圆形轨道某一横截面的电量，即为整个环中电子的电量．再除以一个电子的电流，即为整个环中电子的数目．解：电子转一圈的时间为：t==s=8×10﹣6s．整个环中电子的电量为：Q=It=10×10﹣3×8×10﹣6C=8×10﹣8C．所以电子的数目为：n===5×1011（个）．故A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】解决本题的关键掌握电流的定义式I=，会根据公式求出某段时间内同过横截面的电量．5、C【解题分析】

A受到的电场力为零，则A受到匀强磁场的力与电荷B的力等大反向。B受到匀强电场的力与A受到匀强磁场的力等大反向，B受到电荷A的力与A受到电荷B的力等大反向，所以B受到的电场力为零。A.B受电场力方向向右。与结论不符，故A错误；B.根据已知条件，无法判断A、B带电的正负。故B错误；C.B受的电场力一定也为零。与结论相符，故C正确；D.B受的电场力为2Eq。与结论不符，故D错误。6、C【解题分析】

小球a处于平衡状态，受力平衡，合力为零，小球受重力，一定向下，小球受到的支持力的方向与斜面垂直，所以重力与支持力的合力的方向一定沿斜面向下。根据平衡条件可知，库仑力必须有沿斜面向上的分力小球a才能平衡，即库仑力的方向在直线aB的右侧。A．负电荷放在A点时，负电荷与a之间为静电引力，库仑力的方向由a指向A，该库仑力有沿斜面向下的分力，所以小球不可能平衡，故A错误；B．正电荷放在B点时，电荷与a之间为静电斥力，库仑力的方向由B指向a，该库仑力垂直于斜面向上，所以小球不可能平衡，故C错误；C．负正电放在C点时，它们之间为静电引力，库仑力的方向由a指向C，该库仑力有沿斜面向上的分力，所以小球可以处于静止状态，故C正确；D．正电荷放在C点时，电荷与a之间为静电斥力，库仑力的方向由C指向a，该库仑力有沿斜面向下的分力，所以小球不可能平衡，故D错误。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、AD【解题分析】

设偏转电压为U，知匀强电场的电场强度为：，粒子在偏转电场中的运动时间为：，则偏转角的正切值为：，则A．偏转电压越高，则偏转角越大．故A正确．B．带电粒子的质量越大，则偏转角越小．故B错误．C．带电粒子的电量越小，偏转角越小．故C错误．D．带电粒子的初速度越大，则偏转角越小．故D正确．8、BC【解题分析】试题分析：灯泡额定电是6V，额定功率是12W，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点可以求出电动机的电压，由电功率公式可以求出电机总功率与热功率，进一步求出电动机的输出功率；由电功率公式可以求出电路总功率．因为小灯泡恰好正常发光，则其两端电压为，因为灯泡串联在电路中，所以电路中的电流为，又因为灯泡和电动机串联，所以电动机两端电压为，故电动机输入功率为，A错误B正确；电动机的热功率为，C正确；整个电路消耗的电功率为，D错误9、BD【解题分析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=6×10410、AD【解题分析】

AB．根据可知，I-U图像的斜率越大，则电阻越小，可知R1<R2，选项A正确，B错误；CD．两电阻串联后的总电阻R比R1和R2都大，对应I-U图像的斜率更小，则R的伏安特性曲线在Ⅲ区域，选项C错误，D正确。故选AD。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、新电池内阻比较小保护电流表和电源R10.29【解题分析】

（1）[1]．根据U=E-Ir可知，由于新电池时内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小；（2）①[2]．加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）；②[3]．因干电池电流较小，故应选量程I=0.6A，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为：所以变阻器应选R1；③[4]．根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+I（r+R0）整理可得：U=-（r+R0）I+E，根据函数斜率的概念应有：解得r=0.29；12、Ckak-R2【解题分析】

(1)[1]通过电路的最大电流约为所以电流表选择C项即可．(2)[2][3]由图示电路图可知，电源电动势：则：U-I图象的斜率：k=R2+r则内阻r=k-R2令U=0，则有：由题意可知，图象与横轴截距为a，则有：解得：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、（2）（2）（3）2．295m【解题分析】试题分析:（2）进入电场的粒子在水平方向不受力，做匀速