2024届山东省垦利县第一中学等三校物理高二上期中经典试题含解析

2024届山东省垦利县第一中学等三校物理高二上期中经典试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，QA∶QB＝1∶8B．A带负电，QA∶QB＝1∶8C．A带正电，QA∶QB＝1∶4D．A带负电，QA∶QB＝1∶42、关于场强，下列说法中正确的是（）A．根据，场强E的大小与检验电荷的电荷量成反比B．根据，场强E的大小与检验电荷的电荷量成正比C．空间中某点的场强大小与是否存在试探电荷无关D．公式和适用于所有电场3、铜的摩尔质量为M，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为（）A．光速cB．C．D．4、如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0，则A．小球在B点时的速度最大B．从A到C的过程中小球的电势能一直增大C．小球从A到C的过程中，机械能先减少后增大D．小球在B点时的绳子拉力最大5、某实验小组在一次研究电磁感应的试验中，先后以速度v和3v匀速把一单匝正方形线圈拉出如图所示的有界匀强磁场区域，在先后拉出磁场的过程中()A．线圈中的感应电流之比B．线圈中的感应电流之比C．通过线圈某截面电荷量之比D．通过线圈某截面电荷量之比6、如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B．顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速度的粒子粒子质量均为m、电荷量均为+q，粒子重力不计．则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过C点（）A． B． C． D．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、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．当R增大时，路端电压也增大C．当干路电流I增大时，路端电压也增大D．因为U=E-Ir，所以当I增大时，路端电压减小8、如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转60°角，根据上述条件可求下列物理量中的()A．带电粒子的初速度B．带电粒子的比荷C．带电粒子在磁场中运动的半径D．带电粒子在磁场中运动的周期9、如图所示，电源电动势E=8V，内阻，标有"6V，9W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M内阻，则（）A．通过电源的电流为2A B．电动机的输出功率为2.5WC．通过电动机的电流为3A D．电动机的效率为75%10、一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10Ω，R2=120Ω，R3=40Ω。另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为75VD．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V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）如图所示，一个黑箱有A、B、C三个接线柱，已知黑箱内的电器元件只有两个，某同学利用多用电表电压挡测量，各接线柱间电压均为零，利用欧姆挡依次进行6次测量，将每次红黑表笔的位置、测得的阻值都填入表中。黑表笔BABCCA红表笔ACCABB阻值（kΩ）5.329.52∞∞由表中的数据可以判定：黑箱中的两个元件是_______；如有电阻，阻值是_____；如有二极管，二极管的正极接_____端（选A、B、C）。12．（12分）用伏安法测电阻时，已知待测电阻约是10Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是5000Ω，若要尽量减小实验的系统误差，则应该采用电流表__________法（填“内接”或“外接”），此时测量值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。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，边长为L=0.8m的正方形ABCD区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB方向以初速v0=2×105m/s射入电场，最后从C点离开电场．已知带电粒子的电量q=10-8C，质量m=10-16kg，不计粒子重力．（1）试判断电场强度的方向；（2）粒子从A点飞到C点所用的时间t；（3）电场强度E的大小．14．（16分）如图甲所示，真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L，两板上加有恒定电压后，板间可视为匀强电场．在t=0时，将图乙中所示的交变电压加在两板上，这时恰有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板正中间以速度v0水平飞入电场．若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出（粒子重力不计）．求：（1）两板上所加交变电压的频率应满足的条件．（2）该交变电压U0的取值范围．15．（12分）我国的航天事业取得了巨大成就，发射了不同用途的人造地球卫星，它们在不同的轨道上绕地球运行．若一颗质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h，已知引力常量G、地球质量M和地球半径R．（1）求地球对卫星万有引力的大小F；（2）根据开普勒第三定律可知，不同的卫星绕地球做匀速圆周运动时，它们的轨道半径r的立方和运动周期T的平方之比（）等于一个常量，求此常量的大小.

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】

AC、由平行四边形定则可知，A对C的力沿CA方向，指向A，又C带正电，所以A带负电，故A、C错误；BD、由几何关系得，解得，故B正确，D错误；故选B．2、C【解题分析】A、在电场中某点电场强度是不变的，则由电场强度的定义式，可知，检验电荷q所受的力与q的比值不随q的大小而变化，故A错误；BC、场强是反映电场本身强弱和方向的物理量，场强E的大小与检验电荷无关，故B错误，C正确；D、公式适用于真空中的点电荷电场，公式适用于匀电场，故D错误；故选C。3、D【解题分析】

设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,计算得出自由电子定向移动的速率.【题目详解】单位长度质量为;

单位长度原子数为;设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t根据电流定义可知：当通过的电流为I时，解得：故D对；ABC错；故选D4、B【解题分析】

小球受电场力、重力和绳子拉力作用，在复合场中摆动，当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一直线上时，小球处于等效最低点。据对称性可找出等效最低点的位置，从而判断在小球在B点时的速度、小球在B点时的绳子拉力是否最大。据电场力的方向，可得从A到C的过程中电场力做功的正负，判断从A到C的过程中小球的电势能的变化。据功能关系可得小球从A到C的过程中小球机械能的变化。【题目详解】AD：小球受电场力、重力和绳子拉力作用，在复合场中摆动，当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一直线上时，小球处于等效最低点。据对称性可知B点不是等效最低点，则球在B点时的速度不是最大，小球在B点时的绳子拉力不是最大。故AD两项错误。BC：据小球的摆动情况知，小球所受电场力的方向水平向右，则从A到C的过程中小球所受电场力一直做负功，从A到C的过程中小球的电势能一直增大。据功能关系可得小球从A到C的过程中小球机械能变化等于电场力做的功，则从A到C的过程中小球的机械能一直减小。故B项正确，C项错误。【题目点拨】本题是复合场中等效最低点的问题，带电物体在电场中圆周运动的问题，常利用等效最低点的特点与电场力做功与电势能和机械能变化关系来分析解决。5、B【解题分析】

AB．先后以速度v和2v匀速把一单匝正方形线圈拉出有界匀强磁场区域，根据E=BLv，知感应电动势之比2：2，感应电流，则感应电流之比为2：2．故A错误，B正确。CD．根据，知通过某截面的电荷量之比为2：2．故CD错误。6、C【解题分析】

粒子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示：

所有圆弧所对圆心角均为60°，所以粒子运行半径：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），则的粒子不能到达C点，故ABD不合题意，C符合题意。故选C。【题目点拨】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒子的运动轨迹是解题的关键，应用数学知识求出粒子的可能轨道半径，应用牛顿第二定律求出粒子的速度即可解题．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、BD【解题分析】

A．电源电动势不变，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小。故A错误。B．当R增大时，I减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而应由U=E-Ir分析，E，r不变，I减小，得到U增大。故B正确。C．当I增大时，说明R减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而由U=E-Ir分析，E，r不变，I增大，得到U减小。故C错误。D．根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，I增大时，路端电压U减小。故D正确。8、BD【解题分析】画出粒子的运动轨迹，如图实线所示：B、由几何知识得到，轨迹的圆心角，则粒子穿过此区域的时间为，，而，粒子的比荷为，B、t均已知，则比荷、周期可求出，故BD正确；

A、设磁场圆形边界的半径为R，粒子轨迹的半径为r，则由几何知识得到，，又，由于R未知，则r，v都无法求出，故AC错误．点睛：本题是带电粒子在有界的磁场中运动的问题，关键是画出粒子运动轨迹，运用几何知识研究粒子轨迹的半径和圆心角．9、AB【解题分析】

A．灯泡正常发光，则有则电源内阻的电压由欧姆定律得流过电源的电流故A正确；BC．通过灯泡的电流则通过电动机的电流为灯泡的电压为电动机两端电压，电动机总电功率电动机发热功率热电动机的输出功率输出热故B正确，C错误；D．电动机的效率故D错误；故选AB。10、AD【解题分析】

A.当端短路时，间电路的结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为：故A正确；B、当端短路时，之间电路结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为：故B错误；CD、当两端接通测试电源时，两端的电压等于电阻两端的电压，则有：故C错误，D正确。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、二极管、定值电阻2kΩB【解题分析】

[1][2][3]对电阻来讲，无论表笔怎么接，数值都不变，由上表可知AC之间接电阻，且阻值为2kΩ；对二极管来讲，正向电阻较小，而反向电阻较大，由上表可知，BA和BC间的读数知二极管接在BA之间，且正极接在B点，故黑箱中的两个元件是二极管、定值电阻。12、外偏小【解题分析】

本题的关键是根据欧姆定律可知，伏安法实验中，电流表内外接法的选择方法是：若满足RVRx＞R【题目详解】根据RVRx=5000＞RxRA=0.1，可知电流表应用外接法；测量值为【题目点拨】本题关键分析清楚电流表内、外接法的误差来源，然后根据实际数据选择误差较小的接法，注意明确“大内偏大，小外偏小”的正确应用．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、(1)电场强度方向竖直向下(2)(3)1×103N/C【解题分析】（1）电场强度方向竖直向下．（2）粒子从A点飞到C点所用的时间：（3）沿AD方向，小球做匀加速直线运动：L=at2根据牛顿第二定律：qE=ma代入数值，解得：E==1×103N/C14、（1）nv0L（其中n=1，2，3，…）；（2）U0≤2nmd【解题分析】

（1）粒子水平方向做匀速直线运动，水平分速度为v0；竖直方向沿着同一方向做加速度周期性变化的运动，速度时间图象如图所示：

要使粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，竖直分速度为零，即恰好在整数倍周期时刻飞出，即：Lv0=nT

f=