2024届湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学物理高二第一学期期中统考试题含解析

2024届湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学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、如图所示，甲、乙、丙三个逻辑电路的符号分别表示（）A．“与”门、“或”门、“非”门 B．“与”门、“非”门、“或”门C．“或”门、“与”门、“非”门 D．“或”门、“非”门、“与”门2、利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显3、如图所示的门电路符号，下列说法中正确的是()A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门D．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门4、如图所示为某粒子分析器的简化结构．一束带电粒子从A小孔特定的角度和初速度射入平行板电极P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q极板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子束能从Q极板上B孔射出（不计粒子重力和粒子间的相互影响）．下列操作中可能实现的是（）A．先断开开关S，再适当上移P极板B．先断开开关S，再适当左移P极板C．保持开关S闭合，适当上移P极板D．保持开关S闭合，适当左移P极板5、电源的两个重要参数分别是电动势E和内电阻r．对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值．现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示．设新的等效电源的电动势为E′，内电阻为r′．试根据以上信息，判断下列说法中正确的是()A．甲图中的，r′=R+rB．甲图中的，r′=R+rC．乙图中的E′=E，D．乙图中的，6、三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，如图所示连接在电路中，若R2消耗的电功率为2W，那么这段电路消耗的总电功率为（）A．6W B．9W C．12W D．15W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、传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器与灵敏电流表（电流从正接线柱流入指针向右偏转）和电源串联成闭合电路，在待测压力增大过程中，以下说法正确的是A．电容器的电容将减小 B．电容器的电荷量将增加C．灵敏电流表中有向左的电流 D．灵敏电流表中有向右的电流8、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5Ω.当开关S闭合后()A．L1的电阻为Ω B．L1消耗的电功率为7.5WC．L2的电阻为7.5Ω D．L2消耗的电功率为0.3W9、如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁的两个磁极上方，导线可以自由地沿各个方向移动或转动，如果电流方向自左向右，导线的右端垂直纸面向里转，则（）A．转到与纸面垂直后导线再向下移动B．导线在转动过程的同时就向下移动C．磁铁右端的磁极是N极D．磁铁左端的磁极是N极10、一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它可能出现的运动状态是()A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动三、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）成都七中实验室新进了一批金属丝，每卷长度L=10m，阻值约为150Ω，高二物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测岀金属丝的直径如图所示，然后在实验室找来了下列器材：待测金属丝1卷电源E（电动势4.5V，内阻r≈0.5Ω）电流表A1（量程10mA，内阻RA1=50Ω）电流表A2（量程30mA，内阻RA2≈30Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为5000Ω）定值电阻R3=10Ω定值电阻R4=400Ω开关一个、导线若干(1)螺旋测微器测出金属丝的直径d=________mm。(2)滑动变阻器应选用________，定值电阻应选用________。(3)为了精确的测量金属丝的电阻率，请在方框中画出实验电路图。（________）(4)连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，以I1为横坐标，I2为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则金属丝的电阻率可以表示为_______（用题中给出的字母表示）12．（12分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A，内阻约0.5Ω)电阻箱R0(0～9999.9Ω)滑动变阻器R1(阻值0～5Ω，2A)滑动变阻器R2(阻值0～200Ω，1A)学生电源E(电动势4V，内阻不计)开关S及导线若干．（1）关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择_______A．分压式连接B．限流式连接（2）为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择________A．安培表内接法B．安培表外接法（3）实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到4伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至_________Ω，并与题中所给电压表___________.(选填“串联”或“并联”)（4）请在方框中画出该实验的电路图______．（5）为操作方便，实验中滑动变阻器应选择_______(选填R1或R2)．你的选择理由是___________.（6）实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)（7）现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E0(电动势4V，内阻1．0Ω)和一阻值为9Ω的定值电阻连接成如图（b）所示电路．此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为_________V（结果保留两位有效数字）．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）一条长为L的细线一端固定在O点，另一端系着质量为m，带电量为-q的小球，整个装置处于足够大的水平方向的匀强电场中，静止于A点，此时细线与坚直方向成450角，如图所示，现将小球沿圆周移动到O点的正止方B点，然后由静止释放。(1)求电场的大小和方向(2)小球运动到与O等高的C点时，求其速度的大小和方向。(3)求小球回到A点时的细线所受的张力。14．（16分）如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内，圆管的圆心为0，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，AB＝2L，圆环的半径rL（圆管的直径忽略不计），过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点，在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于，圆心0正上方的P点有一质量为m、电荷量为﹣q（q＞0）的绝缘小物体（可视为质点），PC间距为L．现将该小物体无初速度释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动，重力加速度用g表示。（1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？（2）小物体到达A点时速度的大小？（3）小物体由P点运动到B点的时间为多少？15．（12分）如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=0.10m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E=1.0×104N／C，现有质量m=0.20kg，电荷量q=8.0×10—4C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知SAB=1.0m，带电体与轨道AB、CD的动摩擦因数均为0.1．假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．(取g=10m／s2)求：(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；(2)带电体最终停在何处：(3)带电体到达C点后经多长时间停止运动．

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】

甲为“与”门符号，乙为“或”门符号，丙为“非”符号，A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2、D【解题分析】

A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；

B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B正确；

C、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；

D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误．【题目点拨】根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化．3、D【解题分析】

根据题意可知：甲为甲为“非”门符号，乙为“或”门符号，丙为“与”符号。A.甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门，与分析结果不符，故A错误。B.甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门，与分析结果不符，故B错误。C.甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门，与分析结果不符，故C错误。D.甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门，与分析结果相符，故D正确。4、C【解题分析】

根据开关闭合与断开两种情况，当闭合时，电压不变，变化极板间距，导致电场强度变化，再根据牛顿第二定律，结合运动学公式，即可求解；

当断开时，电量不变，根据，从而根据正对面积来确定电场强度变化，从而求解．【题目详解】A、当断开开关S，则极板间电量不变，那么极板间电场强度，随着极板正对面积变化而变化，与极板间距无关，故A错误；B、当断开开关，同理，当左移P极板时，极板间的电场强度增大，那么带电粒子在极板间运动的时间减小，则射程将更小，故B错误；C、当保持开关S闭合，极板间的电压不变，根据，当适当上移P极板时，则极板间的电场强度减小，那么带电粒子在极板间运动的时间增大，则射程将更大，故C正确；D、当保持开关S闭合，同理，适当左移P极板，极板间的电场强度不变，则射程不变，故D错误；故选C．【题目点拨】考查极板上下移动，及左右移动，与极板间的电场强度变化的关系，掌握增大射程与电场力的关系是解题的关键．5、D【解题分析】电源的电动势等于外电路断路时的路端电压，则对甲图可知,,选项AB错误；图乙中，;，故选项C错误，D正确；故选D.6、C【解题分析】

ABCD．设两端的电压为,流过的电流为，则两端的电压和流过的电流分别为和，即消耗的电功率为；流过的电流为，两端的电压为，即消耗的电功率为。所以这段电路消耗的总功率ABD错误，C正确。故选C。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、当待测压力增大时，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式分析得知，电容增大，故A错误．B、电容两端电势差不变，根据可知，电容器的电荷量将增加，故B正确．CD、由于电容器上极板带正电，则电路中形成逆时针方向的充电电流，故灵敏电流表的指针向右偏．故D正确，C错误．故选BD．8、CD【解题分析】

电源电动势为3.0V，内阻不计，路端电压为3V．L1和两端的电压为3V，由图可知，此时的电流为0.25A，所以电阻值：，故A错误．

由伏安特性曲线可以读出L1和两端的电压为3V，由图可知，此时的电流为0.25A，L1消耗的电功率为：P=UI=3.0×0.25=0.75W，故B错误．在乙图上做出电阻R的伏安特性曲线如图，

由于R与L2串联，所以二者的电流值是相等的，由图可以读出，此时二者的电压都是1.5V时，二者电压的和等于3.0V，此时的电流值是0.2A．所以，故C正确；L2消耗的电功率为：P′=U′•I′=1.5×0.2=0.3W，故D正确．故选CD.【题目点拨】在分析电阻的I-U与U-I图线问题时，关键是搞清图象斜率的物理意义，也就是说是K=，还是K=R．对于线性元件，，但对于非线性元件，．9、BD【解题分析】

根据如图所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况，将导线AB从两极的中间O分成两段，电流方向自左向右，导线的右端垂直纸面向里转，根据左手定则可以判断磁铁左端的磁极是N极；根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况.如图所示，导线AB此时所受安培力方向竖直向下，导线将向下运动.由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动.A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意．10、BCD【解题分析】

一带电粒子在电场中只受电场力作用时，合力不为0。A．物体合力不为0，不可能做匀速直线运动，故A错误。B．物体合力不为0，当初速度方向与加速度方向相同，若受到的电场力恒定，就可做匀加速直线运动，故B正确。C．物体合力不为0，当初速度方向与加速度方向不在一条直线上，若受到的电场力恒定，就可做匀变速曲线运动，故C正确。D．物体合力不为0，当合力与速度方向始终垂直，就可能做匀速圆周运动，粒子带负电的粒子绕正电荷做匀速圆周运动，故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、3.465mmR1、R4见解析【解题分析】

(1)[1]螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径d=3.0mm+46.6×0.01mm=3.466mm=0.3466cm；(2)[2]滑动变阻器尽量选择较小的且接近被测电阻，所以选择；[3]由于无电压表，则用电流表串联一个较大的分压电阻作为电压表使用，所以变阻器选；(3)[4]待测定值阻值约为150Ω，改装后电压表内阻为450Ω，电流表内阻约为30Ω，电流表采用外接法；为测多组实验数据，根据滑动变阻器阻值小于待测定值阻值，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；(4)[5]根据欧姆定律有：变形得：结合图象的斜率为：所以求得：再由电阻定律：所以电阻率：12、（1）A（2）B（3）1000.0串联（4）（5）R1选择R1时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）（6）增大；（7）1.1V【解题分析】

（1）因要得到从零开始连续可调的多组电压，则控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择分压式连接，故选A.（2）小灯泡的电阻，则为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择安培表外接法，故选B.（3）电压表的量程为3V，内阻为3kΩ，则要把电压表的量程扩大到4伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至，并与题中所给电压表串联.（4）实验的电路图：（5）为操作方便，实验中滑动变阻器应选择阻值较小的R1．选择理由是：选择R1时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）.（6）由实验曲线可知，随着电压的增加I-U线的切线的斜率逐渐减小，则小灯泡的电阻增大.（7）设每个灯泡两端电压为U，电流为I，则由闭合电路的欧姆定律：E=2U+I(r+R)，即4=2U+10I，即：U=2-5I，将此函数关系画在灯泡的伏安特性曲线上，如图；交点坐标为U=1.1V，即此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为1.1V.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），方向向左（2）（3）【解题分析】（1）小球静止A点时，受力如图所示

据三力平衡条件，得：得：，

方向向左.

（2）释放后，由于合力的方向沿BC方向，所以小球沿BC直线匀加速到C点

由动能定理得：mgL+qEL＝mv2−0

得：v＝2,方向沿BC延长线

（3）在C点，由于绳的拉力作用，沿半径OC方向的分速度减小为零，垂直于OC向下的速度为：

从C到A，由动能定理得：

在A点：

联立以上各式解得：F拉＝2mg点睛：该题属于带电粒子在复合场中的运动，难点在第三问，小球到达C点时，绳子拉紧，瞬间速度的大小发生变化，沿圆弧的半径方向的速度减小为0，只剩下沿圆弧的切线方向的分速度．这是容易