河南省焦作市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

焦作市普通高中2024一2025学年（上）高二年级期中考试物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.如图所示，在水平向右的匀强磁场中，闭合矩形导体线框平行磁场方向放置，oo′为垂直过边的轴线。下列操作能使线框中产生感应电流的是A.线框竖直向上平移 B.线框以为轴转动C.线框以为轴转动 D.线框沿垂直纸面方向向外平移2.如图所示为静电场中一与x轴重合电场线上各点的电势随位置x的变化规律，其中位置是图像的最低点。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是A.处电场强度为0B.处电场强度方向沿轴正方向C.将电子从处沿轴正方向移动到处的过程中，电场力先做正功后做负功D.电子在处的电势能比在处少3.用不同材料制成的电阻甲、乙的伏安特性曲线如图所示，其中倾斜的虚线为图像甲电压为时的切线。下列说法正确的是A.甲的电阻随电压的升高而增大 B.电压为时，甲的电阻值为C.电压为时，乙的电阻值为 D.电压为时，甲的电阻小于乙的电阻4.一质点沿平直的轨道运动时，通过位移传感器描绘了质点位移随时间的变化规律，如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线，为抛物线的最高点，倾斜的虚线为时的切线，质点在时的速度大小为。下列说法正确的是A.质点始终沿同一方向运动 B.C.质点的加速度大小为 D.5.如图所示的电路中，将滑动变阻器与电阻箱的阻值调到合适位置，闭合开关，带电小球在平行板电容器间刚好保持静止。下列说法正确的是A.小球可能带负电B.仅增大电阻箱接入电路的电阻，小球向上加速运动C.仅将的滑片向右移动，小球向下加速运动D.同时断开两个开关，电容器的下极板向左移动少许，小球向上加速运动6.如图所示，直角三角形中为边的中点，边的长度为。现在三点分别固定电荷量为的点电荷，若使点的电场强度为零，有两种方案：一是在空间加一匀强电场；二是在边的中点（图中未画出）固定一点电荷。已知静电力常量为，则下列说法正确的是A.匀强电场竖直向上 B.匀强电场的电场强度大小为C.点的点电荷带负电 D.点的点电荷所带电荷量大小为7.2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为，速度大小为，与水平方向的夹角为，重力加速度大小为，不计空气阻力。从网球被击出到落地这一过程，下列说法正确的是A.网球运动的最高点到地面的距离为 B.网球在空中运动的总时间为C.网球的水平射程为 D.网球落地瞬间的速度大小为二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示的电路中，各电表均为理想电表，三个定值电阻的阻值均为，当滑动变阻器的滑片向左缓慢移动时，电压表电V、流表示数变化量的绝对值分别为。下列说法正确的是A.电流表的示数均增大 B.电流表示数增大、电流表示数减小C.的比值减小 D.9.2024年7月21日，特鲁姆普经过16局大战以11比5击败对手肖恩·墨菲，获得2024年斯诺克上海大师赛冠军。如图所示，某次特鲁姆普击打白球撞击静止的绿球，白球、绿球和底袋在一条直线上，碰撞前瞬间白球的动能为，碰撞后瞬间绿球的动能为，碰撞时间极短。已知白球和绿球的质量相等，则下列说法正确的是A.该碰撞为弹性碰撞 B.碰撞后瞬间白球的动能为C.该碰撞损失的动能为 D.碰后白球与绿球的速度比为10.如图所示，竖直面内正方形区域abcd中存在竖直向下的匀强电场，分别为边的中点，f为的中点。三个质量相同的粒子1、2、3以相同的速度同时由点沿方向射入正方形区域，经过一段时间，粒子1、2、3分别从三点离开电场，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是A.粒子1、2、3在电场中运动的时间之比为B.粒子1、2、3所带的电荷量之比为C.粒子1、2、3经过瞬间的竖直速度之比为D.电场力对粒子1、23做功之比为三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）某同学利用如图所示的装置完成了机械能守恒定律的验证，拉力传感器固定在天花板上，用轻质细线拴接一小球。实验时完成了如下的操作：a.小球静止时，拉力传感器的示数为；b.将小球拉离至与竖直方向成角，且细线刚好伸直，由静止释放小球，小球摆到最低点时拉力传感器的示数为；c.改变夹角，重复步骤，记录相对应的拉力传感器的示数。（1）若，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，则__________。（2）由于空气阻力的影响，操作中，拉力传感器的实际示数__________（填“大于”“等于”或“小于”）不考虑空气阻力时的理论值。（3）利用图像法处理实验数据，选取为纵轴，以为横轴，将图线拟合成一条直线，如果小球的机械能守恒，则图像斜率的绝对值为________（用表示）。12.（10分）某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱的调节范围为，两电压表的量程足够且内阻足够大。实验时进行了如下操作：（1）该小组的同学按照图1电路图连接电路，图2中部分电路已完成，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。（2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数逐渐增大，电压表的读数___________（填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），同时记录多组电阻箱的阻值与相对应的电压表的读数。（3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于的函数图像，如图3所示，则定值电阻________。（4）通过讨论，该小组的同学又作出了关于的函数图像，如图4所示，则电源的电动势为_____，电源的内阻为__________。13.（10分）如图所示的电路中，为电动机，电表均为理想电表，当电动势为、内阻为的电源接入电路，闭合开关，电动机不转动，此时电压表和电流表的示数分别为；当电动势为、内阻为的电源接入电路，闭合开关，电动机刚好正常工作，此时电压表的示数为，导线的电阻可忽略。求：（1）电动机的内阻；（2）电动机刚好正常工作时，电源的输出功率；（3）电动机刚好正常工作时，电动机的效率（最后一问结果保留2位有效数字）。14.（12分）如图所示，矩形虚线区域ABCD所在的空间存在竖直向下的匀强电场，。矩形区域右侧有一沿竖直方向固定的足够长接收屏，接收屏到的距离也为点为虚线的中点。比荷为的带正电粒子从点沿水平方向射入电场，粒子的初速度大小为，粒子从边射出后到达接收屏的位置到的距离为。已知沿水平方向，忽略粒子的重力。（1）求粒子从点到接收屏的运动时间；（2）求电场强度的大小以及粒子在矩形区域的偏移量；（3）不改变入射点的位置，改变粒子的入射速度大小和方向，结果粒子刚好从点沿与平行的方向离开矩形区域，求粒子的入射速度大小以及速度与水平方向夹角的正切值。15.（16分）如图所示，绝缘水平面上固定一光滑绝缘的圆弧轨道BCD，半径，圆心为点与圆心等高，点为轨道的末端，点为圆弧轨道与水平面的切点，与水平面的夹角为。质量为m=0.4kg、电荷量为的带负电滑块静止在点，，滑块与水平面间的动摩擦因数为。某时刻在整个空间加上水平向右电场强度大小为的匀强电场，经过一段时间滑块从点离开圆弧轨道。滑块可视为质点，重力加速度取，规定点电势为零。求：（1）滑块在圆轨道上电势能的最小值；（2）滑块从运动到点时对圆弧轨道的压力大小；（3）滑块从点抛出后运动到最高点时到点的水平距离。焦作市普通高中2024一2025学年（上）高二年级期中考试物理·答案题每小题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。小题每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.答案B命题透析本题考查了感应电流的产生条件，考查考生的理解能力。思路点拨线框中产生感应电流的条件为穿过闭合回路的磁通量发生变化。图示状态穿过线框的磁通量为零，线框竖直向上平移，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，A错误；线框以ad为轴转动，穿过线框的磁通量发生变化，则线框中有感应电流产生，正确；线框以为轴转动，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，C错误；线框垂直纸面向外平移，穿过线框的磁通量仍为零，线框中无感应电流产生，D错误。2.答案A命题透析本题考查了电场力以及电场能的性质，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨图像中，图线的斜率反映电场强度的大小，由图像可知处图线的斜率为，则处电场强度为A正确；沿电场线方向电势降低，结合图像可知处电场强度方向沿轴正方向，内电场强度方向沿轴负方向，B错误；电子在内所受的电场力沿轴的负方向，电子在内所受的电场力沿轴的正方向，则电子从的过程中，电场力先做负功后做正功，C错误；电子在处的电势能为，电子在处的电势能为，则到的过程中，电子电势能的减少量为D错误。3.答案C命题透析本题考查了伏安特性曲线，考查考生综合图像分析问题的能力。思路点拨由欧姆定律可知，图线割线斜率的倒数为电阻值，图线甲的割线斜率逐渐增大，则电阻值逐渐减小，图线乙的割线斜率逐渐减小，则电阻值逐渐增大，A错误；由可知，电压为时，乙的电阻值为，同理甲的电阻值为，B错误，C正确；电压为时，两电阻的阻值相等，D错误。4.答案B命题透析本题考查了匀变速直线运动的规律，考查考生综合图像解决问题的能力。思路点拨的时间内质点沿正方向运动，的时间内质点沿负方向运动，A错误；由于位移一时间图像为抛物线，则质点做匀变速直线运动，位移一时间图像图线的切线斜率表示物体的速度，则时刻质点的速度为，又由题意可知，解得B正确；设的时间内，由速度公式得，加速度大小为C错误；时间内质点做初速度为零的匀加速直线运动，则有，解得D错误。5.答案D命题透析本题考查了电容器的动态分析，考查考生的推理能力。思路点拨闭合开关，带电小球刚好静止不动，则小球所受的电场力竖直向上，又由电路图可知，平行板电容器的下极板带正电，极板间的电场方向竖直向上，则小球应带正电，A错误；仅增大电阻箱接入电路的电阻，电容器两极板之间的电压不变，两极板间的电场强度大小不变，小球所受的电场力大小不变，小球仍受平衡力的作用，则小球仍静止不动，B错误；仅将的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知总电流增大，定值电阻两端的电压增大，电容器两极板间的电压增大，电场强度增大，电场力增大，小球将向上加速运动，C错误；由公式可知，两极板间的场强为，同时断开两个开关，平行板电容器所带的电荷量保持不变，减小两极板正对面积，则两极板间场强增大，小球所受的电场力增大，小球向上加速运动，D正确。6.答案D命题透析本题考查了电场强度的叠加，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨点的点电荷在点产生的电场强度大小为，方向由指向点的点电荷在点产生的电场强度大小为，方向由指向点的点电荷在点产生的电场强度大小为，方向由指向，则两点的电荷在点产生的电场强度大小为，方向由指向，将与合成，点的合场强大小为方向竖直向上，欲使点的合场强为，则匀强电场的方向应竖直向下，大小为，A、B错误；方案二中，点固定的点电荷应带正电，C错误；设点的点电荷所带电荷量为，由几何关系得，则由点电荷的场强公式得，且，解得，D正确。7.答案C命题透析本题考查了斜抛运动的知识，考查考生构建物理模型以及解决问题的能力。思路点拨网球被击出后做斜抛运动，网球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，网球水平方向的速度大小为，竖直方向的速度大小为，网球被击出后上升的最大高度为，联立解得，网球运动的最高点到地面的高度为A错误；网球上升的时间为，网球下降的时间为，网球运动的总时间为B错误；网球的水平射程为，联立解得C正确；网球落地瞬间的竖直速度为，则网球落地瞬间的速度大小为，解得D错误。8.答案AD命题透析本题考查了直流电路的动态分析，考查考生的推理能力。思路点拨由于两电流表与滑动变阻器均串联，滑动变阻器的滑片向左缓慢移动时，滑动变阻器的阻值减小，由串反并同法可知，两电流表的示数均增大，A正确，B错误；由闭合电路的欧姆定律有，得，则，即的比值保持不变，C错误；由电路图可知电流表测量的是总电流，而电流表测量的是定值电阻所在支路的电流，又，所以，D正确。9.答案CD命题透析本题考查了动量守恒定律以及能量守恒定律，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨碰前白球的动量为，碰后绿球的动量为，两球碰撞的过程动量守恒，则有，碰后白球的动量为，所以碰后白球的动能为B错误；该碰撞损失的动能为，即该碰撞为非弹性碰撞，A错误，C正确；两球质量相同，由公式可知，则碰后白球与绿球的速度之比为D正确。10.答案BD命题透析本题考查了带电粒子在电场中的运动，考查考生构建物理模型的能力以及推理能力。思路点拨三个粒子在电场中均做类平抛运动，则水平方向的分运动均为匀速直线运动，则由公式可知，由题意可知粒子1、2、3的水平位移之比为，则三个粒子在电场中的运动时间之比为A错误；三个粒子在竖直方向均做初速度为零的匀加速直线运动，则有，又，整理得，粒子1、2、3的竖直位移之比为，则粒子1、2、3的电荷量之比为B正确；在竖直方向上有，又，整理得，则粒子1、2、3经过瞬间的竖直速度之比为C错误；电场力做的功为，则电场力对粒子1、2、3做功之比为D正确。11.答案（1）2（2分）（2）小于（2分）（3）（2分）命题透析本题考查了机械能守恒定律的验证，考查考生的实验探究能力。思路点拨（1）小球静止时，有，小球由释放到最低点的过程，设小球摆动的半径为，若机械能守恒，则有，小球在最低点时，由牛顿第二定律得，解得，当时。（2）由于空气阻力的影响，小球摆到最低点时速度小于理论值，由可知，小球在最低点时拉力传感器的实际示数小于理论值。（3）由整理得，若小球的机械能守恒，则图像斜率的绝对值应为。12.答案（1）如图所示（2分）（2）逐渐减小（2分）（3）12（12.0，2分）（4）6（6.0，2分）1（1.0，2分）说明：（1）连错一根即不得分；（4）答6.1亦对。命题透析本题考查了电源电动势和内阻的测量，考查考生设计实验的能力。思路点拨（1）电压表测两端的电压，电压表测路端电压，如图所示。（2）由电路图可知，电阻箱的阻值逐渐减小时，回路的总电流逐渐增大，则定值电阻两端的电压逐渐增大，电压表的读数逐渐增大；电源内阻分得的电压逐渐增大，则由闭合电路欧姆定律可知电压表的读数逐渐减小。（3）定值电阻和电阻箱串联，则由串联电路的特点可知电流处处相等，则，整理得，当时，，所以图像在纵轴的截距为1.0，图像的斜率为，又由图像可知，解得。（4）由题图1所示电路图结合闭合电路欧姆定律得，整理得结合图4得解得，图线的斜率为，由题图4可知解得，。13.命题透析本题考查了非纯电阻电路的计算，考查考生的推理能力。思路点拨（1）当电动势为内阻为的电源接入电路时由欧姆定律得，代入数据解得定值电阻的阻值为（1分）由闭合电路欧姆定律得（1分）解得电动机的内阻为（1分）（2）当电动势为内阻为的电源接入电路时由欧姆定律可得电路中的电流，解得（1分）电源的输出功率为（2分）（3）电动机刚好正常工作时，电动机两端的电压为，解得（1分）电动机消耗的电功率为（1分）电动机内阻消耗的电功率为（1分）电动机输出的机械功率为则电动机正常工作时的效率为，解得………（1分）14.命题透析本题考查了带电粒子在电场中的运动，考查考生构建物理模型的能力和科学思维。思路点拨（1）粒子在矩形区域中做类平抛运动，离开矩形区域后做匀速直线运动，由于粒子在水平方向不受外力的作用，则粒子在水平方向始终做匀