广东省部分学校2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题 含解析

高二物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。4.本试卷主要考试内容：粤教版必修第一册，必修第二册，必修第三册前四章。一、单项选择题：本题共7小题，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。1.一个金属小球带1C电荷，若将相同的不带电的小球与其接触后移开，则该小球所带电荷量为（）A.0 B.1C C.0.25C D.0.5C【答案】D【解析】【详解】金属小球带1C电荷，与不带电的小球接触移开后，两个小球平分电荷，所以该小球所带电荷量为故选D。2.关于静电平衡，下列说法正确的是（）A.导体内部的电场强度处处为0 B.导体内的自由电子在发生定向移动C.导体的外表面没有电荷 D.越尖锐的位置，电荷的密度越小【答案】A【解析】【详解】A．处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，故A正确；B．由于导体内部场强为零，则导体内没有定向移动的自由电子，故B错误；C．导体的外表面有电荷分布，故C错误；D．越尖锐的位置，电荷的密度越大，故D错误。故选A。3.下列方法可使一根铜丝电阻减半的是（）A.长度加倍 B.长度减半C.横截面积减为以前的 D.横截面积减半【答案】B【解析】【详解】根据电阻的公式要使导体的电阻减半，可以将导体的长度减半或将导体的横截面积加倍，故ACD均错误，B正确。故选B。4.电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A和B，A、B连线中点为O，在A、B所形成的电场中，有以O点为几何中心的矩形abcd，矩形eghf为abcd的中垂面，O是ef边的中点，下列说法正确的是（）A.e、f两点的电势相等B.将一电荷由e点沿eghf移到f点，电场力先做正功后做负功C.将一电荷由a点分别移到g点和O点，电势能变化量不相等D.a、b两点的电场强度相同【答案】A【解析】【详解】由于等量异种电荷电场与电势分布的图像具有对称性，假设A点为正电荷B点为负电荷，根据等量异种电荷与场强的分布图可知，abcd所在平面中电场分布图下图所示A．根据题目描述，efgh所在平面为通过O点的中垂面，电势都为0，所以e、f两点的电势相等且为0，A正确；B．将一电荷由e点沿eghf移到f点，由于efgh所在平面为电势为0的等势面，所以在移动电荷过程中电场力始终不做功，B错误；C．因为g点和O点的电势相等且均为0，所以将一电荷由a点分别移到g点和O点过程中电势变化相同，则电场力做功相同，电势能变化相同，C错误；D．因为场强是既有大小又有方向的矢量，根据上述图像可知，a、b两点的电场强度方向不同，D错误。故选A。5.如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比SA:SB=1:2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面，元电荷e=1.6×10-19C，则下列说法错误的是（）A.流经导线A的电流为0.16AB.导线A、B的电阻之比为2:1C.5s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比【答案】C【解析】【详解】A．流过A的电流为故A正确，不符合题意；B．根据电阻定律可得故B正确，不符合题意；C．因两段串联，通过两棒的电流相等，所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的，故C错误，符合题意；D．因两段串联，通过两棒的电流相等，又则有故D正确，不符合题意。故选C。6.下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（）A.真空中点电荷的电场强度公式仅适用于点电荷电场，适用于任何电场B.电势差的比值定义式适用于任何电场，且跟、无关C.由公式可知，电场中某点的电势与成反比D.由可知，电场中任意两点，b间的距离越大，两点间电势差也一定越大【答案】B【解析】【详解】A．真空中点电荷的电场强度公式仅适用于点电荷电场，仅适用于匀强电场，选项A错误；B．电势差的比值定义式适用于任何电场，且跟、无关、B正确；C．公式是电势的比值定义式，与均无关，选项C错误；D．公式中的指两点沿电场方向的距离，间的距离大，二者沿电场方向的距离不一定大，两点间电势差不一定越大，选项D错误。故选B。7.图甲为用传感器在计算机上探究电容器充、放电现象的电路图，E表示电源（忽略内阻），R表示定值电阻，C表示电容器。先使开关S与a端相连，稳定后再将开关S与b端相连，得到充、放电过程电路中的电流I、电容器两极板间电压U与时间t的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.时间内，电容器在放电B.时间内，电容器的电容在增加C.时间内，电路中的电流逐渐减小D.图像中两阴影部分的面积关系为【答案】C【解析】【详解】A．由图乙可知时间内，电流逐渐减小，电容器两端的电压逐渐增加到稳定，根据解得可知此过程电容器正在充电，A错误；B．根据电容的公式可知电容器的电容与只与介电质、正对面积以及两极板间的距离有关，与电荷量Q、电势差U无关，B错误；C．由图乙知，时间内，电路中的电流反向且逐渐减小，C正确；D．根据可得可知图线I与t轴围成的图形面积表示电容器充、放电过程的电荷量，对于同一电容器，充、放电的电荷量相等，故，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.日地拉格朗日点是指卫星受太阳、地球两大天体引力作用，能保持相对静止、编号为的那个点，于1772年由数学家拉格朗日推导证明出。日地拉格朗日点随着地球围绕太阳的公转而移动，与太阳、地球三者在任何时刻总在一条直线上。韦伯太空望远镜于2021年12月25日发射升空，目前位于日地拉格朗日点。下面说法正确的是（）A.韦伯太空望远镜在地球和太阳的引力作用下所受合力不为零B.韦伯太空望远镜围绕太阳运动的线速度小于地球围绕太阳运动的线速度C.韦伯太空望远镜的向心加速度小于地球围绕太阳运动的向心加速度D.韦伯太空望远镜发射升空时的发射速度要小于第三宇宙速度【答案】AD【解析】【详解】A．韦伯太空望远镜在太空做圆周运动，受到合力不可能为零，故A正确；BC．根据题意“与太阳、地球三者在任何时间总在一条直线上”，说明地球与韦伯太空望远镜角速度相等，根据、可知，半径越大，线速度越大、向心加速度越大，故BC错误；D．第三宇宙速度是指脱离太阳系的发射速度，韦伯太空望远镜没有脱离太阳的引力，则发射速度小于第三宇宙速度，故D正确。故选AD。9.电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。当电阻应变片发生形变时，电阻会有微小的变化，这种微小的变化可通过电桥电路来探测。如图所示，电阻应变片R2的正常电阻为120Ω，R3=60Ω，，下列说法正确的是（）A.当电阻应变片无形变时，G表示数不为零B.当电阻应变片发生形变，电阻增大时，G表中有从M到N的电流C.当电阻应变片发生形变，电阻增大时，电流表A示数变大D.当电阻应变片发生形变，电阻增大时，灯泡变亮【答案】BD【解析】【详解】A．当应变片无形变时，则M、N电势相等，G表示数为零，故A错误；B．当电阻应变片发生形变电阻增大时，R2所分电压增大，导致M点电势高于N点电势，G表中有从M到N的电流，故B正确；C．当电阻应变片发生形变电阻增大时，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，即电流表A的示数变小，故C错误；D．结合以上分析知，当电阻应变片发生形变，电阻增大时，电路中总电流减小，根据可得电路中路端电压增大，因为灯泡RL和R1的电阻不变，所以通过其电流增大，灯泡变亮，故D正确。故选BD。10.如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（）A.、间的电势差B.小球从点到点的过程中，电场力做的功为C.若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为D.的长度为【答案】CD【解析】【详解】A．从M到N由动能定理、间的电势差选项A错误；B．因NP两点的电势相等，则小球从点到点的过程中，电场力做的功为0，选项B错误；C．设ON与水平方向的夹角为，则解得若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则对小球受力分析可知解得所加电场的电场强度大小为选项C正确；D．设MP与竖直方向夹角为α，则解得选项D正确。故选CD。三、非选择题：共54分。11.“祖冲之”实验小组想测量一充电宝电动势和内阻。（1）该小组测得多组U、I数据，并在坐标纸上描点，如图所示，请根据描出的点作出U-I图像_______，已知其对应的表达式为U=E-Ir。（2）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势E为_______V，内阻r为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）见解析（2）①.4.9②.3.3【解析】【小问1详解】根据描出的点，作出U-I图像，如图所示【小问2详解】[1][2]已知图像对应的表达式为根据图像在纵轴上截距可得由图像的斜率大小可得内阻12.某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源、电压表（内阻非常大）、定值电阻（阻值为）、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。（1）该同学首先截取了一段长为的金属丝，用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数_____。（2）实验时，先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。（3）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流_____，金属丝的电阻_____。（结果均用、、表示）（4）继续微调，重复（3）的测量过程，得到多组测量数据，以为纵坐标，为横坐标，根据测得的数据绘制出图像，若图像的斜率为，则金属丝的电阻为_____（用、表示）。得到的多组测量数据如表所示，根据表格数据，作出图像，如图丙所示，则可求得金属丝的电阻_____（结果保留两位有效数字）。/mV0.500.700.901.15140/mV0.991.391.802.282.80（5）待测金属丝所用材料的电阻率_____（用、、、表示）。【答案】①.0.500②.③.④.⑤.9.0##10##11⑥.【解析】【详解】（1）螺旋测微器测量金属丝的直径D=50.0×0.01mm=0.500mm（3）由电路可知，流过待测金属丝的电流金属丝的电阻（4）根据解得则解得做出图像，则解得（5）根据解得13.水平绝缘细杆上有一带电圆环B，圆环B的质量为m、电荷量为，在圆环B右上方固定电荷量为的圆环A，两圆环都可看成点电荷，静电力常量为k，重力加速度大小为g，圆环B恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A到细杆的距离为L，两圆环间的距离为2L，A、B与杆在同一竖直面内，求：（1）两圆环间的库仑力大小F；（2）圆环B与细杆间的动摩擦因数。【答案】（1）（2）或【解析】【小问1详解】两圆环间的库仑力大小为【小问2详解】对圆环B受力分析，受到指向A的库仑引力F、重力、沿杆向左的摩擦力如图由于竖直向上的分力与圆环B的重力的大小关系未知，所以，杆对B的弹力方向无法确定，当弹力竖直向上时，设为，则有几何关系可知解得根据平衡条件可知其中联立，解得当弹力竖直向下时，同理根据平衡条件可知其中联立，解得所以，圆环B与细杆间的动摩擦因数为或。14.在学校门口有个石墩，质量m=50kg，与水平地面间的动摩擦因数µ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，现有两个同学想挪动石墩，水平面内力的示意图如图所示，α=60°，两同学施加相等大小的恒力F。（1）若不能挪动石墩，求F的最大值；（2）若石墩在2s内移动了0.5m，求F的大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则由平行四边形定则可得，两同学的合力若不能挪动石墩，则解得所以F的最大值为；【小问2详解】石墩做匀加速直线运动，有由牛顿第二定律得解得15.如图所示，在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后，水平进入静电分析器中，静电分析器中存在着如图所示的辐向电场，电场线沿半径方向，指向圆心O，粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动，从辐向电场射出后，竖直向下沿平行板C、D间的中线射入两板间的匀强电场。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E，粒子运动轨迹的半径为R，A、B两板间的距离为d，C、D两板长均为2L，C、D两板间的距离为L，粒子重力不计。（1）求A、B两板间的电压U1；（2）若要使粒子能从C、D两板下方飞出，