山东省青岛市黄岛区2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

20242025学年度第一学期期中考试高二物理2024.11注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。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，只需要上交答题卡。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.奥斯特的电流磁效应实验具有划时代的意义，引领人类进入了电气时代。下列关于电和磁的说法正确的是A.对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大B.电磁波谱按波长由小到大排列的顺序是射线、紫外线、可见光、红外线C.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场D.电场强度和磁感应强度都采用比值定义法，它们的方向与力的方向相同或相反2.某同学设计了一个测量微弱磁场的实验装置。先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的极稳定后指向为北偏西，设通电直导线的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为，已知当地地磁场的磁感应强度的水平分量大小为。下列说法正确的是A.直导线中通入的电流方向由南向北 B.的方向由北向南C.，方向水平向东 D.，方向水平向东3.、、三个立方体金属块棱长相等，两接线柱分别位于各自相对的两侧面中心，分别接入电路后进行测量。在同一坐标系中各描出一组金属块两端的电压和对应通过的电流，发现三点在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将、、按图乙方式连接到某一恒压电源上，下列说法正确的是A.、、的电阻一样大B.图乙中，通过的电流小于通过的电流C.图乙中，两端的电压等于两端的电压D.图乙中，、消耗的总电功率小于消耗的电功率4.如图所示，某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系中，下列说法正确的是A.反应电源的输出功率随电流变化的是曲线B.电源电动势为，电源内阻为C.线交点的横坐标为D.当电流为时，外电路的电阻为5.如图所示，和是圆心为、半径分别为和的同心圆弧，在处有电流方向垂直纸面向外的载流直导线。用一根导线围成回路，当回路中沿图示方向通过电流时（电源未在图中画出），下列说法正确的是A.边受到垂直纸面向里的力B.线框将向右平动C.边垂直纸面向里运动D.线框将在纸面内绕通过点并垂直纸面的轴转动6.如图所示，匀强磁场中固定一水平金属棒，金属棒两端点、刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点，磁场方向垂直于椭圆面向外。一根金属丝绕过绝缘笔与、相接，金属丝处于拉直状态。在绝缘笔沿椭圆轨道从长轴一端点到到另一端点带动金属丝运动过程中，下列说法正确的是A.穿过的磁通量先减小后增大B.中感应电流方向先顺时针后逆时针C.先有扩张趋势后有收缩趋势D.金属棒所受安培力方向先向下后向上7.如图所示的电路中，电源电压恒定不变。当闭合开关时，灯、正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯变亮，灯变暗，电流表的示数变大。不考虑温度变化对电阻的影响，根据上述现象判断发生的故障可能是A.断路 B.断路 C.短路 D.短路8.一质量为、电荷量为的圆环，套在与水平面成角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环沿杆左上方的初速度，取初速度的方向为正方向，以后的运动过程中圆环运动的图像不可能是 A B C D二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，将两个相同的电流计分别改装成电流表和电流表，把这两个电流表并联接入电路。下列说法中正确的是A.和的内阻之比为B.的指针半偏时，的指针也半偏C.的读数为时，的读数为D.的读数为时，干路的电流为10.我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个形盒，两盒中间接入交变电压，粒子源置于形盒的圆心附近，能不断释放出带电粒子，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。现用该回旋加速器分别对、粒子进行加速，下列说法正确的是A.粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小有关B.两种粒子离开出口处的动能之比为C.两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等D.两种粒子在回旋加速器中运动的时间不相等11.如图所示，空间中有一底角为的等腰梯形，上底与腰长均为，梯形内部存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，下底的中点处有一粒子源，可以向上方任意方向射出速度大小可变的电子，已知电子的比荷为，下列说法正确的是A.若粒子可以到达点，则其最小速度为B.若粒子可以到达边，则其最小速度为C.、边有粒子射出，则边一定有粒子射出D.到达点和到达点的粒子一定具有相同的速率12.如图所示，电路中电源的电动势为，内阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值为。已知，，各电表均为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头由变阻器的中点向左端滑动的过程中，下列说法正确的是A.的示数先变小后变大B.电源的输出功率先变大后变小C.刚开始一小段时间内示数减少量大于示数增加量D.最后的一小段时间内示数减少量小于示数增加量三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分）某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材：A.电压表（量程，内阻约为）B.电压表（量程，内阻约为）C.电流表（量程，内阻约为）D.电流表（量程，内阻约为）E.滑动变阻器（最大阻值为，）F.滑动变阻器（最大阻值为，）G.电池组（电压为）H.待测金属丝（阻值约为）I.开关，导线若干，米尺，螺旋测微器等（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有_____（填器材前面的序号）；（2）两位同学分别设计了甲、乙两个电路图，如图所示。本实验选用_____（选填“甲”或“乙”）图比较合适；（3）实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器校零时示数如图丙所示，测量金属丝直径时示数如图丁所示，则金属丝的直径_____mm。14.（8分）某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路.图中为电阻箱，、为该化学电池的正、负极（可认为反应只发生在两极附近），、为靠近正、负极的两个探针，电池槽中间有一打气管道，用打气筒向电池内打气或从电池内抽气，可以改变中间长方体容器内电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内阻。主要实验步骤如下：①按图甲连接电路，将电阻箱阻值调为；②闭合开关，向电池内打气，观察并测量中间长方体容器内电解质溶液的高度，记录电流表的示数；③重复步骤②，对应不同的值，得到多组、的测量数据。回答下列问题：（1）已知中间长方体容器的长为，宽为，容器内电解质溶液的电阻率为，则电池的内阻____________；（2）该小组成员利用图像来处理获得的多组实验数据，若以作为横轴，则以_____为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像；（3）根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势=_____（、为已知量）；（4）若在之间接一电压表，保持不变，调节电阻箱使其阻值变小，则电压表的示数将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。15.（7分）2022年12月，我国“西电东送”的国家重大工程—白鹤滩水电站全部机组投产发电，如图所示。白鹤滩水电站位于金沙江干流河段上，坝址年平均流量，共安装16台单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，每台发电机组平均每年发电时间为。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差，已知水的密度，重力加速度，火电厂每发一度电大约需排放二氧化碳。求：（1）相比于同功率的火电厂，每年可减少二氧化碳的排放量；（2）白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率（结果保留三位有效数字）。16.（9分）某同学在学习了磁场对通电导线的作用力后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图所示，两平行金属导轨间距，与水平面夹角为，两导轨与电动势内阻不计的电源、电流表（量程）、开关、滑动变阻器（阻值范围为）相连。质量、电阻的金属棒垂直于导轨放置。空间施加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘。在秤盘中放入待测物体，闭合开关，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数。其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度，，。（1）求秤盘的质量；（2）求此“电磁秤”能称量的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；（3）为了便于得出秤盘上物体质量的大小，请写出与的表达式。17.（14分）如图甲所示，、、均为定值电阻，，，为滑动变阻器，最大阻值为，电容器的电容，电表均为理想电表。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电路稳定时读出电压表和电流表的示数，得到关系如图乙所示。求：（1）电源的电动势和的阻值；（2）当滑片移到正中间位置时，电容器上带的电荷量；（3）滑片从移到的过程中，滑动变阻器的最大功率。18.（16分）如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限内有沿轴负方向的匀强电场，电场强度为，其他区域内有垂直纸面向外的匀强磁场。在轴上垂直平面放置一块足够长的金属板，金属板上点坐标为，在处有一粒子源，可在平面内向轴右侧任意方向发射速度大小在之间，质量为，