陕西省安康市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1陕西省2024-2025学年上学期期中调研测试高二物理试卷试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.考查范围：必修三第九章至第十一章第4节。2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3.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。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项是符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.真空中有两个相同的金属小球，电荷量分别为和，它们之间的距离足够大，要使它们之间的库仑力变为原来的，可行的方法有（）A.两个小球的电荷量保持不变，把它们之间的距离变为原来的16倍B.两个小球的电荷量保持不变，把它们之间的距离变为原来的C.两个小球的电荷量均减小为原来的，把它们之间的距离变为原来的2倍D.两个小球的距离保持不变，把它们的电荷量均减小为原来的【答案】C【解析】A．根据库仑定律两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的16倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故A错误；B．根据库仑定律电荷之间距离减小为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的16倍，故B错误；C．根据库仑定律两个点电荷所带电荷量均减小为原来的，电荷之间的距离增大为原来的2倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故C正确；D．根据库仑定律两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量均减少为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故D错误。故选C。2.某品牌推出了手机快充技术，其中66W快充的参数如图，当充电器与手机连接时，手机将启动66W快充模式充电，即充电器输出电压为11V，输出电流为6A。若用该充电模式对容量为4500mAh的电池充电（初始电量为零），要把电池充满，理论上充电的时间约为（）A.15分钟 B.30分钟 C.45分钟 D.60分钟【答案】C【解析】电池充满后的容量为故选C。3.某同学家里照明进户线选用的是横截面积为2.5mm2的铜线，该铜线内自由电子的密度为个/m3，某段时间该铜线中通过的电流为9.6A，，则该铜线中自由电子定向移动的平均速率为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据电流的微观表达式，可得该铜线中自由电子定向移动的平均速率为故选C。4.一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍后，仍为圆柱形，其电阻为、电阻率为，下列关系式正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】由电阻定律可知，金属棒拉长为原来2倍，横截面积为原来的，电阻率不变，电阻为原来4倍。故选D。5.如图为阴极射线管的简化图，在阴极射线管的阴极和阳极两端连接电压为的高压电源，阴极、阳极间距离为d且两极间的电场视为匀强电场，对于阴极释放的某个电子（初速度为零），从阴极运动到阳极所用时间t的平方（）A.与成正比，与U成反比 B.与U成正比，与成反比C.与d成正比，与成反比 D.与成正比，与d成反比【答案】A【解析】根据牛顿第二定律有由运动学公式有解得可得与成正比，与U成反比。故选A。6.某同学想要测量电流表A1内阻，他把电流表A1与一只电阻箱R并联后接入如图电路中，当通入电流，R的阻值调节为时，电流表A1的示数为，由此可得电流表A1的内阻为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】当通入电流时，电流表的示数为又设电流表的内阻为，可得解得故选B。7.如图，匀强电场内有一半径为R的圆，圆内有一平行四边形，过圆心O，边长度为R，电场强度的方向与圆平面平行，把一电荷量为的粒子从A点分别移到B点和D点，电场力做功分别为3W和，若取D点电势为零，下列说法正确的是（）A. B.C点电势为C.电场强度的大小为 D.电场强度的方向由D指向B【答案】C【解析】A．由题意可得，，，解得，，故A错误；B．由几何关系可得平行四边形为一矩形，根据匀强电场的特点，有解得故B错误；CD．由于垂直于，沿方向，有沿方向，有可得故电场强度的方向沿方向故C正确，D错误。故选C。8.静电除尘是工业生产中处理烟尘的常用方法之一。如图甲，除尘装置工作时，中心的金属导线B带负电，金属管A接地，A、B之间产生如图乙所示的强电场，e、f是电场中两点。导线B附近的气体分子被强电场电离，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电，烟尘颗粒在静电力作用下，被吸附到正极A上。不计烟尘颗粒的重力，除尘装置工作过程中，下列说法正确的是（）A.e点的电场强度大小大于f点的电场强度大小B.e点的电势高于f点的电势C.带电的烟尘颗粒向A运动的过程中，电势能减小D.带电的烟尘颗粒向A运动的过程中，做匀加速直线运动【答案】BC【解析】A．由图乙可知，e点处电场线分布比f点电场线分布稀疏，e点电场强度大小小于f点的电场强度大小，故A错误；B．根据沿电场线方向电势降低可知，e点的电势高于f点的电势，故B正确；C．带电的烟尘颗粒向A运动的过程，电场力做正功，速度增加，电势能减小，故C正确；D．由于电场不是匀强电场，越靠近A电场强度越小，根据牛顿第二定律，带电烟尘颗粒向A运动的过程，加速度逐渐减小，做加速度减小的加速运动，故D错误。9.某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表的量程为20mA，若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为0.6A，若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为3V，已知，下列说法正确的是（）A.的阻值约为4.03Ω B.的阻值约为3.03ΩC.电流表的内阻为26Ω D.电流表的内阻为29Ω【答案】AD【解析】CD．将接线柱1、2接入电路，当电流表满偏时，由并联电路的特点可知电阻中的电流为由欧姆定律可得电流表的内阻C项错误，D项正确；AB．将接线柱1、3接入电路，根据题意，则有代入数据解得A项正确，B项错误。故选AD。10.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为3V。一电子经过平面a时的动能为12eV，从平面a到平面d的过程中克服电场力所做的功为9eV。下列说法正确的是（）A.该电子不可能到达平面fB.平面c上的电势为零C.该电子经过平面a时速率是经过平面d时的2倍D.该电子经过平面d时，其电势能为3eV【答案】BCD【解析】B．虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过时的动能为12eV，从到的过程中克服电场力所做的功为9eV，动能减小了9eV，电势能增加了9eV，因此等势面间的电势差为3V，因平面上的电势为3V，电子的电势能增加，则等势面由到，电势是降低的，因此平面上的电势为零，故B正确；CD．在平面上电势为6V，则电子的电势能为，动能为12eV，电势能与动能之和为6eV，沿电场线方向电势降低，当电子经过平面时，的电势为，则电势能为3eV，则动能为，根据可知电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍，故CD正确；A．处电势为，若电子经过等势面时，电势能恰好为，根据能量守恒定律可知动能为0，说明当电子速度方向和等势面垂直时，刚好可以到面，故A错误。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.电容器是最基本的电路元件之一，运用非常广泛，下面从两个角度研究电容器的特征，请根据要求完成实验内容。（1）在探究平行板电容器的电容由哪些因素决定的实验中，采用的实验研究方法是（）A.极限思维法 B.理想模型法C.控制变量法 D.等效替代法（2）在研究电容器充、放电实验中，电路图如图甲所示，通过电流传感器显示充、放电电流随时间变化的图线，已知电源电压为8V，图乙为电容器充满电后，把开关拨到______（选填“1”或“2”），得到电容器放电的图线，图线与坐标轴围成的图形中有42个小方格，则放电过程中，该电容器释放的电荷量______C（结果保留3位有效数字）。【答案】（1）C（2）2【解析】（1）由于平行板电容器的电容与多个因素有关，需要采用控制变量法进行实验研究。故选C。（2）[1][2]把开关拨到2，电容器放电，其放电的图线与坐标轴围成的面积表示放出的电荷量，图中一小格表示的电荷量为该电容器释放的电荷量12.“问天”实验小组欲测量一段阻值约为的合金金属丝的电阻率，操作步骤如下。（1）实验室给出的器材有：电源（，内阻可以忽略），电流表A（量程，内阻约为），电压表V（量程，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），刻度尺，螺旋测微器。用螺旋测微器测量出金属丝的直径，算出金属丝的横截面积。（2）两个同学设计了如图甲、乙两个电路图，从减小误差的角度，你认为图______（选填“甲”或“乙”）更合理，采用该电路图进行实验，则金属丝电阻的测量值与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“相等”），滑动变阻器需要选择______（选填“”或“”）。（3）按选择的合适电路图连接好实物，实验时多次改变金属丝接入电路的长度l（用刻度尺测量），调节滑动变阻器的滑片在合适位置，读出电流表的示数I和电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，从图像上得到图线的斜率，则合金金属丝的电阻率为______（结果保留3位有效数字）。【答案】（2）乙偏小R2（3）【解析】（2）[1][2]由于电压表的内阻约为金属丝的电阻的500倍，而金属丝的电阻约是电流表内阻的6倍，故认为被测电阻远小于电压表的内阻，采用电流表外接误差小，选择图乙；电压测量值准确，而电流测量值偏大，根据欧姆定律可知，电阻的测量值偏小。[3]金属丝的电阻约为6Ω，为了电表有明显的示数变化，滑动变阻器需要选择R2。（3）[4]根据，可得图像的图线斜率为变形得解得13.如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5V，0.5A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上的恒定电压，将滑动变阻器滑片P从α端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，电流表的示数为1.5A。求灯泡正常发光时：（1）灯泡的电阻；（2）电路中的总电阻。【答案】（1）（2）【解析】（1）由欧姆定律可知，灯泡的电阻为（2）电路中的总电流由欧姆定律可知，电路中的总电阻14.某款电荷控制式喷墨打印机打印头的结构简图如图所示。墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，微粒经过带电室带上负电后，飘入竖直放置的平行板电容器（初速度可视为零），加速后，该微粒以一定的水平初速度从虚线M上的a点垂直射入竖直向下的偏转电场，b、c为轨迹上的两点，再经偏转后打到纸上，显示出字符。已知平行板电容器带电荷量为Q，电容为C，微粒是质量为m、电荷量为的点电荷（q远小于Q）。微粒经过b、c两点时的速度方向与水平方向的夹角分别为30°、60°，b、c两点间竖直距离为d，不计微粒的重力，，。求：（1）微粒经过a点时的速度大小；（2）微粒从b点运动到c点电势能的变化量；（3）b、c两点间的水平距离。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）电容器两板间电压微粒在电容器间加速，根据动能定理有联立解得（2）微粒在b点的速度为微粒在c点的速度为微粒从b点运动到c点的过程，有微粒从b点运动到c点电势能的变化量（3）微粒在b点沿竖直方向的速度为微粒在c点沿竖直方向的速度为微粒从b点运动到c点的过程，有，b、c两点间的水平距离解得15.如图，水平粗糙轨道与半径为R的竖直光滑圆形轨道在C点处平滑连接，圆环最低点处略有错开，水平轨道上过B点的竖直虚线左侧空间存在一匀强电场，电场强度的方向与水平方向的夹角为37°，水平轨道上A、B两点间距离为，B、C两点间距离为，圆形轨道区域内存在另一竖直向上的匀强电场（未画出）。一质量为m、电荷量为q的小滑块（视为点电荷）从A点由静止出发，经过B点后，从竖直轨道的最低点C进入圆轨道。已知重力加速度大小为g，小滑块经过B点时的速度大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，D为圆轨道的最高点，假设小滑块运动过程中电荷量保持不变，，，求：（1）小滑块在A、B两点间运动的时间；（2）小滑块从A点运动到B点的过程中，电场力做的功；（3）若要求小滑块能在圆轨道中做完整的圆周运动，则圆形轨道区域匀强电场的电场强度大小应满足什么