四川省眉山市第一中学2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题

2023级高二上学期半期考试物理试卷一、单选题1.下列说法正确的是（）A.电动势大的电源做功一定多，储存的电能一定多B.电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压C.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功D.电动势表示电源将电能转化为其他形式能的本领【答案】C【解析】【详解】AD．电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故AD错误；B．电源两端的电压为电路的外电压，根据闭合电路欧姆定律得显然电源的电动势一定大于闭合电路中电源两端的电压。故B错误；C．根据电动势的定义式，知电动势在数值上等于将1C正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功，故C正确。故选C。2.如图所示，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为q（q>0），由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是（）A.qv向左 B.qvS向左 C.qv向右 D.qvS向右【答案】A【解析】【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向即为电流的方向，故均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动，形成等效电流，电流的方向与v反向，电流方向向左。设橡胶棒的长度为l，根据电流强度的定义得根据题意得解得故选A。3.如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A.带电油滴向上运动 B.静电计指针张角变大C.P点电势变大 D.带电油滴在P点的电势能变大【答案】B【解析】【详解】B．断开开关K，电容器带电量不变，则将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，板间距d增大，电容C减小，则电压U增大，静电计指针的张角变大，故B正确；ACD．两板间电场强度为改变间距d，电场强度E不变，带电油滴不动，由于P到下极板距离不变，则可知P点与下极板间电势差不变，下极板接地，电势始终为零，所以P点电势不变，则带电油滴的电势能不变，故ACD错误。故选B。4.如图所示，有两个静止的带等量正电的点电荷，分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列说法正确的是（）A.a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同Ba、c两点处电势不相等，b、d两点处电势相等C.某负点电荷在c点的电势能大于在d点的电势能D.在b点静止释放一负点电荷（不计重力）将在之间往复运动【答案】D【解析】【详解】A．根据等量同种正点电荷的电场线分布特征，可知a、c两点处电场线分布的密集程度相同，即a、c两点处电场强度大小相等，但是电场强度方向相反，a、c两点处电场强度不相同，b、d两点处电场线分布的密集程度相同，即b、d两点处电场强度大小相等，但是电场强度方向相反，b、d两点处电场强度不相同，A错误；B．根据等量同种正点电荷的等势线分布特征，可知a、c两点处电势相等，b、d两点处电势相等，B错误；C．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知则有可知，某负点电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，C错误；D．根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知，在b点静止释放一负点电荷（不计重力），其所受外力的合力，即电场力方向指向O点，负点电荷靠近O位置做加速运动，越过O位置后速度向下，合力即电场力向上指向O点，负点电荷远离O位置做减速运动，当减速至0后，根据对称性，恰好到达d点，之后又向上靠近O位置做加速运动，越过O位置后速度向上，所受外力的合力，即电场力方向指向O点向下，减速至0，根据对称性，恰好到达b点，之后重复先前的运动，即在b点静止释放一负点电荷（不计重力）将在之间往复运动，D正确。故选D。5.如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。以下说法正确的是（）A.x坐标轴上，电场强度为零的位置有两处B.x坐标轴上x=12cm处电场强度为零C.x坐标轴上，x＞12cm区域内电场强度方向沿x轴正方向D.x坐标轴上，电场强度方向沿x轴正方向的区域只有0<x<6cm【答案】C【解析】【详解】A．因，则x坐标轴上，电场强度为零的位置有一处，在Q2的右侧，选项A错误；B．x坐标轴上电场强度为零的位移距离Q2为L，则解得L=6cm即在x=12cm处电场强度为零，选项B错误；C．x坐标轴上，x＞12cm区域内电场强度方向与正电荷在该区域内的场强方向相同，即沿x轴正方向，选项C正确；D．x坐标轴上，电场强度方向沿x轴正方向的区域为0<x<6cm和x＞12cm区域，选项D错误。故选C。二、多选题6.a、b、c、d为某一电场中的等差等势线。一不计重力的带负电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点运动（如图），下列说法正确的是（）A.M点处的电场强度大于N点处的电场强度B.带电粒子在N点的速度比在M点处的速度大C.带电粒子在N点处的电势能比在M点处的电势能大D.四个等势线电势关系为【答案】AC【解析】【详解】A．根据可知等差等势线越密集的地方场强越大，则M点处的电场强度大于N点处的电场强度，故A正确；D．根据曲线运动的合力方向位移轨迹的凹侧，且电场方向与等势线垂直，粒子又带负电，则粒子在电场中的受力和场强方向如图所示根据沿电场方向电势降低可知四个等势线的电势关系为故D错误；BC．根据由于N点的电势小于M点的电势，且粒子带负电，所以带电粒子在N点处的电势能比在M点处的电势能大；由于粒子只受电场力作用，电势能和动能之和保持不变，则带电粒子在N点的动能在M点处的速度小，带电粒子在N点的速度比在M点处的速度小，故B错误，C正确。故选AC。7.在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则（）A.A灯变暗 B.B灯变暗C.电源的总功率增大 D.电源的效率增大【答案】BD【解析】【详解】ABC．当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，总电流减小，电源的总功率变小，A灯的两端电压电压增大，则A灯变亮；流经和A灯的电流增大，总电流减小，则有流经B灯的电流减小，B灯变暗，故AC错误，B正确；D．电源的效率由于外电路电阻增大，电源的效率增大，D正确。故选BD。8.如图，金属板平行放置，两极接上恒定电压。质量相等的粒子A和B分别静止在上下极板处。闭合开关，两粒子仅在电场力作用下同时运动，且同时经过图中的虚线处，虚线到上下极板的距离之比为1：2，忽略粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A.A带负电，B带正电B.两粒子所带电荷量大小之比为1：2C.从开始运动到经过虚线处电场力做功之比1：4D.减小两板间距，两粒子运动到另一极板时的速率也会减小【答案】BC【解析】【详解】AB．两粒子仅在电场力作用下，均做初速度为0的匀加速直线运动，可知A受到的电场力向下，B受到的电场力向上，且场强方向向下，则A带正电，B带负电；根据，由于两粒子质量相等，则两粒子所带电荷量大小之比为故A错误，B正确；C．从开始运动到经过虚线处电场力做功之比故C正确；D．根据动能定理可得可得减小两板间距，由于极板间的电压不变，则两粒子运动到另一极板时的速率不变，故D错误。故选BC。三、实验题9.某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，其阻值大约为。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为_________；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_________；（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应选_________；（填器材前的字母代号）A．电压表（量程，内阻约为）C．电流表（量程，内阻约为）E.滑动变阻器（阻值范围，）F.滑动变阻器（阻值范围，）G.直流电源E（电动势为，内阻不计）H.开关S，导线若干（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中________；（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为________。【答案】①.1.850##1.851##1.849②.4.250③.E④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和，所以题中圆柱体的直径为[2]用游标卡尺测其长度为（2）[3]为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法；待测电阻大约，若用滑动变阻器调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器，即滑动变阻器选E。（3）[4]滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小，设计的电路图如图所示：（4）[5]根据电阻定律联立可得10.在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约，内阻小于）；电压表V（量程，内阻约）；电流表A（量程，内阻约）；滑动变阻器R（最大阻值为）；定值电阻R（阻值）；开关一个，导线若干。（1）小明同学按照如图所示的电路进行实验，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_______。A.电压表分流B.干电池内阻较小C.电流表内阻较小（2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，小明利用现有的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号12345670.080.140.200.260.320.360.401.351201.050.880.730.710.52用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图1中的实物图连接成完整电路______。（3）根据表中数据画出的图像（如图2所示）可得，电源的内阻为________（保留2位有效数字）。（4）考虑到电压表分流会引起测量误差，小明用作图的方法进行误差分析，图中实线对应测量值，虚线对应真实值，所作的图像中正确的是_______。A. B.C. D.【答案】（1）B（2）（3）0.67（4）C【解析】【小问1详解】根据闭合电路的欧姆定律U=EIrUI图像斜率的绝对值表示电源的内阻，如果电源内阻较小，则图像斜率绝对值就会很小，即相同的电流变化量时，电压表的读数变化范围就会较小。故选B。【小问2详解】将定值电阻与电源串联即可解决上述问题，电路如图【小问3详解】由图像的斜率可知电源内阻【小问4详解】由于电压表的分流作用电流的测量值小于流过电源的真实值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值。故选C。四、解答题11.如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，两板间所加电压为U1，金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，两板间加有恒定的偏转电压U2，极板间距为d，板长度为L。现有一质子（）从小孔S1处先后由静止释放，经加速后穿过小孔S2水平向右进入偏转电场。已知质子的质量为m，电荷量为q。（1）求质子进入偏转电场时的速度v0大小；（2）从偏转电场射出时沿垂直板面方向的侧移量y；（3）从偏转电场射出时的速度v。【答案】（1）（2）（3）见解析【解析】【小问1详解】在加速电场中，根据动能定理可得解得【小问2详解】质子在偏转电场中做类平抛运动，则联立可得【小问3详解】质子从偏转电场射出时有解得即射出偏转电场时质子的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角的正切值为。12.如图所示的电路中，灯泡L的规格为“5V，0.6A”，电流表为理想电表，在A、B两端加上U=8V的恒定电压，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动，直至灯泡刚好正常发光，此时滑片P在滑动变阻器上的c点（图中未标出），电流表的示数为1A，求灯泡正常发光时：（1）灯泡的电阻；（2）电路中的总电阻；（3）滑动变阻器的总电阻。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】由欧姆定律得，灯泡的电阻【小问2详解】电路中的总电流由欧姆定律得，电路中的总电阻【小问3详解】由欧姆定律得，滑动变阻器ac段电阻滑动变阻器cb段电压由欧姆定律得，滑动变阻器cb段电阻则滑动变阻器的总电阻13.小刚坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，车灯会瞬间变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，汽车电源电动势，内阻，车灯接通