河南省濮阳市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年上学期高二年级期中考试物理1.如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶点处，分别通有大小相等方向相反的电流，E处的电流向里，F处的电流向外。已知C点处的磁感应强度大小为B，则关于D点处的磁感应强度大小和方向，下列说法正确的是（）A.大小为，方向竖直向下B.大小为B，方向竖直向下C.大小为，方向水平向右D.大小为B，方向水平向右【答案】B【解析】由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即D点处的磁感应强度大小为方向竖直向下。故选B。2.如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，电容器两极板间P点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是（）A.保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容变大B.保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从a向b的电流通过C.断开开关，A板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动D.断开开关，B板竖直下移一小段距离，带电油滴的电势能将减小【答案】D【解析】A．根据保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，故A错误；B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，根据可知电量减小，电容器放电，电流表中有从b向a的电流通过，故B错误；C．断开开关，根据A板竖直上移一小段距离，电场强度不变，则带电油滴静止，故C错误；D．初始状态电荷静止，则电荷带正电。断开开关，B板竖直下移一小段距离，根据可知电场强度不变，极板间电势差增大，根据可知P点与上极板的电势差不变，则P点与下极板的电势差增大，P点电势减小，电荷带正电，故带电油滴的电势能减小，故D正确。故选D。3.如图所示为电表改装的电路图，其中表头G的内阻为490Ω，将1、2接线柱接入电路可作为量程为5mA的电流表使用，将1、3接线柱接入电路可作为量程为3V的电压表使用。已知R1=10Ω，则关于表头的满偏电流Ig和电阻R2的阻值正确的是（）A.Ig=10mA B.Ig=100μAC.R2=600Ω D.R2=589.2Ω【答案】B【解析】根据题意可得联立可得，故选B。4.如图，在整车安全性碰撞试验中，汽车载着模拟乘员以速度v水平撞向刚性壁障，其速度变到0.质量为60kg的模拟乘员受到的水平平均撞击力的冲量大小为900N·s，则v的值为（）A.15m/s B.16m/s C.17m/s D.18m/s【答案】A【解析】以v的方向为正方向，由动量定理知解得故选A。5.空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气就会被电离。查阅资料可知在温度为20℃的标准大气压下，当空气中的电场强度超过3×106V/m时，空气会被电离。已知静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2，请估算在标准大气压下，半径为10cm的孤立均匀带电金属球壳所带电荷量的最大值约为（）A.3×10−4C B.3×10−6CC.3×10−8C D.3×10−10C【答案】B【解析】根据点电荷电场强度的公式有解得故选B。6.如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡内部简化电路图，a、b为多用电表的两支表笔，灵敏电流计的内阻为90Ω，满偏电流为1mA。若电源电动势，下列说法正确的是（）A.机械调零后测量电阻前，应该先将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mAB.若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为150ΩC.测二极管的正向电阻时，要让b表笔接二极管正极，a表笔接二极管负极D.若要测量电路中某电阻的阻值，需要断开电源开关，但不用把它与其他元件断开【答案】A【解析】A．机械调零后测量电阻前，应该先进行欧姆调零，即将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mA，故A正确；B．欧姆表内阻为若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为，故B错误；C．根据内部电源的正负极可知，测二极管的正向电阻时，要让a表笔接二极管正极，b表笔接二极管负极，故C错误；D．若要测量电路中某电阻的阻值，不仅需要断开开关，还需要将该电阻与其他元件断开，再进行测量，故D错误。故选A。7.如图所示，沿纸面方向的匀强电场内有一半径为R的圆形区域，圆心为O，AOB为圆的直径，C为圆上一点，。A点有一质子源，质子以相同大小的初速度在纸面内沿各个方向射入电场，其中到达B、C两处的质子具有相同大小的速度，已知质子电荷量为q，质量为m，不计质子重力及质子间的相互作用，下列说法正确的是（）A.电场方向由A指向BB.电场强度大小为C.圆形区域内某点与A点间电势差的最大值为D.质子从圆形区域飞出的最大速度为【答案】C【解析】A．质子在B、C两点具有相同大小的速度，则质子相同动能，电场力做功相等，B、C为等势点，匀强电场的电场线垂直于等势线BC，而质子由A点运动到B、C两点过程中动能增加，电场力做正功，且质子带正电，故电场方向垂直于BC，即由A指向C，故A错误；B．由A到C，根据动能定理得解得故B错误；C．如图圆形区域内某点D与A点间电势差的最大，最大值为故C正确；D．质子由D点出电场时电场力做功最多，速度最大，由A到D，由动能定理得解得故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。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，图中实线为某一带负电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹。M、N两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，粒子经过M、N两点时的动能分别为和，电势能分别为和，图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面，也可能代表电场线，下列说法中正确的是（）A.若虚线代表电场线，则B.若虚线代表电场线，则C.若虚线代表等势面，则D.若虚线代表等势面，则【答案】AD【解析】A．做曲线运动的粒子受到的电场力指向曲线的凹侧，且电场力方向与电场线相切与等势面垂直。若虚线表示电场线，力的方向电场线相切，假定粒子从运动到,如图甲所示可知力与速度方向成锐角，电场力做正功，动能增加，电势能减少，则有，，故A正确；B．若虚线表示电场线，则，因为粒子带负电，则有,故B错误；C．若虚线表示等势面，根据等势面越密集电场强度越大，则EM<EN，故C错误；D．若虚线表示等势面，力的方向与等势面垂直，如图乙所示假定粒子从运动到，可知力与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减少，电势能增加，则有，故D正确。故选AD。9.如图所示，电路中定值电阻R1阻值大于电源内阻r。闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数增大，V1的示数减小B.C.D.电源的输出功率增大【答案】BC【解析】AB．闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路中电流减小，则内电压减小，路端电压增大，则A的示数减小，V1的示数增大，R1两端电压减小，R2两端电压增大，V2示数增大，且故A错误，B正确；C．根据闭合电路欧姆定律可得所以故C正确；D．由于电路中定值电阻R1阻值大于电源内阻r，滑动变阻器滑片向下滑动，外电路电阻增大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系可知，外电路电阻增大，电源的输出功率减小，故D错误。故选BC。10.2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。设运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。关于运动员在5.7s至9.4s时间内，下列说法正确的是（）A.蹦床运动员在时动量最大B.5.7s至6.8s时间内，重力对运动员的冲量大小为550N·sC.6.3s至6.8s时间内，蹦床对运动员的冲量大小为650N·sD.6.8s至8.4s时间内，运动员的动量变化量大小为800kg·m/s【答案】BCD【解析】A．由图可知，蹦床运动员在时离开蹦床，速度并非最大（弹力等于重力时速度才最大），动量也不是最大，故A错误；B．由图可知运动员的重力为500N，根据冲量的公式有550N·s故B正确；C．运动员的质量为由图可知6.8s~8.4s，运动员在空中，根据对称性可知运动员离开蹦床的速度为6.3s至6.8s时间内根据动量定理有解得=650N·s故C正确；D．6.8s至8.4s时间内运动员的动量变化量大小为800kg·m/s故D正确；故选BCD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图1所示为一多用电表，多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量二极管的正向电阻时操作过程如下：（1）在使用多用电表前，首先进行的操作应是____________，要调节部件_________（选填“A”“B”或“C”），使多用电表的指针指在表盘最________（选填“左”或“右”）端的0刻度线位置。（2）测二极管的正向电阻时，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，让多用电表的红表笔与二极管的____________（选填“正极”或“负极”）相接，发现指针偏转角度过大，则该同学应将选择开关置于_________（选填“×1”“×100”或“×1k”）挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为____________。【答案】（1）机械调零A左（2）负极×16【解析】（1）[1][2][3]在使用多用电表前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件A。使多用电表的指针指在表盘最左端的0刻度线位置。（2）[1]测二极管的正向电阻时，，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，由于黑表笔与内部电源的正极相连，所以让多用电表的红表笔与二极管的负极相接；[2][3]发现指针偏转角度过大，可知待测阻值较小，则该同学应将选择开关置于×1挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为12.（1）实验小组为分析电流表、电压表内阻对测量电源电动势和内阻的影响，利用如图1所示的电路进行测量。先将开关S2置于1，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U-I图像，得到如图2所示的直线A；再将开关S2置于2，重复上述实验步骤，得到如图2所示的直线B。根据图像，选择一条你认为更合理的图线，对应的电路是S2拨到______（选填“1”或“2”），求出该电池的电动势E=______V（保留2位有效数字），内阻r=______Ω（保留1位有效数字）。（2）对更合理的图线分析，若电压表的内阻为RV，在描绘的U-I图像中，纵截距为b，斜率绝对值为k，考虑到电压表的分流作用，则电源的电动势E=______V，电源内阻r=______Ω（均用含RV的式子表示）。【答案】（1）11.50.5（2）【解析】（1）[1]由图可知，斜率的绝对值较小，即电源内阻较小，所以电流表内阻对电源内阻的测量值影响较大，故电流表应选用相对电源的外接法，所以选择开关接“1”时比较合理，图线对应直线A；[2][3]在直线A上选取两点（0.2A，1.4V）和（0.6A，1.2V），根据闭合电路欧姆定律可得联立解得，（2）[1][2]图线的纵截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻，考虑到电压表的分流作用，根据等效电源法有联立解得，13.在研究电动汽车微型电动机性能时，可采用如图所示的实验电路。调节电阻箱R，当电阻箱的阻值为R1=47.8Ω时，电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.4A和0.48V；重新调节R，当电阻箱的阻值为R2=2Ω时，电动机正常运转，电流表和电压表的示数分别为2.0A和14V。已知电源的内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表，求：（1）电动机正常运转时的输出功率；（2）在电动机正常运转时电源的效率。【答案】（1）23.2W（2）90%【解析】（1）电动机的内阻这台电动机正常运转时电动机的输入功率电动机的发热功率（2）电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律得解得，电动机正常运转时，电源的总功率电源内部消耗的功率则效率14.如图所示，xOy平面的第三象限内有水平放置的金属板M、N，板间为加速电场，两板间的电压为U，一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从A点由静止开始加速，经B点进入第二象限内的辐向电场E1（大小未知，方向均指向O），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，从C点进入第一象限。在第一象限0<x≤L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E2（大小未知），粒子从电场E2右边界离开电场后最终打在坐标为（2L，−R）的D点，不同区域内的电场互不影响，不计粒子的重力。求：（1）粒子经过加速电场加速后到达B点时速