湖南省岳阳市云溪区2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年高二上学期物理期中考试试卷一、单选题1.关于点电荷的说法中正确的是（）A.电子和质子本身就是真正的点电荷B.只有体积很小的带电体才能看成点电荷C.只有带电量很少的带电体才能看成点电荷D.形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体才能看成点电荷【答案】D【解析】A．点电荷是理想模型，实际不存在，故A错误；BCD．形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体才能看成点电荷，体积和电量较小的带电体不一定能看成点电荷，故BC错误，D正确。故选D。2.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A.电势，场强B.将负电荷从A点移到B点电场力做了正功C.电势，场强D.将一负电荷分别放在A、B两点时具有的电势能【答案】D【解析】AC．沿电场线电势降低，可知电势A处电场线较B点稀疏，可知场强选项AC错误；B．负电荷所受的电场力与电场线方向相反，可知从A点移到B点电场力做了负功，选项B错误；D．因电势则将一负电荷分别放在A、B两点时具有的电势能选项D正确。故选D。3.如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（）A.验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触B.验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电C.验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电D.验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电【答案】C【解析】把一个带正电的金属球A，靠近验电器的金属小球B，验电器的金属小球由于静电感应，会带上负电荷，金属箔会带上等量正电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电。4.如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，D、E为P、Q连线上的两点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA=OC，OD=OE。下列说法正确的是（）A.A、B两点电势相等B.D、E两点场强相同C.将质子在D点静止释放，它将在DE之间来回运动D.将质子在A点静止释放，它将在AC之间来回运动【答案】C【解析】A．根据等量正电荷电场等势线分布可知，A点电势高于B点电势。故A错误；B．根据等量正电荷电场电场线分布可知，D、E两点场强大小相等，方向相反。故B错误；C．根据等量正电荷电场电场线分布可知DO与OE之间的电场强度对称分布，将质子在D点静止释放，它先向右做加速运动，运动至O点速度达到最大，然后做减速运动，运动至E点速度减为0，之后反向加速运动至O点，再减速运动至D点，将在DE之间来回运动。故C正确；D．同理，可知中垂线上O点上方的电场强度方向竖直向上，将质子在A点静止释放，它将沿中垂线向上做加速直线运动。故D错误。故选C。5.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在B.电荷间的相互作用是通过电场发生的C.根据电场强度的定义式可知，E与F成正比，E与q成反比【答案】B【解析】A．电场看不见，摸不着，但电场实际存在，故A错误；B．每个电荷在周围空间会产生电场，对放入其中的电荷有力的作用，反之亦然，故电荷间的相互作用是通过电场发生的，故B正确；C．为电场强度的定义式，E与F、q无关，与电场的本身属性有关，故C错误；D．是点电荷产生的电场强度的决定式，E与场源电荷Q成正比，与r2成反比，与检验电荷无关，所以放入电场中某点的检验电荷电荷量Q越大，则该点的电场强度不变，故D错误。6.如图所示，电表均为理想电表，其中电流表、、示数变化量的绝对值分别用、、表示，电压表示数的变化量用表示，则（）A.滑动变阻器的滑片向a端移动过程中，电压表V示数变小B.滑动变阻器的滑片向a端移动过程中，变大C.滑动变阻器的滑片向a端移动过程中，D.若发生断路，则电压表V示数变小，电流表示数变大【答案】C【解析】A．滑动变阻器向a端移动，R1接入电路的阻值变大，总电阻R总变大，根据闭合电路欧姆定律知总电流减小，内电压减小，则外电压增大，即电压表V的示数增大，故A错误；B．根据可知故不变，B错误；C．根据可知增大，则A2示数变大，且有而示数变小，所以A1示数减变小更多，即故C正确；D．若发生断路，则总电阻R总变大，根据闭合电路欧姆定律知，电流表示数减小，内电压减小，则外电压增大，即电压表V的示数增大，故D错误。故选C。二、多选题7.某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1T、方向沿x轴正方向的匀强磁场中。已知AB=0.4m，BE=0.3m，AD=0.2m，ABOD为在yOz平面内的矩形，BEFO为在xOy平面内的矩形，下列判断正确的是（）A.穿过图中ABOD面的磁通量为0.08WbB.穿过图中BEFO面的磁通量为0.06WbC.穿过图中AEFD面的磁通量为0.1WbD.穿过图中AEFD面的磁通量为0.08Wb【答案】AD【解析】A．根据穿过图中ABOD面的磁通量为所以A正确；B．由于磁场方向平行于BEFO面，则穿过图中BEFO面的磁通量为0，所以B错误；CD．由于AEFD面在磁场方向投影的有效面积与ABOD面的面积相等，则穿过图中AEFD面的磁通量与ABOD面的磁量相同，则C错误；D正确；故选AD。8.如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为2eV、电荷量为+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为6eV，到达C点的粒子动能也为6eV。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A.B.电场方向由A指向BC.匀强电场的电场强度大小为200V/mD.经过圆周上的所有粒子，动能最大为6eV【答案】BC【解析】BC．根据题意可知到达B点的粒子动能与到达C点的粒子动能相等，所以B、C两点电势相等，BC连线为匀强电场的等势面，根据电场线与等势面相互垂直，且+e的粒子，从A点运动到B点动能增大，可知电场力做正功，粒子一定沿着电场线方向运动，由此可判断AB的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示A、B间的电势差为根据几何关系可得电场强度为故BC正确；A．因为可得故A错误；D．易知整个圆周上D点电势最低，则粒子运动到D点动能最大，大于到达B点的粒子动能为6eV，故D错误。故选BC。9.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为的小物块从槽高处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A.在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B.在下滑过程中，物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒C.物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为D.物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能【答案】ABD【解析】A．滑块下滑过程，只有重力做功，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，故A正确；B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；C．设小球到达水平面时速度为，槽的速度为，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球下滑的过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得由以上两式得物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等故C错误；D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为故D正确故选ABD。10.如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）A.图乙中滑动变阻器的最大功率B.图乙中，C.调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的输出功率先增大后减小D.调整滑动变阻器阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大【答案】ABD【解析】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻时，输出功率最大，最大值为把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为故A正确；B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为R2时消耗的功率相等，有解得故B正确；C．由于当电源外电阻等于内阻时，输出功率最大，而定值电阻本省大于内阻，所以调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，滑动变阻器阻值增大，则外电阻变大，所以电源的输出功率减小，故C错误；D．电源的效率调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，变大，则变大，电源的效率一直变大，故D正确。故选ABD。三、实验题11.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹P。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球相碰，二球碰后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重锤线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为OM、OP和ON，并知A、B两球的质量分别为、。（1）两小球质量应满足的关系是_________（选填“>”“<”或“=”）；若动量守恒，则应成立的表达式为：_________；（2）若碰撞是弹性的，则OM_________PN（选填“>”“=”或“<”）；【答案】（1）（2）【解析】（1）[1]碰撞后两小球都要向右运动，则质量应满足。[2]碰撞后B球的速度增大，A球的速度减小，如果动量守恒，则有两小球都做平抛运动，下降高度相同，则运动时间相等，则有P点是没有碰撞时A球的落点，N点是碰撞后B球落点，M点是碰撞后A球落点，则有（2）[3]如果碰撞是弹性的，则有解得则有即12.用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，有如图甲、乙所示的两种电路，测得多组数据，把它们标在丙图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流I间的关系图像。（1）由丙图的图像可知，电源的电动势___________V，内电阻___________。（结果均保留两位有效数字）（2）如果丙图是采用乙图所示的电路进行测量并作出的图像，所得的电源电动势E的测量值___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（3）如果做实验时，实验室没有合适量程的电表，需要进行改装，以下电表改装正确的是___________。A.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，串一个280Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表B.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，并一个1Ω的电阻可以改装为量程为0.6A的电流表C.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，并一个300Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表D.将一个量程为3V、内阻为2kΩ的电压表，串一个8kΩ的电阻可以改装为量程为10V的电压表【答案】（1）1.51.0（2）小于（3）A【解析】（1）[1]根据闭合电路的欧姆定律整理得图像的纵截距表示电源的电动势，为[2]图像斜率的绝对值表示电源内阻，为（2）若采用（乙）图所示的电路进行测量并作出图像，由于电压表分流的缘故，当电流表示数为零时，实际通过电源的电流并不为零，所以电源的内电压不为零，从而导致所作图像的纵截距偏小，所得的电源电动势E的测量值小于真实值。（3）AC．将电流表改装成电压表，需串联电阻，根据电压表改装原理可得则将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，串一个280Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表，故A正确，C错误；B．根据电流表改装原理则将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，并一个1Ω的电阻可以改装为量程为0.21A的电流表，故B错误；D．根据电压表改装原理则将一个量程为3V、内阻为2kΩ的电压表，串一个8kΩ的电阻可以改装为量程为15V的电压表，故D错误。故选A。四、解答题13.如图所示的电路中，电源的内阻为，电阻，，。当开关S闭合时，理想电流表示数为，求：（1）电阻两端的电压；（2）流过电阻的电流；（3）电阻两端的电压和电源的电动势E。【答案】（1）1.2V；（2）0.4A；（3）2V，4V【解析】（1）由欧姆定律知，电阻两端的电压为（2）与并联电压相等，由欧姆定律知，流过电阻的电流为（3）干路电流为则电阻两端的电压为由闭合电路欧姆定律，电源的电动势E等于14.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E。在该匀强电场中，用轻质丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示。重力加速度为g，求：（1）小球所带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？【答案】（1）（2）【解析】（1）小球处于平衡状态，小球所受电场力方向水平向右，与电场方向相同，则小球带正电，对小球进行受力分析，如图所示根据平衡条件有，解得（2）结合上述有剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等、方向相反，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于，即有根据牛顿第二定律有小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，它的位移为根据位移公式有解得15.如图所示，质量为m=290g的物块（可视