四川省泸州市泸县2024-2025学年高二上学期11月期中统一联合考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1泸县普通高中共同体2024年秋期高二期中联合考试物理试题注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。第Ⅰ卷（选择题共43分）一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1.“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10cm，设里面充满某浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝75V，I＝50mA，则该钻孔的深度h约为（）A.50m B.100m C.120m D.150m【答案】D【解析】根据欧姆定律可得根据电阻定律可得可得2.某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（）A. B.C. D.【答案】A【解析】带电粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则有联立可得故选A。3.质量为2kg、电荷量为的小球仅在电场力和重力的作用下从A点运动到B点，在竖直方向上下降了3m，动能增加了100J，取重力加速度大小不计空气阻力，则在这一过程中（）A.小球的重力势能增加了60JB.小球的机械能增加了160JC.小球的电势能增加了40JD.A、B两点的电势差为-1000V【答案】D【解析】A．小球从A点运动到B点，下降了3m，则小球的重力势能减少了选项A错误；B．小球的重力势能减少了60J，动能增加了100J，则机械能增加了40J，选项B错误；C．由动能定理有解得根据功能关系可知，小球的电势能减少了40J，选项C错误；D．A、B两点的电势差为选项D正确。4.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，且为r<R0，电容器的电容为C。闭合开关S，增大可变电阻R阻值的过程中，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则（）A.电压表示数U和电流表示数I的比值为R0+rB.ΔU和ΔI的比值为rC.电容器电荷的增加量为CΔUD.电源输出功率增加【答案】C【解析】A．可变电阻R两端电压为电压表示数U，电流表示数I为流过可变电阻R的电流，由电阻的定义可知，可变电阻的阻值A错误；B．由闭合电路欧姆定律可知则ΔU和ΔI的比值为B错误；C．该过程电容器的电荷量增加量C正确；D．电源输出功率随电阻变化的图像如图所示当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于r<R0，由图可知电源输出功率减小，D错误。故选C。5.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力F作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B稍向左推过一些，两球重新平衡时的情况与原来相比（）A.推力F将增大 B.地面对B弹力不变C.墙面对A的弹力将增大 D.两小球之间的距离减小【答案】B【解析】ABC．以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示：设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1=mAgtanθ将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小。再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F=N1N2=（mA+mB）g则F减小，地面对小球B的弹力一定不变。故AC错误，B正确。D．由上分析得到库仑力θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大。故D错误。故选B。6.半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（）A.正电荷， B.正电荷，C.负电荷， D.负电荷，【答案】C【解析】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有由图可知，两场强的夹角为，则两者的合场强为根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为根据联立解得故选C。7.2024年11月1日起，泸州市再次实施主城区机动车尾号限行。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400V，能量容量为20kWh。当汽车以90km/h匀速行驶时，受到的阻力约为400N，此时直流驱动电机的输入电压为300V，输入功率15kW，则（）A.当汽车以90km/h行驶，电流为100AB.电池组的热功率为5kWC.直流驱动电机的内阻约为1ΩD.当汽车以90km/h行驶，最大行驶里程约为90km【答案】D【解析】A．当汽车以90km/h行驶，电流为选项A错误；B．电池组的总功率则电池组的热功率以及汽车用电器消耗的总功率为可知电池组的热功率小于5kW，选项B错误；C．机械功率根据可得直流驱动电机的内阻约为选项C错误；D．当汽车以90km/h行驶，最大行驶里程约选项D正确。二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.某养殖场为了使饲养员及时关注动物们的饮水情况，设计了一款牛羊饮水提示器，其工作原理如图所示，动物们饮水过后滑片上移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.若电表为电压表，向水槽内添水时电压表示数变大B.若电表为电流表，向水槽内添水时电流表示数变小C.若电表为电压表，减小可提高该提示器的灵敏度D.若电表为电流表，向水槽内添水时电源效率提高【答案】AC【解析】A．若电表为电压表，向水槽内添水时，弹簧被压缩，滑动变阻器滑片向下移动，电压表示数与滑动变阻器上半部分的电压相等，此时滑动变阻器上部分的电压增大，故电压表示数变大，故A正确；B．若电表为电流表，向水槽内添水时弹簧被压缩，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则总电阻减小，则电流表示数变大，故B错误；C．若电表为电压表，电压表读数为则有（为滑动变阻器滑片以上的电阻），则减小，可使变化单位电阻的电压变大，即可提高灵敏度，故C正确；D．若电表为电流表，向水槽内添水时弹簧被压缩，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路阻值减小，则电源效率为可知当减小时，电源效率也减小，故D错误。故选AC。9.在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离的工序，如图所示，A、B两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都带正电荷，且茶叶的比荷小于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P电荷量为，质量为，以的速度离开A球表面O点，最后落入桶底，O点电势为，距离桶底高度为，桶底电势为零。不计空气阻力、茶叶茶梗间作用力及一切碰撞能量损失，重力加速度g取，则（）A.茶叶落入右桶，茶梗落入左桶B.M处的电场强度小于N处的电场强度C.M处的电势低于N处的电势D.茶梗P落入桶底速度为【答案】BD【解析】A．根据牛顿第二定律可知茶叶的比荷小于茶梗的比荷，故在任一位置茶叶茶梗的加速度大于茶叶的加速度，二者水平方向都做加速运动，故相等时间内茶梗的水平位移大于茶叶的水平位移，即茶梗落入右桶，茶叶落入左桶，故A错误；BC．电场线的疏密程度反映了电场强度的大小，M点的电场强度小于N点的电场强度，沿电场线方向电势降低，所以M点的电势高于N点的电势，故B正确，C错误；D．茶梗P由O点开始到落入桶底过程，根据动能定理，有其中代入数据，解得故D正确。故选BD。10.为测定纸面内匀强电场的场强，在电场中取O点为坐标原点建立x轴，以O为圆心、R为半径作圆。如图甲b、c、d是半圆ace的等分点。从x轴上的a点开始沿逆时针方向，测量圆上各点的电势φ及各点所在半径与x轴正方向的夹角θ，描绘φ-θ图像如图乙，则（）A.a、e两点电势相等 B.电场强度沿aO方向C.场强大小为 D.电势差【答案】CD【解析】B．根据图乙，b点电势最高，f点电势最低，则电场强度方向沿bf方向，B错误；A．电场强度方向沿bf方向，则A错误；C．电场强度方向沿bf方向，场强大小为根据题意得解得C正确；D．电场强度方向沿bf方向，所以D正确。故选CD。第Ⅱ卷非选择题（共57分）注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡题目区域内作答。三、实验题（11题6分，12题9分，共15分）11.某物理兴趣小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。A.待测电池组电动势约为，内阻约为；B.电压表V（量程，内阻约）；C.电流表A（量程，内阻）；D.定值电阻（阻值）E.定值电阻（阻值）；F.滑动变阻器（，允许最大电流为）；G.开关一只，导线若干。（1）实验小组设计的电路如图甲所示，虚线框内是将电流表A改装成量程为的电流表，需要并联一个定值电阻______（选填“”或“”）（2）实验中测得V表示数U和A表示数I的多组数据，作出的图线如图乙所示，电表内阻不能忽略，则该电池组的内阻______Ω（结果保留两位有效数字）（3）如图丙所示，将实验所用的电池组串联一个小灯泡和一个定值电阻，，图丁是小灯泡的电压和电流关系图像，试估算小灯泡的实际功率是______W。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）（2）0.74（3）0.23【解析】（1）电流表A改装成量程为的电流表，需要并联定值电阻的阻值可知，需要并联一个定值电阻。（2）结合上述可知，改装电流表的电流为原电流表A电流的10倍，根据闭合电路欧姆定律有结合图像有解得E=2.9V，（3）将实验所用的电池组串联一个小灯泡和一个定值电阻，若将与电池组等效为一个新电源结合上述有在图丁中作出上述函数的图像如图所示两图像的交点坐标为（0.15A，1.5V）则小灯泡的实际功率12.为测定一金属丝Rx的电阻率，进行如下操作：（1）先用欧姆表粗测电阻。现将欧姆表置于“×10”，经正确的操作，测量电阻时发现指针偏角过大，则以下哪些操作是必须的，请选择其中有用的，按操作顺序写出：___________。A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝，使表针指零B．将红表笔和黑表笔接触C．把选择开关旋到“×1Ω”位置D．把选择开关旋到“×100Ω”位置E.调节调零旋钮使表针指着欧姆零点（2）为准确测量该电阻丝的电阻，备有以下器材：A．待测电阻Rx；B．电动势3V的直流电源，其内阻可不计；C．直流电压表V，量程为0~15V，内阻为15kΩ，其读数可表示为U；D．直流电流表A1，量程为0~1mA，内阻为r1=30Ω，其读数可表示为I1；E.直流电流表A2，量程为0~200mA，内阻为r2约为2Ω，其读数可表示为I2；F.定值电阻R1，阻值为2970Ω；G.滑动变阻器R2，其最大电阻为10Ω；H.开关和导线若干在虚线框中将电路图补充完整___________。（3）用刻度尺测得电阻丝接入电路的长度为L，用游标卡尺测其直径d时，某次游标卡尺的示数如图所示，其读数为___________mm。（4）写出金属丝电阻率的表达式为=___________。（用题目中所给的符号表示）【答案】（1）CBE（2）（3）0.95（4）【解析】（1）[1]用欧姆表粗测电阻。现将欧姆表置于“×10”，经正确的操作，测量电阻时发现指针偏角过大，说明有的挡位偏大，应该换小挡，使得指针指向表盘的中央刻度附近，所以改用“×1”的挡位，换挡后重新欧姆调零。操作的顺序是CBE；（3）[3]游标卡尺主尺部分的读数为：0mm，游标尺上的读数为：游标卡尺的最终读数为：0.95mm（4）[4]由电路知识得由电阻定律得联立可解得四、计算题（共42分，请写出必要的文字说明和步骤）13.密立根油滴实验装置如图所示：两块间距为d的平行金属板A、B分别与电源正、负极相接。当两极板间不加电压时，带电油滴最后以速度匀速竖直下落；当两板间加上电压U时，该带电油滴最后以速度匀速竖直上升。已知油滴所受阻力大小与速度大小成正比，即，其中比例系数k已知，取重力加速度为g，求：（1）两块平行金属板之间的场强；（2）油滴的质量；（3）求该油滴所带电荷量q。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）两块平行金属板之间的场强（2）当两极板间不加电压时，带电油滴最后以速度匀速竖直下落，可知解得（3）当两板间加上电压U时，该带电油滴最后以速度匀速竖直上升，则解得14.小明同学玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动、当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，，车轮电动机的额定电压，灯泡电阻为R=6Ω，，线圈电阻则：（1）玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率；（2）玩具汽车被卡住后，电源的效率。【答案】（1）5W（2）30