2024兰州一中高二上学期11月期中考试物理（选择性）含解析

这是一份2024兰州一中高二上学期11月期中考试物理（选择性）含解析，共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，本题共2小题，共13分等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下面四个选项中，说法正确的是（ ）
A. 电流是有方向的，因此电流是矢量
B. 电阻率是表征材料导电性能的物理量，与导体形状无关
C. 电容器如果不带电，其电容为零
D. 电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领大小
2. 叶子同学学习了电路的知识后，用两只小灯泡A、B，A标有“3V，0.3A”；B标有“5V，0.6A”和一电源，输出电压恒为8V，连接成如图所示的电路，要使两只小灯泡都能正常发光，则R应该是（ ）
A. 15ΩB. 10ΩC. 16ΩD. 5Ω
3. 如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（ ）
A. A灯变亮，B灯变亮B. A灯变暗，B灯变亮
C. A灯变暗，B灯变暗D. A灯变亮，B灯变暗
4. 如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（ ）
A. 避雷针附近电场是匀强电场
B. A点的电场强度比B点小
C. a、b、c、d等势面中a的电势最低
D. 有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
5. 如图所示，某一空间为真空，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向做直线运动。那么（ ）
A. 微粒带正电荷
B. 微粒一定做匀减速直线运动
C. 仅改变初速度的方向微粒仍做直线运动
D. 运动中微粒的电势能保持不变
6. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 加电压时，导体的电阻是
B. 导体在状态点的电阻是
C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
7. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（ ）
A. 静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B. 由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时，两板间电场强度减小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 某次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ ）
A. 闪电电流的平均值约为B. 闪电电流的平均值约为
C. 闪电前云地间的电场强度约为D. 闪电前云地间的电场强度约为
9. 图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（ ）
A. 电源的电动势
B. 电源的内阻
C. 当电压为1.4V时，外电路电阻阻值
D. 当电流为0.2A时，电源内电压
10. 两个完全相同的正四棱锥叠放在一起，构成如图所示的形状，其中a点固定点电荷，c点固定点电荷，O点为两棱锥公共正方形底面abcd的中心，且，规定无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A. b点的电势比e点的电势高B. b、d两点的电场强度相同
C. 将负电荷沿棱由移动的过程中，电场力一直做正功D. 若将由a点放到e点，则O点的电势不变
三、实验题，本题共2小题，共13分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。
11. 小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图1所示，小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻：
①小杜拿到多用电表后，选择“×100”挡，红黑表笔短接后指针位置如图2所示，他应该调节___________（填“S”或“T”或“K”）。
②校准之后，用红黑表笔分别接触卤钨灯泡的两脚，发现指针偏角太大，为了使测量结果更准确，则需要更换___________（填“×1k”或“×10”）挡位，正确操作后，指针位置如图3所示，则该灯泡电阻为___________Ω。
③小杜翻阅了该产品的说明书，说明书上写着“额定电压220V，65W”，小杜根据计算得知电阻约为745Ω，这与实际测量结果相差较大，其主要原因可能是___________。
12. “测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻Rx。
（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm；
（2）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。这样测的电阻偏______（大或小）；
（3）如图，游标卡尺的读数为________cm；
（4）实验需要用刻度尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。请写出测金属丝电阻率的表达式ρ＝________（用上述测量的字母表示）。
四、解答题，本题共3小题，满分41分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 图为用伏安法测量电阻原理图。图中V为电压表，内阻为；mA为电流表，内阻为；E为电源，R为电阻箱，为待测电阻，S为开关。闭合开关后电压表示数，电流表示数。
（1）我们把U与I的比值称为的测量值，即，试求出该值的大小。
（2）实际上U与I的比值是与电压表并联后的总电阻，请据此求出的真实值。
14. 利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）流经电源电流和电动机两端的电压；
（2）重物匀速上升时的速度。
15. 如图，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径R=lm、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O在MN的中点，半圆管的一半处于电场中一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时，小球对管壁的压力大小等于其重力的3倍．小球可视为质点，比荷=l×10-2C/kg，重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球在B点的速度大小v；
(2)求匀强电场的电场强度大小E；
(3)若小球能从MNPQ区域右边界NP离开电场，求该区域的高度HMQ和宽度的最小值LMN。兰州一中2023-2024年度第一学期期中考试试题
高二物理
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下面四个选项中，说法正确的是（ ）
A. 电流是有方向，因此电流是矢量
B. 电阻率是表征材料导电性能的物理量，与导体形状无关
C. 电容器如果不带电，其电容为零
D. 电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领大小
【答案】B
【解析】
【详解】A．电流有大小，有方向，但是电流的运算不遵循平行四边形定则，因此电流是标量，故A错误；
B．电阻率是表征材料导电性能的物理量，由导体自身材料决定，与导体形状无关，故B正确；
C．电容器的电容由电容器自身决定，与电容器所带电荷量无关，即电容器如果不带电，其电容不为零，故C错误；
D．电动势反映了电源把其他形式能量转化为电能的本领大小，故D错误。
故选B。
2. 叶子同学学习了电路的知识后，用两只小灯泡A、B，A标有“3V，0.3A”；B标有“5V，0.6A”和一电源，输出电压恒为8V，连接成如图所示的电路，要使两只小灯泡都能正常发光，则R应该是（ ）
A. 15ΩB. 10ΩC. 16ΩD. 5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】两只小灯泡都能正常发光，流过电阻R的电流为
根据欧姆定律可得
故选B。
3. 如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（ ）
A. A灯变亮，B灯变亮B. A灯变暗，B灯变亮
C. A灯变暗，B灯变暗D. A灯变亮，B灯变暗
【答案】D
【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑动头向右移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中总电阻变大，则干路电流减小，所以B灯变暗，根据
可知B灯两端电压变小，根据闭合电路欧姆定律
可知路端电压变大，则A灯两端电压
变大，则A灯变亮，故D正确，ABC错误。
故选D。
4. 如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（ ）
A. 避雷针附近的电场是匀强电场
B. A点的电场强度比B点小
C. a、b、c、d等势面中a的电势最低
D. 有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，故A错误；
B．等势线越密集的位置电场强度越大，所以A点的电场强度比B点大，故B错误；
C．乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高，故C错误；
D．有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°，电场力做正功，故D正确。
故选D
5. 如图所示，某一空间为真空，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向做直线运动。那么（ ）
A. 微粒带正电荷
B. 微粒一定做匀减速直线运动
C. 仅改变初速度的方向微粒仍做直线运动
D. 运动中微粒的电势能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动；故A错误，B正确；
C．仅改变初速度的方向微粒受合力方向不变，则微粒做曲线运动，选项C错误；
D．运动中电场力做负功，则微粒的电势能增加，选项D错误。
故选B。
6. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 加电压时，导体的电阻是
B. 导体在状态点的电阻是
C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由I-U图像可知，当灯泡两端的电压为5V时，通过小灯泡的电流为1.0A；根据欧姆定律可得小灯泡的电阻
故A错误；
B．由I-U图像可知，导体在A状态点时电压为12V时，通过的电流为1.5A；根据欧姆定律可得导体的电阻
故B错误；
CD．由图可知I-U图像上任一点与原点连线的斜率逐渐减小，根据欧姆定律可知，导体的电阻不断增大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（ ）
A. 静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B. 由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时，两板间的电场强度减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．静止时，由于电容器所带电荷量不变，则电容器没有充放电过程，则电流表示数为零，但由于电容器与电源连接，两端电压不为0，则电容器两极板带了电，故A错误；
B．由于静止突然向前加速时，电容器极板之间的间距减小，根据
可知，电容器的电容增大，故B正确；
C．根据
，
由于静止突然向前加速时，电容器极板之间的间距减小，电容增大，则极板所带电荷量增大，极板处于充电过程，由于极板N与电源负极连接，极板N带负电，电荷量增大，则极板N得到电子，即由静止突然向前加速时，电流由a向b流过电流表，故C错误；
D．保持向前匀减速运动时，电容器极板之间的间距减小，电容增大，根据上述，有
电容器与电源连接，电压不变，间距减小，则两板间的电场强度增大，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 某次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ ）
A. 闪电电流的平均值约为B. 闪电电流的平均值约为
C. 闪电前云地间的电场强度约为D. 闪电前云地间的电场强度约为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．闪电电流的平均值
故A正确，B错误；
CD．电场强度大小
故C正确，D错误。
故选AC。
9. 图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（ ）
A. 电源的电动势
B. 电源的内阻
C. 当电压为1.4V时，外电路电阻阻值
D. 当电流为0.2A时，电源内电压
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得
由此可知，电源的U-I图线的纵截距表示电源电动势
图线的斜率的绝对值表示电源内阻
故A正确，B错误；
C．当电压为1.4V时，根据闭合电路欧姆定律得
解得外电路的电阻阻值为
故C正确；
D．当电流为0.2A时，有
故D错误。
故选AC。
10. 两个完全相同的正四棱锥叠放在一起，构成如图所示的形状，其中a点固定点电荷，c点固定点电荷，O点为两棱锥公共正方形底面abcd的中心，且，规定无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A. b点的电势比e点的电势高B. b、d两点的电场强度相同
C. 将负电荷沿棱由移动的过程中，电场力一直做正功D. 若将由a点放到e点，则O点的电势不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据几何关系可知为连线的中垂面，对于等量异种电荷形成的电场平面图（如下图所示）可知平面为零势能面，故在此平面上的点电势都相等（都等于0），b点的电势等于点电势，故A错误；
B．由于b、d两点到点距离都相等，根据对称性可知b、d两点电场强度大小相等，方向相同。故B正确；
C．将负电荷沿棱由移动的过程中，在同一个等势面内运动，电场力一直不做功，故C错误；
D．若将由a点放到e点，由几何关系可知，点仍位于的连线的中垂线上，电势仍为0。故D正确。
故选BD。
三、实验题，本题共2小题，共13分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。
11. 小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图1所示，小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻：
①小杜拿到多用电表后，选择“×100”挡，红黑表笔短接后指针位置如图2所示，他应该调节___________（填“S”或“T”或“K”）。
②校准之后，用红黑表笔分别接触卤钨灯泡的两脚，发现指针偏角太大，为了使测量结果更准确，则需要更换___________（填“×1k”或“×10”）挡位，正确操作后，指针位置如图3所示，则该灯泡电阻为___________Ω。
③小杜翻阅了该产品的说明书，说明书上写着“额定电压220V，65W”，小杜根据计算得知电阻约为745Ω，这与实际测量结果相差较大，其主要原因可能是___________。
【答案】 ①. T ②. ×10 ③. 240 ④. 灯泡发光时温度很高，使得灯丝电阻率变大，因此导致计算结果中的电阻比多用电表计算结果大很多
【解析】
【详解】①[1]红黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节T旋钮即可；
②[2] [3]指针偏角太大，说明挡位选择过大，则应该换用“×10”挡位，根据多用电表读数方法，测量结果为
24×10Ω=240Ω
③[4]灯泡发光时温度很高，使得灯丝电阻率变大，因此导致计算结果中的电阻比多用电表计算结果大很多。
12. “测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻Rx。
（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm；
（2）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。这样测的电阻偏______（大或小）；
（3）如图，游标卡尺的读数为________cm；
（4）实验需要用刻度尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。请写出测金属丝电阻率的表达式ρ＝________（用上述测量的字母表示）。
【答案】 ①. 0.697##0.698##0.699 ②. 2.60 ③. 0.52 ④. 小 ⑤. 1.14 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1] 螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，由图示可知，其示数为
0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm（0.698mm、0.699mm）
（2）[2][3]由图示电压表可知，其分度值0.1V，估读到0.01V，电压表示数为2.60V，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，估读到0.01A，示数为0.52A；
[4]电流表的外接法，因电压表非理想电压表而分流，则电压的测量值准确，电流的测量值偏大，故由可知，电阻的测量值偏小；
（3）[5]10分度游标卡尺，精度为0.1mm，对齐格数不估读，则读数为
（4）[6]由欧姆定律可得
，
解得
四、解答题，本题共3小题，满分41分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 图为用伏安法测量电阻的原理图。图中V为电压表，内阻为；mA为电流表，内阻为；E为电源，R为电阻箱，为待测电阻，S为开关。闭合开关后电压表示数，电流表示数。
（1）我们把U与I的比值称为的测量值，即，试求出该值的大小。
（2）实际上U与I的比值是与电压表并联后的总电阻，请据此求出的真实值。
【答案】（1）800Ω；（2）1000Ω
【解析】
【详解】（1）根据欧姆定律得
（2）因为
解得
Rx=1000Ω
14. 利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）流经电源的电流和电动机两端的电压；
（2）重物匀速上升时的速度。
【答案】（1）0.5A，4V；（2）
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律
可得流经电源电流

电动机两端的电压
（2）电动机的输入功率
热功率
输出功率
重物匀速上升时
解得
15. 如图，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径R=lm、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O在MN的中点，半圆管的一半处于电场中一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时，小球对管壁的压力大小等于其重力的3倍．小球可视为质点，比荷=l×10-2C/kg，重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球在B点的速度大小v；
(2)求匀强电场的电场强度大小E；
(3)若小球能从MNPQ区域右边界NP离开电场，求该区域的高度HMQ和宽度的最小值LMN。
【答案】（1）2m/s；（2）1×103N/C；（3）H≥4+2m，2m
【解析】
【详解】（1）在B点，由牛顿第二定律
解得
（2）从A到B，由动能定理
解得
E=1×103N/C
（3）从B点滑出后，小球在竖直方向做自由落体运动；在水平方向的加速度恒定，先向左做匀减速运动，速度减为零后再向右做匀加速运动，水平方向
qE=max
ax=g
竖直方向
ay=g
设向左减速的时间为t1，则有
小球向左运动的最大距离为
x==R
带入数据解得MNPQ区域的最小宽度为
LMN=2R=2m
设向右加速的时间为t2，则有
可得
小球出电场时，下落的高度为
解得
h=3+2m
故MNPQ区域的高度满足
H≥h+R=4+2m