天津市红桥区2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

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本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分共100分
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
单选题（本题共6小题，每小题4分共24分）
1．如图所示，半径为的两个相同金属球，两球心相距，若它们所带电荷量分别为，则它们之间相互作用的静电力的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示为一对电荷量分别为和的点电荷的电场线分布，M、N、P、Q为电场中的四点。下列说法正确的是（ ）
A．M、Q两点场强大小关系为
B．M、P两点电势关系为
C．同一带负电的试探电荷，其在M点的电势能比在N点的电势能小
D．若P、Q两点关于两点电荷连线对称，则P、Q两点电场强度相同
3．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（ ）
A．该电场有可能由负点电荷形成
B．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
C．带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D．带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
4．如图为探究平行板电容器电容决定因素的实验装置，P为两极板间的一点。在某次实验中，保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，将左极板向左平移一小段距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．电容器的电容会增大
B．两板间的电势差会增大
C．静电计指针的偏角会减小
D．P点的电势保持不变
如图所示的图像中，直线a表示某电源路端电压与电流的关系图线，图线b为电阻R的图线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，以下说法正确的是（ ）
A．此状态下R的阻值为2Ω
B．该电源电动势为4V，内阻为1Ω
C．此状态下R的功率为6W
D．此状态下电源的总功率为8W
6. 火警报警器的电路示意图如图所示。其中，为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变小
D．I变小，U变大
二、多选题.（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）
7．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp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．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大
D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小
8．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（ ）
A．B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O的场强最大
D．B、O、C三点比较，O点场强最大
电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为8.0×10-9J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示该点电荷电荷量的大小为1.0×10-9C，那么（ ）
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB=-4.0V
D．把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0J
10．下列关于电源电动势的说法正确的是（ ）
A．电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置
B．在电源内部负电荷从高电势处向低电势处移动
C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
实验题（本题满分16分，每空2分）
11．某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（2）将图甲中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
（3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻 （填“×1”或“×100”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。
如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要 （填“串联”或“并联”）
Ω（结果保留两位有效数字）的电阻。
12．某研究小组设计了一个实验方案，粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图甲所示，滑动变阻器的瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝，测量出瓷筒外管直径D及瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度l；
（2）测得n匝电阻丝缠绕后的宽度为x，则电阻丝直径d= ；
（3）由于d << D，可算出电阻丝总长度；
（4）已知该滑动变阻器阻值较小，但铭牌模糊，通过如图乙所示电路来测量其最大电阻。为了减小误差，电压表的c端应该与 （选填“a”或“b”）连接；
（5）闭合开关得到电压表示数U，电流表示数I；
（6）可以估算出电阻丝的电阻率 （用x，n，D，U，I，l表示）；
（7）电阻丝表层涂有绝缘漆，则因绝缘漆的存在使得电阻率的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
计算题：（本题共3个小题，共44分,13题12分，14题14分，15题18分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．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。
14．铜的电阻率，单位体积的自由电子数，。一根长L＝3.2m、横截面积的铜棒，两端电势差，求：
（1）铜棒的电阻；
（2）通过铜棒的电流；
（3）铜棒内的电场强度大小（结果保留两位有效数字）；
（4）自由电子定向移动的速率（结果保留两位有效数字）。
15．如图所示，一质量、电荷量的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。点是荧光屏的中心，已知加速电场电压，偏转电场电压，偏转电场极板的长度，板间距离，极板的右端到荧光屏的距离。不计粒子重力，求：
(1) 粒子射入偏转电场时的初速度大小；
(2) 粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线的距离；
(3) 粒子从进入偏转电场到离开偏转电场动能的变化量；
(4) P点到点的距离。