四川省泸州市泸县普通高中共同体2024-2025学年高二上学期11月期中统一联合考试物理试题 Word版含解析

这是一份四川省泸州市泸县普通高中共同体2024-2025学年高二上学期11月期中统一联合考试物理试题 Word版含解析，共19页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0等内容，欢迎下载使用。
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. 50mB. 100mC. 120mD. 150m
【答案】D
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
可得
故选D。
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】
【详解】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。
【点睛】
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100 J，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 60 J
B. 小球的机械能增加了160 J
C. 小球的电势能增加了 40 J
D. A、B两点的电势差为-1000 V
【答案】D
【解析】
【详解】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 + r
B. ΔU和ΔI的比值为r
C. 电容器电荷的增加量为CΔU
D. 电源输出功率增加
【答案】C
【解析】
【详解】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】
【详解】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=N1
N2=（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，csθ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】
【详解】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400 V，能量容量为20 kWh。当汽车以90 km/h匀速行驶时，受到的阻力约为400 N，此时直流驱动电机的输入电压为300 V，输入功率15 kW，则（ ）
A. 当汽车以90 km/h行驶，电流为100 A
B. 电池组的热功率为5 kW
C. 直流驱动电机的内阻约为1 Ω
D. 当汽车以90 km/h行驶，最大行驶里程约为90 km
【答案】D
【解析】
【详解】A．当汽车以90 km/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5 kW，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90 km/h行驶，最大行驶里程约
选项D正确。
故选D。
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】
【详解】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】
【详解】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；
B C．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】
【详解】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】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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，
【小问3详解】
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】
【详解】（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；
（2）[2]电压表量程过大，则可用电流计A1和定值电阻R1串联做为电压表，电路图如图所示
（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】
【小问1详解】
两块平行金属板之间的场强
【小问2详解】
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
【小问3详解】
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%
【解析】
【小问1详解】
玩具汽车正常工作时，电源内阻分的电压为
通过电源的电流
玩具汽车正常工作时，通过灯泡的电流
通过电动机电流
电动机的输出功率
【小问2详解】
玩具汽车卡住后，电动机当做纯电阻，电动机和灯泡并联后的总电阻
电源的效率
15. 图甲是某机实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙，图中P、Q之间加速电压为，M、N两板之间偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量，电荷量为，偏转极板M、N长，间距，虚线距离靶台竖直高度，靶台水平位置可以调节，不考虑电子重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时初速度大小，不计空气阻力，求：
（1）电子进入偏转电场区域时速度的大小；
（2）若M、N两板之间电压大小时，电子刚出偏转电场区域时的速度；
（3）在（2）中，为使电子击中靶台中心点C，靶台中心点C离N板右侧的水平距离。
【答案】（1）8×107m/s
（2）1×108m/s，方向与水平方向夹角37°
（3）03m
【解析】
【小问1详解】
由动能定理可知
解得
代入数据得
v0=8×107m/s
【小问2详解】
电子在偏转电场中，做类平抛运动，轨迹如图：
水平方向上
L=v0t
竖直方向上
vy=at
出离电场时的速度
电子偏转角为满足
解得
v=1×108m/s
θ=37°
【小问3详解】
电子离开偏转电场时的偏转量
解得
y=0.075m
电子离开偏转电场后，做匀速直线运动，由几何关系可知
h=y+xtanθ
解得
x=0.3m