2024~2025学年海南省海口市先锋联盟高二(上)期中调研物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年海南省海口市先锋联盟高二(上)期中调研物理试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向导线左侧为垂直纸面向外，导线右侧为垂直纸面向里，故A错误；
B．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向从上向下看应为逆时针方向，故B错误；
C．根据电流的绕向，结合安培定则知，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误；
D．环形电流的方向从上往下看为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。
故选D。
2. 下图为电阻①和电阻②的图像，两电阻的阻值分别为和，把两电阻并联后接入电路，通过它们的电流大小分别为和，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】I-U图像中图像的斜率表示电阻的倒数，所以
R1＞R2
两电阻并联，电阻两端得电压一定相等，根据
可得
I1＜I2
故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 如图所示的电路中，定值电阻分别为R1＝4Ω、R2＝6Ω、R3＝3Ω、R4＝6Ω，现在M、N两点间加12V的稳恒电压，则下列说法正确的是（ ）
A. M、N间的总电阻为14.5ΩB. R1和R4两端的电压比为
C. 流过R2和R3的电流比为D. R1和R2两端的电压比为
【答案】D
【解析】A．和并联的电阻值为
则M、N间的总电阻为
故A错误；
B．和串联，流过两电阻的电流相等，则电压与电阻值成正比，即和两端的电压之比为
故B错误；
C．和并联，两端的电压相等，流过两电阻的电流与电阻成反比，即流过和的电流之比为
故C错误；
D．和串联，两端的电压等于两端的电压，则和两端的电压比为
故D正确。
故选D。
4. 正确连接电路后，下列图示情景中能产生感应电流的是（ ）
A. 图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动
B. 图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C. 图丙中开关S保持断开，将小螺线管A从大螺线管B中拔出
D. 图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
【答案】B
【解析】A．图甲中使导体AB棒以平行于磁感线竖直向下运动，电流表所在闭合回路的磁通量不变，不能产生感应电流，选项A错误；
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈，电流表所在的闭合回路的磁通量发生变化，能产生感应电流，选项B正确；
C．图丙中开关保持断开，将小螺线管A从大螺线管B中拔出，电流表所在的闭合回路没有磁场，不能产生感应电流，选项C错误；
D．图丙中开关保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移，电流表所在的闭合回路的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，选项D错误。
5. 电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）

A. R1电功率减小
B. 电压表读数增大、电流表读数减小
C. 通过R的电流增大
D. R2两端电压减小
【答案】A
【解析】ABD．R与R2并联，之后再与R1串联，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，并联后的总电阻增大，电路总电阻增大，由
可知电路总电流减小，根据
可知R1电功率减小。根据
可知电源路端电压增大，电压表读数增大。根据
可知R2两端电压增大。根据
可知流过的电流I2增大，电流表读数增大。
故A正确；BD错误；
C．根据
可知通过R的电流减小。
C错误。
故选A。
6. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是安培表，R增大时量程增大
B. 乙表是安培表，R增大时量程增大
C. 在甲图中，若改装成安培表的量程为，则
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则
【答案】D
【解析】A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程
可知当R增大时，量程I减小，故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表，伏特表的量程
故B错误；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则
故C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则
故D正确。
故选D。
7. 如图所示，电源电动势为12V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0V，Ucd＝12V，由此可以判断（ ）
A. 可能是L1和L2的灯丝都断了
B. 可能是L2灯丝断了
C. 可能是L1的灯丝断了
D. 可能是变阻器R断路
【答案】B
【解析】当开关接通时，串联电路中两灯均不发光，则可能是某处断路，电路中无电流，完好部分的电压为0，则电压表测得断路位置两端的电压等于电源电压，由题Ucd=12V，说明从a到d的电路和b到c的电路是连接良好的，故L1的灯丝和滑动变阻器都良好，L2的灯丝烧断了。故B正确；ACD错误。
故选B。
8. 如图甲、乙是利用电压表（可看作理想电表）和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的原理图及实验数据图像，可得电动势和内电阻分别是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据
可得
由图乙知，图像斜率
截距
解得
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（ ）
A. 两导线电阻之比为
B. 两导线中的电场强度之比为
C. 两导线的焦耳热功率之比为
D. 自由电子在两导线中移动的速率之比
【答案】CD
【解析】A．根据电阻的决定式有
，
可得两导线电阻之比为
故A错误；
B．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据
，
可得两导线中的电场强度之比为
故B错误；
C．金属导线a、b串联连接，通过的电流相等，根据
，
可得两导线的焦耳热功率之比为
故C正确；
D．根据电流的微观定义式有
可得自由电子在两导线中移动的速率之比为
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框绕ad轴顺时针转90°，由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（sin37°=0.6、cs37°=0.8）（ ）
A. 在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为
B. 在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为
C. 该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是
D. 该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是
【答案】AC
【解析】在水平位置时穿过线框的磁通量为
在竖直位置时穿过线框的磁通量为
磁通量的变化量的大小为
故选AC。
11. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是（ ）
A. ，B. U1变小，U2变大
C. 变大，变大D. 变大，不变
【答案】BD
【解析】B．滑动触头P向下滑动，所以R2接入电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，故
即要变小
即要变大，故B正确；
C．由欧姆定律，有
滑动触头P向下滑动，所以R2接入电阻变大，故变大，根据
可知
为定值，故C错误；
D．滑动触头P向下滑动，所以R2接入电阻变大，故
变大，根据
可知
为定值，故D正确；
A．根据欧姆定律可得
再根据CD选项分析有
故
故A错误。
12. 将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该电源电动势为9V
B. 该电源内阻为1Ω
C. 调整，电源最大输出功率为8W
D. 电阻箱功率最大时电源效率为50%
【答案】BC
【解析】B．根据电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线，当电阻箱的电阻等于电源内阻加R0之和时，即
电阻箱消耗的电功率最大，所以
故B正确；
A．电阻箱的电功率最大时，电阻箱的电压为
根据串联分压可得
代入数据解得电源电动势为
故A错误；
C．当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R0的阻值大于内阻的阻值，故变阻箱的阻值为零时，电源的输出功率最大，最大功率为
故C正确；
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的输出效率为
故D错误。
13. 两长度相同的金属板M、N正对水平放置，板长为L，板间距为d，连接在图示的电路中。D为理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），滑动变阻器R的最大阻值为2r，定值电阻的阻值R0＝r，E为恒压电源，不计电源内阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间。闭合开关S，让一电荷量为q、质量为m的粒子（不计重力）从靠近M板左端的位置以水平速度v0射入板间，粒子恰好打在N板的右端。在保持开关S闭合的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势
B.若仅将滑动变阻器的滑片向左滑动，则粒子仍能打在N板上
C.若仅将粒子的初速度变为2v0后射入板间，则粒子从M、N板的中线处离开
D.若仅将N板向上平移，则粒子打在N板的中点处
【答案】ABD
【解析】A．粒子的加速度为
粒子做类平抛的运动时间为
可得
解得
板看成一个电容器，稳定后阻值趋近于无穷，所以相当于断路，电压与两端电压相等，则电源电动势
故A正确；
B．向左移动滑片，的阻值变大，理想二极管处于截止状态，电容器不变，不变，则不变，粒子的加速度不变，粒子仍能打在板上，故B正确；
C．粒子做类平抛的运动时间为
可得
初速度变为后，粒子做类平抛的运动时间为
则
故粒子从靠近板处射出，故C错误；
D．由可知，仅将板向上平移，电容器的电容变为原来的2倍，而电路结构不变，且电容器的电压不变，则加速度变为2倍，设水平位移为，有
联立解得
故D正确。
故选ABD。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14. 海口市高中生学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案：
（1）利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则该金属棒的直径d=________mm，金属棒的长度为L=________cm。
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：将多用电表的功能旋钮调至“100Ω”挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为________Ω。
（3）用伏安法精确地测量金属棒的阻值，实验室提供器材如下：
A.金属棒
B.两节干电池：电源电压3V
C.电流表A1：满偏电流6mA，内阻为50Ω
D.电压表V1：量程0~3V，内阻约为22kΩ
E.滑动变阻器R：阻值范围为0~50Ω
F开关、导线若干
为减小测量误差，实验电路应采用下列电路方案_______（选填“甲”，“乙”“丙”“丁”）更合理。
若此时电压表的读数为2.50V，电流表的示数为3.125mA，根据你选择的电路图可得：金属棒的电阻R=________Ω，测量金属棒的电阻________具有系统误差（选填“有”或者“没有”），由此可以求得金属棒电阻率。
【答案】（1）1.848##1.849##1.850 5.015 （2）700 （3）丙 750 没有
【解析】（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，金属棒的直径
[2]游标卡尺为20分度，其精确度为0.05mm，
金属棒的长度为
（2）欧姆表盘可知，金属棒的阻值
（3）[1]由于电流表内阻已知，因此采用电流表内接法，由于滑动变阻器阻值小于待测电阻，故才用分压式解法，故选丙图；
[2]根据
[3]由于消除了电流表的影响，因此没有系统误差。
15. 某实验兴趣小组设计了如图（a）实验电路测量一节蓄电池（电动势约为2V）的电动势和内电阻，已知定值电阻R0=1.0Ω。
（1）实验操作步骤如下：
①按实验电路图正确连接好电路，将滑动变阻器滑片滑到最左端位置；
②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0；
③将滑动变阻器滑片再次滑到最左端位置；
④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0；
⑤利用记录的数据分别作出两种接法所对应的U-I图像。
（2）作出的两个U-I图像分别如图（b）、（c）所示，根据图像可知图（c）对应的接法为S与________（填“1”或“2”）接通。
（3）根据以上图像综合可得电源电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果均保留2位小数）
（4）该小组经过研究发现，根据两次不同实验中电流表、电压表的影响，进一步可得出所用电流表的内阻为rA=________Ω。
【答案】（2）2 （3）1.80 1.25 （4）0.75
【解析】（2）[1]两种方法中，S与1接通时采用了电流表的内接法，有
S与2接通时采用了电流表的外接法，有
U-I图像中图线的斜率
比较图（b）和图（c）的斜率可知，图（c）中的图线斜率小，所以图（c）对应电路S与2接通。
（3）[2][3]由前面分析可知图（b）所测内阻为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，由此可知图（b）对应开关S接1，且电流表示数为0时，电压表测量准确，此时电压表所测电压即为电源的电动势，因此电源电动势为图（b）的纵轴截距，可得
E=1.80V
当开关S接2且电压表示数为0时，对应电流为短路电流，由图（c）图像可知，此时短路电流为I=0.80A，则根据闭合电路的欧姆定律有
解得
（4）[4]图（b）中图线斜率为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，所以
四、解答题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V。试求：

（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10 m/s2）
【答案】（1）5A；（2）550 W；（3）53 kg
【解析】（1）由电路中的电压关系可得电阻R的分压为
则流过电阻R的电流为
则通过电动机的电流为
（2）输入电动机的电功率为
（3）电动机的发热功率
电动机输出的机械功率
又
可得
17. 如图电路中，定值电阻，当开关S接A点时，电流表示数；当开关S接B点时，电流表示数，电源的输出功率为。

（1）求电阻的阻值；
（2）求该电源的电动势和内阻。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）当开关S接B点时，电流表示数，电源的输出功率为，根据
解得
（2）当开关S接A点时，电流表示数，有
当开关S接B点时，电流表示数，有
联立解得
，
18. 如图甲所示，直流电源电压U恒定，电阻为，为。闭合开关S，理想电压表的示数为。
（1）求通过的电流。
（2）求电源电压U。
（3）如图乙所示，将图甲电路中的和电压表替换为两极板水平放置的平行板电容器，两板间距，A、B为板间的两位置，其连线与水平方向的夹角。闭合开关S，待电容器充电完毕后，一带电液滴以的初速度，从A处以垂直于连线方向斜向上飞出，恰好经过B处，此运动过程中未与上极板相碰。已知带电液滴所受电场力方向竖直向下，其质量、电荷量。不计空气阻力，板间的电场可视为匀强电场，重力加速度大小g取。求A、B间的距离。（结果可用分式表示）
【答案】（1）2A；（2）1500V；（3）
【解析】（1）通过R1和R2的电流相等，则
（2）电源电压

（3）两板间场强为
液滴的加速度为
则垂直AB方向
沿AB方向
解得