吉黑十校联考2024~2025学年高二（上）期中物理试卷（解析版）

这是一份吉黑十校联考2024~2025学年高二（上）期中物理试卷（解析版），共12页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，5ΩC， 关于点电荷，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第九章至第十三章第1节。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 一非线性元件的伏安特性曲线如图所示，则该元件两端的电压为2V时，该元件的电阻为（ ）
A. 1ΩB. 0.5ΩC. 2ΩD. 4Ω
【答案】A
【解析】由图可知，该元件两端的电压为2V时电流为2A，该元件的电阻为
故选A。
2. 只增大平行板电容器两极板间距，该电容器的电容（ ）
A. 变小B. 变大
C. 不变D. 无法判断
【答案】A
【解析】根据电容的决定式
可知，增大平行板电容器两极板的间距，则C减小。
故选A。
3. 一根阻值为R的均匀电阻丝，截掉一半，它的电阻变为（ ）
A. 0.25RB. 2RC. RD. 0.5R
【答案】D
【解析】根据电阻定律可知
一根阻值为R的均匀电阻丝，截掉一半，它的电阻变为0.5R。
故选D。
4. 如图所示，这是点电荷电场中的一条电场线，下列说法正确的是（ ）
A. A点的电场强度一定小于B点的电场强度
B. 在A点静止释放一个正电荷，若仅受电场力作用，该电荷一定向B点运动
C. 该点电荷一定带负电
D. 电子运动过程中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向
【答案】B
【解析】A．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由于只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，所以不能判断场强的大小，故A错误；
B．由图可知A点电场方向向右，所以当在A处由静止释放一个正电荷，电子受力的方向向右，所以该电荷一定向B点运动，B正确；
C．根据点电荷电场分布特点可知，该点电荷的电性无法确定，C错误；
D．电子受到的电场力的方向一定沿着电场线的切线方向，但其通过A点时运动方向可以为任意方向，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，真空中带电荷量分别为和点电荷A、B相距，静电力常量为，则两点电荷连线的中点处的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】正电荷A在O点产生的电场强度方向水平向右，负电荷B在O点产生的电场强度方向也是水平向右，根据电场强度的叠加原理可得点处的电场强度大小为
故选D。
6. 某一电源的图像如图所示，由图可知（ ）
A. 电源的电动势为2.8V
B. 电源的内阻为0.2Ω
C. 电源短路时的电流为6A
D. 电路的路端电压为1.2V时，电路中的电流为5A
【答案】B
【解析】AB．根据U=E-Ir，当I=0时U=2V；当I=6A时U=0.8V，即
E=2V
0.8=2-6r
解得
r=0.2Ω
选项A错误B正确；
C．电源短路时的电流为
选项C错误；
D．电路的路端电压为1.2V时，电路中的电流为
选项D错误。
故选B。
7. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示，当t=0时，将一带电粒子在此匀强电场中由静止释放，若带电粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动
B. 0~3s内，电场力做的总功不为零
C. 2s末带电粒子离出发点最远
D. 3s末带电粒子回到原出发点
【答案】D
【解析】由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度大小为
在第2s内加速度大小
因此带电粒子在内向负方向做加速度大小为的匀加速直线运动，在内向负方向做加速度大小为的匀减速直线运动，内向正方向做加速度大小为的匀加速直线运动，内向正方向做加速度大小为的匀减速直线运动，在时，带电粒子速度刚好减为0且回到出发点；综上分析可知，带电粒子做周期性的往返运动；0~3s内，电场力做的总功为零；1.5s末，带电粒子离出发点最远；3s末带电粒子回到原出发点。
故选D。
8. 关于点电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 质量很小的带电体都可以看作点电荷
B. 体积很大的带电体有时也可看作点电荷
C. 只有正方形带电体才可以看作点电荷
D. 当带电体的大小在研究的问题中可以忽略不计时，带电体可以看作点电荷
【答案】BD
【解析】点电荷是一种理想化的物理模型，带电体能否看作点电荷，不是看它的形状、体积大小和质量大小，而是看它的体积大小和电荷量大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，若可以忽略不计，就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷。
故选BD。
9. 图是改装后的电表，已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，变阻箱R接入电路的阻值为R0，下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是电流表
B. 甲表改装后的量程为
C. 乙表是电流表
D. 乙表改装后的量程为
【答案】AB
【解析】AB．将小量程电流表改装成大量程电流表，需要并联一电阻R分流，改装后的量程为
故AB正确；
CD．将小量程电流表改装成电压表，需要串联一电阻R分流，改装后的量程为
故CD错误。
故选AB。
10. 如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线构成边长为L的等边三角形。把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做的正功为W；把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力做的正功也为W，则下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点间的电势差为
B. A、B、C三点的电势关系为
C. 电场强度的方向一定与AC垂直
D. 若电场强度方向与纸面平行，则电场强度大小等于
【答案】CD
【解析】A．把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做正功W，则有
把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力也做正功W，则有
由此可得A，C两点间的电势差为
故A错误；
B．由于UAB>0，UAC=0，可知
故B错误；
C．由于，AC在同一个等势面上，所以电场强度方向一定与AC垂直，故C正确；
D．电场强度大小为
解得
故D正确。
故选CD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 现测定长金属丝的电阻率。
（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______mm；
（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。______
电源E（电压10V）
电流表A1（量程0～250mA，内阻R1=5Ω）
电流表A2（量程0～300mA，内阻约为5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）
开关S及导线若干
（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx=______。
【答案】（1）0.200 （2） （3）
【解析】（1）[1]由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径应为
0mm＋20.0×0.01mm=0.200mm
（2）[2]对提供的实验器材分析可知，由于滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于没有提供电压表，因此可以用内阻已知的电流表充当电压表，即将A1作为电压表，由于A1的内阻已知，因此A2应采用外接法；电路如图所示
（3）[3]由电路图可知，这段金属丝电阻为
Rx=.
12. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到 ．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10 的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是 ．（选填“1”或“2”）
（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在 坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= ．（用k、b和R0表示）
【答案】（1）最大值；（2）2；（3）
【解析】（1）为了预防电路中电流过大，损坏电路，所以需要将电阻箱调到最大，
（2）由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太小；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2
③由闭合电路欧姆定律可知，变形得：
由题意可知，斜率为k，即：，解得；．联立解得：
13. 一台小型电动机在电压下正常工作，用此电动机提升重为的物体时，在内使该物体在竖直方向上匀速上升了，上述过程中，通过电动机的电流为，求：
（1）电动机输出的机械功率；
（2）电动机线圈的电阻。
【答案】（1）2.2W （2）5Ω
【解析】（1）物体做匀速直线运动，则拉力
F=G=10N
物体上升的速度
电动机提升重物的机械功率为
P机=Fv=10×0.22=2.2W
（2）电动机的输入功率为
P入=UI=12×0.2W=2.4W
根据能量关系
P入=P机+PQ
得生热的功率为
PQ=P入-P机=2.4-2.2=0.2W
又
PQ=I2R
得线圈电阻
R=5Ω
14. 如图所示，在竖直平面内有方向水平向左、大小为的匀强电场，一电荷量为、质量为的粒子垂直电场线进入电场，经时间与电场线方向成角射出电场，不计空气阻力和粒子所受重力，求：
（1）粒子射入电场的初速度大小；
（2）粒子电势能的减小量。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由牛顿第二定律得，在水平方向上粒子做匀加速直线运动
有
由以上两式得
又由几何关系得
粒子射入电场初速度大小
（2）粒子电势能的减小量等于电场力做的功
解得
即粒子电势能的减小量
15. 如图甲所示，粗糙程度不同的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在方向水平向右的匀强电场，电场强度大小，将质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在距B点为L=5R处的P点由静止释放，滑块在PB间运动的图像如图乙所示，A是PB间的一个点，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度大小为g，求：
（1）滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数；
（2）水平轨道上摩擦力对滑块做的功及图像中纵坐标a的值；
（3）滑块在半圆轨道上运动的最大速度。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】（1）由题图乙可知，在A处滑块的加速度为零，则
解得
（2）由于滑块恰能到达D点，由牛顿第二定律有
滑块从B点到D点，由机械能守恒定律有
解得
则
由动能定理可知
解得
（3）滑块在半圆轨道上等效最低点Q的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则
由动能定理有
解得
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.