四川省双流中学2024-2025学年高二上学期第2次考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省双流中学2024-2025学年高二上学期第2次考试物理试卷（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了单选题，每小题4分，共32分，多选题，每小题6分，共18分，实验题，2小题，共16分，解答题，共34分等内容，欢迎下载使用。
第1卷选择题
一、单选题，每小题4分，共32分。
1. 如图是一个点电荷电场中一条方向水平向右的电场线，a、b、c为该电场线上的三个点，下面说法正确的是（ ）
A. a点场强方向与b点场强方向相同B. a点场强一定大于b点场强
C. a点电势一定小于b点电势D. 该点电荷一定带正电
【答案】A
【解析】
【详解】A．电场线的切线方向为场强的方向，由图可知，a点场强方向与b点场强方向相同，故A正确；
B．电场线密集的地方场强大，电场强度稀疏的地方场强小，由于只有一条电场线，所以无法判断a点和b点的场强大小关系，故B错误；
C．沿着电场线方向，电势降低，故a点电势一定大于b点电势，故C错误；
D．只有一条电场线不能判断该电荷的情况，所以无法判断是不是正电荷，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（ ）
A. 平行于纸面向上
B. 平行于纸面向下
C. 左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D. 左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
【答案】C
【解析】
【详解】根据安培定则，可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。
故选C。
3. 如图所示，R1=R2=R3=R4=R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态，则开关S断开时，小球的运动情况为（ ）
A. 向下运动B. 向上运动C. 保持静止D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】电容器极板间电压为R4两端电压，开关断开后，外电路电阻增加，致使干路电流减小，由
易知，极板间电压减小，小球所受电场力减小，即向下运动。故A正确；BCD错误。
故选A。
4. 如图所示的电路由电源、电阻箱、电压表与开关连接而成。闭合开关S后，电阻箱接入电路的阻值，电压表示数为2.00V。已知电源的电动势，内阻r一定，则内阻消耗的电功率P为（ ）
A. 1.0WB. 1.5W
C. 2.0WD. 3W
【答案】A
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得电路电流为
根据闭合欧姆定律可得
可得内阻为
则内阻消耗的电功率为
故选A。
5. 图为粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是（ ）
A. 粒子在A点的加速度比在B点的加速度大
B. 粒子在A点的动能比在B点的动能大
C. 粒子在B点的电势能比在C点的电势能小
D. 粒子在从A到B点的过程中所受电场力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A．设粒子电荷量为q，质量为m，原子核电量为Q，对粒子，由牛顿第二定律得
解得加速度
可知距离越小加速度越大，故粒子在A点的加速度比在B点的加速度小，故A错误；
B．由于原子核带正电，故越靠近原子核电势越高，即B点电势大于A点电势，根据
由于粒子带正电，所以粒子在B点电势能大于A点电势能，根据功能关系，粒子从A点到B点过程电场力做了负功，所以粒子在A点的动能比在B点的动能大，故B正确；
C．结合以上分析易判断，B点电势大于C点电势，故粒子在B点的电势能比在C点的电势能大，故C错误；
D．由B选项分析可知，粒子在从A到B点的过程中所受电场力做负功，故D错误。
故选B。
6. 学校科技活动节中一位同学手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动实验，形成沿水平方向传播的绳波，O开始振动时刻记为t=0，经过t=3s后该波传播到x=6m处，如图所示，则（ ）
A. 该简谐波传播频率f为0.2Hz
B. 如果提高振动频率，该简谐波在绳中的传播速度不变
C. 再经过0.5s后，绳上质点P经过路程等于2cm
D. 当质点P运动到波谷时，质点Q向y轴负方向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．经过3s该列波传播到x=6m，则
所以
故A错误；
B．波传播的速度只与介质有关，与频率无关，故B正确；
C．0.5s为，因为P点沿着y轴正方向运动速率越来越小，故路程小于振幅A，即小于2cm，故C错误；
D．根据波传播和质点的振动特点可知，当质点P运动到波谷时，质点Q运动到y=-1cm处，且沿y轴正方向运动，故D错误。
故选B。
7. 如图，氕、氘、氚和氦的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（ ）
A. 荧光屏上有3个亮点
B. 四种原子核全程运动时间相同
C. 四种原子核在偏转电场中的偏移距离y不同
D. 氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
【答案】D
【解析】
【详解】C．原子核在偏转电场中设偏转电场两极板的电压为，极板的长度为，在偏转电场中的运动时间为
联立四式可得
所以偏转距离y与原子核的质量、电荷量无关，四种原子核在偏转电场中的偏转距离y相同，故C错误；
B．设加速电场两极板间的距离为，偏转电场右侧极板到荧光屏的距离为，则经加速电场加速后
得粒子离开加速电场的速度
设粒子在加速电场的运动时间为，则
得
离开加速电场到打到荧光屏上的时间为，则
得
全程运动时间
与粒子的比荷有关。四种原子核全程运动时间不全相同。故B错误；
A．原子核离开偏转电场时速度偏转角设为，则
又
得
设荧光屏上亮点与中心的距离为，则
该距离与原子核的比荷无关。故荧光屏上有1个亮。故A错误；
D．设偏转电场两极板间电势差大小为，由静止开始进入加速电场到飞出偏转电场的过程中，偏转距离y相同，根据动能定理有
所以原子核飞出偏转电场时的动能与原子核的电荷量有关，氕、氘、氚3种原子核的电荷量相同。因此，氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同。故D正确；
故选D。
8. 图甲所示两水平金属板间距为d，两板间电场强度的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0～T时间内运动的描述正确的是（ ）
A. 末速度大小为B. 微粒带正电
C. 重力势能减少了mgdD. 微粒的电势能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】AB．0～T时间内微粒匀速运动，说明重力和电场力平衡，则有
qE0=mg
时间内，微粒只受到重力，微粒做平抛运动，下降的位移
时间内，微粒的加速度大小
方向竖直向上，微粒在竖直方向上向下做匀减速运动，结合T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，所以T时刻竖直分速度为零，在水平方向上仍做匀速直线运动，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，但不能确定粒子电性，故AB错误；
CD．T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，则重力势能减少量为
粒子的动能不变，可知粒子的电势能增加，故C错误，D正确。
故选D。
二、多选题，每小题6分，共18分。
9. 如图所示，a，b、c，d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是8V。下列说法正确的是（ ）
A. c点的电势为12VB. ad中点的电势为14V
C. bc中点的电势为20VD. 电场线方向沿bd连线由b指向d
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据匀强电场的特点，ab与cd是相互平行的直线且间距相等，根据U=Ed，有
即

代入题中数据可得c点的电势为12V，A正确；
B．根据U=Ed，知ad中点的电势等于
B正确；
C．同理可知bc中点的电势为
C错误；
D．取ad边右三分之一等分点e，根据U=Ed可知e点的电势为12V，则ce为等势线，由于矩形长宽关系未知，所以无法确定bd连线是否垂直于ce，即无法确定电场线具体的方向，D错误。
故选AB。
10. 浙江在国内率先启用可出租的微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ）
A. 蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为1.20A
B. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为250A
C. 蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作4.8h
D. 电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力约为72N
【答案】CD
【解析】
【详解】A．蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为时可以供电，这一参数指的是电量，A错误；
B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为
整车质量
600kg
铅酸蓄电池
电压
48V
最高车速
60km/h
容量
承载人数
2人
电动机
额定电压
48V
最大承载质量
200kg
额定功率
1.2kW
B错误；
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作时间
C正确；
D．电动机在额定电压下工作，汽车以最高速度运行时的牵引力约为
D正确。
故选CD。
11. 电荷量为和的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示。则（ ）

A. Q1带负电，Q2带正电
B. G点处电场强度的方向沿x轴负方向
C. 将带负电试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到D点
D. 将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做负功后做正功
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图知无穷远处的电势为0，B点的电势为0，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷Q1带正电，C点电荷Q2带负电，故A错误；
B．沿着电场线电势逐渐降低，可知G点的电场强度沿x轴负方向，故B正确；
C．带负电的试探电荷在G点受x正方向的电场力，故沿x正向加速运动，不能到达D点，故C正确；
D．负电荷从D点到J点的电场力先沿x正向后沿x负向，故电场力先做正功后做负功，故D错误；
故选BC。
第II卷非选择题
三、实验题，2小题，共16分。
12. 图为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2是定值电阻，R3是可调电阻，表头G的满偏电流为1mA，内阻为180Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位，分别为：直流电流10mA挡，直流电压2.5V挡，欧姆挡。
（1）图中的A端与_____（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）根据已知条件可求得电阻R1的阻值为_____Ω，电阻R2的阻值为_____Ω。
（3）图中R3的作用是_____
【答案】（1）红 （2） ①. 20 ②. 232
（3）欧姆调零
【解析】
【小问1详解】
欧姆表的内部电流从黑表笔流出，红表笔流入，因此图中的A端与红色表笔相连接；
【小问2详解】
[1]题意可知G表满偏电流和内阻分别为，改装表量程，则有
代入题中数据，解得
[2]表头G与并联后的电阻
题意可知改装电压表量程为，则有
代入数据联立解得
【小问3详解】
题意可知接2位置为欧姆挡，故是用来欧姆调零的。
13. 某兴趣小组欲利用伏安法测量一电阻丝电阻（阻值在0.4～0.6Ω之间），实验室提供两块相同的电压表及如下器材：
A．电压表（量程0～3V，内阻3kΩ）；
B．电压表（量程0～3V，内阻3kΩ）；
C．定值电阻（阻值4.5Ω）；
D．电阻箱R（调节范围0～999.9Ω）；
E．滑动变阻器（最大阻值10Ω）；
F．电源E（电动势5V，内阻约1Ω）；
G．开关一个；
H．导线若干
（1）该小组成员在实验过程中，正确操作用螺旋测微器（如图甲所示）测得金属丝的直径d为________mm；
（2）欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至________Ω后与表并联（结果保留2位有效数字）。
（3）为了较准确的测量电阻丝的阻值，请你根据提供的器材设计一个合理的电路图，并画在虚线框中。
（4）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ＝________（用本题给出的字母表达）。
【答案】（1）0530
（2）5.0 （3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
测得金属丝的直径
d=0.5mm+0.01mm×3.0=0.530mm
【小问2详解】
欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R与表并联，电阻箱的阻值调节至
【小问3详解】
由于待测电阻阻值过小，为减小误差，保证电表读数总能在量程的一半以上，需将定值电阻R0与待测电阻串联，并通过电压表V1测量定值电阻R0与待测电阻两端的电压；为了测量较多的实验数据，滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图
【小问4详解】
根据
整理得
四、解答题，共34分。
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，质点M的振动图像如图乙所示。求：
（1）该简谐横波的传播速度大小v；
（2）0~3s内质点N通过的路程s。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）如图甲所示知波长为
如图乙所示知周期为
得传播速度大小为
（2）根据题意可知振幅
时间与周期关系为
得0~3s内质点N通过的路程
15. 如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，将棒的中点用细绳跨过轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2。
(1)若导轨是光滑的，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
(2)若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
【答案】(1)1.5A，方向由a到b (2)，方向由a到b
【解析】
【详解】(1)当导轨光滑时，设此时电流为I0，对棒由共点力平衡可知：
Mg=BI0l
解得：
根据左手定则判断，棒中的电流方向由a到b；
(2)当轨道粗糙时，设棒与导轨之间的最大静摩擦力为f，大小为：
若，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，
设此时电流I1，即有：
解得：
若，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，
设此时电流为I2，即有：
解得：
故ab棒中的电流范围为：
根据左手定则判断，棒中的电流方向由a到b。
16. 如图所示，带电量、质量的滑块|以m/s的速度滑上静置在光滑水平面上的质量kg的绝缘木板，滑块与木板间的动摩擦因数，一段时间后滑块与木板以共同速度进入方向水平向左的电场区域，以水平面为x轴、电场区域左侧竖直边界为y轴建立直角坐标系，不同位置的电场强度大小E随x变化的规律为，其中V/m2。滑块可视为质点，电量保持不变，且始终未脱离木板；最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度m/s2。求：
（1）滑块与木板进入电场前因摩擦产生的热量；
（2）滑块进入电场后即将与木板产生相对滑动时的横坐标x1与此时滑块的速度大小；
（3）已知滑块与木板在电场中未再次达到共同速度，则滑块从进入电场到向左运动到速度最大的过程中，电场力对其做的功和滑块向左运动过程中的最大速度大小。
【答案】（1）6J （2）3m；m/s
（3）；m/s
【解析】
【小问1详解】
进入电场前，滑块与木板组成的系统动量守恒，有
解得
由能量守恒有
解得
【小问2详解】
即将发生相对滑动时，由牛顿第二定律有
，
解得
由动能定理有
解得
【小问3详解】
滑块向左运动到速度最大时，有
解得
电场力对其做的功
解得
当滑块向左运动至速度大小与相同时，由于对称性，此时所处位置横坐标仍为m，从此处运动至速度最大m处，由动能定理有
解得