河南省郑州市宇华实验学校2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

这是一份河南省郑州市宇华实验学校2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题，共6页。试卷主要包含了如图所示，边长为0等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每道选择题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.在一条平直公路上，甲、乙两辆汽车从时刻开始的位移一时间图像如图所示。甲的图像为抛物线，乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大小为，再根据图中所提供的其他信息，下列说法正确的是（ ）
A.时刻甲的速度等于乙的速度B.甲的图像在时刻的切线与乙的图像平行
C.甲的初速度可能不为0 D.甲、乙在时刻处在同一地点
2.在建造房屋的过程中，经常见到建筑工人将重物从高处运到地面，可以简化为如图所示的模型，工人甲和乙站在同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上；下端连接一重物，工人甲在A点静止不动，工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，以下分析正确的是（ ）
A.绳的拉力大小不变
B.工人甲受到地面的摩擦力变大
C.地面对工人甲的支持力不变
D.工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对平衡力
3.飞马座51（51Pegasi）是位于飞马座的一颗类似太阳的恒星，已经发现的飞马座和可能存在的飞马座是围绕飞马座51做匀速圆周运动的两颗系外行星，其公转轨道半径之比为，则（ ）
A.飞马座与飞马座绕飞马座51运动的周期之比为
B.飞马座与飞马座绕飞马座51运动的线速度大小之比为
C.飞马座与飞马座绕飞马座51运动的向心加速度大小之比为
D.飞马座与飞马座51连线和飞马座与飞马座51连线相等时间扫过的面积相等
4.苏轼的诗句“定知玉兔十分圆，已作霜风九月寒，寄语重门休上钥，夜潮留向月中看”形象地描述了八月十五日看潮的情景。如图所示，太阳、月亮和地球处于一条直线上，会在海面上引起“大潮”，已知太阳质量是月球质量的2700万倍，日地距离是月地距离的390倍，以下说法正确的是（ ）
A.海水在A处受到太阳的引力比受到月球的引力小
B.海水在B处受到太阳的引力比受到月球的引力小
C.同一质量的海水在A处受到月球的引力比在B处小
D.同一质量的海水在A点受到太阳和月球引力的合力比B处小
5.如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（ ）
A.电源的最大输出功率为8W
B.灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C.电位器的最大功率为8W
D.当时，电源效率最大
6.如图为某次测量电源的电动势和内电阻所作的图像，有关这个图像的说法不正确的是（ ）
A.纵轴截距表示待测电源的电动势，即
B.横轴截距表示路端电压为2.4V时的电流为0.3A
C.根据，计算出待测电源内阻为10Ω
D.根据，计算出待测电源内阻为2Ω
7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是（ ）
A.硅光电池的内阻为
B.硅光电池的总功率为
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为
D.若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大
8.如图所示，一颗松子沿倾斜冰面从顶端A由静止匀加速滑下，后，松鼠从倾斜冰面的顶端A以的初速度、的加速度匀加速追赶松子。追赶过程中，松鼠与松子相隔的最远距离为，且松鼠恰好在底端处追上松子，则（ ）
A.松子沿冰面下滑的加速度大小为
B.松鼠从顶端A出发后，经过就追上了松子
C.冰面的长度为
D.在松鼠与松子相隔最远时，松鼠的速度大小为
9.如图所示，一个小球用长为L的细线悬挂于固定在天花板上的力传感器上的P点，力传感器可以显示细线上拉力的大小，使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动，测得圆周运动的周期为T时，力传感器的示数为F，小球可视为质点，重力加速度为g，则（ ）
A.小球的质量为
B.P、O两点间的高度差为
C.仅减小细线与竖直方向间的夹角，小球做圆周运动的周期会变小
D.仅减小细线与竖直方向间的夹角，小球做圆周运动时力传感器的示数会变小
10.如图所示，边长为0.1m的正六边形ABCDEF置于匀强电场中，且正六边形所在平面和电场线平行。A、B、D三个顶点处的电势分别为1V、2V、3V。下列说法正确的是（ ）
A.通过CD两点的直线为电场中的等势线
B.匀强电场的电场强度大小为10V/m
C.AE连线中点的电势为1.5V
D.将一个电子由E点移动到D点，电子的电势能将增加
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（8分）某实验小组为了探究两个互成角度的力的合成规律，设计了如下实验.具体操作步骤如下：
a.如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为.
b.在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于点，橡皮条伸长的长度为.
c.撤去，改用一个力单独拉住小圆环，仍使它处于点（图丙）.力单独作用，与共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以等于的合力.
（1）关于该实验操作的说法，正确的是 （填正确答案标号）.
A.该实验中只需要使橡皮条两次长度相同即可，不一定要方向相同
B.该实验中使用的物理学方法为等效替代法
C.该实验中，两个弹簧秤拉动橡皮条时，两橡皮条的夹角越大越好
（2）接下来我们要探究与的关系，需要绘制 （选填“力的图示”或“力的示意图”）.
（3）某次实验测得，两个力的夹角为钝角，则 （选填“可以”或“不可以”）用一个量程为的弹簧秤完成本实验，试说明理由： 。
12.（8分）某同学想用电压表和电流表比较精确地测量一个左右电阻的阻值，他找来如下器材：
A.电源：电压3V，内阻忽略不计；
B.电流表：量程为0～0.6A，内阻约为；
C.电流表：量程为0～3A，内阻约为；
D.电压表：量程为0～3V，内阻约为；
E.电压表：量程为0～15V，内阻约为；
F.滑动变阻器：最大阻值，允许通过的最大电流1.0A；
G.开关一个；导线若干。
(1)此实验电流表应选择 ，电压表应选择 。（选填器材前的字母）
(2)为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图1中的 （选填“甲”或“乙”），采用这种方式测量的结果与真实值相比偏 （选填“大”或“小”）。
(3)他在相关实验手册中，看到图2所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。
由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图2中的 （选填“甲”或“乙”），你的判断依据是 。
13.（13分）如图甲所示，一长方体木板B放在水平地面上，木板B的右端放置着一个小铁块A，在t＝0时刻，同时突然给A、B一初速度，其中A的初速度大小为，方向水平向左；B的初速度大小为，方向水平向右，木板B运动的v-t图像如图乙所示。已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均有摩擦（动摩擦因数不等），A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑出B，重力加速度g取。求：
（1）小铁块A向左运动相对地面的最大位移；
（2）B运动的时间及B运动的位移大小；
（3）求从开始运动到停止A、B之间的相对位移。
14.（15分）如图所示，质量均为m、电荷量分别为＋2q、－q的小球A、B，中间用绝缘轻绳连接，两球在竖直向上的匀强电场中以速度匀速上升。忽略两电荷间的库仑力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度的大小；
（2）某时刻轻绳断开，断开后A、B两球各自的加速度；
（3）自轻绳断开到B球速度为零的过程，A、B两球组成的系统电势能的变化量。
15.（16分）如图所示，竖直放置的平行金属板P、Q板间的加速电压为U0，长为L、水平放置的平行金属板M、N的间距也为L，板间有竖直向上的匀强电场，竖直边界AB和倾斜边界BD间有竖直向下的匀强电场，AB到M、N板右端距离为，边界BD与水平方向的夹角为30°，B点和N板在同一水平线上，M、N两板间的中线延长线交AB于O点，交BD于C点，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P板附近由静止开始加速，穿过Q板的小孔，沿M、N两板的中线射入板间的偏转电场，从边界AB上离O点距离为的位置进入AB右侧电场，从C点射出电场，粒子重力不计，求：
（1）带电粒子从Q板小孔飞出时的速度大小；
（2）M、N板间的电压大小；
（3）AB右侧电场的电场强度大小。
2025学年郑州市宇华实验学校高二（上）期中考试
物理 参考答案
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.【答案】B
【解析】A.图像的斜率表示速度，在时刻甲的斜率比乙的大，所以时刻甲的速度比乙的速度大，A错误；
B.图像的斜率表示速度，所以乙的速度为，甲在时刻的速度为，则，所以甲的图像在时刻的切线与乙的图像平行，B正确；
C.甲的图像为抛物线，时图像的斜率为零，所以甲的初速度为0，C错误；
D.乙在时刻位移，甲在时位移，所以甲、乙在时刻处不在同一地点，D错误。选B。
2.【答案】C
【解析】A：设绳子长度为，甲乙之间的距离为，绳子与竖直方向夹角为，由几何关系可得，工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，绳子长度不变，距离减小，故减小；对圆环受力分析，由平衡条件可得，工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，重物的重力不变，减小，因此绳子拉力变小，A错误；
B：对工人甲受力分析，由平衡条件可得由上可知，减小，绳子拉力变小，因此工人甲受到地面的摩擦力变小，B错误；
C：对工人甲受力分析，由平衡条件可得，由上可知，联立记得：，地面对工人甲的支持力与无关，大小不变，C正确；
D：工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对相互作用力，D错误；选C。
3.【答案】C
【解析】对于任一绕恒星做匀速圆周运动的行星，根据万有引力提供向心力，得，可得行星的周期，线速度，向心加速度，式中是飞马座51Pegasi的质量，是行星的轨道半径.根据飞马座公转轨道半径与飞马座公转轨道半径之比为，由，可得其周期之比为；由，可得其绕飞马座51Pegasi运动的线速度大小之比为；由，可得其绕飞马座51Pegasi运动的向心加速度大小之比为，故AB错误，C正确；根据开普勒第二定律可知，同一行星绕恒星运行时，行星与恒星连线相等时间扫过的面积相等，而飞马座与飞马座是不同的行星，所以，飞马座与飞马座51Pegasi连线和飞马座与飞马座51Pegasi连线相等时间扫过的面积不相等，故D错误.
4.【答案】D
【解析】A.海水在A处时，设海水的质量为m，到月球的距离为r，月球的质量为M，地球半径为R，则万有引力为，，所以，A错误；
B.海水在B处时，万有引力为，，所以，B错误；
C.根据，可知，海水在A点比B点距离月球距离小，则万有引力大，C错误；
D.海水在A处比在B处所受的太阳的引力近似不变，受到的月球的引力大，所以太阳和月球引力的合力较小，即同一质量的海水在A点受到太阳和月球引力的合力比B处小，D正确。选D。
5.【答案】A
【解析】A.电源的输出功率为，可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于灯泡电阻大于电源内阻，所以当电位器接入电路中的阻值为零时，电源的输出功率最大，则最大功率为，，联立解得W，A正确；
B.由题可知，当电位器接入电路中的阻值为零时，电路中的电流最大，灯泡消耗的功率也最大，最大功率为W，B错误；
C.根据题意，把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，可知当电位器接入电路中的阻值为，电位器的功率最大，则有，最大功率为W，C错误；
D.根据效率的计算公式有，可知外电阻越大时，效率越高，则当时，电源效率最大，D错误；选A。
6.【答案】C
【解析】ACD.根据闭合电路欧姆定律可得，可知图像的纵轴截距表示待测电源的电动势，则有图像的斜率绝对值等于内阻，则有，AD正确，不满足题意要求，C错误，满足题意要求；
B.由图像可知，横轴截距表示路端电压为2.4V时的电流为0.3A，B正确，不满足题意要求。选C。
7.【答案】C
【解析】A.根据闭合电路欧姆定律，有，当时，有， 即图线a的纵截距表示电源的电动势，硅光电池的电动势为，根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时，，则硅光电池的内阻为，A错误；
B.硅光电池的总功率为，B错误；
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为，C正确；
D.若将R换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，D错误。选C。
8.【答案】AC
【解析】AD.松鼠与松子相隔的距离最远时，松鼠与松子速度相等，设此时松子运动时间为，松鼠的速度大小为，松子沿冰面下滑的加速度大小为，松鼠加速度为，有，，解得，，，A正确，D错误；
BC.设松子运动时间为时，松鼠追上松子，有，解得，松鼠从顶端A出发后，追上松子的所用时间为，冰面AB的长度为，B错误，C正确。选AC。
9.【答案】ABD
【解析】A.设细线与竖直方向的夹角为θ，则，解得，A正确；
B.由解得，P、O两点间的高度差为，B正确；
CD.由以上分析，联立可得，可知，仅减小细线与竖直方向间的夹角，h变大，小球做圆周运动的周期会变大，由可知，仅减小细线与竖直方向间的夹角，小球做圆周运动时力传感器的示数会变小，C错误，D正确。选ABD。
10.【答案】AC
【解析】A.连接AD，AD中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，A正确；
B.匀强电场的场强大小为，B错误；
C.匀强电场中，沿着同一方向，距离相同的两点间电势差相等，又A、E点处的电势分别为1V和2V，AE连线中点的电势为1.5V，正确；
D.由上得知，E的电势为2V，D点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点电场力做正功，而且为，电势能将减小，而不是增加，D错误。选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（8分）【答案】（1）B；（2）力的图示；（3）可以 两个力夹角为钝角时，合力小于
【解析】（1）AB.该实验必须保证两次拉动橡皮条的长度和方向均相同，才能等效替代，故A错误，B正确；C.该实验中，两个弹簧秤拉动橡皮条时，两橡皮条的夹角适当即可，并非越大越好，C错误。
（2）探究与的关系，需要绘制力的图示，因为力的图示既可以表示大小，也可以表示方向。
（3）某次实验测得，两个力的夹角为钝角，可以用一个量程为的弹簧秤完成本实验，因为，若夹角为直角，两个力的合力恰好为，而夹角变为钝角，合力减小，的弹簧秤可以完成本实验。
12.（8分）【答案】(1)B；D，(2)甲；小，(3)乙；电表示数几乎从零开始变化
【解析】（1）[1]电源电压为3V，则电压表选择量程为3V的D；
[2]电路中可能出现的最大电流，则电流表应选择B。
（2）[1][2]因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，可知应该采用电流表外接，即为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图1中的甲，采用这种方式由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻测量的结果与真实值相比偏小。
（3）[1][2]他选择的滑动变阻器的连接方式是图2中的乙，即采用的是分压电路，其判断依据是电表示数几乎从零开始变化。
13.（13分）【答案】（1）0.5m；（2）4s，25m；（3）21.5m
【解析】（1）由题图乙可知，0～3s内A做匀变速运动，速度由变为v＝2m／s，则其加速度大小为，方向水平向右。当A水平向左运动速度减为零时，向左运动的位移最大，则
（2）设A与B之间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律得，则，由题图乙可知，0～3s内B做匀减速运动，其速度由变为v＝2m／s，则其加速度大小为，方向水平向左，设B与地面之间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律得，则，3s之后，B继续向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得，则B的加速度大小为，方向水平向左，3s之后B运动的时间为，则B运动的时间为，0~4s内B的位移，方向水平向右。
（3）从图像可以看出，前3s，AB的相对位移是22.5m，然后A相对B往回返了1m，所以AB的相对位移为21.5m
14.（15分）【答案】（1）；（2），方向向上；，方向向下（3）
【解析】（1）设电场强度为E，把小球A、B两球看作一个整体，由于绳未断前作匀速运动，则，解得
（2）细绳断后，根据牛顿第二定律，对A球有，解得，方向向上。对B球有，解得，负号表示方向向下。
（3）设自绳断开到B球速度为零的时间为t，则，解得，当B球速度为零时，A球的速度大小，在该时间内A球的位移为，由功能关系知，电场力对A球做了正功，B球的位移为，电场力对B球做了负功，在这一过程中，系统的电势能变化量为
15.（16分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设带电粒子经过P、Q板加速后的速度大小为v0，根据动能定理，解得
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，射出偏转电场时速度的反向延长线交于水平位移的中点，设粒子射出电场时速度与水平方向的夹角为，根据几何关系，解得，根据几何关系，粒子在偏转电场中的侧移，设两板间电压为U，则，，解得
（3）粒子在AB右侧电场中做类斜上抛运动，粒子在此电场中运动的时间，在竖直方向上，联立解得电压
0
0.30
0.60
1.00
1.20
1.50
1.70
2.00
电流
0
0.06
0.12
0.19
0.25
0.31
0.34
0.40