河南省郑州市2024-2025学年高二上学期期中联考物理试题

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命题人：方敏 审核人：宗永兴 郑州市第十六高级中学
考试时间: 75分钟 分值: 100分
注意事项：本试卷分试题卷和答题卡两部分。试题卷分第I卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 。考生应首先阅读试题卷上的文字信息，然后在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡) 。在试题卷上作答无效。
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。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. 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. 图乙中使条形磁铁在线圈中保持不动
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A、B螺线管相对静止，闭合开关瞬间
2. 如图所示，边长为l的n匝正方形线框 abcd内部有一边长为 12的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感强度为B，下列关于磁通量说法正确的是( )
A. 图示位置时，穿过线框的磁通量为nBl²
B. 图示位置时，穿过线框的磁通量为 nBl24
C. 线框从图示位置绕 bc转至60°的位置时，穿过线框的磁通量为 Bl24
D. 线框从图示位置绕 bc转至60°的位置时，穿过线框的磁通量为 Bl28
3. 如图为探究平行板电容器电容决定因素的实验装置，极板b接地，a与一个灵敏的静电计相接，P为两极板间的一固定点。两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，断开电源，保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，将b极板向左平移一小段距离，则下列说法中正确的是( )
A. 电容器的电容会增大
B. 两极板间的电场强度减小
C. 静电计指针的偏角会减小
D. P点的电势升高
高二物理试题卷 第 1 页 (共6 页)4. 如图所示，R₁、R₂是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体R₁与R₂( )
A. 电阻之比为1:1
B. 电阻率之比为2：1
C. 串联在电路中，两端的电压之比为4：1
D. 串联在电路中，自由电子定向移动的速率之比为2：1
5. 空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，相邻等势面线电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点, 则( )
A. a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. d点电势高于c点的电势
C. 一电子从c点移到到d点电势能增加
D. 一电子从a点沿等势线运动到b点的过程中，加速度先减小后增大
6. 心脏除颤器的工作原理是向储能电容器充电，使电容器获得一定的储能，对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏，使之恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为70μF，充电至5kV 电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是( )
A. 这次放电过程中通过人体组织的电流恒定
B. 这次放电有0.35C的电荷量通过人体组织
C. 若充电至2.5kV, 则该电容器的电容为30μF
D. 这次放电过程中，人体起到绝缘电介质的作用
7. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，陇海快速路某处，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表， R₀为定值电阻，且R₀=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，与未饮酒的驾驶员相比( )
A. 电流表的示数较小
B. 电压表的示数较大
C. 电源的输出功率较大
D. 电源的总功率较小
高二物理试题卷 第 2 页 (共6 页)8. 如图甲所示，一点电荷Q位于 x坐标轴上的某点，坐标轴上A、B 两点的坐标分别为0.3m和0.6m。现在A、B 两点分别放置带正、负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示。已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴正方向相同，则( )
A. 点电荷Q带正电
B. 点电荷Q所在位置的坐标为0.2m
C. 电场中B点的电势比A 点的电势高
D. B两点的电场强度大小为2.5N/C，方向沿x轴负方向
9. 特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示是两根等高、相互平行的水平长直输电导线，分别通有大小相等、方向相同的电流. I₁和 I₂,a、b、c三点连线与两根导线垂直并共面，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点等距，d点位于b点正上方。不考虑地磁场的影响，则( )
A. d点处的磁感应强度方向竖直向上
B. a点处的磁感应强度方向竖直向下
C. a、c两点处的磁感应强度方向相同
D. b处磁感应强度小于 d处磁感应强度
10. 真空中的某装置如图所示，让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物都从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转(未打在极板上)，不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A. 三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2：1：1
B. 三种粒子射出偏转电场时的速度之比为： 2:1:2
C. 三种粒子射出偏转电场时的速度方向相同
D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：2
高二物理试题卷 第 3 页 (共6 页)第II卷(非选择题 共60分)
二、实验题(本题2小题，共18分。请按照题目要求作答。)
11. (6分) 某同学将一铜片和一锌片分别插入一个柠檬内，制成了简易的水果电池。为了测定这个水果电池的电动势和内阻，进行了以下实验：
(1) 按图甲电路进行连接后，发现 aa'、bb'和 cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线。现将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，发现读数仍不为零，则 导线是断开的。
(2) 排除故障后，通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电压表V和电流表A的多组 U、I数据，作出U——I图像如图乙所示。利用测量得到的电压表及毫安表示数描绘出U—I图如图乙所示。图中电压表、毫安表量程适当，毫安表内阻为150Ω； 根据上述信息可以得到该电池的电动势 E= V(结果保留两位有效数字)，内阻r= KΩ(结果保留两位有效数字) 。
12. (12分) 某同学想用一支新 HB 铅笔笔芯(粗细均匀) 的电阻来探索石墨的导电性，进行了以下实验探究：
(1) 用螺旋测微器测待测铅笔笔芯的直径如图甲所示，可知该笔芯的直径d= mm。
(2)用多用电表粗测铅笔笔芯的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，应换用倍率为 (填“×1”或“×100”)挡，在进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 Ω。
(3) 为了更精确地测量铅笔笔芯的电阻，实验还室提供了下列器材：
A. 电源E: 电动势约为3.0V;
B. 电流表A₁: 量程为0~10mA。内阻r₁=20Ω;
高二物理试题卷 第 4 页 (共6 页)
C. 电流表A₂: 量程为0~100mA, 内阻r₂约10Ω;
D. 滑动变阻器 Rp最大阻值为5Ω；
E. 电阻箱R最大阻值为999.9Ω;
F. 开关S、导线若干。
回答下列问题：
①实验小组采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，左端导线a应接 (选填“b”或“c”)触点；要将电流表A₁与电阻箱R改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至 R= Ω
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A₁的示数I₁和电流表A₂的示数I₂，根据测得的多组数据描绘出I₂—I₁图像, 若斜率为k, 可得Rₓ= , (用k、r₁、R表示)。
三、计算题(本题共3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。)
13. (10分)如图所示，在匀强电场中，有一边长为L=6cm的等边三角形ABC，匀强电场的方向与等边 △ABC所在的平面平行。将电荷量为( q=−2.0×10⁻⁹C的点电荷从A点移到B点，静电力做功 −2.4×10⁻⁸J,再从 B 点移到C点，电势能减少了 1.2×10⁻⁸J,规定 B点的电势为0
(1) 求A、B两点间的电势差；
(2) 求C点的电势φc;
(3) 求电场强度大小。
14. (14分)当汽车电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，某实验小组为探究其原因，把汽车蓄电池、电流表、车灯、电动机连接简化为如图所示电路图。已知汽车电源电动势为E =13V，内阻为r=0.1Ω，电流表内阻不计，两车灯规格相同。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为 I₁=10A;电动机启动的瞬间，电流表示数达到 I₂=40A,电动机正常工作。求：
(1) 车灯的阻值为多少?
(2) 电动机启动前后，车灯L₁的功率变化了多少?
(3) 若电动机内阻为 RM=0.064Ω,电动机在正常工作的情况下输出功率是多少?
高二物理试题卷 第 5 页 (共6 页)15.(18分)静电场的电场强度方向与x轴平行，x轴各点电势φ随坐标x的分布情况如图所示，一电子从 Px₀0点以初速度1 v₀沿y轴正方向射入电场，已知. x=0处电势为( φ₀, x₀与 −2x₀处的电势均为0，电子的电荷量为e，质量为m，不计电子重力。求：
(1) 电子射入第一象限时的加速度大小；
(2) 电子运动过程中离开y轴的最大距离d；
(3) 电子第n次经过y轴时位置的纵坐标Y.