四川省绵阳市盐亭中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4

这是一份四川省绵阳市盐亭中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分100分
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分，每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 在冬天，我们脱衣服时总是出现“电闪雷鸣”，手接触到水龙头或车门等金属物体时也时不时会被“电击”，但夏天我们却不会遇到这种情况，那么你认为造成这些差别的主要原因可能是（ ）
A. 衣服的材质不同B. 鞋底的绝缘性能不同
C. 空气的湿润程度不同D. 环境温度高低不同
【答案】C
【解析】
【详解】冬季空气干燥，相对湿度低，所以皮肤表面电阻值增大，局部有大量电荷堆积，更容易发生静电现象。而衣服的材质、鞋底的绝缘性能对静电现象的产生有一定影响，但在冬季和夏季并没有明显区分。环境温度的高低对静电现象的产生无影响。
故选C
2. 如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图不可以判断出该带电粒子（ ）
A. 在a、b两点加速度的大小B. 电性与场源电荷的电性相同
C. 在a、b两点时速度大小D. 在a、b两点的电势能大小
【答案】B
【解析】
【详解】A．电场线的疏密表示场强，由图知a点的电场强度大，根据可知
根据牛顿第二定律可得
故A错误；
B．电荷受电场力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由图可知，若是正电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是负电荷，若是负电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是正电荷，所以电性与场源电荷的电性相反，故B正确；
CD．若是正电荷，从a到b的过程中，电场力做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小；若是负电荷，从a到b的过程中，电场力也做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小，即在a、b两点时速度大小为
在a、b两点时电势能为
故CD错误。
故选B。
3. 如图，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。在x轴上，下列说法正确的是（ ）
A. 的区域可能有一个电场强度为0的点
B. 的区域电场方向沿x轴负方向
C. 区域电场方向一定沿x轴负方向
D. 与产生的电场强度大小相等的点有两个
【答案】D
【解析】
【详解】A．因可知，在的区域不可能有电场强度为0的点，选项A错误；
B．的区域内两电荷形成的电荷均沿x轴正向，可知该区域内电场方向沿x轴正方向，选项B错误；
C．的区域内两电荷形成的电场方向相反，因，可知该区域内存在一个场强为零的点，在该点左侧到Q2之间场强沿x轴负向，在该点右侧场强沿x轴正向，选项C错误；
D．因可知，与产生的电场强度大小相等的点距离Q1较远，距离Q2较近，则有两个点，一个在两电荷之间，另一个在Q2右侧，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比，已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量，下列说法正确的是（ ）
A. 流经导线a的电流为0.16 A
B. 流经导线b的电流为0.32 A
C. 导线a、b的电阻之比
D. 导线a、b两端的电压之比
【答案】A
【解析】
【详解】A．流经导线a的电流为
故A正确；
B．因两段导线串联，电流相等，所以流过导线b的电流也是0.16A，故B错误；
C．根据电阻定律有
故C错误；
D．根据欧姆定律，有
故D错误。
故选A。
5. 如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（ ）
A.
B.
C. 将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2：1
D. 将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2：1
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据电阻的定义式和题中图像可知，当电流都为2A时，电阻之比等于电压之比
故A、B错误；
C．根据公式
得当两个电阻中的电流相等时，它们两端的电压之比
故C错误；
D．将与并联在电路中，流过它们的电压是相等的，所以通过它们的电流之比为电阻之比的反比，得
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大
B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小
C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小
D. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．电容器电容的定义式可知，指纹的凹点处与小极板距离远，较大，该位置的电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，较小，该位置的电容大，故AB错误；
CD．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容大，每个电容器的电压保持不变，根据可知，小极板的带电量较大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 3ΩD. 4Ω
【答案】A
【解析】
【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，
故A正确．
8. 如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷、，下列说法正确的是（ ）
A. C、D两点电场强度大小相等，方向不同
B. C、D两点电势相等
C. 将一试探电荷从C点沿直线移到D点，电场力先做负功后做正功
D. O点场强大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．A、B两点分别固定等量异种点电荷，则C、D两点电场强度大小相等，方向也相同，故A错误；
BC．空间中C、D两点连线在等量异种点电荷连线的垂直平分面上，故在同一个等势面上，即，将一试探电荷从C点沿直线移到D点电场力一直不做功，故B正确，C错误；
D．O点是正四面体的中心，其外接球的半径为，在O点场强大小为
设两等大场强的夹角为，根据几何关系可知
，
合成后O点场强大小为
故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。）
9. 以下说法正确的是（ ）
A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大
B. 电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量
C. 电场强度较大的地方电势一定越高
D. 金属的电阻率随温度的升高而增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，A错误；
B．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源的电动势大，该电源把其他能转化成电能的本领大，B正确；
C．电场中，电场强度大的地方，电势不一定越高的，二者大小没有必然联系，C错误；
D．金属的电阻率随温度的升高而增大，D正确。
故选BD。
10. 如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V 2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V。则下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R的阻值为
B. 电源的电动势为5V
C. 电源的电动势为6V
D. 电源的内阻为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V，则电阻R的值为
故A正确；
BCD．当开关S接a点时，小灯泡L正常发光，故通过的电流为
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
故B错误，CD正确。
故选ACD。
11. 某学校创建绿色校园，图甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），现增加光照强度，则下列判断正确的是（ ）
A. 两端电压增大B. 干路电流减小
C. B灯变暗，A灯变暗D. A灯变亮，B灯变暗
【答案】AC
【解析】
【详解】增加光照强度，则光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则A灯两端电压减小，A灯变暗，通过A的电流减小，根据
可知通过定值电阻的电流增大，两端电压增大；根据
可知B灯两端电压减小，则通过B灯的电流减小，B灯变暗。
故选AC。
12. 电动新能源汽车自燃原因很多，包括碰撞、涉水、过快充等，还有一种可能的原因是司机操作不当，导致电动机在正常工作时，转子突然被卡住不转动，电流暴增后会在短时间内产生大量热量，进而起火燃烧，如图（a）所示。现有一小型直流电动机，其线圈电阻为 ，额定电压为U，额定电流为I，将它与电动势为E、内阻为r的直流电源相连，如图（b）所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作，已知指示灯是一个理想的发光二极管，其电阻和消耗的功率都忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的效率大于
B. 电动机输出的机械功率为UI
C. 电源的总功率为EI
D. 电动机正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的发热功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．电动机将电能转化为内能和机械能，是非纯电阻，则
则电源效率为
η=UE×100%=UU+Ir×100%=11+IrU×100%>11+IrIRM×100%=RMRM+r×100%
故A正确；
B．电动机输入的总功率为
转化为内能的热功率为
输出的机械功率为
故B错误；
C．电源的总功率为
故C正确；
D．电动机正常工作时，转子突然被卡住，则电动机将电能全部转化为内能，故此时的电流为
此时的热功率为
故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（本大题3小题，每空2分，共18分）
13. 某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率时：
（1）用游标卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为_____cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为_____mm。
（3）若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，此时测得电流为I、电压为U，则该金属丝的电阻率_____（用π、d、L、U、I、表示）。
【答案】 ①. 5.015 ②. 4.700##4.701 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图甲可知，其游标卡尺主尺读数为5cm，游标尺上第3条刻度线和主尺的刻度对齐，所以读数为
（2）[2]由题图乙可知，螺旋测微器的固定刻度4.5mm，所以其读数为
（3）[3]金属丝的电阻为
由电阻定律有
金属丝的横截面积为
整理有
14. （1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为0~50，则读数应为____________V；一次测量电阻，记录的读数为1600Ω，则所选倍率为____________（选填“1”“10”“100”或“1k”）。

（2）在（1）中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号______________；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“1”位置
③把选择开关旋转到“10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
【答案】 ①. 24.0 ②. ③. ②①④
【解析】
【详解】（1）[1][2]所选量程是50V，精确度是1V，所以读数是24.0V；测电阻时，指针示数是16Ω，但是实际读数是1600Ω，说明所选倍率是×100。
（2）[3]现在的欧姆表倍率太大，换成“×1”倍率时，恰好13Ω在中值电阻附近，所以先将开关转到“×1”位置，然后再将红黑表笔对接，进行欧姆调零。步骤为②①④。
15. 某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻（0.3Ω左右）。根据实验室提供的器材设计了如图所示的电路。其中电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约6）；定值电阻（阻值1.0Ω）；滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）。
（1）电流表指针位置如图二所示，其示数为___________A。
（2）测得多组电压表、电流表的示数U、I，作出图像如图三所示，则由图像可得电池的电动势__________V，电池的内阻__________Ω（结果保留1位小数）。
【答案】（1）0.16
（2） ①. 1.5 ②. 0.4
【解析】
【小问1详解】
电流表分度值是0.02A，读数为0.16A。
【小问2详解】
[1]根据
则纵截距为电源电动势，则电动势为
[2]斜率绝对值为
故电池的内阻为
四、解答题（本题共3小题，共34分）
16. 如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E＝6V，内阻未知，限流电阻R0＝4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。 求：
（1）电源内阻大小。
（2）液体消耗电功率。
【答案】（1）0.2Ω；（2）1.75W
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得
E＝U＋I(R0＋r)
解得电源内阻为
r＝0.2 Ω
（2）液体消耗的电功率为
P＝UI＝3.5×0.5 W＝1.75 W
17. 如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。
（1）A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为多少？
（2）若以B点为电势零点，请在图中画出过B点的电场线方向，保留作图过程。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）根据公式
可得A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差分别为
，
（2）根据
可知
同理可知
所以连线的中点处电势也为，连接该点与C点则可得等势线，过B点做等势线的垂线，由高电势指向低电势，作出过B点的电场线，如下图所示
18. 一不计重力的带正电的粒子电荷量，质量，从静止开始经加速电压加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，粒子飞出平行板电场后进入无电场区域，如图所示。金属板长，两板间距离，竖直放置的荧光屏距金属板右端为。若在两金属板间加直流电压时，粒子偏离中线与荧光屏的交点O，打在荧光屏上的P点。已知OP为12cm，粒子出偏转电场后在右边无电场区域运动时间为。求：
（1）的大小；
（2）的大小；
（3）粒子打到P点的速度大小。
【答案】（1）200V
（2）300V （3）
【解析】
【小问1详解】
粒子进入偏转电场后水平方向的分运动为匀速直线运动，分速度等于加速电场的末速度，则在粒子出偏转电场后在右边无电场区域运动过程，令时间为，则有
在加速电场中运动过程，根据动能定理有
解得
【小问2详解】
在偏转电场中，粒子做类平抛运动，则有
，
令粒子飞出偏转电场的速度方向与水平方向夹角为，则有
粒子偏离中线与荧光屏交点O，打在荧光屏上的P点，则有
解得
【小问3详解】
粒子出偏转电场后在右边无电场区域做匀速直线运动，则有
结合上述可知
解得