河南省濮阳市2024-2025学年高二(上)期中物理试卷（解析版）

这是一份河南省濮阳市2024-2025学年高二(上)期中物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶点处，分别通有大小相等方向相反的电流，E处的电流向里，F处的电流向外。已知C点处的磁感应强度大小为B，则关于D点处的磁感应强度大小和方向，下列说法正确的是（ ）
A. 大小为，方向竖直向下
B. 大小为B，方向竖直向下
C. 大小为，方向水平向右
D. 大小为B，方向水平向右
【答案】B
【解析】由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示
由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即
D点处的磁感应强度大小为
方向竖直向下。
故选B。
2. 如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，电容器两极板间P点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容变大
B. 保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从a向b的电流通过
C. 断开开关，A板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动
D. 断开开关，B板竖直下移一小段距离，带电油滴的电势能将减小
【答案】D
【解析】A．根据
保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，故A错误；
B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，根据
可知电量减小，电容器放电，电流表中有从b向a的电流通过，故B错误；
C．断开开关，根据
A板竖直上移一小段距离，电场强度不变，则带电油滴静止，故C错误；
D．初始状态电荷静止，则电荷带正电。断开开关，B板竖直下移一小段距离，根据
可知电场强度不变，极板间电势差增大，根据
可知P点与上极板的电势差不变，则P点与下极板的电势差增大，P点电势减小，电荷带正电，故带电油滴的电势能减小，故D正确。
故选D。
3. 如图所示为电表改装的电路图，其中表头G的内阻为490Ω，将1、2接线柱接入电路可作为量程为5mA的电流表使用，将1、3接线柱接入电路可作为量程为3V的电压表使用。已知R1=10Ω，则关于表头的满偏电流Ig和电阻R2的阻值正确的是（ ）
A. Ig=10mAB. Ig=100μA
C. R2=600ΩD. R2=589.2Ω
【答案】B
【解析】根据题意可得
联立可得
，
故选B。
4. 如图，在整车安全性碰撞试验中，汽车载着模拟乘员以速度v水平撞向刚性壁障，其速度变到0.质量为60kg的模拟乘员受到的水平平均撞击力的冲量大小为900N·s，则v的值为（ ）
A. 15m/sB. 16m/sC. 17m/sD. 18m/s
【答案】A
【解析】以v的方向为正方向，由动量定理知
解得
故选A。
5. 空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气就会被电离。查阅资料可知在温度为20℃的标准大气压下，当空气中的电场强度超过3 × 106 V/m时，空气会被电离。已知静电力常量k = 9.0 × 109 N⋅m2/C2，请估算在标准大气压下，半径为10 cm的孤立均匀带电金属球壳所带电荷量的最大值约为（ ）
A. 3 × 10−4 CB. 3 × 10−6 C
C. 3 × 10−8 CD. 3 × 10−10 C
【答案】B
【解析】根据点电荷电场强度的公式有
解得
故选B。
6. 如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡内部简化电路图，a、b为多用电表的两支表笔，灵敏电流计的内阻为90Ω，满偏电流为1mA。若电源电动势，下列说法正确的是（ ）
A. 机械调零后测量电阻前，应该先将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mA
B. 若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为150Ω
C. 测二极管的正向电阻时，要让b表笔接二极管正极，a表笔接二极管负极
D. 若要测量电路中某电阻的阻值，需要断开电源开关，但不用把它与其他元件断开
【答案】A
【解析】A．机械调零后测量电阻前，应该先进行欧姆调零，即将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mA，故A正确；
B．欧姆表内阻为
若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为，故B错误；
C．根据内部电源的正负极可知，测二极管的正向电阻时，要让a表笔接二极管正极， b表笔接二极管负极，故C错误；
D．若要测量电路中某电阻的阻值，不仅需要断开开关，还需要将该电阻与其他元件断开，再进行测量，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，沿纸面方向的匀强电场内有一半径为R的圆形区域，圆心为O，AOB为圆的直径，C为圆上一点，。A点有一质子源，质子以相同大小的初速度在纸面内沿各个方向射入电场，其中到达B、C两处的质子具有相同大小的速度，已知质子电荷量为q，质量为m，不计质子重力及质子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 电场方向由A指向B
B. 电场强度大小为
C. 圆形区域内某点与A点间电势差的最大值为
D. 质子从圆形区域飞出的最大速度为
【答案】C
【解析】A．质子在B、C两点具有相同大小的速度，则质子相同动能，电场力做功相等，B、C为等势点，匀强电场的电场线垂直于等势线BC，而质子由A点运动到B、C两点过程中动能增加，电场力做正功，且质子带正电，故电场方向垂直于BC，即由A指向C，故A错误；
B．由A到C，根据动能定理得
解得
故B错误；
C．如图
圆形区域内某点D与A点间电势差的最大，最大值为
故C正确；
D．质子由D点出电场时电场力做功最多，速度最大，由A到D，由动能定理得
解得
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，图中实线为某一带负电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹。M、N两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，粒子经过M、N两点时的动能分别为和，电势能分别为和，图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面，也可能代表电场线，下列说法中正确的是（ ）
A. 若虚线代表电场线，则
B. 若虚线代表电场线，则
C. 若虚线代表等势面，则
D. 若虚线代表等势面，则
【答案】AD
【解析】A．做曲线运动的粒子受到的电场力指向曲线的凹侧，且电场力方向与电场线相切与等势面垂直。若虚线表示电场线，力的方向电场线相切，假定粒子从运动到,如图甲所示
可知力与速度方向成锐角，电场力做正功，动能增加，电势能减少，则有，，故A正确；
B．若虚线表示电场线，则，因为粒子带负电，则有,故B错误；
C．若虚线表示等势面，根据等势面越密集电场强度越大，则EM < EN，故C错误；
D．若虚线表示等势面，力的方向与等势面垂直，如图乙所示
假定粒子从运动到，可知力与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减少，电势能增加，则有，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，电路中定值电阻R1阻值大于电源内阻r。闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数增大，V1的示数减小
B.
C.
D. 电源的输出功率增大
【答案】BC
【解析】AB．闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路中电流减小，则内电压减小，路端电压增大，则A的示数减小，V1的示数增大，R1两端电压减小，R2两端电压增大，V2示数增大，且
故A错误，B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律可得
所以
故C正确；
D．由于电路中定值电阻R1阻值大于电源内阻r，滑动变阻器滑片向下滑动，外电路电阻增大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系可知，外电路电阻增大，电源的输出功率减小，故D错误。
故选BC。
10. 2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。设运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。关于运动员在5.7s至9.4s时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 蹦床运动员在时动量最大
B. 5.7s至6.8s时间内，重力对运动员的冲量大小为550N·s
C. 6.3s至6.8s时间内，蹦床对运动员的冲量大小为650N·s
D. 6.8s至8.4s时间内，运动员的动量变化量大小为800kg·m/s
【答案】BCD
【解析】A．由图可知，蹦床运动员在时离开蹦床，速度并非最大（弹力等于重力时速度才最大），动量也不是最大，故A错误；
B．由图可知运动员的重力为500N，根据冲量的公式有
550N·s
故B正确；
C．运动员的质量为
由图可知6.8s~8.4s，运动员在空中，根据对称性可知运动员离开蹦床的速度为
6.3s至6.8s时间内
根据动量定理有
解得
=650N·s
故C正确；
D．6.8s至8.4s时间内
运动员的动量变化量大小为
800kg·m/s
故D正确；
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图1所示为一多用电表，多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量二极管的正向电阻时操作过程如下：
（1）在使用多用电表前，首先进行的操作应是____________，要调节部件_________（选填“A”“B”或“C”），使多用电表的指针指在表盘最________（选填“左”或“右”）端的0刻度线位置。
（2）测二极管的正向电阻时，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，让多用电表的红表笔与二极管的____________（选填“正极”或“负极”）相接，发现指针偏转角度过大，则该同学应将选择开关置于_________（选填“×1”“×100”或“×1k” ）挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为____________。
【答案】（1）机械调零 A 左 （2）负极 ×1 6
【解析】（1）[1][2][3]在使用多用电表前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件A。使多用电表的指针指在表盘最左端的0刻度线位置。
（2）[1]测二极管的正向电阻时，，将选择开关置于欧姆“×10”挡，将红、黑表笔短接并调零后，由于黑表笔与内部电源的正极相连，所以让多用电表的红表笔与二极管的负极相接；
[2][3]发现指针偏转角度过大，可知待测阻值较小，则该同学应将选择开关置于×1挡，重新欧姆调零并正确连接，欧姆表读数如图2所示，读出欧姆表的示数为
12. （1）实验小组为分析电流表、电压表内阻对测量电源电动势和内阻的影响，利用如图1所示的电路进行测量。先将开关S2置于1，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U-I图像，得到如图2所示的直线A；再将开关S2置于2，重复上述实验步骤，得到如图2所示的直线B。根据图像，选择一条你认为更合理的图线，对应的电路是S2拨到______（选填“1”或“2”），求出该电池的电动势E=______V（保留2位有效数字），内阻r=______Ω（保留1位有效数字）。
（2）对更合理的图线分析，若电压表的内阻为RV，在描绘的U-I图像中，纵截距为b，斜率绝对值为k，考虑到电压表的分流作用，则电源的电动势E=______V，电源内阻r=______Ω（均用含RV的式子表示）。
【答案】（1）1 1.5 0.5 （2）
【解析】（1）[1]由图可知，斜率的绝对值较小，即电源内阻较小，所以电流表内阻对电源内阻的测量值影响较大，故电流表应选用相对电源的外接法，所以选择开关接“1”时比较合理，图线对应直线A；
[2][3]在直线A上选取两点（0.2A，1.4V）和（0.6A，1.2V），根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
（2）[1][2]图线的纵截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻，考虑到电压表的分流作用，根据等效电源法有
联立解得
，
13. 在研究电动汽车微型电动机性能时，可采用如图所示的实验电路。调节电阻箱R，当电阻箱的阻值为R1 = 47.8 Ω时，电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.4 A和0.48 V；重新调节R，当电阻箱的阻值为R2 = 2 Ω时，电动机正常运转，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和14 V。已知电源的内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表，求：
（1）电动机正常运转时的输出功率；
（2）在电动机正常运转时电源的效率。
【答案】（1）23.2 W （2）90%
【解析】（1）电动机的内阻
这台电动机正常运转时电动机的输入功率
电动机的发热功率
（2）电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律得
解得
，
电动机正常运转时，电源的总功率
电源内部消耗的功率
则效率
14. 如图所示，xOy平面的第三象限内有水平放置的金属板M、N，板间为加速电场，两板间的电压为U，一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从A点由静止开始加速，经B点进入第二象限内的辐向电场E1（大小未知，方向均指向O），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，从C点进入第一象限。在第一象限0 < x ≤ L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E2（大小未知），粒子从电场E2右边界离开电场后最终打在坐标为（2L，−R）的D点，不同区域内的电场互不影响，不计粒子的重力。求：
（1）粒子经过加速电场加速后到达B点时速度大小v0；
（2）圆弧虚线处电场强度E1的大小；
（3）第一象限0 < x ≤ L区域匀强电场的场强大小E2。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）带电粒子经加速电场加速后的速度为v0，由
得
（2）在偏转电场中，由粒子所受的电场力提供向心力
可知
（3）由题意可知，带电粒子在第一象限0 < x ≤ L区域内做类平抛运动，设竖直方向上加速度为a，运动时间为t，第一象限电场强度为E2，带电粒子出电场时速度方向与水平方向的夹角为α，水平方向上
则
且
联立解得
15. 如图1所示，A、B是竖直放置的平行金属板，AB之间有一个光滑绝缘的玻璃管水平放置，左端刚好接触A板，右端刚好接触B板正中央的小孔。紧邻B板右侧水平放置金属M、N，金属板M、N间的电压变化规律如图2所示，周期为，M、N的间距为d，延长线经过金属饭M、N的中间与足够长竖直挡板PQ的交点为。在位置静止释放一质量为m、电量为的小球，时刻小球刚好到达位置，金属板MN的长度及挡板PQ距金属板M、N右端的距离均为。重力加速度为g，。求：
（1）小球到O2位置时的速度大小（用g、d表示）；
（2）小球从金属板M、N间射出时速度方向与水平方向夹角的正切值；
（3）小球撞击挡板的位置距O3的距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据题意可知，小球在光滑绝缘的玻璃管中运动，由动能定理有
解得
（2）时刻小球刚好到位置，然后以速度水平进入B板右侧水平放置金属M、N间，水平方向做匀速直线运动，射出时水平速度是
设在竖直方向上，时间内加速度大小为，时间内加速度大小为，由牛顿第二定律有
，
解得
，
方向向上，方向向下，小球在金属板M、N之间运动的时间
射出时竖直方向上的速度为
射出时的速度方向与水平方向夹角的正切值
（3）小球偏转电场中竖直方向位移
小球从金属板M、N的中间射出后，水平方向做匀速直线运动，从射出到撞击挡板的时间
射出后，竖直方向只受重力，加速度
竖直方向的位移为
所以小球撞击挡板的位置距的距离为。