广西北海市合浦县2024-2025学年高二上学期期中检测物理试题（Word版附解析）

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册。
一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 一个金属小球带1C电荷，若将相同的不带电的小球与其接触后移开，则该小球所带电荷量为（ ）
A. 0B. 1CC. 0.25CD. 0.5C
【答案】D
【解析】
【详解】金属小球带1C电荷，与不带电的小球接触移开后，两个小球平分电荷，所以该小球所带电荷量为
故选D。
2. 下列公式错误的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】公式、、都是正确的；
电流
本题选错误项，故选C。
3. 在某电场中，将一带电荷量的点电荷从a点移到b点，电场力做的功，则a、b两点间的电势差为（ ）
A. 50VB. 100VC. 200VD. 300V
【答案】B
【解析】
【详解】根据电场力做功与电势差的关系式，有
故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针（涂黑的一端为N极）静止时指向错误的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】B
【解析】
【详解】小磁针静止时N极的指向为该处磁感线的切线方向；由右手螺旋定则可知，螺旋管的左端为N极，右端为S极，由通电螺线管的磁感线分布情况可知，b小磁针的指向错误，adc均正确.
A．a，与结论不相符，选项A不符合题意；
B．b，与结论相符，选项B符合题意；
C．c，与结论不相符，选项C不符合题意；
D．d，与结论不相符，选项D不符合题意；
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 在利用能源的过程中，能量是守恒的B. 能源是无限的
C 白石从白石山上滚下，机械能没有变化D. 能量会凭空消失
【答案】A
【解析】
【详解】A．在利用能源的过程中，能量是守恒的，选项A正确；
B．虽然能量是守恒的，但是能利用的能源是有限的，选项B错误；
C．白石从白石山上滚下，由于受到阻力或者碰撞作用，则机械能会减小，选项C错误；
D．根据能量守恒定律可知，能量不会凭空消失，选项D错误。
故选A。
6. 如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比SA:SB=1:2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面，元电荷e=1.6×10-19C，则下列说法错误的是（ ）
A. 流经导线A的电流为0.16A
B. 导线A、B的电阻之比为2:1
C. 5s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面
D. 自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比
【答案】C
【解析】
【详解】A．流过A的电流为
故A正确，不符合题意；
B．根据电阻定律
可得
故B正确，不符合题意；
C．因两段串联，通过两棒的电流相等，所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的，故C错误，符合题意；
D．因两段串联，通过两棒电流相等，又
则有
故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 在如图所示的电路中，电源电动势，电源内阻，电路中的电阻为，小型直流电动机M的内阻，电流表内阻不计。闭合开关后，电动机转动，电流表的示数，则以下判断正确的是（ ）
A. 电动机两端的电压为6.0VB. 电动机的输出功率为14W
C. 电动机的热功率为3.0WD. 电源输出的电功率为20W
【答案】D
【解析】
【详解】A．分析电路结构，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流表示数为，所以电动机的电压为
故A错误；
BC．电动机的总功率为
电动机的发热功率为
所以电动机的输出功率为
故BC错误；
D． 电源的总功率
输出的功率为
故D正确。
故选 D。
8. 关于静电平衡，下列说法正确的是（ ）
A. 导体内部的电场强度处处为0B. 导体内的自由电子在发生定向移动
C. 导体的外表面没有电荷D. 越尖锐的位置，电荷的密度越大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，故A正确；
B．由于导体内部场强为零，则导体内没有定向移动的自由电子，故B错误；
C．导体的外表面有电荷分布，故C错误；
D．越尖锐的位置，电荷的密度越大，故D正确。
故选AD。
9. 关于电磁波，下列说法错误的是（ ）
A. 赫兹用实验证实了电磁波的存在B. 恒定的磁场可以产生电场
C. 紫外线的波长比X射线的波长长D. 电磁波不能传播能量
【答案】BD
【解析】
【详解】A．赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A正确；
B．根据麦克斯韦电磁理论，恒定的磁场不能产生电场，选项B错误；
C．根据电磁波谱易知紫外线的波长比X射线的波长长，选项C正确；
D．电磁波能传播能量和信息，选项D错误。
此题选择不正确的，故选BD。
10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A. 、间的电势差
B. 小球从点到点的过程中，电场力做的功为
C. 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为
D. 的长度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．从M到N由动能定理
、间的电势差
选项A错误；
B．因NP两点的电势相等，则小球从点到点的过程中，电场力做的功为0，选项B错误；
C．设ON与水平方向的夹角为，则
解得
若在此装置中加一水平方向匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则对小球受力分析可知
解得所加电场的电场强度大小为
选项C正确；
D．设MP与竖直方向夹角为α，则
解得
选项D正确。
故选CD
二、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11. “祖冲之”实验小组想测量一充电宝的电动势和内阻。
（1）该小组测得多组U、I数据，并在坐标纸上描点，如图所示，请根据描出的点作出U-I图像_______，已知其对应的表达式为U=E-Ir。
（2）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势E为_______V，内阻r为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）见解析 （2） ①. 4.9 ②. 3.3
【解析】
【小问1详解】
根据描出的点，作出U-I图像，如图所示
【小问2详解】
[1][2]已知图像对应的表达式为
根据图像在纵轴上的截距可得
由图像的斜率大小可得内阻
12. 某同学想测量绕制滑动变阻器的金属丝的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源、电压表（内阻非常大）、定值电阻（阻值为）、滑动变阻器、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
（1）该同学首先截取了一段长为的金属丝，用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数_____。
（2）实验时，先将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。
（3）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流_____，金属丝的电阻_____。（结果均用、、表示）
（4）继续微调，重复（3）的测量过程，得到多组测量数据，以为纵坐标，为横坐标，根据测得的数据绘制出图像，若图像的斜率为，则金属丝的电阻为_____（用、表示）。
得到的多组测量数据如表所示，根据表格数据，作出图像，如图丙所示，则可求得金属丝的电阻_____（结果保留两位有效数字）。
（5）待测金属丝所用材料的电阻率_____（用、、、表示）。
【答案】 ①. 0.500 ②. ③. ④. ⑤. 9.0##10##11 ⑥.
【解析】
【详解】（1）螺旋测微器测量金属丝的直径D=50.0×0.01mm=0.500mm
（3）由电路可知，流过待测金属丝的电流
金属丝的电阻
（4）根据
解得
则
解得
做出图像，则
解得
（5）根据
解得
13. 水平绝缘细杆上有一带电圆环B，圆环B的质量为m、电荷量为，在圆环B右上方固定电荷量为的圆环A，两圆环都可看成点电荷，静电力常量为k，重力加速度大小为g，圆环B恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A到细杆的距离为L，两圆环间的距离为2L，A、B与杆在同一竖直面内，求：
（1）两圆环间的库仑力大小F；
（2）圆环B与细杆间的动摩擦因数。
【答案】（1）
（2）或
【解析】
【小问1详解】
两圆环间的库仑力大小为
【小问2详解】
对圆环B受力分析，受到指向A的库仑引力F、重力、沿杆向左的摩擦力如图
由于竖直向上的分力与圆环B的重力的大小关系未知，所以，杆对B的弹力方向无法确定，当弹力竖直向上时，设为，则有几何关系可知
解得
根据平衡条件可知
其中
联立，解得
当弹力竖直向下时，同理根据平衡条件可知
其中
联立，解得
所以，圆环B与细杆间的动摩擦因数为或。
14. 利用电动机通过如图所示的电路提升物块，已知电源电动势，电源内阻，定值电阻，物块的总质量。当电动机以稳定的速度匀速提升物块时，理想电压表的示数。不计空气阻力和摩擦，取重力加速度大小。求：
（1）定值电阻R两端的电压；
（2）电动机的内阻。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律得
解得
则干路电流
定值电阻R两端的电压
【小问2详解】
对电动机有
解得
15. 如图所示，在P处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场从静止加速后，水平进入静电分析器中，静电分析器中存在着如图所示的辐向电场，电场线沿半径方向，指向圆心O，粒子在该电场中沿图示虚线恰好做匀速圆周运动，从辐向电场射出后，竖直向下沿平行板C、D间的中线射入两板间的匀强电场。已知静电分析器中粒子运动轨迹处电场强度的大小为E，粒子运动轨迹的半径为R，A、B两板间的距离为d，C、D两板长均为2L，C、D两板间的距离为L，粒子重力不计。
（1）求A、B两板间的电压U1；
（2）若要使粒子能从C、D两板下方飞出，则C、D两板间的偏转电压U2应满足什么条件？
（3）求粒子从P点出发至从C、D两板下方飞出的过程中运动的总时间t总。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
依题可知，粒子在辐向电场中做圆周运动时，电场力提供向心力，有
粒子在A、B两板间做加速运动时，有
联立解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动，故水平位移
竖直方向位移
由牛顿第二定律可知，在偏转电压为U2的电场中的加速度
粒子能从C、D两板下方离开时满足
联立可得
【小问3详解】
由匀变速直线运动规律可知，粒子在A、B两板间运动的时间
粒子在静电分析器中运动的时间
粒子在偏转电场中运动的时间
飞行总时间
联立解得
故可得飞行总时间
/mV
0.50
0.70
0.90
1.15
1.40
/mV
0.99
1.39
1.80
2.28
2.80