天津市和平區(qū)第一中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題含解析

PAGE19-天津市和平區(qū)第一中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題（含解析）本試卷分為第I卷（選擇題）、第II卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試用時60分鐘?？忌鷦?wù)必將答案涂寫規(guī)定的位置上，答在試卷上的無效。一、單項選擇題（共6小題，每題僅有一個正確選項）1.下列說法正確的是（）A.電勢降低的方向就是電場強度方向B.電場力對負電荷做正功，電勢能削減，動能增加C.可以存在這樣的電場，其電場線平行但不等距D.在同一等勢面上動電荷，電場力對電荷始終不做功【答案】D【解析】【詳解】A．電勢降低的最快的方向就是場強的方向；電勢降低的方向不肯定是場強的方向，故A錯誤；B．只受電場力作用，電場力對負電荷做正功，電勢能削減，動能增加；若還有其它力作用，其他力對其做功，動能不肯定增加，故B錯誤；C．不存在電場線平行但不等間距的電場，故C錯誤；D．同一等勢面上的各點電勢相等，依據(jù)W=qU可知在同一等勢面上移動電荷，電場力肯定不做功，故D正確。故選D。2.如圖是某次心臟除顫器的模擬治療，該心臟除顫器的電容器電容為15，充電至9.0kV電壓，假如電容器在2.0ms時間內(nèi)完成放電，下列說法正確的是（）A.放電之后，電容器電容為零B.該次放電前，電容器存儲電量為135CC.該次通過人體的電流是67.5AD.該電容器的擊穿電壓為9kV【答案】C【解析】【詳解】A．電容器的大小與帶電量無關(guān)，因此放電之后，電容器的電容大小保持不變，A錯誤；B．依據(jù)Q=CU代入數(shù)據(jù)可知，放電前，電容器儲存的電量為0.135C，B錯誤；C．依據(jù)可知，該次放電的電流大小為67.5A，C正確；D．達到擊穿電壓電容器就損毀了，擊穿電壓應(yīng)略大于額定電壓，D錯誤。故選C。3.如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為．下列推斷正確的是A. B.C. D.【答案】D【解析】試題分析：將粒子的運動分狀況探討：從M運動到N；從N運動到M，依據(jù)電場的性質(zhì)依次推斷；電場線越密，電場強度越大，同一個粒子受到的電場力越大，依據(jù)牛頓其次定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運動到N點，則依據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運動到M，則依據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；綜上所述，D正確；【點睛】考查了帶電粒子在非勻強電場中的運動；本題的突破口是依據(jù)粒子做曲線運動時受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從而推斷出電場力方向與速度方向的夾角關(guān)系，進而推斷出電場力做功狀況．4.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進入癌細胞，首先要實現(xiàn)質(zhì)子高速運動，該過程須要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細柱形的質(zhì)子流。已知細柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為e.那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】質(zhì)子被加速時：由于解得A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D.5.兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知（）A.R1的電阻B.R2的電阻隨電壓的增大而減小C.當U＝1V時，R2的電阻等于R1的電阻D.當U＝1V時，R2的電于大于R1的電阻【答案】C【解析】【詳解】A．R1的電阻故A錯誤；B．I-U圖象的割線斜率表示電阻的倒數(shù)，可知R2的電阻隨電壓的增大而增大，故B錯誤；CD．由圖可知當U=1V時，R2的電阻等于R1的電阻，都等于2Ω，故C正確，D錯誤。故選C。6.智能手機耗電量大，移動充電寶應(yīng)運而生，它是能干脆為移動設(shè)備充電的儲能裝置，充電寶的轉(zhuǎn)換率是指充電寶放電總量占充電寶容量的比值，一般在0.6~0.7，如圖為某一款移動充電寶，其參數(shù)見下表，下列說法正確的是（）容量20000mAh兼容性全部智能手機邊充邊放否愛護電器是輸入DC5V2AMAX輸出DC5V0.1A尺寸156*82*22mm轉(zhuǎn)換率0.60產(chǎn)品名稱索楊SY10-200重量約430gA.充電寶充電時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.該充電寶最多能儲存的能量為C.該充電寶電量從零到完全充溢所用時間約為2hD.用該充溢電的充電寶給電量為零、容量為3000mAh的手機充電，理論上能充溢4次【答案】D【解析】充電寶充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學能，故A錯誤；容量最多能儲存能量為，故B錯誤；，故C錯誤；由于其轉(zhuǎn)換率為0.6所以釋放的電荷量為，對電池充電的次數(shù)為，故D正確．二、多項選擇題（共4小題，每題至少有兩個正確選項）7.如圖所示，和是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但的尺寸比的尺寸大，在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.R1中的電流小于R2中的電流B.R1中的電流等于R2中的電流C.R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率D.R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率【答案】BD【解析】【詳解】設(shè)材料厚度為h，正方形邊長為a，依據(jù)：得電阻只與金屬材料和厚度有關(guān)，所以兩方片電阻相同，電壓相同時，通過的電流相同，因為R1的橫截面積大，在電流相同時，自由電荷的速率就?。瓵．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析相符，故B正確.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.8.如圖所示，已知R1＝R4＝r＝1Ω，R2＝6Ω，R3的最大阻值為6Ω.在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中，下列說法正確的是（）A.定值電阻R4的功率減小B.電源的輸出功率增大C.電源的總功率減小D.MN并聯(lián)部分的功領(lǐng)先增大后減小【答案】AC【解析】【詳解】AC、在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，總電流減小，則依據(jù)可知定值電阻R4的功率減小，依據(jù)P=IE可知電源的總功率減小，故AC正確；B、因當外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大，而R1=R4=r，則當變阻器電阻變大時，外電路電阻遠離電源內(nèi)阻，則電源的輸出功率減小，故B錯誤；D、若將R1+R4等效為電源的內(nèi)阻，則此時等效電源內(nèi)阻為滑動變阻器滑片位于最上端時，R2和R3并聯(lián)的電阻為滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中，MN之間的電阻從0增加到3Ω，則因當外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大，可知當MN之間的電阻等于3Ω時，MN之間的功率最大，則在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中，MN并聯(lián)部分的功率漸漸增大，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示，兩電荷量分別為Q(Q＞0)和－Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，A點位于x軸上O點與點電荷Q之間，A和A關(guān)于O點對稱，B點位于y軸O點上方，B和B關(guān)于O點也對稱。取無窮遠處為零電勢點，下列說法正確的是（）A.O點的電勢為零，但O點的電場強度不為零B.A點電勢大于A點電勢，摸索電荷在A點電勢能肯定大于在A點電勢能C.將負的摸索電荷從B點沿y軸到B點，電場力先變大再變小，方向向右D.將同一正的摸索電荷先后從O、B兩點到A點，兩次電勢能的改變相同【答案】AD【解析】【詳解】A．結(jié)合等量異種點電荷的電場的特點可知，兩個等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線。電場強度方向與等勢面方向垂直，而且指向電勢低的方向，所以O(shè)點的電勢等于0，而電場強度不等于0，A正確；B．A點電勢大于A點電勢，正摸索電荷在A點電勢能大于在A點電勢能，負摸索電荷在A點電勢能小于在A點電勢能，B錯誤；C．將負的摸索電荷從B點沿Y軸移動到B點，電場力先變大再變小，方向向左，C錯誤；D．兩個等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，所以O(shè)、B兩點的電勢是相等的，將同一正的摸索電荷先后從O、B兩點移到A點，兩次電勢能的改變相等，D正確。故選AD?！军c睛10.如圖，氕氘氚三種粒子的質(zhì)量之比為，電荷量之比為，三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場E1，之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終打在屏上，整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么（）A.三種粒子打到屏上時速度一樣大B.偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多C.三種粒子肯定打到屏上的同一位置D.三種粒子運動到屏上所用時間相同【答案】BC【解析】【詳解】C．粒子在加速電場中加速，由動能定理可知解得粒子在加速電場中的運動時間粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，運動時間在偏轉(zhuǎn)電場中豎直分位移聯(lián)立得y與q、m無關(guān)，所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中軌跡重合，離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子做勻速直線運動，因此三種粒子肯定打到屏上的同一位置。故C正確；

AB．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)量相同，偏轉(zhuǎn)電場E2對粒子做功W2=qE2yq、E2、y相等，則知偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功也相等，加速電場對粒子做功為

W1=qU1q和U1相等，依據(jù)動能定理可知，三種粒子到達屏時的動能相等，由于三種粒子的質(zhì)量不同，所以它們的速度不相同，故A錯誤，B正確；

D．離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子的運動時間粒子運動到屏上所用時間因為不等，所以t不等，故D錯誤。

故選BC。三、填空和試驗題（共4小題）11.在一個點電荷Q的電場中，Ox坐標軸與它的一條電場線重合，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為2.0m和5.0m。放在A、B兩點的摸索電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟摸索電荷所帶電量的關(guān)系圖象如圖中直線a，b所示，放在A點的電荷帶正電，放在B點的電荷帶負電。則點電荷Q帶_________（填正電或負電），點電荷Q的位置坐標為_________。【答案】(1).負電(2).(26m，0)【解析】【詳解】[1]由圖可知，B點的電場強度因B帶負電，電場力指向x軸正方向，則EB方向指向x負方向；A點的電場強度因A帶正電，電場力指向x軸正方向，則EA方向指向x正方向；所以點電荷Q應(yīng)位于A、B兩點之間，帶負電荷；[2]設(shè)點電荷Q的坐標為x，由點電荷的場強公式知解得x=2.6m(另解x=1舍去)點電荷Q的位置坐標為（2.6m，0）12.半徑為R的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示，珠子所受靜電力和其重力等大。將珠子從環(huán)上最低位置A點靜止釋放，則珠子所能獲得的最大動能Ek=________，在最高點時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮開______。（重力加速度為g）【答案】(1).(2).mg【解析】【詳解】[1]竹子處于重力場和勻強電場的復合場中，所受合力是恒力，方向與電場方向成45°角，大小在這個復合場中，珠子沿著圓環(huán)來回滑動，滑動軌跡所對的圓心角為90°，動能最大時，就是珠子滑到圓環(huán)沿著合力方向的最低點，此時珠子在復合場中的勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，即所以[2]珠子在圓環(huán)上能到達的最高點，就是圓環(huán)的最右端點，在此點處，珠子的運動速度已經(jīng)減小為零，所受重力豎直向下，所受電場力水平向右，珠子對圓環(huán)的壓力在大小上等于圓環(huán)所受的電場力，即13.在“測定金屬的電阻率”試驗中，所用測量儀器均已校準．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為__________mm。(2)用伏安法測金屬絲的阻值Rx，試驗所用器材為：電池組(電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行試驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下圖：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上試驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采納下圖中的_______（選填“甲”或“乙”)。(3)任何試驗測量都存在誤差．本試驗所用測量儀器均已校準．下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是______。A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消退由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【答案】(1).0.397(2).甲(3).CD【解析】【詳解】（1）[1]讀數(shù)應(yīng)為（2）[2]從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)改變范圍較大，所以變阻器采納的應(yīng)是分壓式接法，即測量采納的是甲圖。（3）[3]A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，不行避開的，B錯誤；C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消退由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，C正確；D．用U—I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻，可以減小偶然誤差，D正確。故選CD。14.在測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻的試驗中，備有下列器材：A．干電池E（電動勢約為1.5V、內(nèi)電阻不足1.0Ω）B．電壓表V（0~15V）C．電流表A（0~0.6A、內(nèi)阻r=0.1Ω）D．電流表G（滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10Ω）E．滑動變阻器R1（0~10Ω、10A）F．滑動變阻器R2（0~100Ω、1A）G．定值電阻R3=990ΩH．開關(guān)、導線若干(1)為了便利且能較精確地進行測量，其中應(yīng)選用的滑動變阻器是________（填寫“R1”或“R2(2)請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的試驗電路圖，并在圖中標上所選用器材的符號______；(3)如圖所示為某一同學依據(jù)他設(shè)計的試驗，繪出的I1－I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=_______Ω。【答案】(1).R1(2).(3).1.47（1.46～1.48均對）(4).0.81（0.81～0.85均可以）【解析】【詳解】(1)[1]滑動變阻器起調(diào)整電路作用，若總電阻太大，則調(diào)整時電阻改變過大，使電路中電流太小，故應(yīng)選取小一點的電阻，一般約為內(nèi)阻的幾十倍即可；故選R1(2)[2]電路干脆采納串聯(lián)即可，15V電壓表量程過大，可以用電流計與定值電阻串聯(lián)，充當電壓表運用，并聯(lián)在電源兩端，采納的是電流表內(nèi)接法；電路圖如圖所示(3)[3]由圖可知，電源的電動勢由于誤差（1.46～1.48均對）[4]內(nèi)阻由于誤差（0.81～0.85均可以）四、計算題（共3小題）15.如圖所示，電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，“8V，16W”的燈泡恰好能正常發(fā)光，電動機M繞組的電阻R0＝1Ω，求：（1）路端電壓；（2）電源的總功率；（3）電動機的輸出功率?！敬鸢浮?1)8V；(2)40W；(3)12W【解析】【詳解】（1）燈泡正常發(fā)光，路端電壓（2）依據(jù)解得電源的總功率（3）通過燈泡的電流通過電動機的電流電動機發(fā)熱功率電動機消耗的總功率電動機的輸出功率16.如圖所示，AB板間有一勻強電場，兩板間距為d，所加電壓為U，有一帶電油滴以初速v豎直向上自M點飛入電場，到達N點時，速度方向恰好變?yōu)樗?，大小等于初速v，重力加速度為g，試求：(1)油滴從M點到N點的時間；(2)MN兩點間的電勢差UMN；(3)油滴從M點到N點過程中的最小速度。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)帶點油滴在豎直方向受重力，做豎直上拋運動，豎直方向的分速度