吉林省普通高中友好学校联合体2024-2025学年高二上学期第三十九届期中联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1吉林地区普通高中友好学校联合体第三十九届基础年段高二物理试题期中联考注意事项：1.本试卷答题时间为75分钟，满分100分。2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。3.考生作答时务必将选择题答案用2B铅笔涂在答题卡指定位置上，将非选择题答案写在答题卡指定位置上；在本试卷上答题无效。考试完成后，将答题卡上交，其它试卷考生留存。第I卷一、单选题（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.以下说法正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.面积为S的线圈，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量一定为BSC.根据可知磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比，与电流I和导线长度l的乘积成反比。D.变化的磁场周围一定存在电场，变化的电场周围一定存在磁场【答案】D【解析】A．带电体能不能看成点电荷与带电体的体积大小无关，当带电体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时，就可以把带电体看成点电荷，故A错误；B．当磁感线与线圈平面垂直时，磁通量的大小才等于BS，故B错误；C．磁感应强度是磁场自身的性质，与磁场力F及电流I和导线长度L的乘积没有直接关系，故C错误；D．根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场周围一定存在电场，变化的电场周围一定存在磁场，故D正确；故选D。2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为两球分开后各自带电量为+Q，距离又变为原来的，库仑力为所以两球间库仑力的大小为。故选C。3.如图所示是静电场中某区域的电场线分布，关于电场中的a、b两点，说法正确的是（）A.b点的电场强度较大B.b点的电势较高C.将正电荷在a点静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致D.电子在a点受到的静电力方向必定与a点的电场强度方向相反【答案】D【解析】A．电场线越密代表电场越强，故a点的场强大于b点的场强，故A错误；B．沿着电场线的方向电势降低，则a点电势大于b点电势，故B错误；C．正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故C错误；D．电子带负电，在a点受到的静电力方向必定与a点的电场强度方向相反，故D正确。故选D。4.下列图示的各物理情境中，能产生感应电流的是（）A.如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动B.如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中C.如图丙所示，开关闭合，通电螺线管A静置在螺线管B中D.如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈【答案】B【解析】A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动线圈内磁通量不变，线圈中没有感应电流，故A错误；B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中线圈内磁通量减小，有感应电流产生，故B正确；C．如图丙所示，开关闭合，通电螺线管A静置在螺线管B中，线圈内磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故C错误；D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈，线圈内磁通量变化，但线圈不闭合，故线圈中没有感应电流，故D错误。故选B。5.如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。判断错误的是（）A.电源内阻消耗的功率为2WB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4W【答案】C【解析】B．直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，故电阻R的阻值为故B正确，不符题意；C．根据闭合电路欧姆定律可得，当时，有则电源电动势为3V，内阻等于直线Ⅰ的斜率大小，则故电源的效率为故C错误，符合题意；AD．两图线的交点为该电源直接与电阻R相连时组成闭合回路时的工作状态，由图读出电压为电流为则电源的输出功率为电源内阻消耗的功率为故AD正确，不符题意。故选C。6.图甲为利用电流传感器观察电容器充放电的电路图。开关S先接1端，电源给电容器充电；开关S再接2端，电容器放电，放电过程中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，则放电过程中（）A.电容器两端电压逐渐增加B.将R换成更大的阻值，放电时间变长C.将R换成更大阻值，图像与坐标轴所围的面积变小D.图像与坐标轴所围图形的方格数约为40，则电容器释放的电荷量约为3.2C【答案】B【解析】A．放电过程中，电容器带电量逐渐减小，电容器两端电压逐渐减小，故A错误；B．将R换成更大的阻值，放电电流减小，放电时间变长，故B正确；C．图像与坐标轴围成的面积表示电容器放电量，将R换成更大的阻值，电容器放电量不变，图像与坐标轴所围的面积不变，故C错误；D．图像与坐标轴所围图形的方格数约为40，则电容器释放的电荷量约为故D错误。故选B。7.关于多用电表的使用（红表笔接“+”插孔，黑表笔接“”插孔），下列叙述正确的是（）A.用多用电表测电阻时，每测量一次电阻都要重新进行欧姆调零B.用多用电表测电阻时，若指针偏转角较小，应换用更小的倍率C.用多用电表测电压或电流时，红表笔接触点的电势高于黑表笔接触点的电势D.用多用电表测电阻时，若红表笔接“”插孔，黑表笔接“+”插孔，将影响测量结果【答案】C【解析】A．用欧姆表测电阻时，每次换挡后必须重新进行欧姆调零，故A错误；B．测电阻时，若指针偏转较小，说明欧姆表示数太大，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用更大倍率挡测量，故B错误；C．用多用表测电压或电流时，红表笔接触点的电势都高于黑表笔接触点的电势；测电阻时，红表笔接触点的电势低于黑表笔接触点的电势，故C正确；D．用多用电表测电阻时，若红表笔接“”插孔，黑表笔接“+”插孔，是多用电表自身提供电源，电流反向流动不会影响测量结果，故D错误。故选C。8.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和电压表．在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表示数减小B.电流表示数增大C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低【答案】BD【解析】解法一（程序法）A．滑片P自a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻两端电压增大，电压表V示数变大，A错误；B．电阻两端的电压，增大，则减小，，故减小，电流表A的示数增大，B正确；D．，故降低，D正确．故选BD。解法二（串反并同法）C．由于减小，与并联，则、均减小，而，，知电容器所带电荷量Q减少，C错误；D．降低，D正确；A．因为间接与串联，故、均增大，电压表V示数增大，A错误；B．电流表和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值减小时，电流表A示数增大，B正确．故选BD。解法三（极值法）D．若将滑片P滑至b点，则，，D正确；C．两端电压为零，则电容器C两端电压也为零，电容器所带电荷量，C错误；A．当时，电路总电阻最小，总电流最大，两端电压最大，故A错误；B．由于，此时最大，最小，故最大，B正确．故选BD。9.“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为和的同心金属半球面A和B构成，分别是电势为的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N。其中动能为的电子沿电势为的等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间，到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量分别为和。若电场的边缘效应，电子之间的相互影响，均可忽略。下列判断正确的是（）A.偏转器内的电场是匀强电场B.等势面C处电场强度大小为C.到达N板左、右边缘处的电子，其中左边缘处的电势能大D.【答案】BD【解析】A．匀强电场的特点是大小处处相等，方向相同。故A错误；B．电子做匀速圆周运动的向心力由电场力提供，由题意可知解得故B正确；C．从左侧边缘出来的电子，电场力做正功，从右侧边缘出来的电子，电场力做负功。故C错误；D．从左侧边缘出来的电子所处区域的电场线密集，平均电场强度大，平均电场力做功多。故D正确。故选BD。10.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0-x2段是关于直线x=x1，对称的曲线，与x2-x3段是直线，则下列说法正确的是（）A.x1用处电场强度最小，但不为零B.粒子在0-x2段做变速运动，x2-x3段做匀变速运动C.x2-x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值D.在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3【答案】BCD【解析】根据题中物理情景描述可知，本题考查电势能-位移图像，根据电势能-位移图像的规律，运用电场强度公式、电势能公式、图像斜率等，进行分析推断。A．场强与电势的关系为根据电势能：联立可得图像切线的斜率为，x1处切线斜率为零，可知x1处电场强度为零，故A错误；BC．由图看出在0～x1段图像切线的斜率不断减小，可知场强逐渐减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，在x1～x2段图像切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大，做非匀变速运动，x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，粒子所受的电场力不变，加速度不变，做匀变速直线运动，故BC正确；D．根据电势能与电势的关系粒子带负电，q＜0，可知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以故D正确。故选BCD。第II卷二、实验题（本题共2小题，共20分，每空2分）11.用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A.电压表V（量程3V）B.电流表A1（量程0.6A）C.电流表A2（量程3A）D.定值电阻R0（阻值，额定功率4W）E.滑动变阻器R（阻值范围，额定电流1A）（1）电流表应选________；（填器材前的字母代号）（2）实验作出的图像如图乙所示，则蓄电池的电动势________V，内阻________；（3）定值电阻R0在电路中的作用是________。【答案】（1）B（2）2.100.20（3）防止短路，保护电源和电流表【解析】（1）[1]由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为故电流表只能选B；（2）[2][3]由电路利用闭合电路欧姆定律可知U=E-I（R0+r）则由数学知识可得，图像与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V而图像的斜率表示保护电阻与内电阻之和得（3）[4]定值电阻R0在电路中的作用是防止短路，保护电源和电流表。12.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx小于5Ω。实验室备有下列实验器材：A.电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ）B.电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）C.滑动变阻器（0~100Ω，0.6A）D.电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）E.开关S，导线若干（1）如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径d=_________mm。（2）如图乙所示，用游标卡尺（20等分）测得金属丝长度L=_________cm。（3）为减小实验误差，应选用图中_________（填“甲”或“乙”）电路。（4）电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，则电阻的测量值R=_________Ω。（5）所测电阻的测量值与真实值相比较，测量值_________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。（6）若用游标卡尺测得金属导线长度为L、用螺旋测微器测得金属导线的直径为d、电压表示数为U、电流表的示数为I，则金属丝的电阻率ρ=__________（用字母表示）。【答案】（1）2.895##2.894##2.896（2）10.335（3）乙（4）2.4（5）小于（6）【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图甲可知金属丝的直径为（2）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知金属丝长度为（3）由于待测金属丝的电阻Rx小于5Ω，可知待测电阻阻值远小于电压表内阻，则电压表的分流几乎可以忽略不计，为了减小实验误差，电流表应采用外接法，则应选用图中乙电路。（4）由图丙、丁可知，则电阻的测量值为（5）电流表应采用外接法，由于电压表的分流使得电流表示数大于待测电阻的真实电流，根据可知所测电阻的测量值与真实值相比较，测量值小于真实值。（6）根据电阻定律可得又，联立可得金属丝的电阻率为三、解答题（共3小题）13.如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，求：（1）小球所受电场力F的大小。