四川省巴中市2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题（含答案）

第第页四川省巴中市2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题一、单选题（每题4分）1．如图所示为研究光电效应的实验装置，光电管的阴极K用某种金属制成。闭合开关S，用某种单色光照射阴极K时，微安表有示数。若只减弱该单色光的强度，则下列说法正确的是（）A．微安表的示数变大B．该金属的逸出功变小C．逸出的光电子的最大初动能不变D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加2．在磁感应强度为B0、方向水平向左的匀强磁场中，垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上，BD为平行匀强磁场的直径，AC为垂直匀强磁场的直径，A、B、C、DA．A点 B．B点 C．C点 D．D点3．一台电动机，线圈的电阻为r，当它正常运转时，测得两端所加的电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是（）A．电动机消耗的电功率为I2rB．电动机发热的功率为IUC．电动机对外做功的功率为IU-I2rD．电动机的效率为Ir4．图中的实线表示电场线，虚线MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（）A．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能B．M点的电势低于N点的电势C．粒子在MN间一定做加速运动D．粒子在M点的速度大于在N点的速度5．A、B是静电场中的两点，下列说法正确的是（）A．若正电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高B．若负电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高C．若正电荷在A点的电势能为负值，负电荷在B点的电势能是负值，则A点的电势比B点的高D．以上说法都不对6．如图所示，一倾角为30°的倾斜传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动。现将一质量为1kg的物体（可看成质点）轻放在传送带的顶端A点，物体从A点运动到传送带底端B点，离开B点时的速度大小为5m/sA．传送带的长度可能为0.8B．若传送带的长度为3m，则摩擦力对物体做的功为C．若传送带的长度为3m，则摩擦力对传送带做的功为D．若传送带的长度为3m，则因摩擦而产生的热量为7．如图所示，矩形导线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，导线框的ab和cd两边与长直导线平行。在下面的四种情况中，导线框内没有感应电流的是（）A．导线框在纸面内竖直下落B．导线框在纸面内向右平移C．导线框以ab边为轴向纸外转动D．导线框不动，增大长直导线中的电流8．如图所示，我国探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50 cm，匝数为10匝的正方形导线框，由水平方向转至竖直方向，此处的磁感应强度B=4×10−5 T，方向如图所示，则下列说法正确的是（A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为8.0×B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为6.0×C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是1.4×D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是1.4×二、多选题（每题6分，多选或选错0分，选对但未选全得3分）9．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点连线与横轴成α角，曲线在A点的切线与横轴成β角，则（）A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβC．在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D．在A点，白炽灯的电阻可表示U10．2025年1月20日，中国“人造太阳”装置EAST利用核反应12A．该反应为核聚变B．该反应质量守恒，释放能量C．X为中子D．生成物的平均比结合能小于反应物的比结合能11．空间内存在一个竖直向上的电场强度为E、距离都为d的电场，带电荷量为q、质量为m的粒子以速度v0沿水平方向进入，保持原有状态继续在电场中匀速运动，后垂直打在斜面上，下列说法正确的是（）A．匀强电场的电势差U=B．粒子带正电，到达斜面时速度的大小v=C．粒子经过整个过程机械能守恒D．能根据题目给出的数据求出A点到终点C点所用时间为t=12．如图所示为半径为R的球形透明介质，AB为球的一条直径，O为球心，一细光束由A点斜射入透明介质，从C点射出，AC为折射光线。已知C点到AB的距离为3R2，出射光线相对入射光线的偏折角为30∘A．光线从C点射出介质的折射角为60B．透明介质的折射率为n=C．光束在透明介质中的传播时间为6D．入射光绕A点逆时针转动，光在介质中一定不会发生全反射三、实验题（共14分，每空2分）13．某同学测量一金属棒的尺寸，结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为mm；用游标卡尺测金属棒长度为cm。14．某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，实验室还提供了以下器材：A．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）B．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）C．电流表（量程为0.6A，内阻约为2Ω）D．固定电阻R0=6ΩE．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A）F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A）（1）实验中电压表应选用，滑动变阻器应选用。（填器材前的字母序号）（2）实验的主要步骤如下：①检查并调节电表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。②调节滑动变阻器R的阻值至最大值。③将开关S闭合，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表的相应示数U、I，根据记录数据作出的U−I图象，由图像可得该电池的电动势为V，该电池的内阻为Ω。（结果保留小数点后两位小数）（3）由上述实验测得的电源电动势与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。四、解答题（共30分，每题10分）15．如图所示，一电荷量q=3×10−5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角（α=37°；已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω（1）求平行金属板左右板间的电势差U？（2）求出带电小球的质量m？16．如图所示，虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为d。一质量为m、电荷量为qq>0的带电粒子，从a点由静止释放，经电压为U的电场加速后，由b点垂直进入水平匀强电场中，从MN上的某点c（图中未画出）离开，其速度与电场方向成30（1）粒子刚进入水平匀强电场时的速率v0（2）粒子在水平匀强电场中的加速度大小a；（3）bc两点间的电势差Ubc17．如图，边长为a的正方形ABCD是由低折射率光学复合材料制成的棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为i=53∘，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜。已知sin53（1）棱镜的折射率；（2）P、C两点之间的距离。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．光照强度影响单位时间入射光的光子数，当减弱该单色光的强度，单位时间内入射光的光子数目减少，导致金属表面吸收光子能量的电子数量减小，所以从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电子数量决定电流的大小，导致微安表的示数变小，故A错误；B．电子逃逸金属表面需要的逸出功由金属本身决定，与光照强度无关，所以逸出功保持不变，故B错误；C．光子的能量由光的频率所决定，根据光电效应方程E因为入射光的频率不变，所以光的能量不变，可知光电子的最大初动能不变，故C正确；D．发生光电放应时，光电子的逸出几乎是瞬时的，与光照强度无关，故D错误。故选C。

【分析】光照强度会影响光电流的大小，不会影响逸出功，光电子的最大初动能及光电子逸出所花的时间。2．【答案】C【解析】【解答】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图根据磁感应强度叠加原理，可知四点中，磁感应强度最小的点是C点，故ABD错误，C正确。故选C。

【分析】1.电流磁场的安培定则（右手螺旋定则）判断长直通电导线周围磁场的方向：电流方向（垂直纸面向里）→磁感线是顺时针的同心圆。2.磁场的矢量叠加空间某点的磁感应强度是各磁场源的矢量和。必须用矢量加法（平行四边形法则或分量法）计算合磁场的大小和方向。3.对称性分析与几何关系圆周上各点到导线距离相等→大小相等，但方向不同（沿切向）。根据各点相对于电流和匀强磁场方向的几何位置，确定与的夹角。关键几何关系：平行或垂直于的直径两端点具有特定的方向关系。4.合磁场大小的极值判断同向时合磁场最大：，反向时合磁场最小：（若或均可能最小）。垂直时合磁场大小为（大于反向情况，可能大于或小于同向情况）。要找到合磁场最小的点，就找与方向相反且大小尽量接近的点。3．【答案】C【解析】【解答】A．电动机消耗的电功率为P总B．电动机的发热功率为P热C．电动机对外做功的功率等于总功率与内阻的热功率只差，即P外D．电动机的效率为η=P故答案为：C。

【分析】区分电动机的总功率、热功率和输出功率，利用能量守恒关系进行判断。4．【答案】A【解析】【解答】A．若粒子从M运动到N，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，若粒子从N运动到M，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故A正确；B．由于等势线垂直于电场线，分别作出经过M点与N点的两条等势线，沿电场线电势降低，可知，M点的电势高于N点的电势，故B错误；C．结合上述可知，若粒子从M运动到N，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，粒子做减速运动，故C错误；D．结合上述，若粒子从M运动到N，电场力方向与速度方向夹角为锐角，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，电场力方向与速度方向夹角为钝角，粒子做减速运动，可知，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故D错误。故选A。

【分析】一、核心考点

1.电场线与等势面的关系电场线垂直于等势面（在静电平衡时）。沿电场线方向电势降低。2.电场力方向与轨迹弯曲判断带电粒子只受电场力时，轨迹弯向受力方向（合外力方向）一侧。电场力方向沿电场线切线方向（正电荷与场强同向，负电荷与场强反向）。由图可知，粒子轨迹弯向电场线凹侧⇒可判断电场力方向（图中需根据电场线走向与轨迹弯曲方向判定粒子受力）。3.电场力做功与电势能变化电场力做正功⇒电势能减少。电场力做负功⇒电势能增加。电势能大小比较：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小。4.速度大小变化判断若电场力与速度方向夹角小于90°⇒做加速运动。若夹角大于90°⇒做减速运动。也可由能量守恒（仅电场力做功）：动能变化与电势能变化相反。三、易错点1、电性未明时误判电势能高低必须分正负电荷讨论，但本题通过轨迹弯曲可推知受力方向，结合电场线方向可判定电性。2、混淆电势与电势能电势高低与电荷正负无关（电场性质），电势能高低与电荷正负有关。3、运动方向不确定时的双向分析轨迹未标箭头，需分两种运动方向讨论，但某些结论（如电势能比较）可能不受运动方向影响。5．【答案】A【解析】【解答】AB．根据正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大，可知若正电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高；若负电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的低，故A正确，B错误；CD．根据φ=E故答案为：A。

【分析】利用电势能与电势的关系Ep​=qφ，结合正、负电荷的特性，逐一判断各选项。6．【答案】C【解析】【解答】A．物体最初的速度小于传送带的速度，物体相对传送带上滑时滑动摩擦力方向沿斜面向下，物体受到重力的分力和滑动摩擦力的合力作用，根据牛顿第二定律可知，此时物体的加速度大小为a=物体与传送带间的动摩擦因数μ=故物体与传送带间的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，所以物体当速度于传送带速度相等时开始做匀速直线运动，物体离开B点时的速度大小为5m/s，故物体可能一直加速运动或者先加速后匀速运动，若一直加速运动，则传送带的长度L若先加速后匀速运动，则传送带的长度必然大于1m，故A错误；B．若传送带的长度L=3m，由于重力和摩擦力对物体做功，根据动能定理有解得摩擦力对物体做的功W故B错误；C．若传送带的长度为3m，物体先做加速运动后做匀速直线运动，根据速度公式和位移公式可以得出物体运动的时间t=物体匀加速运动阶段，传送带的位移x匀速运动阶段，传送带的位移x根据受力分析可知，前2m物体对传送带的摩擦力沿传送带向上，后2m物体对传送带的摩擦力沿传送带向下，根据摩擦力与位移的大小可以求出：摩擦力对传送带做的功W故C正确；D．若传送带的长度为3m，根据摩擦力和相对位移可以得出因摩擦而产生的热量Q=μmg其中，相对运动距离Δ解得Q=7.5故D错误。故选C。

【分析】利用物体受到的摩擦力及重力可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出一直加速的位移，利用滑动摩擦力大于重力可以判别物体与传送带速度相等时开始做匀速直线运动；利用速度公式和位移公式可以求出运动的时间，利用摩擦力和传送带运动的位移可以求出摩擦力做功的大小；利用摩擦力和相对位移可以求出产生的热量大小。7．【答案】A【解析】【解答】本题主要考查了感应电流的条件，解题关键是掌握闭合线圈中磁通量发生变化是感应电流的条件。A．导线框在纸面内竖直下落，穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，故A正确；BCD．导线框在纸面内向右平移、导线框以ab边为轴向纸外转动、导线框不动增大长直导线中的电流这三种情况，穿过线框的磁通量都发生变化，线框中有感应电流，故BCD错误。故选A。

【分析】根据感应电流产生的条件：闭合线圈中磁通量发生变化分析。8．【答案】C【解析】【解答】A．在水平位置时穿过线框的磁通量为Φ1=BSB．在竖直位置时穿过线框的磁通量为Φ2=−BScos37°=−4×CD．磁通量的变化量的大小为

ΔΦ=Φ故答案为：C。

【分析】1.磁通量计算：明确公式Φ=BScosθ中θ2.变化量分析：磁通量是标量，但有正负（表示穿入/穿出），变化量取绝对值差。9．【答案】C,D【解析】【解答】A、U−I图像上点与原点连线的UI表示电阻，由图可知，随电压增大，UB、电阻R=UI，若横纵轴标度不同（如1cm横轴代表1A，纵轴代表2V），tanβ且电阻定义是UIC、功率公式P=UI，A点电压为U0、电流为I0，故功率D、由电阻定义R=UI，A点U=U0、I=I故答案为：CD。【分析】A选项：错误认为电阻随电压增大而减小，实际UIB选项：混淆“切线斜率”与“坐标比值”，且忽略横纵轴标度差异，B错误。C选项：正确应用功率公式P=UI，直接对应A点的U0、ID选项：正确应用电阻定义R=UI，对应A点的U010．【答案】A,C【解析】【解答】A．该反应为核聚变，A正确；B．该反应释放能量，质量亏损，B错误；C．核反应过程中，质量数和电荷数守恒，可得X为01D．由反应方程可知生成物的平均比结合能大于反应物的比结合能，D错误。故答案为：AC。

【分析】根据核反应类型、质量数和电荷数守恒、质能方程及比结合能的概念进行判断。11．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．由于粒子匀速通过电场区域，则Eq=mg，E=Ud，所以B．粒子受到竖直向上的电场力，与电场强度方向相同，则粒子带正电，到达斜面时速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角等于斜面的倾角，所以v=vC．粒子在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D．粒子做匀速直线运动的时间为t粒子做平抛运动的时间为t所以A点到终点C点所用时间为t=t故答案为：BCD。

【分析】先根据“粒子匀速通过电场”判断受力平衡（电场力=重力），确定粒子电性与电场电势差；再结合“速度垂直斜面”的几何关系分析速度大小；最后分“电场中匀速”“离开电场后平抛”两个阶段计算总时间，同时分析机械能变化。12．【答案】B,C,D【解析】【解答】AB．作出光路图，如图所示由几何关系可知sin则∠BOC=由图可知α=θ，∠BOC=α+θ解得α=θ=又由折射定律n=所以有β=γ由题意可知出射光线相对入射光线的偏折角为30°，所以β=γ=透明介质的折射率为n=2C．光束在透明介质中的传播速度为v=又由几何关系可知AC=2R则光在介质中传播的时间为t=解得t=6D．光在该透明介质中的临界角为C，则sinC=1入射光绕A点逆时针转动，光束在A点的折射角一定小于临界角C，由几何关系可知光射到透明介质出射点时的入射角一定小于临界角，所以光不可能在介质中发生全反射，故D正确。故答案为：BCD。

【分析】先通过几何关系确定入射角和折射角，再利用折射定律求折射率，然后计算光在介质中的传播时间，最后分析全反射条件。13．【答案】6.124；10.230【解析】【解答】导体棒的直径为

d=6.0mm+12.4×0.01mm=6.124mm

导体棒的长度为

L=10.2cm+6×0.120cm=10.230cm2.游标卡尺（20分度）：主尺读数+游标尺对齐刻线数×精度（0.12014．【答案】（1）B；E（2）3.80；0.55（3）偏小【解析】【解答】（1）由于电动势E约为3.7V，为使测量数据足够精确，则电压表应选用B；为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小，故选E。

故答案为：B；E（2）根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(可得U=E−I(可知U−I图像的纵轴截距等于电动势，则有E=3.80U−I图像的斜率绝对值为R解得内阻为r≈0.55Ω

（3）由电路图可知，误差来源于电压表的分流，设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律可得E整理可得U=可知U−I图像的纵轴截距为b=则由上述实验测得的电源电动势与真实值相比偏小。

故答案为：偏小

【分析】(1)电池电动势约为3.7V，为保证测量精度，电压表应选量程3V的B；为使电压表示数变化明显，滑动变阻器应选阻值较小的E。(2)根据闭合电路欧姆定律E=U+I(R0+r)(3)电压表的分流作用导致电流表读数偏小，使测得的电动势偏小。（1）[1]由于电动势E约为3.7V，为使测量数据足够精确，则电压表应选用B；[2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小，故选E。（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(可得U=E−I(可知U−I图像的纵轴截距等于电动势，则有E=3.80U−I图像的斜率绝对值为R解得内阻为r≈0.55（3）由电路图可知，误差来源于电压表的分流，设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律可得E整理可得U=可知U−I图像的纵轴截距为b=则由上述实验测得的电源电动势与真实值相比偏小。15．【答案】（1）解：外电路的总电阻为R=干路电流为I=由图可知，平行金属板左右板间的电势差等于电源的路端电压U=E−Ir=14（2）解：平行金属板间电场强度为E根