2024武汉华中师范大学第一附中高二上学期期中物理试题含解析

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命题人：李峰 审题人：王守行
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2023年8月15号，一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变，眼见雷雨将至，随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般，如下图所示。此时为了保障人身安全，下列最为有效合理的一种避险方式是（ ）
A. 蹲下并用手触摸地面B. 往沙漠低处跑
C. 用水将头发淋湿D. 躲进汽车里
2. 避雷针可通过尖端放电中和空气中的电荷，进而使高大建筑有效避免雷击。下图为雷雨前夕某避雷针附近电场的等势面，下列说法正确的是（ ）
A. 此时避雷针带正电
B A、B两点场强大小相等， 方向相同
C. 若正电荷从A移动到C点， 该过程电场力做负功
D. 负电荷在A点处具有的电势能比在C 点时的大
3. 空间中存在着某种电场，x轴上各点电势和位置坐标的对应关系如图所示，其中处的电势最高。下列分析正确的是（ ）
A. 区间内电场方向沿方向
B. 区间内电场方向沿方向
C. 区间内，随着x的增大，电场强度沿x轴方向的分量逐渐增大
D. 区间内，随着x的增大，电场强度沿x轴方向的分量先增大后减小
4. 除颤仪（AED）是临床上广泛使用的针对心颤病患的急救设备之一，它通过电源对电容充电，再利用已充电的电容器释放脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗。已知电容可释放的能量为（q为电容器带电量、U为电容器两端电压），某型号的除颤仪内部电容器电容为25μF，医学规范要求首次除颤能量为200J。若每次放电后电容器电量为0，用该除颤仪进行首次除颤时理论上需要的充电电压应为（ ）
A. 8kVB. 4kVC. 2kVD. 1kV
5. 如图所示电路中，滑动变阻器两端的电压为 U， 流过滑动变阻器的电流为I，滑动变阻器的电功率为P。初始状态时 现将滑片向右滑动一小段距离的过程中，下列分析正确的是（ ）
A. 增大、 增大、P减小B. 不变、 增大、P增大
C. 增大、 不变、P减小D. 不变、 不变、P增大
6. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，电场中固定一半圆形绝缘槽，槽的左右端点a、c等高，b为槽的最低点。从a点静止释放一质量为m的带负电的小球，小球沿圆弧槽下滑至b点时对槽的压力为 mg。 小球可视为质点，运动过程中电量保持不变，摩擦力可忽略不计。 下列判断正确的是（ ）
A. 小球可以运动至 c 点
B. 小球将 b点保持静止
C. 小球运动过程中的最大速率为
D. 若从c 点静止释放小球，小球将沿直线运动至b点
7. 如图所示，△abc顶角为120°，ab=bc=1cm。空间中存在着匀强电场，电场方向和△abc所在平面平行。已知a、b、c三点的电势分别为7V、3V、1V，则电场强度大小为（ ）
A. 2V/cmB. C. 4V/cmD.
8. 如图为某型号多用电表欧姆档×100档下的某次测量结果。关于该多用电表的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 使用前若指针未指在零刻度，需要调节图甲中a旋钮使指针指到零刻度
B. 用电压档测电压时，红表笔应接在电路中电势较高的位置
C. 若图示是测电阻的结果，应换用更高的倍率并重新欧姆调零后再次测量
D. 若图示是测量完好的二极管电阻时的结果，此时红表笔接在二极管的负极处
9. 某型号直流电动机在空载情况下启动阶段的部分伏安特性曲线如图所示，电动机线圈的电阻记为。对图示过程，下列分析正确的是（ ）
A.
B. 电压为时电动机消耗的总功率为
C. 若不计一切摩擦和空气阻力，电压为时电动机的热功率为
D. 若不计一切摩擦和空气阻力，电压为时电动机的机械功率为
10. 如图所示， 空间中正四面体的棱及中点处分别固定等量异种点电荷。 下列判断正确的是（ ）
A. 点和处电场强度大小相等， 方向相同
B. 点和处电场强度大小相等， 方向不同
C.
D.
二、非选择题：本小题共5小题，共60分。
11. 某同学利用图甲电路测量某金属丝的电阻率，主要实验步骤如下：
Ⅰ．测量金属丝直径和接入电路的有效长度， 记录数据；
Ⅱ．按照图甲连接电路，检测无误后闭合开关；
Ⅲ．调节滑动电阻器滑片位置， 测出多组（U、I）数据；
Ⅳ．利用图计算金属丝电阻，由电阻定律计算金属电阻率；
Ⅴ．改变金属丝接入长度，重复上述Ⅱ—Ⅳ步骤，取测得电阻率的多组数据的平均值。
回答下列问题：
（1）利用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图乙所示，金属丝的直径为________mm；
（2）图丙实物图中还有部分导线未连接，用导线（画线代替）把电路补充完整；____
（3）粗略测得金属丝电阻约为10Ω，则下列滑动变阻器最适合的是________；
A．0~5Ω，3A B．0~50Ω，15A C．0~100Ω，1.5A D．0~200Ω，1.25A
（4）实验中测得金属丝的有效长度为80.00cm，测得的电阻为9.5Ω，则该金属丝电阻率的测量值为________（保留两位有效数字）
12. 某同学在测量一节干电池的电动势和内阻时可选用的主要器材如下：
干电池（电动势约1.5V、内阻较小）；滑动变阻器（0~10Ω）、电阻箱（0~999.9Ω）
电压表（0~3V量程、内阻约）；电流表（0~0.6A量程、内阻约0.2Ω）；
（1）下列可选用的实验方案中，电源内阻测量精度较高的方案是________
（2）某次测量时电压表示数如图甲所示，此时读数为________V；
（3）采用内阻测量精度较高的某种恰当方案，测得多组（U、I）数据，画出图如图乙，测得的电源电动势和内阻分别为________V、________Ω（保留小数点后两位数字）
（4）考虑实验中电表实际上不是理想电表，因此导致电源内阻测量结果的系统误差情况为：________（选填“>、=、<）
13. 如图甲所示， y 轴沿竖直方向， 在y=-d位置处固定一点电荷。 现从y=0处静止释放一个质量为m、带电量为q 的微粒，此后的运动过程中微粒的速度v随y坐标的变换图像如图乙所示。 重力加速度为g， 求：
（1） 点电荷电场在y=d 处的场强大小；
（2） 微粒在y=0处的加速度大小。
14. 如图所示，空间中存在着沿+y方向的匀强电场（未画出），一带电量为q（q>0）、质量为 m 的粒子从坐标原点 O 处以速度v0射出，v0沿xOy平面且和+x方向夹30°角。经过一段时间粒子经过A 点时速度和+x方向夹60°角，A 点的横坐标为 L， 不计粒子重力，求：
（1）粒子从O运动至A经历的时间t；
（2）O、A两点间的电势差UOA ；
（3）A点的纵坐标yA。
15. 如图所示， MN、PQ为光滑绝缘水平面内相距 的两平行边界线，边界线之间存在着匀强电场，电场平行于水平面且垂直于边界，方向水平向右。可视为质点的带电小球A、B质量均为m，用长度L的绝缘轻杆相连， 电量分别为+q和-2q（q>0）。 开始时A球紧邻 MN， 轻杆和边界线垂直。 现静止释放两小球并开始计时，t0时刻B小球恰好进入电场，此后的整个运动过程中小球带电量始终保持不变。 求：
（1）电场强度E及B球进入电场时速度；
（2）A球运动过程中距离 MN的最大间距；
（3）A球经过 PQ时的时刻表达式。