2024合肥六校联盟高二上学期1月期末考试物理含解析

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温馨提示：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。请将答案写在答题卡上。考试结束后，只交“答题卡”。
第Ⅰ卷 选择题（共42分）
一、选择题（共10小题；其中1-8题为单选，每小题4分；9-10题为多选，每小题5分；共42分。）
1. 为使同学们能更好地学习，探索浩瀚的物理世界，教材中设计了问题、实验、演示、科学方法等栏目。在《必修三》“科学方法”栏目中介绍了用物理量之比定义新物理量，它是物理学中一种常用方法。以下物理量表达式中属于用物理量之比定义电场强度的是（ ）
A. B. C. D.
2. 通讯技术的发展离不开电磁波。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 水波、声波和电磁波的传播都离不开介质
B. 不同频率电磁波在真空中的传播速度不同
C. 所有物体都在不断发射出波长比可见光的波长更短的红外线
D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
3. 下列关于图中的相关判断和描述正确的是（ ）

A. 甲图中匀强电场中任意两点的电势相等
B. 乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的
C. 丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实
4. 图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是（ ）
A. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转
B. 开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转
C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流表指针不偏转
D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转
5. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光。两块电表均为理想电表。在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变小B. 灯泡L的亮度变小C. 电压表的示数变大D. 电源的总功率变小
6. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态，若将上极板缓慢上移一些，其他条件不变，则（ ）
A. 电容器的电容将增加
B 电容器带电量不变
C. 带电尘埃将向上极板靠近
D. 电流计中瞬间有的电流
7. 如图所示，真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是。若引入一个点电荷P，放在等边三角形的中心，使三角形顶点处的电荷所受静电力合力为零，则下列说法正确的是（ ）
A. 未引入点电荷P之前，顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为
B. 未引入点电荷P之前，顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为
C. 引入的点电荷P带负电，所带电荷量为
D. 引入的点电荷P带正电，所带电荷量为
8. 如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A. 液滴带负电
B. a点的电势比b点的高
C. 液滴在a点的加速度比在b点的小
D. 液滴在a点的电势能与在b点的电势能相等
9. 如图甲所示电路，电源电压8V，电阻R与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2，给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上（坐标纸上的小方格图中未画出），i轴每小格表示0.1mA，t轴每小格表示0.1s，图线与坐标轴所围成的面积约为80个小方格。则下列说法正确的是（ ）
A. 充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板
B. 放电时电流沿逆时针方向
C. 电容器充电完毕时，所带电荷量约为C
D. 电容器的电容约为0.1F
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的变化如图所示，其中O～x2段是抛物线，x1处是顶点，x2～x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O～x3运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. x3处的电势最高
B O～ x1段粒子动能增大
C. x1～x2段粒子电场强度增大
D. x2～x3段粒子做匀速直线运动
第Ⅱ卷 非选择题 （共58分）
二、实验题（共2小题，每空2分，共22分。）
11. 在测定金属丝电阻率的实验中：
（1）用游标卡尺测得其长度如图（a）所示，其长度为________mm；用螺旋测微器测得其直径如图（b）所示，其直径为________mm。
（2）用下图所示的电路测量金属丝的电阻，测得的电阻值比真实值偏______（填“大”或“小”），造成误差的原因是_________（选填“电压表分流”或“电流表分压”）。
（3）用伏安法测量金属丝的电阻，当通过金属丝的电流为I时，金属丝两端的电压为U，已知金属丝的长度为L，直径为D，由此可得到金属丝的电阻率的表达式ρ=_________。
12. （1）游标卡尺读数______mm；螺旋测微器读数______mm
（2）为测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表1：量程0~0.6A，内阻
C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为
D.电压表1：量程0~3V，内阻未知
E.电压表2：量程0~15V，内阻未知
F.滑动变阻器1：0~10Ω，允许流过最大电流2A
G.滑动变阻器2：0~100Ω，允许流过最大电流1A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
①请选择适当的器材：电流表______；电压表______；滑动变阻器______；（填器材前的序号）
②实验电路图应该选下图中的______（填“甲”或“乙”）；
③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势______V，内电阻______Ω。
三、计算题（共4小题，其中第13题10分，第14题为必做题，考生均需作答；第15题，第16题为选做题，请考生从两题中选做一题。第13题10分，第14题14分，第15题12分，第16题12分，共计36分。）
13. 如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻RM=0.5Ω的小型直流电动机M都恰能正常工作．求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源的输出功率P外；
（3）电动机的输出功率P出．
14. 如图，ABD为竖直平面内绝缘轨道，其中AB段是长为s=1.25m的粗糙水平面，其动摩擦因数为μ=0.1，BD段为半径R=0.2m的光滑半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m。一质量m=2.0×10-2kg、所带电荷量q=2.0×10-5C带负电的小球，以速度v0从A沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道且恰能通过最高点D点。（水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移，g=10m/s2。求：
（1）小球通过轨道最高点D时的速度大小；
（2）带电小球在从D点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小；
（3）小球的初速度v0的大小。
（选做：选择性必修一）
15. 如图所示，一个质量m=50kg的蹦床运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为，重力加速度g取。
（1）求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量；
（2）求网对运动员的平均作用力大小；
（3）蹦床时，运动员与网作用时通过“曲腿然后用力蹬网”动作使自己越蹦越高，请从物理学角度分析其中的道理。
（选做：选择性必修二）
16. 如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中，在洛仑兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点。测得O、A两点间的距离为L。不计粒子重力．
（1）试判断P、Q间的磁场方向；
（2）求粒子做匀速直线运动的速度大小v；
（3）求粒子的电荷量与质量之比。