河北省保定市六校2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷(含答案)

这是一份河北省保定市六校2024-2025学年高二上学期11月期中物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则( )
A.带电云层带正电
B.a、b、c三点的场强相同
C.a、b间与b、c间的电势差相等
D.云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层
2．如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中、其长度相同，直径之比为，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是( )
A.a和b电阻之比为
B.a和b中自由电荷定向移动速率之比为
C.通过a和b电流之比为
D.相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为
3．利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中为定值电阻，R是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒( )
A.电路的总电阻减小，电压表的示数减小
B.电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C.电压表和电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变小
4．如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量正负点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是( )
A.b、d两点处的电场强度相同
B.a点的电场强度大于c点的电场强度
C.将一带正电的试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电荷+q的电势能减小
D.将一带负电的试探电荷-q沿圆周由b点移至c点，电荷-q的电势能减小
5．某实验小组拆下一个小电风扇的电动机，他们把它接入某电路（图未画出），发现它不转动，用电压表测得它两端的电压，流过它的电流。该小组又设计了如图所示的实验电路，已知电源的电动势，内阻。小灯泡的额定电压，额定功率。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，可知( )
A.电动机线圈的电阻为5Ω
B.电动机正常工作时输出功率为5W
C.电源的效率为80%
D.电动机被突然卡住（未烧坏）时的发热功率为
6．热膨胀是很多材料的性质，对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小，难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，闭合开关S，下列说法中正确的是( )
A.极板所带电荷量降低
B.检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明被测材料出现了反常膨胀（温度升高，高度变小）
C.滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压
D.检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流
7．如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势φ沿x轴的分布如图所示，、、、是x轴上的四个点，质量为m、带电量为的粒子（不计重力），以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是( )
A.处的电场强度大于处的电场强度
B.从到点的过程中，粒子的电势能先增大后减小
C.若粒子能到达处，则的大小至少应为
D.若，则粒子在运动过程中的最大动能为
二、多选题
8．如图所示，直线I为某电源的伏安特性曲线，曲线Ⅱ为某小灯泡的伏安特性曲线。则下列判断中正确的是( )
A.电源的电动势
B.电源的内阻
C.该灯泡直接与该电源相接时，灯泡电阻为1Ω
D.该灯泡直接与该电源相接时，灯泡功率为1.5W
9．如图所示，匀强电场所在的空间中有一正方体区域，正方体边长为。已知四个顶点的电势分别为。只考虑电场力的作用，下列说法正确的是( )
A.三点位于同一等势面上
B.匀强电场的电场强度大小为
C.若电子经过f点时速度指向g点，则电子有可能运动到c点
D.若电子先后经过f点与h点，其电势能一定先增加后减少
10．如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，电压表V、和的示数分别为U、和，三个电压表示数变化量的绝对值分别为，和，电流表A的示数为I，电流表示数变化量的绝对值为，以下说法中正确的是( )
A.增大，不变
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为，则
三、实验题
11．某实验小组利用如图甲所示的电路图，测量电压表的内阻和电流表的内阻。已知定值电阻的阻值为，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，电压表、电流表的示数分别为U、I，多测几组U、I、R的对应数据，根据所得的数据描绘出的关系图线如图乙所示（图中a、b均已知）。
(1)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的_________（填“左”或“右”）端。
(2)由图乙可知，_______，_______（用、a、b表示）
12．某同学在“电流表改装为电压表”的实验中，为了测量电流表G的内阻设计了图的实验电路.其中电流表G量程1mA，内阻约几十欧，可选择器材如下：
A.滑动变阻器（阻值范围0-10kΩ）
B.滑动变阻器（阻值范围0-1kΩ）
C.电阻箱（0-999.9Ω）
D.电阻箱（0-9999.9Ω）
E.定值电阻
F.电源（电动势9V，有内阻）
G.开关、导线
（1）若采用右上图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选用_______，应选用_______.（用器材前的英文字母表示）
（2）按右上图所示连接好实验电路，实验中要进行的步骤有：
①合上开关
②调节的阻值，使电流表指针满偏
③合上开关
④保持的阻值不变，调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度处
⑤记下的阻值并断开开关，若在上述操作⑤中读得的阻值是50Ω，则电流表内阻________Ω.测量值比真实值________（填偏大、偏小、相等）.
（3）若要将电流表改装成量程是3V的电压表，则应串联一个阻值是________Ω的电阻.表的刻度盘上原0.8mA处应改写成________V.
（4）若用改装好的电压表与一个精确的电压表并联测一电路的电压，发现改装后的电压表示数总是比精确表示数小，则应该________.
A.给串联的大电阻再串联一个小电阻
B.给串联的大电阻再并联一个小电阻
C.给串联的大电阻再并联一个跟它差不多大的电阻
D.给串联的大电阻再并联一个比它大的多的电阻
四、计算题
13．如图所示，示波器的工作原理可以简化为：金属丝发射出的电子由静止经电压加速后，从金属板的小孔O射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成，已知极板的长度为l，两板间的距离也为l。极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为d。电子电荷量大小为e，质量为m，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。
（1）求电子从小孔O穿出时的速度大小：
（2）求电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值和在荧光屏上形成的亮斑到O的距离。
14．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为.求：
（1）若已知每个电阻阻值为，则开关S闭合前和闭合后电路的总电阻和分别为多少；
（2）与的比值.
15．如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，滑块到达B点时速度为多大；
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时轨道受到的作用力；
（3）为使滑块始终沿轨道滑行，求滑块在水平轨道上距B点距离s的范围。
参考答案
1．答案：D
解析：A.电场线方向指向云层，则云层带负电，A项错误；
B.电场线的密度越大，电场强度越大，故
B项错误；
C.因为，根据
因为
故a、b间与b、c间电势差不相等，C项错误；
D.云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，D项正确。
故选D。
2．答案：D
解析：A.根据题意可知，直径之比为，则横截面积之比为，由电阻定律
可得，导体a和b电阻之比为
故A错误；
BCD.由于导体a和b并联接入电路中，则电压相等，由可得，通过a和b电流之比为
由电流的定义式可得，相等时间内流过a和b中横截面的电荷量之比为
由电流的微观表达式可得
则a和b中自由电荷定向移动速率之比为
故BC错误，D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：若检测时司机喝了酒，则R减小，电路总电阻减小，电流变大，即电流表示数变大，两端的电压变大，电压表的示数变大；电路消耗的总功率变大；根据
可知电压表和电流表示数的比值不变。
故选C。
4．答案：C
解析：A.根据等量异种电荷的电场线分布特点可知，b、d两点处的电场强度方向不同，故A错误；
B.根据点电荷电场强度的计算公式可得，a、c点的电场强度分别为
故B错误；
C.根据等量异种电荷电势分布特点，a点电势为正值，c点电势为零，则将一带正电的试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电势降低，电荷+q的电势能减小，故C正确；
D.同C选项，b点电势为正值，将一带负电的试探电荷-q沿圆周由b点移至c点，电势降低，电荷-q的电势能增大，故D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：A.电动机两端电压为0.3V，电流为0.3A时，电动机不动，根据欧姆定律有
故A错误；
B.当时，灯泡恰好正常发光，则电路电流为
电动机电压为
电动机正常工作时输出功率为
故B错误；
C.电源的效率为
故C错误；
D.灯泡电阻为
电动机被突然卡住（未烧坏）时，根据闭合电路欧姆定律有
此时电动机的发热功率为
故D正确；
故选D。
6．答案：C
解析：A.材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据，电容增大。由于电容器两板电势差不变，根据，极板所带电荷量增大，A错误；
B.检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，极板所带电荷量增大，由A可知，被测材料没有反常膨胀，B错误；
C.滑动变阻器滑片向上滑动，阻值增大，根据
可知检测仪的工作电压升高，C正确；
D.断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：A.在图像，图线的斜率表示电场强度的大小，由图可知处图线的斜率小于处图线的斜率，则处的电场强度小于处的电场强度，故A错误；
B.粒子从运动到的过程中，电势不断降低，负电荷的电势能不断增大；故B错误；
C.粒子能运动恰好运动到处，就能运动到处。设粒子恰能运动运动到处，初速度最小，根据动能定理得
解得：
所以若小球能运动到处，则初速度至少为，故C错误；
D.当带电粒子运动到处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理得：
解得最大动能为
故D正确。
故选D。
8．答案：AD
解析：AB.根据闭合电路欧姆定律可得
可知电源的图像纵轴截距等于电动势，斜率绝对值等于内阻，则有
，
故A正确，B错误；
CD.该灯泡直接与该电源相接时，由图像交点可知，灯泡电阻为
灯泡功率为
故C错误，D正确。
故选AD。
9．答案：ABD
解析：A.匀强电场中两线段平行且长度相等时，线段两端的电势差相等，ad平行于bc，可知
得d点电势为6V，ae平行于cg，可知
得e点电势为6V，即b、d、e三点电势相等，ad平行于fg，可知f点电势为4V，ab平行于hg，可知h点电势为4V，即h、f、c三点位于同一等势面上，故A正确。
B.电场线垂直h、f、c所在的平面，由对称性可知场强方向沿ag连线由a指向g，在直角三角形abg中，，，则
故B正确。
C.电子经过f点时速度指向g点，电子只可能在fgda平面内运动，不可能运动到c点，故C错误。
D.电子若只在电场力作用下先后经过f点与h点，由于f、h两点电势相等，类比重力场，电子一定做类斜上抛运动，动能先减小后增大，电势能一定先增加后减少，故D正确。
故选ABD。
10．答案：AD
解析：A.如图所示当滑动变阻器是限流式接法，当滑片P向a端移动时，滑动变阻器电阻变大，由
可知增大，根据闭合电路欧姆定律得
得
则
可得不变，故A正确；
B.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，滑动变阻器增大，电路中总电阻增大，总电流减小，电源的总功率
得电源的总功率减小；
由电源的效率为
由路端电压为
可知总电流减小时路端电压U增大，得电源的效率增大，故B错误；
C.根据闭合电路欧姆定律
则
又
则
由串并联电路特点和欧姆定律可知
则
所以
故C错误；
D.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，增大，电路中总电阻增大，总电流减小，则通过的电流减小，通过的电流等于通过电阻电流和流过滑动变阻器的电流之和，且流过的电流增大，流过滑动变阻器的电流减小，所以减小的量比增大的量更大，得
故D正确。
故选AD。
11．答案：(1)左
(2)b;
解析：（1）为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的接入阻值应达最大值。
（2）根据电路图的串并联关系，结合欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵截距为
可得
图像的斜率为
解得
12．答案：（1）A;C（2）50;偏小（3）2950;2.4（4）D
解析：（1）本实验在的条件下进行，则应选用A，应选用C;
（2）⑤记下的阻值并断开开关，若在上述操作⑤中读得的阻值是50Ω，则电流表内阻；当S2闭合时，和并联，并联后总阻值，而电阻不变，所以闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大，即电流大于，而此时电流表支路的电流等于，那么支路的电流要大于，那么其电阻肯定要小于.所以用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小..
（3）若要将电流表改装成量程是3V的电压表，则应串联一个阻值是的电阻.表的刻度盘上原1mA处是3V，则0.8mA处应改写成2.4V.
（4）若用改装好的电压表与一个精确的电压表并联测一电路的电压，发现改装后的电压表示数总是比精确表示数小，说明通过改装电压表的电流偏小，则应该适当减小在电流计上串联的电阻，即应该给串联的大电阻再并联一个比它大的多的电阻，故选D.
13．答案：（1）；（2），
解析：（1）电子在加速电场做加速运动，根据动能定理可得
解得
（2）在偏转电场中，水平方向电子做匀速运动，有
竖直方向，电子受到电场力作用，由牛顿第二定律有
又
，，
联立解得电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值为
根据类平抛推论和几何关系可得
联立解得在荧光屏上形成的亮斑到O的距离为
14．答案：（1）;（2）
解析：（1）电路中四个电阻阻值相等，开关S断开时，外电路的连接等效为图1，，
由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的电压为
当开关S闭合后，外电路的连接等效为图2，，则电容器两端的电压为
由可知
15．答案：（1）；（2），方向水平向右；（3）
解析：（1）设滑块到达B点时的速度为v，由动能定理有
而
联立解得
（2）设滑块到达C点的速度为，由动能定理得
解得
水平方向的合力提供向心力，有
解得
方向水平向右。
（3）要使滑块始终沿轨道滑行，如图所示
讨论一：若滑块恰好能通过圆轨道的等效重力场的最高点M，由牛顿第二定律得
解得
滑块起始位置到M点，由动能定理得
解得
讨论二：若滑块恰好滑到N点（垂直于），从起始位置到N点，由动能定理得
解得
综上所述，s的大小范围为。