辽宁省沈阳市五校2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试卷(含答案)

这是一份辽宁省沈阳市五校2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试卷(含答案)，共21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．物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是( )
A.如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的
B.如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的干涉现象来传递信息的
C.如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉
D.如图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象
2．某电子透镜两极间的电场线分布如图所示，正中间的电场线是直线，其他电场线对称分布，取正中间电场线上左侧的某点为坐标原点O，沿电场线方向建立x轴。一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从О点向右沿x轴运动到A点，电子的动能和x轴各点的电势φ与坐标x的关系图像中可能正确的是( )
A.B.
C.D.
3．图甲为板间距为d，长度2d两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示，在时刻，一质量为m、不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为，刚好沿板右边缘射出电场，已知电场变化周期，下列关于粒子运动的描述不正确的是( )
A.粒子的电荷量为
B.若粒子在时刻以进入电场，由该粒子在时刻射出电场
C.若该粒子在时刻以速度进入电场，从进入到射出电场，电场力对粒子不做功
D.若该粒子在时刻以速度进入电场，粒子会水平射出电场
4．如图所示，电源内阻不可忽略。已知定值电阻。当开关S接位置1时，电流表示数为0.20A。当开关S接位置2时，电流表示数可能是( )
5．如图所示，某无限长、竖直放置的粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，直杆上有A、B、O三点，其中O为等量异种点电荷连线的中点，。现有一质量为m的带电小圆环从杆上A点以初速度向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0。重力加速度大小为g，关于小圆环从A运动到B的过程，下列说法正确的是( )
A.电场力先做正功后做负功
B.小圆环的加速度先减小后增大
C.摩擦力对小圆环做功为
D.小圆环运动到O点时的动能为
6．为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。水下有一点光源S，发出不同频率的a光和b光，它们在水面恰好发生全反射时的光路如图所示，则( )
A.a光发生全反射的临界角比b光的大
B.a光在水中的传播速度比b光的大
C.a光在水中的波长比b光的大
D.水对a光的折射率大于对b光的折射率
7．如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻的阻值恒为r，为半导体材料制成的光敏电阻，其阻值随光强的增大而减小，电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，电源负极接地，则下列说法不正确的是( )
A.若将的滑片上移，则电压表的示数变小
B.若突然将电容器上极板上移，则小球在P点电势能增加
C.若光照变强，则小球会向下运动
D.若光照变强，则AB间电路的功率变大
二、多选题
8．如图所示，在相距为r的A、B两点分别固定点电荷和，C、D、F均为直线AB连线上的点，且C是线段AB的中点，P是线段AB的垂直平分线上的一点，且。现将一个带正电的试探电荷q放入电场中，则下列说法中正确的是( )
A.如果q在C点受电场力为零，则和一定是等量异种电荷
B.如果q在D点受电场力为零，则和定是异种电荷，且电荷量大小
C.如果q在F点受电场力为零，且在FB段上移动时始终受到向右的电场力，则一定是负电荷且电荷量大小
D.如果和是等量异种电荷，则P、C、F三点的电场强度大小关系为
9．如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，把它们按图接入电路，且都没有超过量程，则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
C.电压表的读数大于电压表的读数
D.电压表的偏转角大于电压表的偏转角
10．如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一内壁光滑、半径为R的绝缘圆轨道固定在竖直平面内，AB为圆轨道的水平直径，CD为竖直直径。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从轨道的最低点C获得一定的初速度后，能够在轨道内做圆周运动，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.小球运动到D点时的动能最小
B.小球运动到B点时的机械能最大
C.小球所受重力和电场力的合力方向与竖直方向夹角的正切值为
D.若，小球恰好能够沿着轨道做圆周运动
三、实验题
11．洛埃德（H.Llyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，从单缝S出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是。现应用洛埃德镜研究单色光的干涉现象。
(1)以下哪些操作能够减小光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________；
A.将单缝稍向下移动一些B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向左移动一些D.将光源由绿色光改为红色光
(2)若光源S平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的第2条亮纹与第8条亮纹的中心间距为，单色光的波长_________；
12．如图甲所示，18650可充电锂电池广泛应用于充电宝、锂电钻、电动车等领域，其直径为18mm，长度为65mm（不含电极），合格出厂标准为：额定电压3.7V，满电电压4.2V，放电截止电压2.5V，内阻20~100mΩ。某同学网购了1节18650锂电池，为测量该电池的电动势与内阻是否合格，该同学用家中的以下器材进行测量：一个多用电表、一个电阻箱、一个阻值未知的定值电阻（小于10Ω）、开关、导线若干。实验步骤如下：
（1）把该18650锂电池提前充满电。
（2）测量的阻值：将多用电表选择开关置于直流电流挡合适挡位作为直流电流表使用，按图乙连接电路，先只闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为I；接着闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为I，则的阻值为_________Ω。
（3）测量电动势与内阻：因该电池内阻较小，为了方便测量，将多用电表选择开关置于直流电压10V挡作为直流电压表使用，按图丙连接电路；闭合S，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R及多用电表直流电压挡的示数U，某次测量时多用电表指针如图戊所示，该读数为_________V；以为纵轴，为横轴作出了如图丁所示的图像，若该锂电池的电动势为E，内阻为r，写出与的函数式_________（用E、R、和r表示）。
（4）结合以上步骤与图丁，可求得该18650锂电池的电动势，_________V，内阻r=_________Ω。（结果均保留2位有效数字）
四、计算题
13．如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻忽略不计。均为20Ω定值电阻，电容器，开关S是断开的，现将开关S闭合，求：
（1）开关S断开时，电容器上所带的电荷量；
（2）开关S闭合时，电容器上所带的电荷量；
（3）则在闭合S后的较长时间内，通过的电荷量是多少？
14．如图所示，在绝缘粗糙的水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等电量的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中，O为AB连线的中点，一质量为m带电量为的小滑块（可以看做质点）以初动能从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；
（2）O、b两点间的电势差；
（3）小滑块运动的总路程。
15．如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，x轴下方存在竖直向上、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于。先有一质量为m、电荷量为+q的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的B（L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入固定在x轴下方竖直放置的四分之一圆弧形光滑绝缘细管，。小球第3次经过x轴时与x轴交于D点（图中D点未画出），细管内径略大于小球外径，小球直径远小于细管轨道的半径，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）匀强电场场强的大小；
（2）小球从P点至D点的时间；
（3）D点的位置坐标；
参考答案
1．答案：D
解析：A.如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的。故A错误；
B.如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射现象来传递信息的。故B错误；
C.如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光波长较长，容易产生衍射。故C错误；
D.如图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象。故D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：AB.电场线的疏密表示电场的强弱，从O到A电场强度先增大后减小，根据能量守恒关系，则
而
且
可知
由此粒子的动能与x的图线斜率是先增大后减小，故AB错误；
CD.图像斜率的绝对值代表电场强度的大小，从O到A电场强度先增大后减小，则从O到A的图像的斜率的绝对值先增大后减小，故C正确，D错误。
故选C。
3．答案：B
解析：A.粒子在电场中水平方向做匀速运动，运动时间为
竖直方向粒子先加速后减速，则
解得
故A正确，不符合题意；
B.若粒子在时刻以进入电场，则经过时间T，粒子将打到极板上，即该粒子不能射出电场，故B错误；
CD.若该粒子在时刻以速度进入电场，粒子在电场中运动时间为T；在竖直方向粒子在时间内先加速，在内做减速运动速度减为零，然后时间内反向加速，在内做减速直至减为零，以速度水平射出电场，则从进入到射出电场，电场力对粒子不做功，故CD正确，不符合题意；
故选B。
4．答案：C
解析：设电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律得
①
②
联立①②解得
③
由③式并根据数学知识可知
④
四个选项中只有0.22A满足④式，故选C。
5．答案：D
解析：A.等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，故小圆环从A到B过程，电场力不做功，故A错误；
B.从A到B，电场强度先增大后减小，故小圆环受到的电场力先增大后减小，由小圆环受到的摩擦力大小为
可知小圆环受到的摩擦力先增大后减小，由牛顿第二定律有
则小圆环的加速度先增大后减小，故B错误；
C.小圆环从A到B过程，由动能定理有
解得摩擦力对圆环做功为
故C错误；
D.由对称性可知，小圆环从A到O过程和从O到B过程摩擦力做功相等，故小圆环从A到O过程，由动能定理有
解得小圆环运动到O点时的动能为
故D正确。
故选D。
6．答案：D
解析：A.由全反射的光路可知，a光发生全反射的临界角比b光的小，选项A错误；
BD.根据
可知，a光折射率较大，根据
可知，a光在水中的传播速度比b光的小，选项B错误，D正确；
C.a光折射率较大，频率较大，则a光在水中的波长比b光的小，选项C错误；
故选D。
7．答案：A
解析：A.由于电路稳定时，相当于导线，所以将的滑片上移时，电压表的示数不变，故A错误；
B.若突然将电容器上极板上移，电容器板间电压不变，板间场强减小，由知，P点与下极板间的电势差减小，而下极板的电势为零，所以P点电势降低，由于液滴带负电，所以小球在P点电势能增加，故B正确；
C.若光照变强，光敏电阻减小，通过小灯泡的电流变大，电容器两端电压为变大，则U变小，即电容器两板间的电压变小，场强变小，小球所受的电场力变小，因此小球要向下极板运动，故C正确；
D.根据当外电阻等于内电阻时，此时电源输出功率最大，将看成电源的内阻，由于等效电源的外电阻大于内电阻，外电阻变小，所以等效电源的输出功率变大，即AB间电路的功率逐渐变大，故D正确。
本题选择不正确的，故选A。
8．答案：BD
解析：A.依题意，如果q在C点受电场力为零，则C点的合场强为0，根据场强叠加原理结合点电荷场强公式可知，和一定是等量同种电荷，故A错误；
B.如果q在D点受电场力为零，根据场强叠加原理可知和一定是异种电荷，由点电荷场强公式可知，电荷量大小
故B正确；
C.如果q在F点受电场力为零，则F点的合场强为零，q在FB段上移动时始终受到向右的电场力，可知FB段上的合场强水平向右，根据场强叠加原理结合点电荷场强公式可知，和一定是同种负电荷，且电荷量大小关系为
故C错误；
D.如果和是等量异种电荷，根据等量异种点电荷连线上的电场分布特点：中点处场强最小，往两边逐渐增大；电荷连线的中垂线上，中点场强最大，往两边逐渐减小。可知，P、C、F三点的电场强度大小关系为
故D正确。
故选BD。
9．答案：AC
解析：AB.电流表的量程大于的量程，根据电流表改装的原理知，电流表的内阻为
故电流表的内阻小于的内阻，由图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两表由相同表头改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，故的量程大于量程，故的读数比的读数大，故A正确，B错误；
CD.电压表的量程大于的量程，故的内阻大于的内阻，两电压表串联，故通过两表的电流相等，故的读数比的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表的偏转角等于电压表的偏转角，故C正确、D错误。
故选AC。
10．答案：BD
解析：A.小球除受重力外，还受到水平向右的电场力，根据等效重力场的思想，D点并非等效最高点，故小球运动到D点时的动能并非最小，A错误；
B.小球具有机械能和电势能，且机械能和电势能之和保持不变，B点电势最低，小球带正电，电势能也最小，因此小球在B点机械能最大，B正确；
C.小球所受电场力为
设重力与电场力的合力方向与竖直方向的夹角为θ，则
C错误；
D.为使小球恰好能够沿着轨道做圆周运动，需要小球恰好能够经过等效最高点M点，如图所示
对小球处于M点时进行分析，根据牛顿第二定律得
对小球从C到M的过程分析，根据动能定理得
联立解得
D正确。
故选BD。
11．答案：(1)BC
(2)
解析：（1）根据双缝干涉条纹间距公式
可知，减小D，增大h，减小波长λ，能够减小光屏上相邻两条亮纹之间的距离；
A.将单缝稍向下移动一些，h减小，则增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，故A错误；
B.将平面镜稍向下移动一些，h增大，则减小光屏上相邻两条亮纹之间的距离，故B正确；
C.将光屏稍向左移动一些，D减小，则减小光屏上相邻两条亮纹之间的距离，故C正确；
D.将光源由绿色光改为红色光，波长λ增大，则增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，故D错误。
故选BC。
（2）光屏上形成的第2条亮纹与第8条亮纹的中心间距为，则相邻两亮条纹间距为
根据
所以单色光的波长为
12．答案：（2）6.0（3）3.3；（4）4.0；0.25
解析：（2）只闭合时，根据闭合电路欧姆定律
再闭合时，根据闭合电路欧姆定律
解得
（3）由图戊可知，读数为
根据闭合电路欧姆定律
整理得
（4）根据可知，图线的斜率为
纵截距为
解得
13．答案：（1）0.15C；（2）0.15C；（3）0.3C
解析：（1）S断开时，电源与串联，和电容器串联后与并联，由于电容器可看作断路，故上电压为零，电容器上电压等于的电压，且上极板电势高，带正电
则电容器的电荷量为
（2）S闭合时，串联后与并联，和电容器串联后并联在两端，电容器上的电压等于两端的电压，且上极板电势低，带负电
（3）闭合S后的较长时间内，电容正负极变化了，通过的电荷量为
14．答案：（1）；（2）；（3）
解析：(1)a、b是AB连线上的两点，其中
可知a、b两点关于O点对称，则a、b点电势相等，即
设滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对滑块从a到b的过程中，由动能定理得
又
解得
(2)对于滑块从O到b的过程中，由动能定理得
解得
(3)对于滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得
又因
解得
15．答案：（1）；（2）；（3）（11L，0）
解析：（1）小球由静止释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从P点沿切线方向进入，根据几何关系，此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则有
解得
（2）从P到B的过程中，小球做匀加速直线运动，根据动能定理得
根据位移的表达式有
解得
，
从B到C的过程中，由于
即电场力与重力平衡，则小球做匀速圆周运动，根据几何关系有
从B到C的过程中经历的时间
解得
小球从C点抛出时的速度
求CD的运动时间方法一：
从C到D的过程中，小球做类平抛运动，沿着合力方向初速度为0的匀加速直线运动，沿着垂直合力方向上做匀速直线运动，落到x轴时，位移和合力方向的夹角
其中
解得
求CD的运动时间方法二：将小球运动分解到水平方向和竖直方向，分别为匀加速直线运动，在竖直方向上
则从C到D的过程中，运动时间
则小球从P点至D点的时间
解得
（3）求CD的运动位移方法一：由（2）分析可得，从C到D的过程中，小球做类平抛运动，垂直合力方向上
运动位移即
可得D点的位置坐标为（11L,0）。
求CD的运动位移方法二：将小球运动分解到水平方向和竖直方向，分别为匀加速直线运动，在水平方向上
小球水平方向的加速度大小
水平方向最匀加速直线运动，水平方向有
解得
则D点距离O点的长度
则D点的位置坐标为（11L，0）。