天津市河西区2024-2025学年高二（上）11月期中物理试卷（解析版）

这是一份天津市河西区2024-2025学年高二（上）11月期中物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共10小题，每题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1. 下列有关电场的说法正确的是（ ）
A. 电场和电场线都是假想的，实际并不存在
B. 电场线越密集的地方，电势一定越高
C. 电势越高的地方，同一电荷的电势能一定越大
D. 在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度E都不相同
【答案】D
【解析】A．电场是真实存在的，电场线是假想的，故A错误；
B．电场线越密集的地方，电场强度越大，但电势不一定越高，故B错误；
C．根据电势能与电势的公式可知，电势越高的地方，同一正电荷的电势能一定越大，故C错误；
D．电场是矢量，在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度E大小相等，方向不同，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，电子仅受电场力作用沿直线由P运动至Q，此过程动能一直减小，且速度随时间的变化率一直增大。若用电场线描述电场分布，下列四个选项中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】电子仅受电场力作用沿直线由P运动至Q，此过程动能一直减小，即速度减小，所以电子做减速运动，即电场沿方向；速度随时间的变化率一直增大，即加速度增大，根据牛顿第二定律可知，电场力增大，即电场强度增大，电场线变密集。
故选A。
3. 如图，实线表示电场中的等差等势线。一个带电粒子以某一速度自a点射入电场，只在电场力作用下的运动轨迹如虚线所示，a、b为轨迹上的两个点。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度的方向一定向下，且
B. a点电势一定比b点电势低
C. 粒子从a点运动到b点，机械能一定增加
D. 粒子从a点运动到b点，电势能一定增加
【答案】D
【解析】A．根据轨迹可知，粒子受电场力方向垂直等势线向下，由于电荷电性不知，所以电场强度方向未知，等差等势线等间距平行，所以，故A错误；
B．电场强度方向未知，则两点电势高低无法判断，故B错误；
CD．粒子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，故C错误，D正确。
故选D。
4. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容C减小B. 电容器的带电量Q增加
C. 图中电流从N流向MD. 电容器极板间的电场强度减小
【答案】B
【解析】ABC．在按键的过程中，电容器两板间距d减小，则由
可知，电容器的电容C增大，两板电压U一定，根据
Q=CU
可知电容器的电量Q增加，电容器充电，则图中电流从M流向N，故B正确，AC错误；
D．电容器两板间距d减小，两板电压U一定，根据
可知极板间的电场强度变大，故D错误。
故选B。
5. 游标卡尺和螺旋测微器都是物理实验中常用的测量工具，下图是用游标卡尺和螺旋测微器测量某样品的长度和直径时的读数情况，下列说法正确的是（ ）
A. 游标卡尺所测样品的长度为5.10cm
B. 游标卡尺所测样品的长度为5.010cm
C. 螺旋测微器所测样品的直径为4.70mm
D. 螺旋测微器所测样品直径为9.200mm
【答案】B
【解析】AB．游标卡尺的最小分度值为0.05mm，图中读数为
A错误，B正确；
CD．螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图中读数为
CD错误。
故选B。
6. 下列关于的磁场相关知识说法正确的是（ ）
A. 甲图中，通电螺线管内部小磁针静止时N极水平向左
B. 乙图中，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针的N极会垂直纸面向外转动
C. 丙图中，面积为S的矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，此时通过线框的磁通量为BS
D. 丁图中，同向通电直导线之间的相互作用是通过磁场发生的
【答案】D
【解析】A．当导线中通有题图甲所示的电流时，导线在小磁针处产生磁场的方向向右，所以小磁针静止时N极水平向右，故A错误；
B．当导线中通有题图乙所示的电流时，导线在小磁针处产生垂直纸面向内的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动，故B错误；
C．线框平面与磁场方向平行，根据磁通量物理意义可知此时磁通量为0，故C错误；
D．两条通电导线会产生磁场，导线之间的相互作用是通过磁场产生的，故D正确。
故选D。
7. 家用电热水器在使用时有漏电危险，当发生漏电时，电流经过水管中的水流到人体而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图甲所示，内部结构是一个螺旋状的绝缘管道：如图乙所示。“隔电墙”实际上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 漏电时，“隔电墙”能完全隔断电流
B. “隔电墙”是靠控制水流速度来控制电流大小的
C. “隔电墙”是通过增大管道中水的电阻来保护人体安全的
D. “隔电墙”是通过增大管道中水的电阻率来保护人体安全的
【答案】C
【解析】根据电阻定律
水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流。
故选C。
8. 如图为某同学研究闭合电路中电源的输出功率随电流变化关系的实验电路（电流表内阻忽略不计），则该同学描绘的输出功率P随电流I变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据闭合电路的欧姆定律，可知电源的输出功率为
可得，图像为开口向下的抛物线。
9. 如图所示的电路中，ab间的电压恒定为2V，滑动变阻器的总电阻为，滑动端P处在正中央。下列四种情况中，电阻R上两端电压最接近1V的是（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. 只要滑片P处于正中央，电阻R上两端电压均为1V
【答案】B
【解析】A情况下由串并联电路特点及欧姆定律，可得电阻R上电压
B情况下电阻R上电压
C情况下电阻R上电压
根据以上分析可知，B情况下电压最接近1V。滑片P处于正中央，电阻R上两端电压不一定为1V。
10. 某同学采用如下器材测量阻值约为20Ω金属丝电阻：电流表A（量程0~200mA，内阻约2.0），电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流2.0A），直流电源E（电动势3V，内阻不计）、开关S、导线若干。下列电路设计最合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为
所以电路应该选用外接法，由于滑动变阻器R的最大至大于待测电阻阻值，所以滑动变阻器要用限流式接法，故选D。
二、多项选择题（每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分。）
11. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是电流表，R增大时量程减小
B. 甲表是电流表，R增大时量程增大
C. 乙表电压表，R增大时量程增大
D. 乙表是电压表，R增大时量程减小
【答案】AC
【解析】AB．甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A正确，B错误；
CD．乙表是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图所示，某同学在实验室利用电流表和电压表测导体电阻。在连接电路时，将电压表的一端a用试触法分别接b和c，观察两电表指针变化情况。下列说法正确的是（ ）
A. 若电压表示数变化明显，为减小误差应将a连接c
B. 若电压表示数变化明显，说明的阻值与电流表内阻相差不大
C. 当a连接b时，电阻的测量值小于电阻的真实值
D. 当a连接b时，造成系统误差的原因是电流表的分压作用
【答案】BC
【解析】AB．若电压表示数变化明显，说明电流表的分压作用明显，说明的阻值与电流表内阻相差不大，电流表应采用外接法，应将a连接b，A错误，B正确；
CD．当a连接b时，由于电压表的分流作用，电流表的读数偏大，由
可知此时测量值小于真实值，造成系统误差的原因不是电流表的分压作用，C正确，D错误；
故选BC。
13. 在测量电池电动势和内阻时，某兴趣小组按照如下实物连图进行实验，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出如图所示的U-I图像，下列说法正确的是（ ）
A. 由图可测得电池电动势
B. 由图可测得电池的内阻
C. 造成系统误差的原因是电流表的分压作用
D. 考虑到电表内阻的影响，电动势的测量值小于其真实值
【答案】AD
【解析】AB．根据闭合电路欧姆定律有
根据图像的斜率及截距可知V，
故A正确，B错误；
C．造成系统误差的原因是电压表的分流作用，故C错误；
D．当外电路断开时，电压表直接接在电源两端，电压表读数小于电源电动势，则电动势测量值小于真实值，故D正确；
故选AD。
14. 用表盘如图所示的多用电表正确测量了一个11Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。以下说法正确的是（ ）
A. 使用欧姆表测量电阻时，黑色表笔与内部电源的负极相连
B. 用欧姆表测电阻，指针越靠近右边误差越小
C. 为正确测量阻值约为的电阻，选择开关应该旋转到“”位置
D. 测量结束后，多用电表的选择开关应该旋转到“OFF”位置
【答案】CD
【解析】AB．使用欧姆表测量电阻时，电流从红表笔入，红色表笔与内部电源的负极相连，用欧姆表测电阻，应使指针在刻度中央附近，误差越小，故AB错误；
CD．根据题意可知，已经正确测量了一个约11Ω的电阻，应先选挡，待测电阻约为2kΩ，则把选择开关旋转到“×100”位置，测量结束后，多用电表的选择开关应该旋转到“OFF”位置，故CD正确。
故选CD。
15. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压：，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，以下说法正确的是（ ）
A. 质子在各圆筒中做匀速直线运动
B. 各金属筒的长度之比为
C. 质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为
D. 加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调大电压的周期
【答案】AB
【解析】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动。故A正确；
C．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理
解得
故C错误；
B．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，则第n个圆筒长度
所以各金属筒的长度之比为。故B正确；
D．由B选项的分析可知，保持和不变，荷质比增大，则T必须减小。故D错误。
故选AB。
三、计算题（每小题15分，共30分。）
16. 如图所示，纸面内存在方向与水平成θ角的匀强电场，在电场中的A点水平向右以速度抛出一带正电的小球，小球沿直线向右运动的最大距离。已知小球的质量，电荷量重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）两点间电势差
（2）小球由A到B的时间t
（3）电场强度E的大小
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）A到B根据动能定理
解得
（2）根据速度位移关系式
速度时间关系式
联立得
，
（3）根据
，
解得
17. 如图所示，边长为L的正方形区域内存在方向竖直向下的匀强电场（忽略其边缘效应），在虚线右侧距C为0.5L处有一水平放置的接收屏，接收屏的长度也为0.5L。现将正电子以相同的水平初速度不断地自A点打入匀强电场区域，当电场强度大小为时恰好能击中C点。已知正电子的电荷量为e，质量为m（重力不计且不考虑正电子间的相互作用）求：
（1）正电子的初动能；
（2）保持初速度不变，为使正电子落在接收屏上，电场强度E的取值范围应为多少？（用表示）
【答案】（1） （2）
【解析】（1）水平方向
竖直方向
其中
解得
则正电子的初动能
（2）恰好到达时，设电场强度为，在电场中，正电子运动时间
则正电子在电场中沿着电场方向的位移和速度分别为
离开电场后做匀速直线运动，则
联立得
同理，打在N点时，设电场强度为，在竖直方向上有
代入数据得
综上