重庆市清华中学2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题（Word版附解析）

这是一份重庆市清华中学2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题（Word版附解析），共18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。
本试卷满分100分，考试时间90分钟
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．由可知，电阻的阻值会随着流过电阻的电流增大而减小
B．由可知，通电导线受到的安培力越大，则该点的磁感应强度越大
C．由可知，电场强度与安培力成正比，与试探电荷的电荷量成反比
D．由可知，缩小某一平行板电容器的板间距d时，电容器的电容会增大
2．小华同学为了将一个量程为0-3V，内阻为3kΩ的电压表改装成一个量程为0-15V的电压表，设计了如图所示的电路图，求电阻箱接入电路中的阻值（ ）
A．0.75kΩB．0.6kΩ
C．12kΩD．15kΩ
3．如图是三根平行直导线的截面图，它们的电流大小都相同，电流方向如图中所示。如果，则点的磁感应强度的方向是（ ）
A．由指向BB．由指向DC．由指向CD．由C指向
4．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿x轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m，通过平面MNCD、NEFC、MEFD、MNE的磁通量分别为和，关于他们的大小，下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．D．
5．如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿着轴线方向做速度为v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为−q，求由于棒的运动形成的等效电流大小和方向。（ ）
A．qv，向右B．qv，向左
C．，向右D．，向左
6．在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（ ）
A．D、E间导线断路B．B、F间导线断路C．灯泡断路D．A、C间导线断路
7．重庆的夏天，小鸟们喜欢在电线上憩息，现有一只小鸟在一条通过500A电流的铝质电线上。鸟两爪之间的距离是4cm，输电线的横截面积为，求鸟两爪之间的电压约为多少？（铝的电阻率为）（ ）
A．B．
C．D．
8．用标有“6V，3W”的灯泡、“6V，6W”的灯泡与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当灯泡正常发光时（ ）
A．电流表的示数为1A
B．灯泡的电阻为12Ω，灯泡的电阻为6Ω
C．电源输出功率为4W
D．电源内阻为1Ω
二、多选题（每题4分，共16分；漏选得2分，错选不得分。）
9．交警使用的某型号酒精测试仪其工作原理如图所示，传感器的电阻值R随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均可视为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变小，电流表的示数变大
B．酒精气体浓度越大，电源的效率越低
C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小
D．和都将变小
10．一带负电的粒子只在电场力的作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A．处电势为0
B．处电势分别为的关系为
C．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动
D．段是匀强电场
11．如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M = 30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM = φN，φP = φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．P点的电势大于M点的电势
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．电子在F点的电势能小于在N点的电势能
12．如图所示，在直角坐标系xOy的一、四象限内有大小为、方向沿y轴正方向的匀强电场，虚线OM与x轴夹角，一带电量为、质量为m的粒子由静止释放，经过加速电压为的电压加速后从y轴上的Q点，以初速度沿x轴正方向射出，粒子做曲线运动垂直打在OM上的P点。已知粒子做曲线运动的时间为t，Q、P间沿y轴方向上的距离为，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在P处沿竖直方向速度小于
B．
C．加速电压
D．P点横坐标为
三、实验题（13题6分，14题8分）
13．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用游标卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm。
(2)该同学使用多用电表欧姆挡×10倍率时，指针的偏转情况如图所示，则该圆柱体的电阻为 。
(3)使用多用电表欧姆挡粗测该圆柱体的电阻，关于多用电表欧姆挡的使用下列说法正确的是（ ）
A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与外电源断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
14．某研究性学习小组设计如图甲所示的电路来测定电源的电动势E、内阻r及待测电阻Rx的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表V1、V2及电流表A的读数，并描点作图得到如图乙所示的a、b两条U-I图线。
(1)由电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的 (选填“a”或“b”)
(2)由图乙可得，电源电动势E= V，内阻r= Ω，待测电阻Rx= Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)在滑动变阻器触头滑动的过程中，电压表V1、V2读数变化量分别用、表示电源内阻为r，定值电阻为Rx，则= (用题中物理量符号表示)
四、计算题（15题8分，16题8分，17题10分，18题12分）
15．如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在着匀强电场，。现将一电荷量的点电荷由A点移到D点的过程中，电场力做功，由B移到D的过程中该电荷的电势能增加。已知B点的电势2V，求：
(1)D点的电势；
(2)匀强电场电场强度大小。
16．如图所示，电荷量为Q的点电荷与均匀带电（绝缘）薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。为探究他们形成的电场情况，现将一质量为m带电量为的试探点电荷放在图中A点发现其能保持静止，静电力常量为k，求：
(1)带电薄板在A点产生的电场强度大小；
(2)该试探电荷放在图中B点时受到的电场力。
17．如图所示的电路，电源电动势E=10V，内阻不计，R1=0.5Ω。闭合开关后，标有“8 V，16 W”字样的灯泡恰好能正常发光，小型电动机M的线圈电阻R0=1 Ω，求：
（1）通过电源的电流I；
（2）电动机的发热功率P1；
（3）电动机的输出功率P2。
18．如图所示，在真空中存在空间范围足够大的，水平向右的匀强电场。在此电场中，放置一个竖直面内的光滑固定轨道abc，ab水平，长度为0.5R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。若一个质量为m，带电量为q的小球能够在d点保持静止，Od与竖直方向的夹角α = 53°。现将该小球由a点静止释放，求从a点开始运动的整个过程中（取重力加速度大小为g，sin53° = 0.8，cs53° = 0.6）。
(1)小球受到的电场力大小及带电小球所带电性；
(2)从a点开始运动到c点时，轨道对小球的弹力大小；
(3)小球从c点离开轨道后速度最小时距c点的距离。
测试点
A、C
A、D
A、E
A、F
多用表示数
0
0
约1.5V
约1.5V
1．D
【分析】本题考查各物理量的定义式和决定式。
【详解】A．电阻的决定式为，与电流和电压无关，故A错误；
B．是磁感应强度的定义式，磁感应强度只与磁场本身有关，故B错误；
C．是电场强度定义式，电场强度只与电场本身有关，与试探电荷受力和试探电荷电荷量无关，故C错误；
D．公式是电容的决定式，当平行板电容器的板间距d减小时，电容器的电容会增大，故D正确。
故选D。
2．C
【分析】本题考查电表改装，串并联电路中电流、电压、电阻的关系。
【详解】在串联电路中电流相等，电压和电阻成正比，则可得
解得
故C正确
故选C。
3．A
【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示

直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向从D指向B，即为沿纸面由A指向B，即A点磁感应强度的方向由A指向B。
故选A。
4．D
【详解】通过平面MNCD的磁通量为
平面NEFC在垂直磁场方向的投影面积为零，则
平面MEFD在垂直磁场方向的投影面积等于平面MNCD的面积，可知
平面MNE在垂直磁场方向的投影面积为零，则
综合以上分析可知
故选D。
5．B
【详解】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，通过横截面的电量大小为
根据电流的定义式可得等效电流为
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。
故选B。
6．A
【详解】A．若D、E间导线断路，则D点电势与A点电势相等，E点电势与B点电势相等，A、D间电压应为0，A、E间电压应为1.5V，故A正确；
B．若F、B间导线断路，则F点电势与A点电势相等，A、F间电压应为0，故B错误；
C．若灯泡断路，则E点电势与A点电势相等，F点电势与B点电势相等，A、E间电压应为0，A、F间电压应为1.5V，故C错误；
D．若A、C间导线断路，则C点电势与B点电势相等，A、C间电压应为1.5V，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】鸟两爪之间的电阻为
则鸟两爪之间的电压为
故选A。
8．C
【详解】A．因为两个灯泡串联，所以通过两灯泡的电流相等，L1的额定电流为
L2的额定电流为
所以只有L1正常发光时，电路中电流只能为0.5A，故A错误；
B．从图象中可以看出，电流为0.5A时，L1两端电压为6V，L2两端电压为2V，灯泡的电阻为
灯泡的电阻为
故B错误；
CD．电路中输出功率为
P=UI=（2V+6V）×0.5A=4W
电源内阻
故C正确，D错误；
故选C。
9．AB
【详解】A．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器的电阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，即电流表示数变大，内电压增大，路端电压减小，R0两端电压增大，R两端电压减小，则电压表的示数变小，故A正确；
B．电源的效率为
酒精气体浓度越大，传感器的电阻值越小，电路外电阻越小，电源的效率越低，故B正确；
C．当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，酒精气体浓度越大，传感器的电阻值越小，电路外电阻越小，由于不清楚外电阻与内阻的大小关系，故无法判断电源的输出功率的变化，故C错误；
D．根据欧姆定律可得
根据闭合电路欧姆定律可得
则
由于R减小，则减小，而电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D错误。
故选AB。
10．BD
【详解】A．设处电势为
q是一定的，不等于0，所以也不等于0，故A错误；
B．处电势为
处电势为
处电势为
由图像分析得
＜＜
得
＞＞
故B正确；
C．带电粒子在电场中，在电场力F的作用下发生了x位移，则有
由图像分析得出
图像的斜率为电场力，粒子在段斜率逐渐变小再逐渐反向逐渐变大，由牛顿第二定律，电荷的质量m是不变的，故加速度逐渐变小再逐渐反向逐渐变大，所以做变加速运动直线运动；粒子在段斜率为定值，由牛顿第二定律，电荷的质量m是不变的，故加速度a为定值，所以做匀加速直线运动,故C错误；
D．由图像分析得出
图像的斜率为电场力，粒子在段斜率为定值，带电粒子的电荷量不变，则电场强度E是定值，故段是匀强电场，故D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】A．点电荷的等势面是一系列的同心圆，圆上任意两点的连线的中垂线一定经过圆心，因此场源电荷Q在MN的中垂线和FP的中垂线的交点处，如图所示
由几何知识可知，正点电荷Q在MP上，且离P点更近，所以M、N两点的电场强度方向不相同，故A错误；
B．沿电场线方向电势逐渐降低，由于Q是正电荷，且P点距离电荷Q比M点距离电荷Q更近，所以P点的电势比M点的电势高，故B正确；
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电势降低，则电势能减小，电场力做正功，故C错误；
D．由于F点的电势比N点的电势高，则电子在F点的电势能小于在N点的电势能，故D正确。
故选BD。
12．BCD
【详解】A．粒子做曲线运动垂直打在OM上的P点，设粒子在P处沿竖直方向速度为，则在P点有
解得
故A错误；
BC．粒子经过加速电压后，由动能定理
以上分析可知
分析可知粒子在第一象限做类平抛运动，由类平抛规律可得
联立解得
故BC正确；
D．分析可知粒子在第一象限做类平抛运动，竖直方向有
P点横坐标为
联立解得
故D正确。
故选 BCD。
13．(1)50.15
(2)400
(3)AC
【详解】（1）由图可知
（2）该同学使用多用电表欧姆挡×10倍率，则该圆柱体的电阻为
（3）A．测量电阻时如果指针偏转过大，说明电阻过小，为了让指针指在中间位置，应换更小的挡位，重新调零后测量，故A正确；
B．只有测量电流与电压时才需要注意笔的接法，测电阻时不需要，故B错误；
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与外电源断开，确保测量的安全性，故C正确；
D．只有换挡之后才需要调零，故D错误。
故选AC。
14． a 2.7 0.9 1.8
【详解】(1)[1]根据U=E-Ir可知U2-I图像的斜率应该等于电阻Rx和电源内阻之和，U1-I图像的斜率应该等于电源内阻，可知U2-I图像的斜率较大，U1-I图像的斜率较小，即电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的a；
(2)[2][3][4]由图乙可得，电源电动势E=2.7V，由图像a可得：
由图像b可得：
待测电阻
Rx=1.8Ω；
(3)[5]根据U=E-Ir可知：
U1=E-Ir；
U2=E-I（Rx+r）
则
则
。
15．(1)
(2)
【详解】（1）由B移到D的过程中该电荷的电势能增加，可知电场力做负功
解得
（2）点电荷由A点移到D点的过程中，电场力做功也为，可知AB两点为等势点，电场线由A指向D
16．(1)
(2)，方向向左
【详解】（1）设带电薄板在A点产生的电场强度为E，对试探电荷受力分析可得
解得
（2）带电薄板在A点产生的电场强度为E，方向向右，由对称性可知在B点产生的电场强度也为E，方向向左，对B点的试探电荷受力分析得
方向向左。
17．（1）4A；（2）4W；（3）12W
【详解】（1）将定值电阻与电源看成一个新电源，由于灯泡恰好能正常发光，则路端电压为8V，故新电源的内电压为
通过电源的电流为
（2）通过小灯泡的电流为
通过电动机的电流为
电动机的发热功率为
（3）电动机的输出功率为
18．(1)，正电
(2)
(3)
【详解】（1）由于小球在d点保持静止，则小球受竖直向下的重力、水平向右的电场力和指向圆心的支持力，电场力的方向与场强方向相同，则小球带正电，根据平衡条件可得
所以
（2）对小球由a到c的过程，根据动能定理可得
在c点，根据牛顿第二定律可得
联立解得
，
（3）小球离开c点后竖直方向在重力作用力下做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，则
小球的速度大小为
根据二次函数知识可知，当
时，速度有最小值，最小值为
则小球距c点的距离为
联立可得