陕西省榆林市2024_2025学年高二物理上学期11月期中试题含解析

这是一份陕西省榆林市2024_2025学年高二物理上学期11月期中试题含解析，共9页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第三册。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷
B. 图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号
C. 图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电
D. 图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲，把大地和导体棒看成一个整体，导体棒是近端，因静电感应A端和B端均带负电荷，故A错误；
B．图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽，使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰，故B错误；
C．图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电，故C正确；
D．图丁中，超高压带电作业的工作人员，穿上金属丝制成的衣服，起到静电屏蔽的作用，可以保证安全，故D错误。
故选C。
2. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁场及磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。结合上述材料可知地球本身是一个大磁体，其磁感线分布如图所示。如果地球磁场是由于地球表面带电和地球自转产生，那么下列说法正确的是（ ）
A. 地球表面磁场方向沿地球经线向北与地面平行
B. 若地球自转加快，则地球表面的磁场会减弱
C. 地球表面带正电荷
D. 地球表面磁场方向在北半球有向北分量和向下分量
【答案】D
【解析】
【详解】A．据《梦溪笔谈》记载了磁偏角，地球表面磁场方向与经线不平行，会偏东南，故A错误；
B．若地球自转加快，则地球表面形成电流会增大，电流产生的磁场会增强，故B错误；
C．地球表面磁场向北，地球内部磁场向南，由右手螺旋定则可知地球表面电流方向由东向西，与地球自转方向相反，即地球表面带负电，故C错误；
D．由磁感线方向可知地球表面磁场方向在北半球有向北分量和向下分量，地球表面磁场在南半球有向北分量和向下分量，故D正确。
故选D。
3. 某一用电器，其内部电阻阻值为R，当在其两端加上电压U时，流经用电器的电流为I。若不计温度对电阻的影响，下列论述正确的是（ ）
A. 若该用电器两端电压增至2U，则电阻阻值可能增至2R
B. 若该用电器两端电压增加，则通过用电器的电流一定为
C. 若该用电器两端电压增至2U，则通过用电器电流可能为2I
D. 若该用电器两端电压增加，通过的电流增加，则一定有
【答案】C
【解析】
【详解】A．电阻是导体本身的性质，与电压和电流没有直接关系，所以该用电器两端电压增至2U，则电阻阻值仍为R，故A错误；
B．若该用电器为非纯电阻电器，则欧姆定律不成立，则
故B错误；
C．若该用电器为纯电阻电器，则欧姆定律成立，可知该用电器两端电压增至2U，则通过用电器电流为2I，故C正确；
D．若该用电器为非纯电阻电器，则欧姆定律不成立，该用电器两端电压增加，通过的电流增加，则
故D错误。
故选C。
4. 法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。在探究磁生电实验中，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的方式连接。下列说法中正确的是（ ）
A. 开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转
B. 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
C 开关闭合后，保持滑片P不动，电流表指针会发生偏转
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
【答案】A
【解析】
【详解】A．开关闭合后，将线圈A从B中拔出时，线圈B中的磁通量将会减小，线圈B中会产生感应电流，所以电流表指针会偏转，A正确；
B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈A将产生一个变化的磁场，这个变化的磁场引起线圈B中的磁通量变化，线圈B中会产生出感应电流，所以电流表的指针会偏转，B错误；
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P不动，线圈A中的电流不变，线圈A将产生恒定的磁场，通过线圈B的磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，C错误；
D．开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P滑动，线圈A中的电流就发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，电流表指针会偏转，即滑片P不一定要加速滑动，D错误。
故选A。
5. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转角度显示电容器两极板间的电势差大小。现保持正对面积S不变，缓慢增大两极板间距离d，以下说法正确的是（ ）
A. 电容器极板带电量Q变小B. 电容器的电容C增大
C. 电容器板间电场强度E不变D. 电容器两极板间电压U随d的增大而线性减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于电容器与电源断开，因此电容器的带电量保持不变，A错误；
B．根据电容器的定义式
①
可知随着d的增加，电容器的电容C减小。B错误；
C．利用公式
②
③
将①②③联立可得
可知电容器板间电场强度E不变。C正确；
D．将①②联立可得
可知电容器两极板间电压U随d的增大而线性增加，D错误。
故选C。
6. 如图所示，小球A、B、C均带正电荷，三个球的电荷量均为Q，其中A、B两球固定在绝缘水平地面上，三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形，A、B、C位于同一竖直平面内，重力加速度为g，静电力常量为k，则C球的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意，小球C受力平衡，所受两个库仑力对称，大小为
如图
由平衡条件可得
解得
故选A。
7. 如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源的电动势，内阻，提升重物的直流电动机电阻，定值电阻，电压表的读数为110V，则（ ）
A. 电流表的示数为183AB. 电动机的输入电功率为1100W
C. 电动机的机械功率为550WD. 电动机工作1h所产生的热量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得
解得电路电流为
即电流表的示数为5A，故A错误；
B．电动机的输入电功率为
故B错误；
C．电动机的机械功率为
故C错误；
D．电动机工作1h所产生的热量为
故D正确。
故选D。
8. 如图所示，在边长为L的正六边形M、N、P三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是正六边形的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. O点的电场强度大小为
B. X点的电场强度大小为
C. Z点的电势比Y点电势低
D. 带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电势能一直减少
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．O点的电场强度大小为
A正确；
B．X点的电场强度大小为
B正确；
C．根据对称性可知，两负点电荷在Z点和Y点的电势相等，Z点、Y点与正点电荷的距B离相等，则正点电荷在Z点和Y点的电势相等，故Z点和Y点的电势相等，C错误；
D．根据电场强度的叠加可知，OM连线上电场强度沿MO方向，则带负电小球受到的电场力沿OM方向，带负电小球沿OM从O点移到M点过程中，电场力一直做正功，故电势能一直减少，D正确。
故选ABD。
9. 如图所示，电路中、、均为定值电阻，电源的内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关，带电油滴刚好悬浮在两板之间静止不动。现闭合开关，下列说法错误的是（ ）
A. 带电油滴带负电B. 电压表示数减小
C. 电流表示数增大D. 带电油滴将向下运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据受力平衡可知，带电油滴所受电场力向上，平行板电容器C中的电场方向向上，故带电油滴带正电，故A错误；
B．闭合开关，与并联的电阻小于原来的，回路中的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，即电源内阻r上的电压增大，路端电压变小，电压表示数减小，故B正确；
C．由于与并联的电阻小于原来的，故两端电压变小，即定值电阻中的电流变小，电流表示数减小，故C错误；
D．由于两端电压变小，故电容器两板间电压变小，板间的电场强度减小，向上的电场力变小，则油滴向下运动，故D正确。
本题选择错误的，故选AC。
10. 在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，。滑动变阻器的阻值范围为，电容器电容。开关K闭合后，在滑动变阻器的滑片由b端向a端缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数减小，电压表V的示数增大
B. 电容器C所带电荷量最大值为
C. 电阻消耗的最大功率为4.5W
D. 当滑动变阻器的滑片位于中点时，电源的输出功率最大，最大值为10.125W
【答案】BD
【解析】
【详解】A．在滑动变阻器的滑片由b端向a端缓慢滑动的过程中，、并联电阻值R逐渐减小，由闭合电路欧姆定律有
，
则电流表A的示数增大，电压表V的示数减小，故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片在b端时，并联部分电阻最大
此时干路上的电流最小
并联部分电压最大
此时电容器带电量最多
故B正确；
C．当滑动变阻器的滑片滑至a端时，并联部分电阻为零，电流最大
则电阻消耗的最大功率
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片位于中点时，并联部分电阻，且，此时电源输出功率最大
故D正确。
故选BD。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 用图1所示的电路测量微安表内阻。E为电源，其电动势，内阻不计，为滑动变阻器，已知的阻值远大于，R为电阻箱。实验步骤如下：
①闭合，断开，调节，使微安表示数等于其量程；
②保持不变，闭合，调节R，使微安表示数等于I，然后读出R的值；
③重复步骤②，得到多组R与I的值，绘出图像，如图2所示。
完成下列填空：
（1）闭合之前，应使的滑片移至__________（填“a”或“b”）端。
（2）由图2可得微安表量程为__________，微安表内阻为__________。
【答案】（1）b （2） ①. 500 ②. 100
【解析】
【小问1详解】
考虑实验的安全性，闭合之前，滑动变阻器接入电路阻值应最大，则应使的滑片移至b端。
【小问2详解】
[1][2]已知的阻值远大于，因此在闭合后，可认为电路中通过的电流保持不变，保持不变，闭合，调节R，使微安表读数等于I，则有
变形得
由图2可得，纵轴截距表示
可得
斜率为
解得微安表内阻为
12. 某同学利用两个量程为0~3V的电压表、一个的定值电阻和一个滑动变阻器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。
（1）若滑动变阻器R有（，允许最大电流为1A）和（，允许最大电流为0.6A）供选择，则实验中滑动变阻器应该选择__________（选填“”或“”）。
（2）按照图甲，完成图乙中的实物连线__________。
（3）按照图甲接通开关S，多次改变滑动变阻R，同时读出对应的电压表的示数和，并作记录，画出关系图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为b，则根据图线可求得电源的电动势__________，内阻__________（用a、b和表示）。
（4）实验中由于电压表__________分流（选填“”“”或“和”）。使测量的电动势E和内阻r都偏小。
【答案】（1）
（2）见解析 （3） ①. b ②.
（4）和
【解析】
【小问1详解】
两节干电池的电动势约为3V，电压表的量程除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A，电路的最小电阻约为，为方便实验操作，同时为了减小电压表的分流，滑动变阻器应选的。
【小问2详解】
按照图甲，实物连线如图所示
【小问3详解】
[1][2]根据电路图和闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知纵坐标截距和图像的斜率绝对值分别为
，
可得
，
【小问4详解】
通过电源内阻的干路电流真实值为
故
即和的分流都会引起误差。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，匝数为、边长为的正方形线圈位于纸面内，过和中点的连线恰好位于垂直纸面向外范围足够大的匀强磁场的右边界上，磁感应强度大小为，求：
（1）图示位置时穿过线圈的磁通量；
（2）若线圈从图示位置开始按图示方向绕轴转过的过程中，磁通量的变化量大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
公式中，应为有效面积，且磁通量与线圈匝数无关，故初态
所以此时穿过线圈的磁通量的大小
【小问2详解】
若线圈从图示位置开始按图示方向绕轴转过时，有效面积
故
所以磁通量的变化量的大小
14. 如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为，电压U恒为18V。电压表和电流表均为理想电表。
（1）求电流表和电压表的示数；
（2）将电压表和电流表的位置互换，求电流表和电压表的示数。
【答案】（1）1A，12V
（2）3A，9V
【解析】
【小问1详解】
题中电压表视为开路，电流表视为短路，题图电路中右侧两电阻R并联后与左侧电阻R串联，电路总电阻为
总电流为
因电压表测量左侧电阻两端电压，故电压表示数
因电流表测量通过并联电路部分其中一个支路的电流，故电流表示数为
【小问2详解】
两电表互换位置后，电路变成上侧两电阻R串联后再与下侧电阻R并联，故电路总电阻为
总电流为
此时电流表测量流过下侧电阻R的电流，示数为
流过上侧两串联电阻R的电流为
此时电压表测量串联电路部分其中一个电阻两端的电压，故电压表示数为
15. 如图所示，平行金属板AB、CD间存在匀强电场（不考虑边界效应），AB板带正电，CD板带负电，极板间距，板长。某时刻从下极板左边缘C处射入一个初速度方向与水平方向夹角，速度大小的带正电微粒，已知微粒的电荷量C，质量，板间电场强度，直线AE与CD的夹角，重力加速度取，，，求：
（1）微粒到达直线AE时的速度大小；
（2）微粒离AB板的最小距离；
（3）微粒在两板间运动的时间。
【答案】（1）
（2）0.36m （3）0.3s
【解析】
【小问1详解】
微粒做类斜抛运动，微粒在电场中的加速度
设微粒到达直线AE时的位置到CD的距离为x，到AC所在直线的距离x，则有
联立得
此时竖直方向的速度大小
水平方向的速度大小
微粒到达直线AE时的速度大小
【小问2详解】
微粒上升的最大距离
微粒离AB板的最小距离
解得
【小问3详解】
若粒子能返回板，根据竖直上抛规律，微粒在两板间运动的时间
若粒子不能返回板，会从极板间射出，则时间为