天津市耀华中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

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高二年级物理学科
Ⅰ卷(47分)
一、单项选择题(本题共9小题，每题3分，27分)
1. 如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，运动轨迹如图所示，M和N是轨迹上的两点，其中 M点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是( )
A. 粒子在 M点的速率最大
B. 粒子所受电场力的方向沿电场线方向
C. 粒子在电场中的加速度不变
D. 粒子在电场中的电势能始终在增加
2. 一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A 点的场强方向与AB 连线成60°角； B点的场强方向与AB 连线成30°角，如图所示。若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是( )
A. 点电荷Q带负电
B. AB两点电势差是AC两点电势差的2倍
C. 该粒子在A 点的动能小于在B 点的动能
D. 该粒子在A 点的加速度大小等于在 B 点加速度大小的3倍
3. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度， Ep表示点电荷在 P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角. 若保持下极板不动， 将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )
A. θ减小, E不变 D. θ增大, Ep不变
C. θ减小, Ep增大 D. θ增大, E增大
4. 如图所示，两个定值电阻R₁、R₂串联后接在电压恒定的12V直流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R₁或R₂的电压表接在R₁两端，电压表的示数为8V，如果把此表改接在 R₂两端，则电压表的示数将( )
A. 小于4V B. 等于4V
C. 大于4V, 小于8V D. 等于或大于8V
期中学情调研 高二年级物理学科 第 1 页共 6页
5. 如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e. 在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A.mv22eL B.mv2Sne
C. pnev D.ρevSL
6. 如图所示的U—I图像中，直线a表示某电源路端电压与电流的关系，直线b为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知( )
A. 电源电动势为4.0V, 内阻为2Ω
B. 电源的输出功率为3W
C. 电源的总功率为8W
D. 若将两个相同电阻R 串联接入该电源，则电流变为原来的12
7. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的带点微粒，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右. 粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为( )
A.mv022q B.3mv02q
C.2mv02q D.3mv022q
8. 如图所示, 在匀强电场中有一长方形ABCD, 边长AB=12cm、BC=16cm, 匀强电场方向与长方形ABCD所在平面平行, A、B、C三点的电势φA=15V,φB=−3V, φC=−35 V，则匀强电场的电场强度大小和方向为( )
A. 300 V/m, 沿AB 方向 B. 250V/m, 沿AC方向
C. 200V/m, 沿AD方向 D. 150 V/m, 沿BD方向
9. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线表示，电场方向竖直向下. 若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 电势能增加
C. 动能增加
D. 重力势能和电势能之和增加
期中学情调研 高二年级物理学科第2 页 共 6页二、多项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分； 每小题都有多个选项正确，少选得2分，不选或错选得零分)
10.如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在 M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是 ( )
A. a、c两点电场强度相同
B. 正电荷+q在c点电势能等于在a点电势能
C. 在MN连线的中垂线上，O点电势最高
D. 负电荷−q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大
11.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为 Ig,定值电阻R₁、R₂的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为 I₁,当使用1和3两个端点时，电流表的量程为 I₂。下列说法正确的是( )
A.I1=1.5Ig
B.I2=1.5Ig
C.若仅使R₁阻值变小，则I₁和I₂均变大
D.若仅使R₂阻值变小，则I₁和I₂均变大
12.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子(电荷量相同，质量不同) 从同一位置无初速度地进入水平向右的加速电场E₁，之后进入竖直向下的匀强电场. E₂发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( )
A. 偏转电场 E₂对三种粒子做功一样多
B. 三种粒子打到屏上时的速度一样大
C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同
D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置
13. 如图所示，平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态，其中 R₁>r,不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器 R₄的滑片向b端移动时，则( )
A. 电压表读数变大，电流表读数变大
B. R₁和R₂上的电压都增大
C. 质点 P将向下运动，电源的效率增大
D. R₃上消耗的功率减小，电源的输出功率增大
期中学情调研 高二年级物理学科第3 页 共 6页14.如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中，以初速度 v₀沿直线ON做匀变速运动，直线 ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下面说法中正确的是( )
A. 电场方向一定竖直向上
B. 电场强度E的最小值为 3mg2q
C. 如果电场强度为 E=mgq,则小球相对初始位置的最大高度为 v022g
D. 如果电场强度为 E=mgq, 小球电势能的最大值为 mv024
Ⅱ卷
本卷共4题，共53分
三、填空实验题(每空2分，电路图5分，共23分)
15. 如图，游标卡尺读数为 cm； 电压表的读数为 V；电流表的读数为 A。
16. 某中学实验室新进了一批金属丝，每卷长度L=8m，阻值约为200Ω，某物理学习小组想尽量准确地测出其电阻率。先用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，然后找来了下列器材：
①待测金属丝1卷； ②电源E(电动势4.5V, 内阻 r ≈0.5Ω)
③电流表A₁(量程10mA, 内阻 RA1=50Ω); ④电流表A₂(量程30mA, 内阻 RA2≈30Ω)
⑤滑动变阻器R₁(最大阻值为20Ω)； ⑥滑动变阻器R₂(最大阻值为6000Ω)
⑦定值电阻 R₃=10Ω; ⑧定值电阻. R₄=400Ω;
⑨开关一个、导线若干
(1)用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径d，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间, 再旋转 (选填“①”“②”或“③”) , 直到听见“喀喀”的声音为止。
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(2)滑动变阻器应选用 ，定值电阻应选用 (填所选器材的字母符号)；
(3)为了精确的测量金属丝的电阻率，请在方框中画出实验电路图；
(4)连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A₁的示数I₁、电流表A₂的示
数I₂，以I₁为横坐标，I₂为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则金属丝的电阻率可以表示为 (用题中给出的字母符号表示)。
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是 。
A. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
B 用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
C. 用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
D. 若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
E. 测电阻率时，为了提高精度，通过导线的电流要足够大，且要等到稳定一段时间后才可读数
四、计算题(共30分,第17题14分, 第18题16分)
17.如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机，P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上. 闭合开关S，重物P以速度 v匀速上升，这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5A和U=110V，重物P上升的速度、 v=0.7m/s.已知重物的质量m=45kg, g取10m/s².求:
(1)电动机消耗的电功率P电；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机；
(3)电动机线圈的电阻R。
期中学情调研 高二年级物理学科第5 页 共 6页18.如图所示，两平行金属板A、B长 L=8cm,两板间距离 d=8cm,A板比B板电势高300 V，一个不计重力的带正电的粒子电荷量 q=10⁻¹⁰C、质量 m=10⁻²⁰kg,沿电场中心线RO 垂直电场线飞入电场，初速度 v₀=2×10⁶m/s,粒子飞出平行板电场后，可进入界面MN和光屏PS间的无电场的真空区域，最后打在光屏PS 上的D 点(未画出).已知界面 MN与光屏 PS相距12cm, O是中心线RO与光屏 PS 的交点. sin37°=0.6,cs37° =0.8, 求：
(1)粒子穿过界面 MN时偏离中心线 RO的距离；
(2)粒子射出平行板电容器时偏转角；
(3)OD两点之间的距离。
期中学情调研 高二年级物理学科第6 页 共 6页