2024-2025学年广东省江门市蓬江区省实江门学校高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省江门市蓬江区省实江门学校高二（上）期中考试物理试卷（含答案），共9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。
1.“化风为电，御风而行”。2023年6月28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是( )
A. “兆瓦”是能量单位
B. 风能属于不可再生能源
C. 风力发电实现了空气动能与电能的转化
D. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功
2.下列说法中正确的是( )
A. 根据E=Fq可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B. 电场中某点的电场强度E=Fq，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D. 公式E=Fq和E=kQr2只适用点电荷形成的电场
3.如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则：( )
A. 点电荷一定向右做匀加速运动
B. 点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小
C. 将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功
D. 将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动
4.两个半径均为r的相同金属球，两球相距r，分别带有电荷量2Q和−4Q，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则( )
A. 两球均带正电B. 两球电荷量均为Q
C. 两小球间库仑力为18FD. 两小球间库仑力小于18F
5.一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为R1、电阻率为ρ1；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍后，仍为圆柱形，其电阻为R2、电阻率为ρ2，下列关系式正确的是( )
A. ρ1=2ρ2B. ρ2=4ρ1C. R2=2R1D. R2=4R1
6.蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板间距增大，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的是( )
A. 电场力增大，方向向左
B. 电场力增大，方向向右
C. 电场力减小，方向向左
D. 电场力减小，方向向右
7.如图所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点，他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法中正确的是( )
A. 实验中应选择电流表内接电路，测量值小于真实值
B. 实验中应选择电流表内接电路，测量值大于真实值
C. 实验中应选择电流表外接电路，测量值大于真实值
D. 实验中应选择电流表外接电路，测量值小于真实值
8.如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表V1和V2的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，图线中ab、cd段均为直线。已知电动机两端电压达到某一值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为2.0Ω
B. 电动机内部线圈的电阻值为1.0Ω
C. 滑动变阻器的可调范围是0∼9.0Ω
D. 电流表示数最大时，电动机的输出功率为6.75W
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，它们之中的一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )
A. 甲表是电流表，R增大时量程增大B. 甲表是电流表，R增大时量程减小
C. 乙表是电压表，R增大时量程减小D. 乙表是电压表，R增大时量程增大
10.心脏骤停患者只有在最佳抢救时间的“黄金4分钟”内，利用AED自动除颤机进行除颤和心肺复苏，才是最有效制止猝死的办法。电容器是AED自动除颤机的核心部件之一，利用AED自动除颤机进行模拟治疗的情形，某次治疗中，电容器充电后的电压为6kV，电容器的电容为15μF，如果电容器在2ms时间内完成放电，下列说法正确的是( )
A. 电容器放电完成后电容仍为15μFB. 电容器的击穿电压为6kV
C. 电容器充电后的电荷量为0.09CD. 电容器放电过程的平均电流强度为18A
11.如图，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，小灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2。不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时，下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变小，电流表A示数变大，小灯泡L1变亮
B. 电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡L2变暗
C. 电压表示数变化ΔU，电流表A示数变化ΔI，ΔUΔI=r
D. 电压表示数变化ΔU，电流表A示数变化ΔI，ΔUΔI=R
12.近日，街头有一种新型游戏，参与者借助游戏工具给一带电小球瞬时冲量，使其获得某一初速度进入暗盒，暗盒中加以电场，小球最后从暗盒顶部水平抛出，然后落地，落地小球越近者获胜。现将上述情景，简化成如图模型，一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面相切于B点，整个空间存在水平向右的匀强电场。一质量为m的带电小球从A点以某一初速度向左运动，恰好能经过P点且此时对圆弧轨道没有压力。已知轨道上的M点与圆心O等高，OP与竖直方向夹角为37∘，取sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，重力加速度大小为g，则小球( )
A. 带电小球经过P点的速度大小为 gR
B. 带电小球所受电场力大小为3mg4
C. 带电小球经过C点的速度为 7gR2
D. 带电小球经过M点时对圆弧轨道的压力大小为3mg2
三、实验题：本大题共2小题，共19分。
13.实验器材的使用是进行物理实验探究的基础，请完成以下读数或操作。
(1)某实验小组做“测定某金属丝的电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度L为____cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径d为____mm。
(2)如图所示，请读出电流表：(量程0.6A)示数____，电压表(量程3V)示数____。
(3)用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较____(选填“大”或“小”)的倍率挡，重新测量。如图所示，若选择开关旋钮在“×100”位置，则所测量的电阻值为____Ω。若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为____mA。
14.某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材：
A.电压表(0～3V，内阻约为3kΩ)
B.灵敏电流计(0～50mA，内阻为33.0Ω)
C.滑动变阻器(0～30Ω)
D.电阻箱(0～99.9Ω)
E.开关和导线若干
(1)他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为____Ω后与灵敏电流计____(填“串联”或“并联”)，改装后电流表的电阻RA=____Ω。
(2)他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择____(填“甲”或“乙”)。
(3)他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U−I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω(结果均保留三位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
15.如图电路，电动机M与电阻R串联，电动机的电阻r=2 Ω，电阻R=10 Ω。当外加电压U=200 V时，理想电压表示数为UV=150 V。试求：
(1)通过R的电流；
(2)电动机输出的机械功率。
16.如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环竖直置于场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中，质量为m、带电荷量为+q的空心小球穿在环上，当小球从顶点A由静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时，求：(重力加速度为g)
(1)小球的速率；
(2)小球对环的作用力。
17.按要求回答。
工业生产中0.3μm∼3μm的油雾颗粒会进入人体的内循环，对健康构成危害，因此油污净化在工业生产中必不可少。某种静电油雾净化器原理如图所示，由空气和带负电的油雾颗粒组成的混合气流以平行于金属板方向的速度v0进入由一对平行金属板构成的油雾收集器中，在电场力的作用下，颗粒打到金属板上被收集。已知金属板的长度为L，间距为d，不考虑油雾颗粒的重力和颗粒间的相互作用。
(1)若不计空气阻力，质量为m、电荷量为−q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U1；
(2)若颗粒所受空气阻力的方向与其相对于气流的速度v方向相反，大小为f=krv(其中r为颗粒的半径，k为常量)，且颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
①半径为R、电荷量为−q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U2；
②已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为3μm和0.3μm的两种颗粒，若3μm的颗粒恰好100%被收集，求0.3μm的颗粒被收集的百分比。
参考答案
1.C
2.B
3.C
4.D
5.D
6.D
7.B
8.C
9.BD
10.AC
11.BC
12.BCD
13.(1) 1.050 1.120##1.121##1.119
(2) 0.50A 2.60V
(3) 大 3200 22.0

14.(1) 3.0 并联 2.75
(2)乙
(3) 1.50 1.25

15.解：(1)根据欧姆定律可得通过R的电流I=URR=U−UVR，
I=5A。
(2)电动机是非纯电阻，电功率减去热功率即为输出的机械功率，即P机=UVI−I2r，
P机=700W
16.解：(1)设小球到达B点时的速度为vB，从A到B点的过程中由动能定理可得：
12mvB2−0=mgR+EqR，解得vB=v= 2R(mg+qE)m;
(2)B点时小球受到重力mg、静电力qE和圆环对小球的弹力F1三个力的作用，静电力和弹力沿半径方向指向圆心的合力提供向心力，
则F1−Eq=mv2R
联立解得F1=2mg+3Eq
小球对环的压力与环对小球的弹力为作用力与反作用力，两者等大反向，即小球对环的压力大小F1′=F1=2mg+3Eq，方向水平向右．
答：在B点小球对环的压力为：大小等于2mg+3Eq，方向水平向右。
17.(1)只要紧靠上金属板的颗粒能够落到收集下极板最右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有
L=v0t
竖直方向有
d=12at2
根据牛顿第二定律可得
qE=ma
E=U1d
解得
U1=2md2v02qL2
(2)①颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，竖直方向有
F电=f
即
qU2d=kRv
dv=Lv0
解得
U2=kRv0d2qL
②3μm的颗粒恰好100%被收集，颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有
f=kRvmax
解得
f=qU2d
在竖直方向颗粒匀速下落
d=vmaxt
0.3μm的颗粒的电荷量为
q′=q100
颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有
f′=110kRv′max
解得
f′=q′U2d
设距下金属板为dʹ的颗粒恰好被收集，在竖直方向颗粒匀速下落，有
d′=v′maxt
解得
d′=d10
0.3μm的颗粒被收集的百分比为
d′d×100%=10%