2024~2025学年天津市红桥区高二上学期期中考试物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年天津市红桥区高二上学期期中考试物理试卷(解析版)，共14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。
一、单选题（本题共6小题，每小题4分共24分）
1. 如图所示，半径为的两个相同金属球，两球心相距，若它们所带电荷量分别为，则它们之间相互作用的静电力的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】它们所带电荷是异种电荷，则相互吸引，电荷间距小于4r，因此库仑力
2. 如图所示为一对电荷量分别为和的点电荷的电场线分布，M、N、P、Q为电场中的四点。下列说法正确的是（ ）

A. M、Q两点场强大小关系为
B. M、P两点电势关系为
C. 同一带负电的试探电荷，其在M点的电势能比在N点的电势能小
D. 若P、Q两点关于两点电荷连线对称，则P、Q两点电场强度相同
【答案】C
【解析】A．电场线越密，电场强度越大，处电场线较密，、两点场强大小关系为
故A错误；
B．根据沿电场线电势逐渐降低，、两点电势关系为
故B错误；
C．因，由可知，同一带负电的试探电荷，其在M点的电势能比在N点的电势能小，故C正确；
D．若P、Q两点关于两点电荷连线对称，根据对称性可知两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不相同，故D错误。
故选C
3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（ ）
A. 该电场有可能由负点电荷形成
B. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
C. 带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
【答案】D
【解析】A．带负电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右，电场线方向向左，故该电场有可能由正点电荷形成，故A错误；
B．由电场线疏密可知，P点场强比Q场强点大，所以带电粒子在P点的电场力大，则带电粒子在P点的加速度大，故B错误；
CD．若带电粒子从P运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，即带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度，带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，故C错误、故D正确。
故选D。
4. 如图为探究平行板电容器电容决定因素的实验装置，P为两极板间的一点。在某次实验中，保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，将左极板向左平移一小段距离，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器的电容会增大B. 两板间的电势差会增大
C. 静电计指针的偏角会减小D. P点的电势保持不变
【答案】B
【解析】ABC．保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变，把左板向左平移一小段距离后，极板间距d变大，由
可知，电容C变小，由
可知，电压U变大，静电计指针偏转角表示的就是极板间电压，故可观察到静电计指针偏转角变大。故AC错误；B正确；
D．极板间的电场强度可表示为
故场强与d无关，场强不变。由题意可知，左侧极板接地，即左侧极板的电势不变为零，有
左极板电势不变为零，P点到左极板的距离增加，所以P点电势升高。故D错误。
5. 如图所示的图像中，直线a表示某电源路端电压与电流的关系图线，图线b为电阻R的图线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，以下说法正确的是（ ）
A. 此状态下R的阻值为2Ω
B. 该电源电动势为4V，内阻为1Ω
C. 此状态下R的功率为6W
D. 此状态下电源的总功率为8W
【答案】A
【解析】A．由图像交点坐标，可得此状态下R阻值为
故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
根据U-I图像可得，电源电动势为纵截距6.0V，内阻为
故B错误；
C．此状态下R的功率为
故C错误；
D．此状态下电源的总功率为
故D错误。
故选A。
6. 火警报警器的电路示意图如图所示。其中，为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A. I变大，U变小B. I变大，U变大
C. I变小，U变小D. I变小，U变大
【答案】C
【解析】当传感器所在处出现火情时，温度升高，的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流变大，路端电压变小，则报警器两端的电压U减小，电阻两端的电压增大，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，则流过的电流减小，即电流表示数I变小。
二、多选题.（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）
7. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中，
C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大
D. 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小
【答案】AB
【解析】A．根据电路图，把定值电阻等效看成电源内阻的一部分，即
由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即
时，滑动变阻器此时消耗的功率最大，为
故A正确；
B．由选项A分析可知图乙中
时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，根据
有
解得
故B正确；
C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，此时滑动变阻器的功率为零，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误；
D．电源的效率为
调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。
故选AB。
8. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（ ）
A. B、C两点场强大小和方向都相同
B. A、D两点场强大小相等，方向相反
C. E、O、F三点比较，O的场强最大
D. B、O、C三点比较，O点场强最大
【答案】AC
【解析】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示
由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均向右，A正确；
B．A、D两点场强大小相等、方向均向左，B错误；
CD．在两点电电荷连线的中垂线上，O点场强最大，在两点电荷连线上，O点场强最小，C正确，D错误。
故选AC。
9. 电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为8.0×10-9J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示该点电荷的电荷量为1.0×10-9C，那么（ ）
A. 该电荷为负电荷
B. 该电荷为正电荷
C. A、B两点的电势差UAB=-4.0V
D. 把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0J
【答案】AC
【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A到B静电力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且
WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8J－8.0×10－9J＝4.0×10－9J
则有
UAB＝＝V＝－4.0V
故选AC。
10. 下列关于电源电动势的说法正确的是（ ）
A. 电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置
B. 在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动
C. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D. 把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
【答案】BC
【解析】A．电源是通过非静电力把其它形式的能转化为电能的装置，故A错误；
B．在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动，故B正确；
C．根据电源电动势的物理意义可知，电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不会变化，故C正确，D错误；
故选BC。
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
三、实验题（本题满分16分，每空2分）
11. 某同学想把一量程为2、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A的电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（2）将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
（3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻__________（填“×1”或“×100”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（5）如果需要改成量程为0.6A的电流表，需要__________（填“串联”或“并联”）__________Ω（结果保留2位有效数字）的电阻。
【答案】（2）1 （3）×100 （5）并联 5.0
【解析】（2）[1]因为多用电表选择的是欧姆挡，则电流从红表笔流入多用电表、黑表笔流出多用电表，从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出，所以应将图甲中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔与2端相连。
（3）[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，说明读数过大，需要换用更高倍率挡位，所以需要将多用电表挡位调到电阻“×100”挡。
（5）[3][4]由图乙可知毫安表的内阻为
如果需要将毫安表改成量程为0.6A的电流表，则需要并联分流电阻的阻值符合
整理并代入数据解得
12. 某研究小组设计了一个实验方案，粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图甲所示，滑动变阻器瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝，测量出瓷筒外管直径D及瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度l；
（2）测得n匝电阻丝缠绕后的宽度为x，则电阻丝直径d=___________；
（3）由于d