河南省部分学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷(含答案)

这是一份河南省部分学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷(含答案)，共20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
1．如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶点处，分别通有大小相等方向相反的电流，E处的电流向里，F处的电流向外。已知C点处的磁感应强度大小为B，则关于D点处的磁感应强度大小和方向，下列说法正确的是( )
A.大小为，方向竖直向下B.大小为B，方向竖直向下
C.大小为，方向水平向右D.大小为B，方向水平向右
2．如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，电容器两极板间P点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容变大
B.保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从a向b的电流通过
C.断开开关，A板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动
D.断开开关，B板竖直下移一小段距离，带电油滴的电势能将减小
3．如图所示为电表改装的电路图，其中表头G的内阻为，将1、2接线柱接入电路可作为量程为的电流表使用，将1、3接线柱接入电路可作为量程为3V的电压表使用。已知，则关于表头的满偏电流和电阻的阻值正确的是( )
A.B.C.D.
4．有两个可视为点电荷的相同带电金属小球A、B，已知B带电量为，A带电量的绝对值大于2q。初始时A、B之间的静电力大小为，现用与A、B完全相同的不带电金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，并将A、B之间距离加倍，A、B之间的静电力大小为，则初始时A所带电荷量为( )
A.B.C.4qD.8q
5．空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气就会被电离。查阅资料可知在温度为20℃的标准大气压下，当空气中的电场强度超过时，空气会被电离。已知静电力常量，请估算在标准大气压下，半径为10cm的孤立均匀带电金属球壳所带电荷量的最大值约为( )
A.B.C.D.
6．如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡的内部简化电路图，a、b为多用电表的两支表笔，灵敏电流计的内阻为90Ω，满偏电流为1mA。若电源电动势，下列说法正确的是( )
A.机械调零后测量电阻前，应该先将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mA
B.若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为150Ω
C.测二极管的正向电阻时，要让b表笔接二极管正极，a表笔接二极管负极
D.若要测量电路中某电阻的阻值，需要断开电源开关，但不用把它与其他元件断开
7．如图所示，沿纸面方向的匀强电场内有一半径为R的圆形区域，圆心为O，AOB为圆的直径，C为圆上一点，。A点有一质子源，质子以相同大小的初速度在纸面内沿各个方向射入电场，其中到达B、C两处的质子具有相同大小的速度，已知质子电荷量为q，质量为m，不计质子重力及质子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A.电场方向由A指向B
B.电场强度大小为
C.圆形区域内某点与A点间电势差的最大值为
D.质子从圆形区域飞出的最大速度为
二、多选题
8．如图所示，图中实线为某一带负电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹。M、N两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、，粒子经过M、N两点时的动能分别为和，电势能分别为和，图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面，也可能代表电场线，下列说法中正确的是( )
A.若虚线代表电场线，则B.若虚线代表电场线，则
C.若虚线代表等势面，则D.若虚线代表等势面，则
9．如图所示，电路中定值电阻阻值大于电源内阻r。闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数增大，的示数减小
B.
C.
D.电源的输出功率增大
10．2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。若一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。设运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。关于运动员在5.7s至9.4s时间内，下列说法正确的是( )
A.蹦床运动员在时动量最大
至6.8s时间内，重力对运动员的冲量大小为550N·s
至6.8s时间内，蹦床对运动员的冲量大小为650N·s
至8.4s时间内，运动员的动量变化量大小为800kg·m/s
三、实验题
11．实验小组用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。该装置斜面末端与水平固定的木板在连接处做了平滑处理。实验时将小物块A从斜面上P点由静止释放，物块A经过木板上Q点后继续滑行直至停止，测量停下的位置距Q点的距离为，如图1所示。现将另一与A材料相同、粗糙程度相同但质量不同的小物块B放置在Q点，仍将物块A从斜面上P点由静止释放，物块A与物块B在Q点相碰后反弹，测得物块A与物块B停下的位置距Q点的距离分别为和，如图2所示。
(1)为验证物块A、B碰撞过程动量守恒，还需要测出__________（写出物理量的名称及表示字母）。
(2)若关系式__________成立，则可验证物块A、B碰撞过程动量守恒（用、、和测量物理量的字母表示）。
(3)有关该实验的说法中，正确的是______（填选项序号）。
A.物块A的质量必须大于物块B的质量
B.本实验中必须测出物块A、B与木板间的动摩擦因数μ
C.必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放
D.尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰
12．(1)实验小组为分析电流表、电压表内阻对测量电源电动势和内阻的影响，利用如图1所示的电路进行测量。先将开关置于1，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出图像，得到如图2所示的直线A；再将开关置于2，重复上述实验步骤，得到如图2所示的直线B。根据图像，选择一条你认为更合理的图线，对应的电路是拨到_____（选填“1”或“2”），求出该电池的电动势E=_____V（保留2位有效数字），内阻r=_____Ω（保留1位有效数字）。
(2)对更合理的图线分析，若电压表的内阻为，在描绘的图像中，纵截距为b，斜率绝对值为k，考虑到电压表的分流作用，则电源的电动势E=_________V，电源内阻r=________Ω（均用含的式子表示）。
四、计算题
13．在研究电动汽车的微型电动机性能时，可采用如图所示的实验电路。调节电阻箱R，当电阻箱的阻值为时，电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.4A和0.48V；重新调节R，当电阻箱的阻值为时，电动机正常运转，电流表和电压表的示数分别为2.0A和14V。已知电源的内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表，求：
(1)电动机正常运转时的输出功率；
(2)在电动机正常运转时电源的效率。
14．如图所示，xOy平面的第三象限内有水平放置的金属板M、N，板间为加速电场，两板间的电压为U，一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从A点由静止开始加速，经B点进入第二象限内的辐向电场（大小未知，方向均指向O），沿着半径为R的圆弧虚线（等势线）运动，从C点进入第一象限。在第一象限区域内存在沿y轴负方向的匀强电场（大小未知），粒子从电场右边界离开电场后最终打在坐标为（2L，−R）的D点，不同区域内的电场互不影响，不计粒子的重力。求：
(1)粒子经过加速电场加速后到达B点时的速度大小；
(2)圆弧虚线处电场强度的大小；
(3)第一象限区域匀强电场的场强大小。
15．如图所示，在光滑水平地面上放置一半径为的光滑圆弧形滑块B，其质量为，在滑块B的右侧放置一连接有轻质弹簧、质量为的小球C。先固定滑块B，让质量为的小球A从滑块B正上方某一高度处由静止释放，小球A沿圆弧形滑块B的切线方向进入圆弧面，经过滑块B的末端时，对圆弧轨道的压力大小为25N。现不再固定滑块B，将小球A从同样的位置由静止释放，A从B末端滑出压缩弹簧后分离，弹簧始终在弹性限度内。A、C两小球均可看成质点，重力加速度g取，求滑块B不固定时：
(1)小球A到达滑块B底端时的速度大小；
(2)小球A到达滑块B底端时滑块B的位移大小；
(3)小球A挤压弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能；
(4)A、C分离时的速度分别为多大。
参考答案
1．答案：B
解析：由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示
由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即
D点处的磁感应强度大小为
方向竖直向下。
故选B。
2．答案：D
解析：A.根据
保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，故A错误；
B.保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，根据
可知电量减小，电容器放电，电流表中有从b向a的电流通过，故B错误；
C.断开开关，根据
A板竖直上移一小段距离，电场强度不变，则带电油滴静止，故C错误；
D.初始状态电荷静止，则电荷带正电。断开开关，B板竖直下移一小段距离，根据
可知电场强度不变，极板间电势差增大，根据
可知P点与上极板的电势差不变，则P点与下极板的电势差增大，P点电势减小，电荷带正电，故带电油滴的电势能减小，故D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：根据题意结合并联电路的电流关系，有
，
解得
根据题意结合欧姆定律，有
，
解得
故选B。
4．答案：C
解析：设A原来所带电荷量为+Q，A、B间静电力大小
将不带电的同样的金属球C先与A接触，再与B接触后，A所带电荷量变为，B所带电荷量变为，再将A、B间距离增大为原来的2倍，A、B间静电力大小
解得
设A原来所带电荷量为，A、B间静电力大小
将不带电的同样的金属球C先与A接触，再与B接触后，A所带电荷量变为，B所带电荷量变为，再将A、B间距离增大为原来的2倍，A、B间静电力大小
无解。
故选C。
5．答案：B
解析：根据点电荷电场强度的公式有
解得
故选B。
6．答案：A
解析：A.机械调零后测量电阻前，应该先进行欧姆调零，即将a、b直接接触，调整滑动变阻器R，使电流达到1mA，故A正确；
B.欧姆表内阻为
若测量某导体电阻时，指针恰好在表盘中央，则待测电阻的阻值为，故B错误；
C.根据内部电源的正负极可知，测二极管的正向电阻时，要让a表笔接二极管正极，b表笔接二极管负极，故C错误；
D.若要测量电路中某电阻的阻值，不仅需要断开开关，还需要将该电阻与其他元件断开，再进行测量，故D错误。
故选A。
7．答案：C
解析：A.质子在B、C两点具有相同大小的速度，则质子相同动能，电场力做功相等，B、C为等势点，匀强电场的电场线垂直于等势线BC，而质子由A点运动到B、C两点过程中动能增加，电场力做正功，且质子带正电，故电场方向垂直于BC，即由A指向C，故A错误；
B.由A到C，根据动能定理得
解得
故B错误；
C.如图
圆形区域内某点D与A点间电势差的最大，最大值为
故C正确；
D.质子由D点出电场时电场力做功最多，速度最大，由A到D，由动能定理得
解得
故D错误。
故选C。
8．答案：AD
解析：A.做曲线运动的粒子受到的电场力指向曲线的凹侧，且电场力方向与电场线相切与等势面垂直。若虚线表示电场线，力的方向电场线相切，假定粒子从M运动到N,如图甲所示
可知力与速度方向成锐角，电场力做正功，动能增加，电势能减少，则有，，故A正确；
B.若虚线表示电场线，则，因为粒子带负电，则有,故B错误；
C.若虚线表示等势面，根据等势面越密集电场强度越大，则，故C错误；
D.若虚线表示等势面，力的方向与等势面垂直，如图乙所示
假定粒子从M运动到N，可知力与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减少，电势能增加，则有，故D正确。
故选AD。
9．答案：BC
解析：AB.闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路中电流减小，则内电压减小，路端电压增大，则A的示数减小，的示数增大，两端电压减小，两端电压增大，示数增大，且
故A错误，B正确；
C.根据闭合电路欧姆定律可得
所以
故C正确；
D.由于电路中定值电阻阻值大于电源内阻r，滑动变阻器滑片向下滑动，外电路电阻增大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系可知，外电路电阻增大，电源的输出功率减小，故D错误。
故选BC。
10．答案：BCD
解析：A.由图可知，蹦床运动员在时离开蹦床，速度并非最大（弹力等于重力时速度才最大），动量也不是最大，故A错误；
B.由图可知运动员的重力为500N，根据冲量的公式有
故B正确；
C.运动员的质量为
由图可知6.8s~8.4s，运动员在空中，根据对称性可知运动员离开蹦床的速度为
6.3s至6.8s时间内，根据动量定理有
解得
故C正确；
至8.4s时间内，运动员的动量变化量大小为
故D正确；
故选BCD。
11．答案：(1)A物块的质量和B物块的质量
(2)
(3)CD
解析：（1）没有碰撞过程中，根据动能定理可得
碰撞后过程中，根据动能定理可得
碰撞前后动量守恒，则
解得
为验证物块A、B碰撞过程动量守恒，还需要测出A物块的质量和B物块的质量。
（2）根据以上分析可知，A、B碰撞过程动量守恒，则验证等式
（3）A.根据题意可知，物块A反弹，所以A的质量小于物块B的质量，故A错误；
B.根据验证的等式可知，本实验中不需要测出物块A、B与木板间的动摩擦因数μ，故B错误；
C.必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放，为了保证每次到达Q点速度不变，故C正确；
D.为了减小误差，尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰，故D正确。
故选CD。
12．答案：(1)1;1.5;0.5
(2);
解析：（1）由图可知，斜率的绝对值较小，即电源内阻较小，所以电流表内阻对电源内阻的测量值影响较大，故电流表应选用相对电源的外接法，所以选择开关接“1”时比较合理，图线对应直线A；
在直线A上选取两点（0.2A，1.4V）和（0.6A，1.2V），根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
（2）图线的纵截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻，考虑到电压表的分流作用，根据等效电源法有
联立解得
，
13．答案：(1)23.2W
(2)90%
解析：（1）电动机的内阻
这台电动机正常运转时电动机的输入功率
电动机的发热功率
（2）电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律得
解得
，
电动机正常运转时，电源的总功率
电源内部消耗的功率
则效率
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）带电粒子经加速电场加速后的速度为，由
得
（2）在偏转电场中，由粒子所受的电场力提供向心力
可知
（3）由题意可知，带电粒子在第一象限区域内做类平抛运动，设竖直方向上加速度为a，运动时间为t，第一象限电场强度为，带电粒子出电场时速度方向与水平方向的夹角为α，水平方向上
则
且
联立解得
15．答案：(1)
(2)
(3)
(4)，负号表示方向向左，，方向向右
解析：（1）滑块B固定时，设小球A滑到滑块B底端时速度大小为，根据牛顿第二定律
解得
滑块B不固定时，小球A和滑块B组成的系统水平方向动量守恒，小球A与滑块B分离时速度分别为，，取向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒定律
解得
（2）设小球A和滑块B的位移分别为，，根据动量守恒定律有
根据几何关系可知
解得
（3）在小球挤压弹簧过程中小球A、小球C及弹簧组成的系统动量守恒，总机械能守恒，当两者共速时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，则
解得
（4）设小球A与小球C分离时的速度分别为、，根据动量守恒和机械能守恒定律
解得
负号表示方向向左
方向向右。