河南省南阳市部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 河南省南阳市部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 856.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-11-20 20:14:34 | ||
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文档简介
南阳市部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
考试时间：75分钟；满分：100分
第I卷（选择题）
一、单选题（每题4分）
1．准确理解物理概念的内涵和外延是学好物理的关键。下列与静电场有关的概念的说法正确的是（ ）
A．体积小的带电体均可视为点电荷
B．电荷的电势能的变化仅与电荷所受的电场力做功有关
C．电势降低的方向就是电场强度的方向
D．某点电势为零，其电场强度大小也一定为零
2．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（ ）
A．电场强度 B．电动势 C．电阻 D．电流
3．某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如右表所示，关于该手机，下列说法正确的是（ ）
……
手机类型 智能手机、4G手机
屏幕分辨率 像素
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约22天
……
A．充满电时电池可储存的最大能量为4J
B．放电时电池可输出的最大电荷量为4C
C．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
D．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍
4．2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，和是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），质子在两盒之间被电场加速，、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A．交流电源的周期
B．质子第一次进入盒与第一次进入盒的半径之比为
C．质子在电场中加速的次数为
D．若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大
5．如图所示，甲乙丙三套装置完全一样，都放置在磁感应强度大小相等的匀强磁场中。导电导轨、导体棒都在同一平面内，相互垂直，电源有一定内阻。甲乙两套装置的平面水平，丙轨道平面与水平面夹角；磁场甲图竖直向上、乙图与水平面夹角、丙与导轨平面垂直。但三个导体棒都静止，则（ ）
甲磁场垂直水平面 乙磁场与水平面成角 丙磁场垂直于斜面
A．甲图中导体棒对导轨压力最大 B．乙图中导体棒对导轨压力最大
C．乙图中轨道对棒的摩擦力最大 D．丙图中轨道对棒的摩擦力一定沿轨道向下
6．如图所示的电路中，合上开关S，将滑片P向右移动的过程中，由理想电流表和理想电压表测得三组数据、和，已知，，。电源内阻不计，则下列结论中正确的是（ ）
A． B．
C．可能存在 D．
二、多选题（每题5分，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或少选得0分）
7．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体（ ）
A．稳定后电容器的带电量变小
B．稳定后电容器的电容增大
C．膜片电极下移过程中G表中有从b流向a的电流
D．稳定后极板间电场强度不变
8．如图所示，虚线框内可能存在匀强电场或匀强磁场。若电子从左边界水平射入，能沿直线穿过框内区域，不计电子重力，则框内区域电场或磁场的方向可能为（ ）
A．仅存在电场，电场方向水平向右
B．仅存在磁场，磁场方向水平向左
C．电场和磁场均存在，电场方向竖直向上，磁场方向竖直向下
D．电场和磁场均存在，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外
9．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，开始时甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在以后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块可能相对滑动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲物块向左先加速运动后匀速运动
D．乙物块受到地面的最大摩擦力大小为F
10．如图甲所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等差等势面，电量为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出，恰能到达等势面A，该过程中小球的动能和机械能随高度h的变化关系如图乙所示，为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球抛出时的初速度 B．电场强度的大小为
C．相邻等势面间电势差的大小为 D．小球抛出时的重力势能为
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共22分）
11．（10分）（1）某同学用螺旋测微器测量某工件的厚度时，示数如图甲所示，读数为________mm．他改用游标卡尺测量该工件的长度时，示数如图乙所示，读数为________cm．
（2）某学习兴趣小组探究小灯泡的“伏安特性曲线”。下列给出的电路图中，最合理的是________；
A． B．
C． D．
（3）学习兴趣小组用上述方法测得“6V 6W”的灯泡L的电流随电压变化的曲线如图乙所示，实验中将该灯泡连接在电动势为，内阻为的电源两端，则流过灯泡L的电流为________，灯泡L的实际功率为________。（两空结果均保留两位有效数字）
12．（12分）利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（）
B．电流表（0~3A）
C．滑动变阻器（）
D．滑动变阻器（）
实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。（选填相应器材前的字母）
图1 图2
（2）在图2中用笔画线代替导线，按图1将电路连线补充完整________。
（3）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线________。
图3
序号 1 2 3 4 5 6
电压U（V）
电流I（A）
（4）根据图3可得出干电池的电动势________V，内电阻________。（两空结果均保留两位小数）
四、解答题（3小题，共34分）
13．（10分）如图所示电路中，电池的电动势是30V，内阻是，灯泡L的额定值是“6V、12W”，电动机线圈的电阻。灯泡恰能正常发光。求：
（1）电源的效率（保留一位小数）；
（2）电动机输出的机械功率。
14．（10分）如图所示，质量为m、带电量为的小球（可视为质点）与绝缘不可伸长的轻绳相连，绳子另一端固定在拉力传感器上的O点（拉力传感器没有画出），O点距离水平地面的高度为2R，空间存在竖直向下的匀强电场。现使小球获得一初速度后绕O点在竖直平面内做半径为R的圆周运动，拉力传感器显示出绳子拉力的最小值为0，最大值为12mg，g为重力加速度。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）若小球运动到最低点时绳子断裂，小球落地点到O点的水平距离。
15．（14分）如图所示xOy平面内，在的区域内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度。在以为圆心、为半径的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，，两区域边界相切于x轴上P点。一粒子源在y轴上某处沿y轴负方向发射比荷的负电粒子，粒子的初速度，恰好从电场区域经切点P进入磁场区域，不计粒子重力求：
（1）粒子经过点P时的速度大小；
（2）粒子源在y轴上的位置；
（3）粒子在磁场中运动的时间。
南阳市部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题参考答案
1．B 2．B 3．D 4．C
5．B 6．D
【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，回路的电阻逐渐增大，电流强度逐渐减小，分得的电压逐渐降低，滑动变阻器分得的电压逐渐升高，因此，
A、B错误；
C．滑动变阻器接入电路的阻值分别为，，
若
则，
可知，
此时不满足 C错误；
D．将等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律可知
在图像中，斜率表示内电阻，因此利用图像 D正确。故选D。
7．BC 8．AB 9．CD
【详解】ABC．以甲乙整体为研究对象，分析受力如图
则有
当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力增大，滑动摩擦力f增大，f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，故甲、乙两物块不可能相对滑动，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力
则得到f减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小，AB错误，C正确；
D．由于甲、乙两物体最后会匀速运动，对甲、乙两物体整体水平方向受力分析可得，此时乙物块受到地面的最大摩擦力大小即为F，D正确。
故选CD。
10．AC
【详解】A．由图乙可知可得A正确；
B．上升的过程中 解得电场强度的大小 B错误；
C．由于恰好到达A等势面，由图乙可知可知相邻等势面间电势差的大小 C正确；
D．抛出时的动能为，机械能为，因此重力势能为，D错误。故选AC。
11．（均可） B （） （）
【详解】（3）灯泡L与电源串联时，由闭合电路欧姆定律可得在图像中作出电源图线如图
可得交点为，，故通过灯泡L电流为，功率为
12．A C
（） （）
【详解】（1）[1][2]一节干电池电动势约为，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选择A，为方便实验操作，滑动变阻器应选择C。
（2）[3]按图1将电路连线补充完整
（3）[4]画出图
（4）[5][6]由闭合电路的欧姆定律得由图示图象可知，电池电动势电池内阻
13．（1）；（2）
【详解】（1）灯泡恰能正常发光，则由公式
解得
电源的输出功率为
电源的效率为
（2）电动机两端电压为
电动机的输出功率即机械功率为
14．（1）（2）
【详解】（1）依题意，小球通过最高点时，由牛顿第二定律①
从最高点到最低点，据动能定理可得②
通过最低点时③
解得④
（2）绳断后小球做类平抛运动⑤
⑥
据牛顿第二定律可得⑦解得⑧
15．（1）；（2）离原点；（3）
【详解】（1）粒子在进入磁场前，根据动能定理
解得粒子经过点P时的速度大小
（2）粒子经过点P时，沿x轴方向的速度
运动时间满足
粒子源在y轴上的位置离原点的距离
联立解得
（3）因为则，粒子射入磁场时，其速度方向与x轴正方向成角。
根据洛伦兹力提供向心力有解得轨迹半径
根据几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，
则粒子在磁场中运动时间为
物理试题
考试时间：75分钟；满分：100分
第I卷（选择题）
一、单选题（每题4分）
1．准确理解物理概念的内涵和外延是学好物理的关键。下列与静电场有关的概念的说法正确的是（ ）
A．体积小的带电体均可视为点电荷
B．电荷的电势能的变化仅与电荷所受的电场力做功有关
C．电势降低的方向就是电场强度的方向
D．某点电势为零，其电场强度大小也一定为零
2．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（ ）
A．电场强度 B．电动势 C．电阻 D．电流
3．某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如右表所示，关于该手机，下列说法正确的是（ ）
……
手机类型 智能手机、4G手机
屏幕分辨率 像素
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约22天
……
A．充满电时电池可储存的最大能量为4J
B．放电时电池可输出的最大电荷量为4C
C．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
D．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍
4．2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，和是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），质子在两盒之间被电场加速，、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A．交流电源的周期
B．质子第一次进入盒与第一次进入盒的半径之比为
C．质子在电场中加速的次数为
D．若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大
5．如图所示，甲乙丙三套装置完全一样，都放置在磁感应强度大小相等的匀强磁场中。导电导轨、导体棒都在同一平面内，相互垂直，电源有一定内阻。甲乙两套装置的平面水平，丙轨道平面与水平面夹角；磁场甲图竖直向上、乙图与水平面夹角、丙与导轨平面垂直。但三个导体棒都静止，则（ ）
甲磁场垂直水平面 乙磁场与水平面成角 丙磁场垂直于斜面
A．甲图中导体棒对导轨压力最大 B．乙图中导体棒对导轨压力最大
C．乙图中轨道对棒的摩擦力最大 D．丙图中轨道对棒的摩擦力一定沿轨道向下
6．如图所示的电路中，合上开关S，将滑片P向右移动的过程中，由理想电流表和理想电压表测得三组数据、和，已知，，。电源内阻不计，则下列结论中正确的是（ ）
A． B．
C．可能存在 D．
二、多选题（每题5分，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或少选得0分）
7．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体（ ）
A．稳定后电容器的带电量变小
B．稳定后电容器的电容增大
C．膜片电极下移过程中G表中有从b流向a的电流
D．稳定后极板间电场强度不变
8．如图所示，虚线框内可能存在匀强电场或匀强磁场。若电子从左边界水平射入，能沿直线穿过框内区域，不计电子重力，则框内区域电场或磁场的方向可能为（ ）
A．仅存在电场，电场方向水平向右
B．仅存在磁场，磁场方向水平向左
C．电场和磁场均存在，电场方向竖直向上，磁场方向竖直向下
D．电场和磁场均存在，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外
9．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，开始时甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在以后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块可能相对滑动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲物块向左先加速运动后匀速运动
D．乙物块受到地面的最大摩擦力大小为F
10．如图甲所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等差等势面，电量为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出，恰能到达等势面A，该过程中小球的动能和机械能随高度h的变化关系如图乙所示，为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．小球抛出时的初速度 B．电场强度的大小为
C．相邻等势面间电势差的大小为 D．小球抛出时的重力势能为
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共22分）
11．（10分）（1）某同学用螺旋测微器测量某工件的厚度时，示数如图甲所示，读数为________mm．他改用游标卡尺测量该工件的长度时，示数如图乙所示，读数为________cm．
（2）某学习兴趣小组探究小灯泡的“伏安特性曲线”。下列给出的电路图中，最合理的是________；
A． B．
C． D．
（3）学习兴趣小组用上述方法测得“6V 6W”的灯泡L的电流随电压变化的曲线如图乙所示，实验中将该灯泡连接在电动势为，内阻为的电源两端，则流过灯泡L的电流为________，灯泡L的实际功率为________。（两空结果均保留两位有效数字）
12．（12分）利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（）
B．电流表（0~3A）
C．滑动变阻器（）
D．滑动变阻器（）
实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。（选填相应器材前的字母）
图1 图2
（2）在图2中用笔画线代替导线，按图1将电路连线补充完整________。
（3）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线________。
图3
序号 1 2 3 4 5 6
电压U（V）
电流I（A）
（4）根据图3可得出干电池的电动势________V，内电阻________。（两空结果均保留两位小数）
四、解答题（3小题，共34分）
13．（10分）如图所示电路中，电池的电动势是30V，内阻是，灯泡L的额定值是“6V、12W”，电动机线圈的电阻。灯泡恰能正常发光。求：
（1）电源的效率（保留一位小数）；
（2）电动机输出的机械功率。
14．（10分）如图所示，质量为m、带电量为的小球（可视为质点）与绝缘不可伸长的轻绳相连，绳子另一端固定在拉力传感器上的O点（拉力传感器没有画出），O点距离水平地面的高度为2R，空间存在竖直向下的匀强电场。现使小球获得一初速度后绕O点在竖直平面内做半径为R的圆周运动，拉力传感器显示出绳子拉力的最小值为0，最大值为12mg，g为重力加速度。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）若小球运动到最低点时绳子断裂，小球落地点到O点的水平距离。
15．（14分）如图所示xOy平面内，在的区域内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度。在以为圆心、为半径的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，，两区域边界相切于x轴上P点。一粒子源在y轴上某处沿y轴负方向发射比荷的负电粒子，粒子的初速度，恰好从电场区域经切点P进入磁场区域，不计粒子重力求：
（1）粒子经过点P时的速度大小；
（2）粒子源在y轴上的位置；
（3）粒子在磁场中运动的时间。
南阳市部分学校2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题参考答案
1．B 2．B 3．D 4．C
5．B 6．D
【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，回路的电阻逐渐增大，电流强度逐渐减小，分得的电压逐渐降低，滑动变阻器分得的电压逐渐升高，因此，
A、B错误；
C．滑动变阻器接入电路的阻值分别为，，
若
则，
可知，
此时不满足 C错误；
D．将等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律可知
在图像中，斜率表示内电阻，因此利用图像 D正确。故选D。
7．BC 8．AB 9．CD
【详解】ABC．以甲乙整体为研究对象，分析受力如图
则有
当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力增大，滑动摩擦力f增大，f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，故甲、乙两物块不可能相对滑动，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力
则得到f减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小，AB错误，C正确；
D．由于甲、乙两物体最后会匀速运动，对甲、乙两物体整体水平方向受力分析可得，此时乙物块受到地面的最大摩擦力大小即为F，D正确。
故选CD。
10．AC
【详解】A．由图乙可知可得A正确；
B．上升的过程中 解得电场强度的大小 B错误；
C．由于恰好到达A等势面，由图乙可知可知相邻等势面间电势差的大小 C正确；
D．抛出时的动能为，机械能为，因此重力势能为，D错误。故选AC。
11．（均可） B （） （）
【详解】（3）灯泡L与电源串联时，由闭合电路欧姆定律可得在图像中作出电源图线如图
可得交点为，，故通过灯泡L电流为，功率为
12．A C
（） （）
【详解】（1）[1][2]一节干电池电动势约为，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选择A，为方便实验操作，滑动变阻器应选择C。
（2）[3]按图1将电路连线补充完整
（3）[4]画出图
（4）[5][6]由闭合电路的欧姆定律得由图示图象可知，电池电动势电池内阻
13．（1）；（2）
【详解】（1）灯泡恰能正常发光，则由公式
解得
电源的输出功率为
电源的效率为
（2）电动机两端电压为
电动机的输出功率即机械功率为
14．（1）（2）
【详解】（1）依题意，小球通过最高点时，由牛顿第二定律①
从最高点到最低点，据动能定理可得②
通过最低点时③
解得④
（2）绳断后小球做类平抛运动⑤
⑥
据牛顿第二定律可得⑦解得⑧
15．（1）；（2）离原点；（3）
【详解】（1）粒子在进入磁场前，根据动能定理
解得粒子经过点P时的速度大小
（2）粒子经过点P时，沿x轴方向的速度
运动时间满足
粒子源在y轴上的位置离原点的距离
联立解得
（3）因为则，粒子射入磁场时，其速度方向与x轴正方向成角。
根据洛伦兹力提供向心力有解得轨迹半径
根据几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，
则粒子在磁场中运动时间为
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