2024-2025学年河南省郑州市中牟县高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年河南省郑州市中牟县高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列各图中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，是真空中固定的点电荷，、、是以所在位置为圆心、半径分别或球面上的三点。电荷量为的试探电荷在点受到的库仑力方向指向，则( )
A. 带正电
B. 、两点电场强度相同
C. 、两点的电场强度大小之比为：
D. 将处试探电荷电量变为，该处电场强度变为原来的倍
3.如图所示，在直角三角形的角、处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中的电流大小相等，方向相反，，已知通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为为常数，为导线中的电流，为到通电导线的距离，若在点产生的磁感应强度大小为，则点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体容器，、为电极，边长，，，当里面注满待测电解液，在、间加上不同电压后，、间电压与通过电解液的电流的关系图线如图乙所示。忽略电解液的热膨胀，则下列说法正确的是( )
A. 电压时，电解液的电阻是
B. 电压时，电解液的电阻是
C. 电压时，电解液的电阻率是
D. 电压增大时，电解液的电阻率将增大
5.如图所示，、两点固定两个等量的正点电荷场源电荷，其连线的中垂线上、两点关于点对称，在点由静止释放一个带负电的粒子，不计粒子的重力，粒子的电量远小于场源电荷的电量，下列说法中正确的是( )
A. 中垂线上从到到电场强度的大小一定先减小后增大
B. 粒子运动到点时加速度为零，速度达最大值
C. 粒子从到点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
D. 粒子越过点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度减小为零
6.如图所示，电路中开关闭合时，灯泡、均能正常发光。、、为定值电阻，为滑动变阻器，若滑动变阻器滑片向下滑动，其余元件正常，则( )
A. 灯泡变亮
B. 电容器带电荷量增大
C. 灯泡电压变化量小于灯泡电压变化量
D. 电源的总功率变大
7.如图所示，水平线、、、为匀强电场中的等差等势线，一个质量为、电荷量绝对值为的粒子在匀强电场中运动，、为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在点的速度大小为，在点的速度大小为、且方向与等势线平行。、连线长为，连线与竖直方向的夹角为，不计粒子的重力，则( )
A. 粒子从到的时间为
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 粒子在点的电势能一定大于在点的电势能
D. 等势线的电势比等势线的电势高
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电前的电场线分布，电场线关于直线对称，且。以下说法正确的是( )
A.
B. 接近建筑物的雷雨云带负电
C. 电子在点的加速度大于在点的加速度
D. 将质子从图中点由静止释放，质子可能沿电场线运动
9.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器板接触，能使电容器带电
B. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变大
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
10.如图是酒精浓度测试仪及其原理图。它可以看成是由电源内阻为、酒精气敏传感器、定值电阻和一个理想电压表组成。其中的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小
B. 消耗的功率变大
C. 电源的输出功率变大
D. 电源的效率增大
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能，还可以探究故障电路。
关于多用电表的使用，下列说法正确的是______。填选项前字母序号
A.测电压时，图连接方式中红、黑表笔接法正确
B.测电流时，应按图连接方式测量
C.测电阻时，应按图连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时，应按图连接方式测量
某同学发现如图所示的实验电路不工作。为排查电路故障，他闭合开关，将滑动变阻器滑到最右端，用多用电表测量各接点间的电压，则应将图中的选择开关旋至______填“”“”“”或“”，用正确的测量方法得到，。已知电路只有一处故障，则下列判断正确的是______填选项前字母序号
A.可能是断路
B.可能是短路
C.可能是断路
D.可能是短路
为进一步判断电路故障的性质，他断开开关后，将选择开关置于欧姆“”挡，分别将红、黑表笔接、端时，指针指在如图所示的位置，则该电阻约为______，他将红黑表笔接、端时，指针______填“几乎不偏转”或“偏转很大”，因此电路故障为______。
12.学习小组探究小灯泡在不同电压下的电阻，并测量电池的电动势和内阻。现有实验器材：电池、电压表量程大于电池的电动势，内阻非常大、电流表内阻、电阻箱、小灯泡、开关，导线若干。图甲是某同学设计的实验电路原理图。请完成下列问题：
实验时先将电阻箱阻值调到______填“最小”或“最大”，闭合开关；
适当调节电阻箱阻值，记录电压表示数、电流表示数及电阻箱阻值，此时小灯泡两端的电压 ______用、、表示。
改变电阻箱阻值，获得多组数据并填在表格中。
利用测量的数据，在坐标纸上画出的图线如图乙所示、图线如图丙所示。
根据图线可得，电池的电动势 ______，内阻 ______。根据图线可得，灯丝电阻随灯泡两端电压增加而______填“增加”或“减小”，原因是______。计算结果均保留位小数
把两个规格一样的题述小灯泡直接与该电池串联，如图丁所示，单个灯泡消耗的电功率为______。保留位小数
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，其中电热丝为定值电阻，太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压，电热丝上消耗的功率为。求：
太阳能电池的内电阻。
电动机的热功率和机械功率。
14.如图，为竖直平面内的绝缘轨道，其中段是长为的粗糙水平面，其动摩擦因数为，段为半径的光滑半圆，两段轨道相切于点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小。一带负电小球以初速度从点沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点点。已知小球的质量为，所带电荷量，取，水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移求：
带电小球在从点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小；
小球的初速度。
15.中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图所示，在平面内的第一象限和第四象限加一沿轴正方向的匀强电场未知，一粒子发射源固定在坐标系中原点，该装置可以沿轴正方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度均为，刚好能过第一象限内的点，已知点的横坐标为，不计粒子的重力及粒子间相互作用。
已知粒子过点时速度为，求匀强电场的场强大小和点的纵坐标；
若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图所示，场强为正值时表示电场方向沿轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子仍能过点，求图中与的比值。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 几乎不偏转 断路
12.最大 增加 见解析
13.解：由电热丝的热功率、电阻值，可知，解得：；
由闭合电路欧姆定律可知：，代入数据得：；
由电动机的线圈电阻、该电路电流，可知：，解得：；
电动机的总功率为：，由电动机的总功率、热功率、机械功率的关系，可知：，代入数据得：。
答：电池的内阻为；
电动机的热功率为，机械功率为。
14.解：由题意得，小球恰能通过轨道最高点，根据牛顿第二定律有：，解得：
小球从点飞出后做类平抛运动，有，，，则从点到落地点的位移大小为：，解得：
从点运动到点，由动能定理得：，解得：
答：带电小球在从点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小为。
小球的初速度为。
15.解：粒子在电场中做类平抛运动，粒子到达点时的速度大小为，可知其竖直分速度大小为：，
水平方向：，竖直方向：，，
解得：，；
由的分析可知，粒子到达用的时间为：，
由图可知，交变电场的周期为：，即粒子从释放到点用的时间恰好为交变电场的周期的倍；
粒子在竖直方向上受到的电场力先恒定向上，再恒定向下，再恒定向上，再恒定向下；
其加速度大小的情况与受力情况相同，即先向上加速、再向上减速，再向上加速、再向上减速；
故其竖直方向的运动满足：，
解得：。
答：电场强度大小为，点的纵坐标为；
两个电场强度大小之比为。
第1页，共1页