云南省昆明三中2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含答案）

云南省昆明三中2024-2025学年高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.闭合电路的欧姆定律是以下哪个定律在闭合电路中的一种具体表现形式( )
A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 万有引力定律 D. 能量守恒定律
2.航天飞机在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有( )
A. 在轨道Ⅱ上经过的速度大于经过的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过的动能等于在轨道Ⅰ上经过的动能
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过的加速度小于在轨道Ⅰ上经过的加速度
3.如图，同一平面内有两个半径相等的圆相切于点，、为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上，其电荷量分别为、，则( )
A. 、、三点中，点场强最大
B. 、、三点中，点电势最高
C. 将一负的试探电荷从点移动到点，电势能增大
D. 将一正的试探电荷从点移动到点，电场力做负功
4.如图所示，空间内存在方向与竖直方向夹角为的匀强电场，用绝缘细绳悬挂质量为、电荷量为的带电小球，平衡时绝缘细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球带负电
B. 电场强度大小为
C. 剪断绝缘细绳后小球做匀变速曲线运动
D. 撤去电场的瞬间，小球的瞬时加速度为
5.有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A. B. C. D.
6.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中( )
A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小
B. 电压表的示数减小，电流表的示数增大
C. 电压表与电流表的示数都增大
D. 电压表与电流表的示数都减小
7.在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为，曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为，用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像知( )
A. 电源电动势为 B. 电源内阻为
C. 小灯泡接入电源时的电阻为 D. 小灯泡实际消耗的电功率为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.两个较大的平行金属板、相距为，分别接在电压为的电源正、负极上，这时质量为，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中( )
A. 如果保持连接电源，将两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从流向
B. 如果保持连接电源，将板上移，油滴将向上加速运动
C. 如果断开电源，板上移，板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变
D. 如果断开电源，两板间接静电计，板下移，静电计指针张角变大
9.在轴上有两个固定的异种点电荷与，其中放置在点，两点电荷产生的静电场的电势在轴上的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 放置在点的左侧
C. 所带的电荷量小于
D. 将带负电的试探电荷从处移到处，其电势能增加
10.如图所示，在竖直平面内存在大小、方向未知的匀强电场。一质量为的带电小球从轴上点以水平速度进入第一象限，速度方向沿轴正方向，经过轴上点时的速度大小也为，方向与轴夹角为。已知，，重力加速度大小为。不计空气阻力，小球从点运动到点的过程中( )
A. 动能与电势能之和一直减小 B. 水平位移与竖直位移的大小之比为：
C. 速度的最小值为 D. 所受电场力的最小值为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
由静止释放纸带，经过后续操作得到如图所示的一条纸带，点是纸带上打下的第一个点，在纸带上再选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能的减少量 ______，动能的增加量 ______。用题中所给的字母表示
经过计算，发现大于，造成这个结果的原因可能是______。填选项前的字母
A.存在空气阻力和摩擦力
B.接通电源前释放了纸带
C.打点计时器的工作电压偏高
按照正确操作后，小明同学想到另外一种方法来验证机械能守恒定律。测量从第一点到其余各点的下落高度，并计算对应速度，然后以为纵轴，以为横轴，根据实验数据作出图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为______选填“”或“”的直线，则验证了机械能守恒定律。
12.李华同学查阅资料：某金属在内电阻值与摄氏温度的关系为，其中为该金属在时的阻值，为温度系数为正值。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻和值。可提供的实验器材有：
A.干电池电动势约为，内阻不计
B.定值电阻阻值为
C.定值电阻阻值为
D.滑动变阻器阻值范围
E.滑动变阻器阻值范围
F.电流计量程，内阻约
G.电阻箱最大阻值为
H.摄氏温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题：
滑动变阻器应选用______选填“”或“”，开关闭合前，滑动变阻器的滑片移到______选填“”或“”端。
闭合开关，将滑动变阻器调到合适的阻值，再调节电阻箱的阻值，当电阻箱的示数为时，此时发现闭合开关前、后电流计的示数没有变化，则电流计的内阻为______。
利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下：
断开开关、，将取下换成该金属电阻，并置于沸水中；
闭合开关，读出电流计的示数；闭合开关，调节电阻箱的阻值，直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数和水的温度；
多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤，可获得电阻箱的示数和温度的多组数据。
以电阻箱的示数为纵轴，温度为横轴，作出的图像如图乙所示，则该金属电阻在时的阻值为______，温度系数为______。结果用、、表示
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.球从高为的位置自由下落，同时球正下方的球由地面以的速度向上抛出。取，不计空气阻力
求两球相遇时球的速度大小；
若球以的速度抛出，请判断两球会不会在空中相遇？并说明理由。
14.如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点，静电力做了的功，再从点移到点，静电力做了的功。已知电场的方向与等腰直角三角形所在的平面平行。，求：
、两点间的电势差和、两点间的电势差；
匀强电场的电场强度大小。结果可用根号表示
15.如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道，轨道的圆心在坐标原点，端在轴上，端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从点正上方高处的点由静止释放，并从点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求：
小球经过点时的速度大小；
小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值；
小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。
1.【答案】
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12.【答案】
13.【答案】解：设两球相遇所需时间为
得

由
得

假设两球会在空中相遇，设相遇时间为由
得

球在空中运动的时间为
由
得
球落地的时间为
解得

由于，，故两球能在空中相遇。
答：两球相遇时球的速度大小为 ；
会在空中相遇，理由见解析。
14.【答案】解：、两点间的电势差为
B、两点间的电势差为
取点电势为零，则，同理可得：
取中点，有
则连线为等势线，过点作的垂线即为电场线，电场线方向指向电势降低的方向，如图所示
由几何关系可知，点到的距离为
匀强电场的电场强度大小为
答；、两点间的电势差为，、两点间的电势差为；
匀强电场的电场强度大小。
15.【答案】解：带负电小球从点由静止释放到点过程，根据动能定理可得
解得小球经过点时的速度大小为
在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为
解得
设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有
可得
则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道上运动到点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从点由静止释放到点过程，根据动能定理可得
解得
在点根据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到轨道支持力的最大值为
在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为
小球从点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为
解得
方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有
，
解得
，
可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为
小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有
解得
则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为和。
答：小球经过点时的速度大小；
小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值；
小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标和。
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