資源簡介

華中師大一附中2024-2025學年度上學期期中檢測
高二年級物理試題
時間：75分鐘 滿分：100分
一、選擇題（本題包括10小題。其中第1-7題為單選題，第8-10題為多選題。每小題4分，共40分。單選題有且僅有一個選項正確，選對得4分，選錯或不答得0分。多選題至少有兩個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）
1. 關于地磁場，下列說法正確的是（　　）
A. 地球的地理南北極與地磁南北極恰好重合
B. 地磁場的磁感線從地磁場北極出發，終止于地磁場的南極
C. 地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在地理南北極附近最強
D. 我校厚德廣場上地磁場的豎直分量豎直向下
【答案】D
【解析】
【詳解】A．地球的地理南北極與地磁南北極有一定的角度，沒有完全重合，A錯誤；
B．磁感線是閉合的曲線，地磁場的磁感線也是閉合的曲線，B錯誤；
C．在地理南北極附近，宇宙射線與磁場方向平行，受到的洛倫茲力為零，所以在地理南北極附近最弱，C錯誤；
D．我校處于北半球，在地球外部磁感線從地磁北極（即地理南極）發出到地磁南極（即地理北極），可知我校厚德廣場上地磁場的豎直分量豎直向下，D正確。
故選D。
2. 如圖是示波管的原理圖，它由電子槍、偏轉電極（XX'和YY'）、熒光屏組成。管內抽成真空，給電子槍通電后，如果在偏轉電極XX'和YY'上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點，在那里產生一個亮斑。如果在偏轉電極XX'加恒定電壓，在偏轉電極YY'加恒定電壓，U0>0。電子束經偏轉電極后，在熒光屏上出現亮斑的區域是（　　）
A I B. II C. III D. IV
【答案】B
【解析】
【詳解】由題意知，偏轉電極XX'間電勢差，電子會向方向偏轉，偏轉電極YY'間電勢差，電子會向Y方向偏轉，故熒光屏上出現亮斑的區域是II。
故選B。
3. 如圖所示，由4根相同導體棒連接而成的正方形線框固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，頂點A、B與直流電源兩端相接，已知導體棒AB受到的安培力大小為3N，則線框受到的安培力的合力大小為（　　）
A. 0 B. 4N C. 6N D. 9N
【答案】B
【解析】
【詳解】由已知條件可知ADCB邊的有效長度與AB相同，等效后的電流方向也與AB相同，邊ADCB的電阻等于邊AB的電阻的三倍，兩者為并聯關系，設AB中的電流大小為I，則ADCB中的電流為，設AB的長為L，由題意知
所以邊ADCB所受安培力為
方向與AB邊所受安培力的方向相同，故有
故選B。
4. 如圖所示，電壓表由靈敏電流計G與電阻R串聯而成，某同學在使用中發現一塊電壓表的讀數總比真實值偏小一點，若要校準，可采用的措施是（　　）
A. 在電阻R上串聯一個比其大得多的電阻
B. 在電阻R上串聯一個比其小得多的電阻
C. 在電阻R上并聯一個比其大得多的電阻
D. 在電阻R上并聯一個比其小得多的電阻
【答案】C
【解析】
【詳解】電壓表由表頭G和電阻R串聯而成，發現此電壓表的讀數比準確值稍微小一些，說明加上相同電壓時，要使電流適當大些，故需要略微減少電阻R的值，可以與電阻R并聯電阻實現，但電壓表的讀數比準確值稍微小一些，故并聯電阻要比R大得多，故ABD錯誤，C正確；
故選C。
5. 硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件。某同學用一定強度的光照射硅光電池，測得該電池的曲線如圖所示。若用該強度光照射硅光電池給20Ω的電阻供電，則電源的輸出功率約為（　　）
A. 0.27W B. 0.22W C. 0.14W D. 0.11W
【答案】B
【解析】
【詳解】在電源的圖線中畫出電阻的圖線，其交點即為電阻在該電源的工作點，如圖所示
由圖可知，工作電壓約為，電流約為100mA，電源的輸出功率約為
故選B。
6. 如圖所示的電路中，電源的電動勢，內阻可忽略不計，電阻的阻值分別為，滑動變阻器的最大阻值，電容器MN的電容μF。現將滑動觸頭P置于最左端a點，合上開關S，待電路穩定后，將P緩慢地從a點右移到的過程中，通過導線PN的電荷量為（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】當滑片滑動端滑到a端時，點電勢與電源正極電勢相等為，點電勢為
此時上極板帶負電，下極板帶正電，電容器帶電量為
將P移到時，點電勢為
點電勢為仍為，此時上極板帶正電，下極板帶負電，電容器的帶電量為
則通過導線PN的電荷量
故選C。
7. 已知長通電直導線在周圍某點處產生的磁場磁感應強度滿足，其中k為一常數，I為電流強度，r為該點到直導線的距離。如圖所示，P、Q兩點處各有一垂直于紙面的長直導線，均通有垂直紙面向里的恒定電流，電流大小相等。OM為P、Q連線的中垂線，M為中垂線上磁感應強度最大的點時，，此時為（　　）
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】已知OM為P、Q連線的中垂線，，每根導線在M處磁感應強度為
其中
根據矢量合成可知，M點磁感應強度為
所以當，M處磁感應強度最大，則
故選D
8. 如圖所示，電路中電源電動勢為E，內阻為r，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，電壓表示數的變化量大小為，電流表示數的變化量大小為，下列說法正確的是（　　）
A. 電壓表示數U一定變大
B. 電流表示數I一定變大
C. 不變
D. 電源的輸出功率一定增大
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．滑動變阻器滑動觸頭向上移動，變大，則電路的外電阻增大，根據閉合電路歐姆定律可知，干路電流變小，內阻分壓變小，則路端電壓增大，電壓表示數增大，A正確；
B．干路電流變小，故兩端電壓變小，則兩端電壓
增大，通過的電流增大，又總電流變小，則通過的電流減小，電流表示數減小，B錯誤；
C．根據
整理得
所以
不變，故C正確；
D．因為不確定外電阻與電源內阻關系，電源輸出功率無法判斷，故D錯誤。
故選AC。
9. 如圖甲所示，當滑動變阻器R的滑片P從一端滑到另一端的過程中，兩個電壓表的示數隨電流表示數的變化情況如圖乙所示。已知電流表示數小于或等于0.2A時，電動機不發生轉動，各電表均視為理想電表，不考慮電動機電阻隨溫度的變化，則此過程中（　　）
A. 電源的內阻為2Ω B. 電動機的內阻為2Ω
C. 電源的輸出功率最大為0.9W D. 電動機的輸出功率最大為0.54W
【答案】AD
【解析】
【詳解】AC．由題意可知，當通過電動機的電流小于0.2A時，電動機不發生轉動，電動機屬于純電阻元件，其U-I圖線應為直線，當通過電動機的電流大于0.2A時，電動機屬于非純電阻元件，U-I圖線將不再是直線，結合圖像可知，當電流為I1=0.1A時，路端電壓為U1=3.4V，此時滑動變阻器接入回路的電阻最大；當電流為I2=0.3A時，路端電壓為U2=3.0V，此時滑動變阻器接入回路的電阻為零，根據閉合電路歐姆定律可得
解得
，
電源的輸出功率
當時，電源輸出功率最大
故A正確，C錯誤；
BD．電動機線圈內阻為
當U2=3.0V，電動機輸出功率最大，電動機的最大輸出功率為
故D正確，B錯誤。
故選AD。
10. 在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個帶電油滴保持靜止狀態，如圖所示。當給電容器充電使其電壓增加時，油滴開始向上運動，加速度大小為a1，經時間t后，電容器放電使其電壓減小，油滴加速度大小為a2，又經過時間2t，油滴恰好回到原來位置。假設油滴在運動過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短暫，這段時間內油滴的位移可忽略不計。下列說法正確的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．設第一個t時間內油滴的位移為，加速度為，第二個2t時間內油滴的位移為，加速度為，則
根據題意有
聯立解得
故A錯誤，B正確；
CD．油滴靜止時，根據平衡條件有
解得
油滴向上加速運動時，根據牛頓第二定律有
即
油滴向上減速運動時，根據牛頓第二定律有
即
聯立可得
解得
故D正確，C錯誤
故選BD。
二、實驗題（共16分）
11. 某學習小組對新型導電材料制成小圓柱的電阻進行測量。
實驗器材如下：
學生電源，滑動變阻器，電壓表V，電流表A，游標卡尺，螺旋測微器，開關S，單刀雙擲開關K，導線若干。
回答以下問題：
（1）使用螺旋測微器測量小圓柱的直徑，某次測量結果如圖甲所示，該讀數為_________mm；
（2）用游標卡尺測量小圓柱的長度，由圖乙可知其長度為_________mm；
（3）把待測圓柱體接入下圖所示電路，閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片調節到合適位置，將單刀雙擲開關K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數變化比電流表示數變化更明顯，則測量小圓柱電阻時應將K擲到_________（填“1”或“2”）端。
【答案】（1）4.770
（2）23.85 （3）1
【解析】
【小問1詳解】
螺旋測微器的讀數為
【小問2詳解】
游標卡尺的讀數為
【小問3詳解】
由于電壓表示數變化更明顯，說明電流表分壓較多，因此電流表應采用外接法，即測量小圓柱電阻時應將K擲到1端。
12. 某同學準備利用下列器材測量蓄電池的電動勢和內阻。
A.待測蓄電池
B.直流電流表A，量程為0.10A，內阻2.0Ω
C.定值電阻R0=2.0Ω
D.電阻箱R
E.導線和開關
根據如圖甲所示的電路進行實驗操作。
（1）閉合開關，多次調節電阻箱，記錄下阻值R和電流表的相應讀數I；
（2）利用測量數據，做圖線，如圖乙所示：
（3）通過圖乙可得E=___________V（保留2位有效數字），r=___________Ω（保留2位有效數字）；
（4）實驗測得電源電動勢___________真實值（“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 2.0 ②. 1.0 ③. 等于
【解析】
【詳解】（3）[1][2]將電流表與定值電阻并聯，電流表量程
所以將電流表量程擴大了2倍，根據閉合電路歐姆定律
整理得
圖像斜率為
根據
解得
將（10，12）代入解得
（4）[3]因為實驗中電表內阻已知，對實驗沒有影響，所以測得電源電動勢等于真實值。
三、計算題（請寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。共44分）
13. 1932年，美國物理學家安德森在宇宙射線實驗中發現了正電子（帶正電荷）。他利用放在強磁場中的云室來記錄宇宙射線粒子，并在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙射線粒子通過云室內的垂直紙面的勻強磁場時，拍下粒子徑跡的照片，如圖甲所示，根據照片畫出的軌跡示意圖乙。
（1）請判斷正電子穿過鉛板時的運動方向（“向左”或“向右”）和磁場的方向（“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）。
（2）已知正電子質量為m，帶電量為e，磁感應強度為B，穿過鉛板前后正電子做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r1和r2。求正電子穿過鉛板過程中損失的動能。
【答案】（1）向右，垂直紙面向里
（2）
【解析】
【小問1詳解】
根據洛倫茲力提供向心力
可得正電子運動半徑
正電子穿過鉛板后速度減小，即運動半徑減小，可知正電子向右運動，根據左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里。
【小問2詳解】
同理根據
可得
正電子穿過鉛板過程中損失的動能
代入數據可得
14. 如圖所示，在傾角的斜面上固定兩條平行金屬導軌，導軌間距離，兩導軌間接有滑動變阻器R和電動勢、內阻的電池。垂直于導軌放置一根質量的金屬棒，它與導軌間的動摩擦因數，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度。導軌與金屬棒的電阻不計，重力加速度g取10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。若金屬棒恰好不下滑，求接入電路的滑動變阻器R的阻值。
【答案】
【解析】
【詳解】當金屬棒剛好達到向下運動的臨界狀態時，金屬棒受到的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向上，其受力分析如圖乙所示，此時金屬棒所受安培力最小，設為F2，則有
垂直導軌方向
平行斜導軌方向
又
以上三式聯立并代入數據可得
金屬棒受到的安培力為
因此有
由閉合電路歐姆定律，有
可得電阻的阻值為
15. 如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內，軌道半徑為R，下端與光滑水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中。現有一質量為m、帶正電的小滑塊（可視為質點）置于水平軌道上，滑塊受到的靜電力大小為（g為重力加速度）。將滑塊從B點右側距離為x的A點由靜止釋放。
（1）若x = 0，即將滑塊由B點靜止釋放，求滑塊的最大動能。
（2）為使滑塊在經過圓形軌道（不包括端點B點和G點）運動過程中不脫離軌道，求x的范圍。
（3）若，滑塊經圓形軌道后首次拋至水平軌道上的P點，求PB之間的距離x′。（第3問不需要寫出計算過程，直接寫出結果即可）
【答案】（1）
（2）或
（3）
【解析】
【小問1詳解】
滑塊在圓形軌道滑行過程只有重力和電場力做功，設重力和電場力的合力與豎直方向的夾角為θ，則有
可得
可知滑塊運動到圓弧BC之間的某一位置，在該位置（等效最低點）重力和電場力的合力方向背向圓心時，滑塊的動能最大，速度最大，則有
解得
小問2詳解】
要使滑塊始終沿軌道滑行
若滑塊恰好能通過圓軌道的等效最高點M，由牛頓第二定律得
解得
滑塊起始位置到等效最高點M，由動能定理得
解得
若滑塊恰好滑到N點（ON垂直于 OM），從起始位置到N點，由動能定理得
解得
所以x的范圍
或
【小問3詳解】
若，滑塊經圓形軌道后，到達G點速度
解得
豎直方向上
水平方向上
PB之間的距離
解得華中師大一附中2024-2025學年度上學期期中檢測
高二年級物理試題
時間：75分鐘 滿分：100分
一、選擇題（本題包括10小題。其中第1-7題為單選題，第8-10題為多選題。每小題4分，共40分。單選題有且僅有一個選項正確，選對得4分，選錯或不答得0分。多選題至少有兩個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）
1. 關于地磁場，下列說法正確的是（　　）
A. 地球地理南北極與地磁南北極恰好重合
B. 地磁場的磁感線從地磁場北極出發，終止于地磁場的南極
C. 地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在地理南北極附近最強
D. 我校厚德廣場上地磁場的豎直分量豎直向下
2. 如圖是示波管的原理圖，它由電子槍、偏轉電極（XX'和YY'）、熒光屏組成。管內抽成真空，給電子槍通電后，如果在偏轉電極XX'和YY'上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點，在那里產生一個亮斑。如果在偏轉電極XX'加恒定電壓，在偏轉電極YY'加恒定電壓，U0>0。電子束經偏轉電極后，在熒光屏上出現亮斑的區域是（　　）
A. I B. II C. III D. IV
3. 如圖所示，由4根相同導體棒連接而成正方形線框固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，頂點A、B與直流電源兩端相接，已知導體棒AB受到的安培力大小為3N，則線框受到的安培力的合力大小為（　　）
A. 0 B. 4N C. 6N D. 9N
4. 如圖所示，電壓表由靈敏電流計G與電阻R串聯而成，某同學在使用中發現一塊電壓表的讀數總比真實值偏小一點，若要校準，可采用的措施是（　　）
A. 在電阻R上串聯一個比其大得多的電阻
B. 在電阻R上串聯一個比其小得多的電阻
C. 在電阻R上并聯一個比其大得多電阻
D. 在電阻R上并聯一個比其小得多的電阻
5. 硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件。某同學用一定強度的光照射硅光電池，測得該電池的曲線如圖所示。若用該強度光照射硅光電池給20Ω的電阻供電，則電源的輸出功率約為（　　）
A. 0.27W B. 0.22W C. 0.14W D. 0.11W
6. 如圖所示的電路中，電源的電動勢，內阻可忽略不計，電阻的阻值分別為，滑動變阻器的最大阻值，電容器MN的電容μF。現將滑動觸頭P置于最左端a點，合上開關S，待電路穩定后，將P緩慢地從a點右移到的過程中，通過導線PN的電荷量為（　　）
A. B. C. D.
7. 已知長通電直導線在周圍某點處產生的磁場磁感應強度滿足，其中k為一常數，I為電流強度，r為該點到直導線的距離。如圖所示，P、Q兩點處各有一垂直于紙面的長直導線，均通有垂直紙面向里的恒定電流，電流大小相等。OM為P、Q連線的中垂線，M為中垂線上磁感應強度最大的點時，，此時為（　　）
A. 0 B. C. D.
8. 如圖所示，電路中電源電動勢為E，內阻為r，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，電壓表示數的變化量大小為，電流表示數的變化量大小為，下列說法正確的是（　　）
A. 電壓表示數U一定變大
B. 電流表示數I一定變大
C. 不變
D. 電源的輸出功率一定增大
9. 如圖甲所示，當滑動變阻器R的滑片P從一端滑到另一端的過程中，兩個電壓表的示數隨電流表示數的變化情況如圖乙所示。已知電流表示數小于或等于0.2A時，電動機不發生轉動，各電表均視為理想電表，不考慮電動機電阻隨溫度的變化，則此過程中（　　）
A. 電源的內阻為2Ω B. 電動機的內阻為2Ω
C. 電源的輸出功率最大為0.9W D. 電動機的輸出功率最大為0.54W
10. 在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個帶電油滴保持靜止狀態，如圖所示。當給電容器充電使其電壓增加時，油滴開始向上運動，加速度大小為a1，經時間t后，電容器放電使其電壓減小，油滴加速度大小為a2，又經過時間2t，油滴恰好回到原來位置。假設油滴在運動過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短暫，這段時間內油滴的位移可忽略不計。下列說法正確的是（　　）
A B.
C. D.
二、實驗題（共16分）
11. 某學習小組對新型導電材料制成小圓柱的電阻進行測量。
實驗器材如下：
學生電源，滑動變阻器，電壓表V，電流表A，游標卡尺，螺旋測微器，開關S，單刀雙擲開關K，導線若干。
回答以下問題：
（1）使用螺旋測微器測量小圓柱的直徑，某次測量結果如圖甲所示，該讀數為_________mm；
（2）用游標卡尺測量小圓柱的長度，由圖乙可知其長度為_________mm；
（3）把待測圓柱體接入下圖所示電路，閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片調節到合適位置，將單刀雙擲開關K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數變化比電流表示數變化更明顯，則測量小圓柱電阻時應將K擲到_________（填“1”或“2”）端。
12. 某同學準備利用下列器材測量蓄電池的電動勢和內阻。
A.待測蓄電池
B.直流電流表A，量程為0.10A，內阻2.0Ω
C.定值電阻R0=2.0Ω
D.電阻箱R
E.導線和開關
根據如圖甲所示的電路進行實驗操作。
（1）閉合開關，多次調節電阻箱，記錄下阻值R和電流表相應讀數I；
（2）利用測量數據，做圖線，如圖乙所示：
（3）通過圖乙可得E=___________V（保留2位有效數字），r=___________Ω（保留2位有效數字）；
（4）實驗測得電源電動勢___________真實值（“大于”、“小于”或“等于”）。
三、計算題（請寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。共44分）
13. 1932年，美國物理學家安德森在宇宙射線實驗中發現了正電子（帶正電荷）。他利用放在強磁場中的云室來記錄宇宙射線粒子，并在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙射線粒子通過云室內的垂直紙面的勻強磁場時，拍下粒子徑跡的照片，如圖甲所示，根據照片畫出的軌跡示意圖乙。
（1）請判斷正電子穿過鉛板時的運動方向（“向左”或“向右”）和磁場的方向（“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）。
（2）已知正電子質量為m，帶電量為e，磁感應強度為B，穿過鉛板前后正電子做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r1和r2。求正電子穿過鉛板過程中損失的動能。
14. 如圖所示，在傾角的斜面上固定兩條平行金屬導軌，導軌間距離，兩導軌間接有滑動變阻器R和電動勢、內阻的電池。垂直于導軌放置一根質量的金屬棒，它與導軌間的動摩擦因數，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度。導軌與金屬棒的電阻不計，重力加速度g取10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。若金屬棒恰好不下滑，求接入電路的滑動變阻器R的阻值。
15. 如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內，軌道半徑為R，下端與光滑水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中。現有一質量為m、帶正電的小滑塊（可視為質點）置于水平軌道上，滑塊受到的靜電力大小為（g為重力加速度）。將滑塊從B點右側距離為x的A點由靜止釋放。
（1）若x = 0，即將滑塊由B點靜止釋放，求滑塊的最大動能。
（2）為使滑塊在經過圓形軌道（不包括端點B點和G點）運動過程中不脫離軌道，求x的范圍。
（3）若，滑塊經圓形軌道后首次拋至水平軌道上的P點，求PB之間的距離x′。（第3問不需要寫出計算過程，直接寫出結果即可）

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