河北省石家庄市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含解析)

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河北省石家庄市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含解析)

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河北省石家庄市第一中学2024-2025学年高二上学期期中物理试题
一、单选题
1.下列说法中正确的是(  )
A.电流是矢量,规定正电荷定向运动的方向为电流的方向
B.国际单位制中,电流的单位是安培,是基本单位之一
C.电动势与电压的单位都是伏特,故两者本质相同
D.由可知,电动势与非静电力做的功成正比,与所移动的电荷量成反比
2.设某星球带正电,一带电物体受该星球万有引力和库仑力作用可以悬浮在距星球表面R的地方,若将该物体带到距星球表面2R的地方相对于该星球无初速释放,则该物体(  )
A.向星球下落, 加速度越来越大
B.向星球下落, 加速度越来越小
C.推向太空深处, 加速度越来越小
D.仍在原处悬浮
3.武当山主峰天柱峰屹立着一座铜铸鎏金殿, 当雷雨交加时, 会形成“雷火炼殿”奇观, 大殿的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护大殿。在某次雷雨中, 大殿顶端附近等势线分布如图所示, 相邻等势线电势差相等, 则a、b、c、d四点中电场强度最大的是(  )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
4.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计,R 为滑动变阻器。开始时开关S闭合, 静电计指针张开一定角度,下列说法正确的是(  )
A.断开开关S后,将A、B分开些,静电计张角变大
B.保持开关S 闭合,在A、B两极板间插入电介质,静电计张角变小
C.保持开关S闭合, 将变阻器滑动触头向右移动,静电计张角变小
D.断开开关S后, 将静电计换为一个电压表, 同样可以测出A、B板间电压
5.真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷, 分别固定在x轴上某处, 设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势随x变化的图像如图所示, 则关于两个电荷可能位置关系, 下列说法正确的是(  )
A.+4q在0处,- q 在+1处 B.+4q在+1处,- q在0处
C.+4q在0处,- q在-1处 D.+4q在-1处,- q在0处
6.一个灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=1mA,表头电阻Rg=30Ω,现将其改装成一个量程为0.6A的电流表和一个量程为3V的电压表 (如图所示),则电阻R1、R2分别约为(  )
A.R1=0.05Ω,R2=2970Ω B.R1=0.05Ω,R2=5Ω
C.R1=0.15Ω,R2=5Ω D.R1=0.15Ω,R2=2970Ω
7.某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示,将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中,在其受压面上放一物体m,即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是(  )
A.若示数I=I0,则电梯一定处于静止状态
B.若示数I保持不变,则电梯一定做匀速运动
C.若示数I在增大,则电梯的速度在增大
D.若示数I>I0,则电梯可能在减速向下运动
二、多选题
8.空间中足够长的四条直导线围成如图所示的正方形,并通有大小相同的电流,点a、b、c和d分别位于正方形对角线的延长线上,关于点a、b、c和d四点处磁感应强度的描述, 正确的是(  )
A.a、d两点的磁感应强度为0
B.b、c两点的磁感应强度为0
C.a、d两点的磁感应强度不为0且方向相反
D.a、d两点的磁感应强度不为0且方向相同
9.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和电压表.在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数增大
C.电容器C所带电荷量增多
D.a点的电势降低
10.某节水喷灌系统如图所示, 水以v0=15m/s的速度水平喷出, 每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动, 电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,g=10m/s2则(  )
A.每秒水泵对水做功为225J B.每秒水泵对水做功为300J
C.水泵输入功率为440W D.电动机线圈的电阻为10Ω
三、填空题
11.(1)某同学在实验室用多用电表测电阻Rx的实验中: 该同学先用多用电表的电阻“×100”挡, 按正确的操作步骤测量该电阻, 发现指针偏转角度太大, 则应将选择开关旋转到 挡(填“×1k”或“×10”)并进行欧姆调零, 再次进行测量时,表盘示数如图甲所示, 则该电阻的阻值约为 Ω。
(2)该同学使用螺旋测微器测一电阻丝的直径, 按照正确的操作测得如图乙所示, 则该电阻丝的直径为 mm
四、实验题
12.某学习小组要测量某电源的电动势和内阻, 老师提供了下列器材:
A.待测电源(电动势约为24V,内阻约为5Ω)
B.电压表 V1: 量程0~3V, 内阻约为2kΩ
C.电压表 V2: 量程0~15V, 内阻约为5kΩ
D.电流表 A1: 量程0~0.6A, 内阻为3Ω
E.电流表 A2: 量程0~3A, 内阻为1Ω
F.滑动变阻器 R1: 最大阻值为20Ω
G.滑动变阻器R2: 最大阻值为200Ω
H.开关、导线若干
(1)电压表应选择 ,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 。(填写器材前面的字母序号)
(2)为了精确测定电源的电动势和内阻, 请在方框内画出实验电路图 。
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U-I图像, 由此可知, 待测电源的电动势 E= V, 内阻r= Ω。
13.某同学用伏安法测量二极管在正向电压下的伏安特性,所用的器材如图(a)所示。回答下列问题:
(1)将图(a)的器材连接成测量电路,要求采用分压电路,电流表外接。
(2)该同学连接电路后将测量结果绘制成图线,如图(b)所示。根据图(b)求出当二极管两端电压为0.80V和1.3V时,二极管的正向电阻分别为 Ω和 Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)从(2)的计算结果可以判断,当加在二极管两端的电压升高时,二极管的正向电阻 (填“增大”或“减小”)。
五、解答题
14.如图所示A为电解槽,M为电动机,N为电炉,电源电动势E=12V,内阻r=0.1Ω,电解槽的内阻RA=2Ω。当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时, 电流表的示数为5A且电动机输出功率为35W; 当S3闭合,S1、S2断开时, 电流表的示数为4A。求:
(1)电炉的电阻R;
(2)电动机的内阻RM;
(3)电解槽工作时,电能转化为化学能的功率。
15.一带正电微粒从静止开始经电压U 加速后,射入水平放置的平行板电容器。微粒射入时紧靠下极板边缘, 速度方向与极板夹角为45°。当极板间加某一电压时,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,到两极板的距离均为d,如图所示。忽略电容器边缘效应, 不计微粒重力。求:
(1)L 与d的关系;
(2)两极板间电压U和U0的关系;
(3)微粒穿过电容器区域的速度偏转角度的正切值(已知tan(α+β))。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C A D A D BC BD BD
11.(1) ×10 180
(2)0.170
12.(1) C E F
(2)
(3) 23.6 4.9
13.(1)见解析
(2) 67 20
(3)减小
【详解】(1)如图
(2)[1][2]当二极管两端电压为U1=0.80V时,电流
I1=12mA
二极管的正向电阻
当二极管两端电压为U2=1.3V时,电流
I2=64mA
二极管的正向电阻
(3)从(2)的计算结果可以判断,当加在二极管两端的电压升高时,二极管的正向电阻减小。
14.(1)1.9Ω
(2)0.9Ω
(3)14.4W
【详解】(1)当S1闭合,S2、S3断开时,根据闭合电路欧姆定律可知
题意可知,I1=6A,E=12V,r=0.1Ω,代入数据得
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流,则电源输出功率
此时电动机的输出功率为,所以电动机消耗的热功率
解得
(3)当S3闭合,S1、S2断开时,电流,则电源的输出功率
故电解槽工作时,电能转化为化学能的功率
15.(1)
(2)
(3)3
【详解】(1)粒子从射入平行板电容器开始运动到最高点,此时做斜抛运动,水平方向有
竖直方向位移公式有
竖直方向得加速度公式有
速度方向与极板夹角为45°则有
以上方程联立得
(2)粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀变速直线运动,根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系有

设粒子射入电容器后的速度为v,水平方向和竖直方向的分速度分别为

从射入到运动到最高点根据运动学公式有
粒子射入电场时由动能定理可得
联立解得
(3)粒子由最高点开始到穿过电容器区域,水平方向上发生的时间为,则有

粒子从射入到运动到最高点时有
微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,由水平方向的运动则
解得
设粒子穿过电容器时与水平夹角为,则
粒子射入电容器时与水平的夹角为

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