2024届安徽省淮北市淮北师大附属实验中学高二物理第一学期期中考试试题含解析

2024届安徽省淮北市淮北师大附属实验中学高二物理第一学期
期中考试试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E。

从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )
A．这三束负离子的速度一定不相同
B．这三束负离子的电荷量一定不相同
C．这三束负离子的比荷一定不相同
D．这三束负离子的质量一定不相同
2、某点电荷的电场线如图所示，a、b、c三点的电场强度（）
A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．一样大
3、电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没有转动.当加上3V电压时，电流为1A，这时电动机正常工作．则( ) A．电动机的电阻是3
B．电动机正常工作时的发热功率是3W
C．电动机正常工作时消耗的电功率是4W
D．电动机正常工作时机械功率是2W
4、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC 为该直流电源内部的热功率P r随电流I化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下列说法正确的是
A．电源电动势为3V，内电阻为1Ω
B．电流为2A时，电源的内部发热功率6w
C．电流为2A时，电源的总功率为2W
D．此电源的总功率可以超过9W，图线还可延长
5、家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫,设计了调整温度的多挡开关,使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度.如图所示是电熨斗的电路图.旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况.现将开关置于温度最高挡,这时1、2、3、4之间的连接是下图中所示的哪一个( )
A．B．C．D．
6、一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0，将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为x a、x b、x c，已知a、b、c三点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央。

则下列正确的是( )
A．x0＝x a＝x b＝x c
B．x0>x a>x b>x c
C．x a>x0＝x b>x c
D ．x a >x b >x c >x 0
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示的电路中，电源的电动势恒定．要想使灯泡变暗，可以( )
A ．增大R 1
B ．减小R 1
C ．增大R 2
D ．减小R 2
8、用伏安法测未知电阻 x R 时，若不知x R 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示接好，只空出一个电压表的一个接头 K ，然后将 K 分别与 a ，b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则（ ）
A ．若电流表示数有显著变化，K 应按 a
B ．若电流表示数有显著变化，K 应按 b
C ．若电压表示数有显著变化，K 应按 a
D ．若电压表示数有显著变化，K 应按 b
9、如图所示的电路，当滑线变阻器滑片P 由a 滑到b 的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为1U ∆、2U ∆、3U ∆，则下列各组数据中可能出现的是（ ）
A ．10U ∆=、2 1.5V U ∆=、3 1.5V U ∆=
B ．11V U ∆=、22V U ∆=、33V U ∆=
C ．13V U ∆=、21V U ∆=、32V U ∆=
D ．11V U ∆=、21V U ∆=、32V U ∆=
10、如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成．已知电吹风的额定电压为220V ，吹冷风时的功率为120W ，吹热风时的功率为1000W ，关于该电吹风，下列说法正确的是
A ．若S 1、S 2闭合，则电吹风吹冷风
B ．电热丝的电阻为55Ω
C ．电动机工作时输出的机械功率为880W
D ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）（1）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准 ×10Ω挡，则被测电阻的阻值为_______Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率更_____（填“高”或“低”）的挡位，换挡后还要_____，用完电表后把选择开关拨到_____．
（2）为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有： A ．电流表A （量程为0.6A ）
B ．电压表V （量程为1V ，内阻为1.2kΩ）
C ．滑动变阻器R 1（0~10Ω，1A ）
D ．电阻箱R 2（0~9999.9Ω）
某实验小组设计了如图所示的电路．
①实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为__________kΩ．
②利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数U V与对应的电流表读数
I A，利用U V–I A的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω．
12．（12分）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示．
由上图读得圆柱体的直径为________mm，长度为_______cm．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一带电量为e、质量为m的质子以速度v0从O点垂直射入，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是PN 板的中点，设质子与板碰撞后不反弹，
(1)为使质子能从两板间射出，试求磁感应强度应满足的条件．
(2)若质子在磁场力作用下恰能击中PN板上端N点，为使质子在两板间做匀速直线运动，则在两板间施加一匀强电场，求施加匀强电场的场强E的大小和方向．
14．（16分）图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω,将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min．问：
（1）电动机的输出功率为多少?
（2）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？
15．（12分）如图所示，变阻器的滑片P位于其中点，变阻器的总电阻为2kΩ．
（1）当在ab两点间加上120V电压时，接在cd间的电压表读数为40V，试求此时变阻器消耗的总功率；
（2）当在cd两点间加上40V电压时，接在ab间的上述电压表读数为多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C
【解题分析】
A．3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有
qE qvB
所以
E v B
= 故三束正离子的速度一定相同．故A 错误；
B ．3束离子在磁场中有
2
v qvB m r
= 故
2mv m E r qB q B
==⨯ 由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，然而正离子质量可能相同，电量也有可能相同，故BD 错误，C 正确；
故选C 。

【题目点拨】
速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性。

2、A
【解题分析】
电场线的疏密反映场强的大小，由图象疏密知场强E a ＞E b ＞E c ，即E a 最大，E c 最小；故A 正确，BCD 错误；故选A ；
【题目点拨】
此题关键是知道电场线的疏密反映场强的大小，电场线越密集的地方场强越大，反之越小.
3、D
【解题分析】
A ．当加上0.3V 电压时电动机不转动，利用欧姆定律得
0.310.3
r ==Ω 选项A 错误；
BC ．当加上3V 电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．消耗的电功率为
13W 3W P IU ==⨯=
发热功率
22111W P I R ==⨯=热
BC 错误；
D ．根据能量关系，产生的机械功率为
312W P P P 热机=-=-=
D 正确．
故选D 。

4、A
【解题分析】
A.电源的总功率
P =EI
C 点表示I =3A ，P =9W ，则电源的电动势
9V 3V 3
P E I === 由图看出，C 点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有 P =I 2r
代入解得，
r =1Ω
故A 正确。

BC. AB 段表示的功率为
P AB =EI ′-I ′2r =3×2-22×1=6-4=2W
根据功率公式可知：电源的输出功率为2W ，总功率为6W ，内部产热功率为4W ，故BC 错误。

D.当电源短路时，回路电流最大，根据
P =EI
可知，总功率最大，不能再变大了，故D 错误。

5、D
【解题分析】 由电功率的公式2
U P R
=可知，在电压不变，电阻最小时，电功率是最大的，故接“高”档时，两根电热丝是并联关系。

ABC ．这三种连接方式都是串联的，根据分析可知，不符合题意，ABC 错误； D ．该连接方式为并联，所以电阻最小，符合题意，D 正确。

6、C
【解题分析】
未放通电导线时，对条形磁铁，根据平衡条件和胡克定律有mgsinθ=kx1．通电导线放在a点时，根据左手定则，知通电导线所受的安培力F斜向右下方，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力F′斜向左上方，弹簧的弹力大于mgsinθ，根据胡克定律知弹簧伸
长量x a＞x1。

通电导线放在b点时，通电导线所受的安培力垂直斜面向下，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力垂直向下，弹簧的弹力仍等于mgsinθ，则x b=x1。

同理，通电导线放在c 点时，弹簧的弹力小于mgsinθ，根据胡克定律知弹簧伸长量x c＜x1。

综上有
x a＞x1=x b＞x c。

故选：C。

【题目点拨】
解决本题的关键是掌握左手定则，并判断出安培力的方向，根据牛顿第三定律结合共点力平衡判断支持力和弹簧弹力的变化．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解题分析】
如图所示，灯泡与电阻R2并联，然后R1串联．要使灯泡变暗，应使流过灯泡的电流变小．
【题目详解】
A.增大R1，电路总电阻增大，干路总电流减小，灯泡和R2并联的电压就减小，所以灯泡的电流减小，灯泡变暗，A正确
B.减小R1，电路总电阻减小，干路总电流增大，灯泡和R2并联的电压就增大，所以灯泡的电流增大，灯泡变亮，B错误
C.增大R2，电路总电阻增大，干路总电流减小，则电压内阻r和R1的电压都减小，并联部分的电压增大，加在灯泡两端的电压变大，流过电灯泡的电流增大，灯泡变亮，C 错误
D.减小R 2，电路总电阻减小，干路总电流增大，则电压内阻r 和R1的电压都增大，并联部分的电压减小，加在灯泡两端的电压减小，流过电灯泡的电流减小，灯泡变暗，D 正确
8、BC
【解题分析】
AB.电流表示数有显著变化，说明电压表分流明显，电流表应采用内接法，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；
CD.如果电压表示数变化明显，电压表示数变化明显，说明电流表的分压明显，电流表应采用外接法，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误。

9、BD
【解题分析】
滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，路端电压减小，分析变阻器两端电压的变化，根据路端电压的变化，判断△U 2、△U 3的大小．
【题目详解】
滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，U 2增大，路端电压U 1减小，则变阻器两端电压U 3减小．由于U 1=U 2+U 3，U 1减小，则知△U 2<△U 3，△U 1＜△U 3，所以BD 是可能的，AC 不可能．故BD 正确，AC 错误．故选BD ．
【题目点拨】
本题解题的关键是抓住U 1=U 2+U 3，根据总量法分析三个电压表读数变化量的大小． 10、BD
【解题分析】
A ．若12S S 、闭合，电热丝接入，则此时电阻丝发热，电吹风冷出的是热风，故A 错误；
B ．电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为：
1000120880P P P W W W =-=-=热冷 由2U P R
=，可知22
22055880U R P ==Ω=Ω，故B 正确； C ．电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率，故只有120W ，故C 错误； D ．当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为120W ，故每秒钟消耗的电能为120J ，故
D 正确．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、2.8⨯102 低 欧姆调零 off 挡或者交流电压最高挡 1.2 1.60
2.75
【解题分析】
（1）[1][2][3][4]．若此时选择开关对准 ×10Ω挡，则被测电阻的阻值为
28×10=2.8⨯102Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，说明倍率挡选择过高，应该换用倍率更低的挡位，换挡后还要欧姆调零，用完电表后把选择开关拨到off 挡或者交流电压最高挡．
（2）①[5]．实验中将量程为1V 电压表量程扩大为2V ，电阻箱R 2的取值等于伏特表的内阻，即应为1.2kΩ．
②[6][7] ．根据U =E-Ir ，由图象可知，电源的电动势E =1.60V ，内阻 1.60.5 2.750.4
U r I ∆-==Ω=Ω∆ ． 12、1.844 4.240
【解题分析】
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺的示数；
【题目详解】
螺旋测微器：不动刻度为1.5mm ，可动刻度为34.40.010.344mm mm ⨯=，则读数为
1.534.40.01 1.844mm +⨯=；
游标卡尺的主尺读数为42mm ，游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.0580.40mm mm ⨯=，所以最终读数为：
420.4042.40 4.240mm mm mm cm +==；
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）
（2）
【解题分析】
（1）质子进入板间匀强磁场中做匀速圆周运动，当质子的轨迹恰好经过N 点时，对应的能射出两板间的速度最小，这种情况下质子的轨迹半径为：r 1=d
由半径公式 得：
；
当质子的轨迹恰好经过M 点时，对应的能射出两板间的速度最大，设这种情况下质子的轨迹半径为r 2。

由几何知识得：r 22 =d 2+(r 2−d )2，解得，r 2=d 代入半径公式得：
故为使质子能射出两板间，磁感应强度B 的大小应为
； （2）为使质子在两板间做匀速直线运动，则Ee=qv 0B 1， 解得
14、（1）30W （2）1.08×
105J 【解题分析】
（1）灯泡内正常发光，可知路端电压为8V ，由闭合电路欧姆定律知:
U E Ir =-
解得：I =8A 通过灯泡的电流为：2A L P I U
== 故通过电动机的电流为：6A M L I I I =-=
电动机输入功率：86W 48W p UI ==⨯=
218W r p I R ==
可得：481830W P =-=出
(2)电灯为纯电阻电路，故电功等于电热，
49.610J L L Q W P t ===⨯
电动机线圈的热量为：251.0810J M M M Q I R t ==⨯
15、（1）8W ；（2）20V
【解题分析】
（1）此时加在ac 间的电压为80V ，因此
228ap
bp ap bp U U P R R =+=W
（2）由题知1k Ωap bp R R ==，
当在ab 两点间加上120V 电压时，接在cd 间的电压表读数为40V ，可得： V
V 2bp ap bp R R R R R ⋅=+，
解得电压表内阻为：V 1k ΩR =
V V cd ab ap U U R R R =
+=20V。