河南省焦作市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1焦作市普通高中2024一2025學(xué)年（上）高二年級(jí)期中考試物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，閉合矩形導(dǎo)體線框平行磁場(chǎng)方向放置，oo′為垂直過(guò)邊的軸線。下列操作能使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.線框豎直向上平移 B.線框以為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.線框以為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.線框沿垂直紙面方向向外平移【答案】B【解析】線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。A．圖示狀態(tài)穿過(guò)線框的磁通量為零，線框豎直向上平移，穿過(guò)線框的磁通量仍為零，線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；B．線框以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，則線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B正確；C．線框以為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量仍為零，線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；D．線框垂直紙面向外平移，穿過(guò)線框的磁通量仍為零，線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。2.如圖所示為靜電場(chǎng)中一與x軸重合電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電勢(shì)隨位置x的變化規(guī)律，其中x1位置是圖像的最低點(diǎn)。已知電子的電荷量為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為0B.處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿軸正方向C.將電子從處沿軸正方向移動(dòng)到處的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功D.電子在x1處電勢(shì)能比在處少【答案】A【解析】A．圖像中，圖線的斜率反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由圖像可知x1處圖線的斜率為，則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為0，A正確；B．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，結(jié)合圖像可知處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿軸正方向，內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；C．電子在內(nèi)所受的電場(chǎng)力沿軸的負(fù)方向，電子在內(nèi)所受的電場(chǎng)力沿軸的正方向，則電子從的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，C錯(cuò)誤；D．電子在x1處的電勢(shì)能為電子在處的電勢(shì)能為則x1到的過(guò)程中，電子電勢(shì)能的減少量為電子在x1處的電勢(shì)能比在處多，D錯(cuò)誤。3.如圖所示為用不同材料制成的電阻甲、乙的伏安特性曲線，其中傾斜的虛線為圖像甲電壓為時(shí)的切線。下列說(shuō)法正確的是（）A.材料甲的電阻隨電壓的升高而增大B.電壓為時(shí)，甲的電阻值為C.電壓為時(shí)，乙的電阻值為D.電壓為時(shí)，甲的電阻小于乙的電阻【答案】C【解析】A．根據(jù)歐姆定律，可知圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率表示電阻的倒數(shù)，則材料甲的電阻隨電壓的升高而減小，故A錯(cuò)誤；BC．電壓為時(shí)，由題圖可知甲、乙的電阻值為，故B錯(cuò)誤，C正確；D．電壓為時(shí)，由題圖可知甲、乙的電流相等，根據(jù)可知此時(shí)甲的電阻等于乙的電阻，故D錯(cuò)誤。故選C。4.一質(zhì)點(diǎn)沿平直的軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)位移傳感器描繪了質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，如圖所示。已知該圖像為開(kāi)口向下的拋物線，為拋物線的最高點(diǎn)，傾斜的虛線為時(shí)的切線，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度大小為。下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)始終沿同一方向運(yùn)動(dòng) B.C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為 D.【答案】B【解析】A．的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng)，的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．由于位移一時(shí)間圖像為拋物線，則質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移一時(shí)間圖像圖線的切線斜率表示物體的速度，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為又由題意可知，解得B正確；C．設(shè)的時(shí)間內(nèi)，由速度公式得加速度大小為C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得D錯(cuò)誤。5.如圖所示的電路中，將滑動(dòng)變阻器與電阻箱的阻值調(diào)到合適位置，閉合開(kāi)關(guān)，帶電小球在平行板電容器間剛好保持靜止。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球可能帶負(fù)電B.僅增大電阻箱接入電路的電阻，小球?qū)⑾蛏霞铀龠\(yùn)動(dòng)C.僅將的滑片向右移動(dòng)，小球?qū)⑾蛳录铀龠\(yùn)動(dòng)D.同時(shí)斷開(kāi)兩個(gè)開(kāi)關(guān)，平行板的下極板向左移動(dòng)少許，小球?qū)⑾蛏霞铀龠\(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A．因電容器上極板帶負(fù)電，可知小球帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．僅增大電阻箱接入電路的電阻，電容器兩板間電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，則小球仍靜止，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．僅將的滑片向右移動(dòng)，R1阻值變小，電路總電阻減小，總電流變大，則R2兩端電壓變大，電容器兩板電壓變大，場(chǎng)強(qiáng)變大，小球受向上的電場(chǎng)力變大，可知小球?qū)⑾蛏霞铀龠\(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．同時(shí)斷開(kāi)兩個(gè)開(kāi)關(guān)，則電容器帶電量一定，根據(jù)可得平行板的下極板向左移動(dòng)少許，S減小，則E變大，小球受向上的電場(chǎng)力變大，則將向上加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。6.如圖所示，直角三角形中為邊的中點(diǎn)，邊的長(zhǎng)度為?，F(xiàn)在三點(diǎn)分別固定電荷量為的點(diǎn)電荷，若使點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，有兩種方案：一是在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)；二是在邊的中點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）固定一點(diǎn)電荷。已知靜電力常量為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電D.點(diǎn)的點(diǎn)電荷所帶電荷量大小為【答案】D【解析】AB．點(diǎn)的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向由指向，點(diǎn)的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向由指向，點(diǎn)的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向由指向，則兩點(diǎn)的電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向由指向，將與合成，點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為方向豎直向上，欲使點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向應(yīng)豎直向下，大小為AB錯(cuò)誤；C．方案二中，點(diǎn)固定的點(diǎn)電荷應(yīng)帶正電，C錯(cuò)誤；D．設(shè)點(diǎn)的點(diǎn)電荷所帶電荷量為，由幾何關(guān)系得則由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式得且解得D正確。故選D。7.2024年8月3日，在巴黎奧運(yùn)會(huì)網(wǎng)球女子單打金牌賽中，中國(guó)選手鄭欽文2比0戰(zhàn)勝克羅地亞選手維基奇，奪得金牌。鄭欽文某次擊球時(shí)，將球沿斜向上的方向擊出，擊球點(diǎn)距離地面的高度為，速度大小為，與水平方向的夾角為，重力加速度大小為，不計(jì)空氣阻力。從網(wǎng)球被擊出到落地這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)到地面的距離為B.網(wǎng)球在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為C.網(wǎng)球的水平射程為D.網(wǎng)球落地瞬間的速度大小為【答案】C【解析】A．網(wǎng)球被擊出后做斜拋運(yùn)動(dòng)，網(wǎng)球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，網(wǎng)球水平方向的速度大小為豎直方向的速度大小為網(wǎng)球被擊出后上升的最大高度為聯(lián)立解得網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)到地面的高度為A錯(cuò)誤；B．網(wǎng)球上升的時(shí)間為網(wǎng)球下降的時(shí)間為網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為B錯(cuò)誤；C．網(wǎng)球的水平射程為聯(lián)立解得C正確；D．網(wǎng)球落地瞬間的豎直速度為則網(wǎng)球落地瞬間的速度大小為解得D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示的電路中，各電表均為理想電表，三個(gè)定值電阻的阻值均為，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左緩慢移動(dòng)時(shí)，電壓表電V、流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為。下列說(shuō)法正確的是（）A.電流表的示數(shù)均增大B.電流表示數(shù)增大、電流表示數(shù)減小C.的比值減小D.【答案】AD【解析】AB．由于兩電流表與滑動(dòng)變阻器均串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的滑片向左緩慢移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，由串反并同法可知，兩電流表的示數(shù)均增大，A正確，B錯(cuò)誤；C．由閉合電路的歐姆定律有得則即的比值保持不變，C錯(cuò)誤；D．由電路圖可知電流表測(cè)量的是總電流，而電流表測(cè)量的是定值電阻所在支路的電流，又所以D正確。故選AD。9.2024年7月21日，特魯姆普經(jīng)過(guò)16局大戰(zhàn)以11比5擊敗對(duì)手肖恩·墨菲，獲得2024年斯諾克上海大師賽冠軍。如圖所示，某次特魯姆普擊打白球撞擊靜止的綠球，白球、綠球和底袋在一條直線上，碰撞前瞬間白球的動(dòng)能為，碰撞后瞬間綠球的動(dòng)能為，碰撞時(shí)間極短。已知白球和綠球的質(zhì)量相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A.該碰撞為彈性碰撞 B.碰撞后瞬間白球的動(dòng)能為C.該碰撞損失的動(dòng)能為 D.碰后白球與綠球的速度比為【答案】CD【解析】AC．該碰撞損失的動(dòng)能為即該碰撞為非彈性碰撞，A錯(cuò)誤,C正確；B．根據(jù)動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系，可知碰前白球的動(dòng)量為碰后綠球的動(dòng)量為兩球碰撞的過(guò)程動(dòng)量守恒則有碰后白球的動(dòng)量為所以碰后白球的動(dòng)能為B錯(cuò)誤；D．兩球質(zhì)量相同，由公式可知，則碰后白球與綠球的速度之比為，D正確。故選CD。10.如圖所示，豎直面內(nèi)正方形區(qū)域abcd中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別為邊的中點(diǎn)，f為的中點(diǎn)。三個(gè)質(zhì)量相同的粒子1、2、3以相同的速度同時(shí)由點(diǎn)沿方向射入正方形區(qū)域，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，粒子1、2、3分別從三點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，忽略粒子的重力以及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子1、2、3在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為B.粒子1、2、3所帶的電荷量之比為C.粒子1、2、3經(jīng)過(guò)瞬間的豎直速度之比為D.電場(chǎng)力對(duì)粒子1、2、3做功之比為【答案】BD【解析】A．三個(gè)粒子在電場(chǎng)中均做類平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向的分運(yùn)動(dòng)均為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則由公式可知由題意可知粒子1、2、3的水平位移之比為則三個(gè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為故A錯(cuò)誤；B．三個(gè)粒子在豎直方向均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有整理得粒子1、2、3的豎直位移之比為則粒子1、2、3電荷量之比為故B正確；C．在豎直方向上有整理得則粒子1、2、3經(jīng)過(guò)瞬間的豎直速度之比為故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)力做的功為則電場(chǎng)力對(duì)粒子1、2、3做功之比為故D正確。故選BD三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)利用如圖所示的裝置完成了機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證，拉力傳感器固定在天花板上，用輕質(zhì)細(xì)線拴接一小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)完成了如下的操作：a.小球靜止時(shí)，拉力傳感器的示數(shù)為；b.將小球拉離至與豎直方向成角，且細(xì)線剛好伸直，由靜止釋放小球，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)拉力傳感器的示數(shù)為；c.改變夾角，重復(fù)步驟，記錄相對(duì)應(yīng)的拉力傳感器的示數(shù)。（1）若，忽略空氣阻力，小球的機(jī)械能守恒，則__________。（2）由于空氣阻力的影響，操作中，拉力傳感器的實(shí)際示數(shù)__________（填“大于”“等于”或“小于”）不考慮空氣阻力時(shí)的理論值。（3）利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取為縱軸，以為橫軸，將圖線擬合成一條直線，如果小球的機(jī)械能守恒，則圖像斜率的絕對(duì)值為_(kāi)_______（用表示）?！敬鸢浮浚?）2（2）小于（3）【解析】（1）小球靜止時(shí)，有小球由釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程，設(shè)小球擺動(dòng)的半徑為，若機(jī)械能守恒，則有小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得解得當(dāng)時(shí)（2）由于空氣阻力的影響，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)速度小于理論值，由可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)拉力傳感器的實(shí)際示數(shù)小于理論值。（3）由整理得若小球的機(jī)械能守恒，則圖像斜率的絕對(duì)值應(yīng)為。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路，測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路中定值電阻的阻值約為十幾歐姆，電阻箱的調(diào)節(jié)范圍為，兩電壓表的量程足夠且內(nèi)阻足夠大。實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作：（1）該小組的同學(xué)按照?qǐng)D1電路圖連接電路，圖2中部分電路已完成，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整___________。（2）將電阻箱的阻值置于最大位置，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使其逐漸減小，則電壓表的讀數(shù)逐漸增大，電壓表的讀數(shù)___________（填“逐漸減小”“不變”或“逐漸增大”），同時(shí)記錄多組電阻箱的阻值與相對(duì)應(yīng)的電壓表的讀數(shù)。（3）該小組的同學(xué)利用記錄的數(shù)據(jù)描繪了關(guān)于的函數(shù)圖像，如圖3所示，則定值電阻________。（4）通過(guò)討論，該小組的同學(xué)又作出了關(guān)于的函數(shù)圖像，如圖4所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)____，電源的內(nèi)阻為_(kāi)_________?！敬鸢浮浚?）（2）逐漸減?。?）12（4）61【解析】（1）根據(jù)電路圖，連線如下（2）由電路圖可知，電阻箱的阻值逐漸減小時(shí)，回路的總電流逐漸增大，則定值電阻兩端的電壓逐漸增大，電壓表的讀數(shù)逐漸增大；電源內(nèi)阻分得的電壓逐漸增大，則由閉合電路歐姆定律可知路端電壓即電壓表的讀數(shù)逐漸減小。（3）定值電阻和電阻箱串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知電流處處相等，則整理得當(dāng)時(shí)所以圖像在縱軸的截距為1.0，圖像的斜率為又由圖像可知解得（4）[1][2]由題圖1所示電路圖結(jié)合閉合電路歐姆定律得整理得結(jié)合圖4得解得圖線的斜率為由題圖4可知斜率的值為解得13.如圖所示的電路中，M為電動(dòng)機(jī)，電表均為理想電表，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別為；當(dāng)電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，此時(shí)電壓表的示數(shù)為，導(dǎo)線的電阻可忽略。求：（1）電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；（2）電動(dòng)機(jī)剛好正常工作時(shí)，電源的輸出功率；（3）電動(dòng)機(jī)剛好正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率（最后一問(wèn)結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）當(dāng)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為的電源接入電路時(shí)，由歐姆定律得代入數(shù)據(jù)解得定值電阻的阻值為由閉合電路歐姆定律得解得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為（2）當(dāng)電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為電源接入電路時(shí)，由歐姆定律可得電路中的電流解得電源的輸出功率為（3）電動(dòng)機(jī)剛好正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為解得電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的電功率為電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為則電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的效率為解得14.如圖所示，矩形虛線區(qū)域ABCD所在的空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，。矩形區(qū)域右側(cè)有一沿豎直方向固定的足夠長(zhǎng)接收屏，接收屏到的距離也為點(diǎn)為虛線的中點(diǎn)。比荷為的帶正電粒子從點(diǎn)沿水平方向射入電場(chǎng)，粒子的初速度大小為，粒子從邊射出后到達(dá)接收屏的位置到的距離為。已知沿水平方向，忽略粒子的重力。（1）求粒子從點(diǎn)到接收屏的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小以及粒子在矩形區(qū)域的偏移量；（3）不改變?nèi)肷潼c(diǎn)的位置，改變粒子的入射速度大小和方向，結(jié)果粒子剛好從點(diǎn)沿與平行的方向離開(kāi)矩形區(qū)域，求粒子的入射速度大小以及速度與水平方向夾角的正切值?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）分析可知粒子在矩形區(qū)域中做類平拋運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)矩形區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于粒子在水平方向不受外力的作用，則粒子在水平方向始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，加速度為a，粒子離開(kāi)矩形區(qū)域瞬間的速度與水平方向的夾角為，由牛頓第二定律得粒子在矩形區(qū)域中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向有豎直方向的