高2024級(jí)高二上學(xué)期半期考試物理試題考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，答對(duì)得4分，答錯(cuò)得0分。）1．在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，很多偉大的物理學(xué)家對(duì)物理的發(fā)展都做出了杰出的貢獻(xiàn)。關(guān)于物理學(xué)史，下列敘述正確的是（）A．法拉第通過(guò)嚴(yán)格分析后，得到了法拉第電磁感應(yīng)定律B．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論告訴我們變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)C．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)得到了靜電力常量D．開普勒根據(jù)自己的觀測(cè)數(shù)據(jù)總結(jié)出了開普勒三定律2．以下關(guān)于矢量和標(biāo)量的說(shuō)法正確的是（）A．同一個(gè)物理量在一些情況下是矢量，在另一些情況下也可以是標(biāo)量B．電流有方向，故電流是矢量；功有正負(fù)，但功是標(biāo)量C．力、位移、磁感應(yīng)強(qiáng)度、加速度、電勢(shì)能都是矢量D．功率是標(biāo)量3．高中階段有許多物理量，它們總是通過(guò)某種方式進(jìn)行定義，其中有一類定義方法叫比值法，用比值法定義的物理量都有相同的特點(diǎn)：比值與相比的量無(wú)關(guān)。下列式子屬于比值法定義的是（）A． B． C． D．4．如圖所示，同種材料制成粗細(xì)均勻、半徑不同的圓柱形金屬絲甲、乙串聯(lián)后接入電路，閉合開關(guān)，測(cè)得兩金屬絲兩端的電壓相等。已知金屬絲甲的長(zhǎng)度為l，金屬絲乙的長(zhǎng)度為4l，甲、乙兩金屬絲單位體積內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)相同。下列說(shuō)法中正確的是（）A．甲、乙兩金屬絲的電阻之比為4∶1B．甲、乙兩金屬絲內(nèi)的半徑之比為1∶4C．甲、乙兩金屬絲的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為1∶4D．甲、乙兩金屬絲內(nèi)電子定向移動(dòng)的速率之比為4∶15．冬天脫毛衣會(huì)有“噼啪”聲的現(xiàn)象是一種很常見的靜電現(xiàn)象，它是由物體之間的摩擦或接觸而產(chǎn)生的電荷所導(dǎo)致的。假設(shè)A和B是兩個(gè)不帶電物體，它們互相摩擦后A帶正電荷，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．摩擦的過(guò)程中正電荷從B轉(zhuǎn)移到AB．摩擦的過(guò)程中電子從A轉(zhuǎn)移到BC．B在摩擦后一定帶負(fù)電D．A在摩擦過(guò)程中失去了電子6．如圖所示為等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，虛線是電場(chǎng)線，實(shí)線是某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的軌跡。是同一虛線上的兩個(gè)點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，則下列判斷正確的是（）粒子帶正電 粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度逐漸增大粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度一直增大 若粒子的初速度為0，則粒子沿曲線運(yùn)動(dòng)7．如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶電的塵埃僅在靜電力作用下向集塵板遷移并沉積的軌跡，、兩點(diǎn)是軌跡與電場(chǎng)線的交點(diǎn)，不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電荷量變化，以下說(shuō)法正確的是（）A．塵埃在點(diǎn)的加速度大于在點(diǎn)的加速度B．塵埃帶正電C．塵埃由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，速度先減小后增加D．塵埃由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，電勢(shì)能先減少后增加二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每個(gè)小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，答對(duì)得6分，答對(duì)但不全得3分，答錯(cuò)得0分。）8．某電場(chǎng)沿x軸方向上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，以x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向?，F(xiàn)將一比荷為2C/kg的帶正電粒子從x=1m處由靜止釋放，粒子在僅受電場(chǎng)作用的情況下開始運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)中坐標(biāo)原點(diǎn)與處的電勢(shì)差為800VB．粒子釋放瞬間的加速度大小為C．粒子先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．粒子經(jīng)過(guò)處的速度大小為9．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r（），電表均視為理想電表。閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表的示數(shù)增大，在這一過(guò)程中電壓表示數(shù)的變化量的大小為，則A．通過(guò)R的電流增大，但增加量小于B．的大小不隨R的變化而變化C．電源的輸出功率一定增大了D．電源的效率降低了10．圖甲是靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進(jìn)入，從管口N排出，當(dāng)A、B兩端接直流高壓電源后，在電場(chǎng)作用下管道內(nèi)的空氣分子被電離為電子和正離子，粉塵會(huì)吸附電子向一側(cè)聚集，從而達(dá)到減少排放煙氣中粉塵的目的，圖乙是金屬絲與金屬管壁通電后形成的電場(chǎng)示意圖，a、b、c為同一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為，且ab=bc，下列說(shuō)法正確的是（）粉塵在吸附電子后向金屬絲側(cè)聚集 粉塵吸附電子后在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 粉塵吸附電子后在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題（本題共8空，每空2分，共16分）11．（6分）用如圖所示裝置探究影響平行板電容器電容大小的因素：(1)若靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度減小，那么平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差（填“增大”、“減小”或“不變”）。(2)保持平行板電容器電量Q和兩極板間的距離d不變，讓帶有絕緣手柄的B板向上移動(dòng)，如圖甲所示，靜電計(jì)指針偏角增大，說(shuō)明：在其他條件不變的情況下，平行板電容器的電容C隨正對(duì)面積S的減小而（填“增大”、“減小”或“不變”）。(3)如圖乙所示，在AB之間插入絕緣電介質(zhì)后，靜電計(jì)偏角將（選填“增大“、”減小“或”不變“）。12．（10分）某實(shí)驗(yàn)小組用電流表和電壓表測(cè)一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電池的電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器過(guò)程中造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻起保護(hù)作用。可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有：A．待測(cè)電池1個(gè)

B．電流表（）C．電壓表（）

D．定值電阻（阻值為）E.滑動(dòng)變阻器（）

F.滑動(dòng)變阻器（）G.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)且方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。（填字母代號(hào)）(2)實(shí)驗(yàn)小組由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示，由圖像可求得電源電動(dòng)勢(shì)為V，內(nèi)電阻為。（保留兩位有效數(shù)字）(3)該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路中，定值電阻所起的作用是。(4)某同學(xué)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析，其中正確的是______。（填選項(xiàng)前的字母）A．系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的B．系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的C．電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值D．內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)值四、解答題（本題共3小題，13題10分，14題12分，13題16分，共38分。答題過(guò)程要求寫出必要的文字?jǐn)⑹?。?3．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V、內(nèi)阻r=3、電阻，，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為6，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，求：(1)電源最大輸出功率P及對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器的阻值大小。(2)消耗的功率最大值。14．如圖所示，光滑絕緣豎直圓環(huán)軌道，O為圓心，半徑為R=0.5m，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，在最低點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷A，B點(diǎn)恰能靜止一質(zhì)量為m=0.9kg、電荷量為的帶正電小球，現(xiàn)將點(diǎn)電荷A的電荷量增加為原來(lái)的兩倍，小球沿圓環(huán)軌道向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)的速度為m/s，取g=10m/s2，靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：(1)開始時(shí)點(diǎn)電荷A的帶電荷量Q并判斷電性；(2)小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；(3)點(diǎn)電荷A的電荷量增加為原來(lái)的兩倍后，B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。（結(jié)果可以用根號(hào)表示）15．如圖所示，有一絕緣水平面，AB段光滑不計(jì)摩擦力、BE粗糙且滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75。水平面上方有兩個(gè)邊長(zhǎng)d=0.2m的正方形區(qū)域I、Ⅱ，其中區(qū)域I中存在水平向右的大小E1=7.5N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)、區(qū)域Ⅱ中存在豎直向上的大小E2=150N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.3kg的滑塊，以v0=0m/s的初速度從區(qū)域I邊界上的A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，滑塊從區(qū)域II邊界上的D點(diǎn)離開電場(chǎng)（D點(diǎn)未畫出），滑塊的電荷量q=+0.1C，重力加速度取g=10m/s2。問(wèn)：(1)滑塊進(jìn)入?yún)^(qū)域II時(shí)的速度是多少？(2)D點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離、豎直距離分別為多少？(3)若僅改變區(qū)域Ⅱ中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，要使滑塊從區(qū)域Ⅱ中的右邊界離開電場(chǎng)，則區(qū)域Ⅱ中電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的取值范圍應(yīng)為多少？

題號(hào)12345678910答案BDDDABCBDBDBC11．(1)減小(2)減小(3)減小【詳解】（1）若靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度減小，則平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差減小。（2）靜電計(jì)指針偏角增大，說(shuō)明平行板電容器兩端的電壓增大，根據(jù)電容可知，平行板電容器電量Q不變，電勢(shì)差U增大，電容器的電容減小，即在其他條件不變的情況下，平行板電容器的電容C隨正對(duì)面積S的減小而減小。（3）根據(jù)電容可知，其他條件不變，在兩極板間插入電介質(zhì)，則增大，電容C增大，結(jié)合可知，電荷量Q不變，電容C增大，則電勢(shì)差U減小，故靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度減小。12．(1)E(2)2.80.79(3)增大等效電阻，使得調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表示數(shù)變化比較明顯，減少誤差(4)AC【詳解】（1）為便于調(diào)節(jié)，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的E。（2）[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得根據(jù)作出的圖像可得電源電動(dòng)勢(shì)為圖像的斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻為（3）定值電阻所起的作用是增大等效電阻，使得調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表示數(shù)變化比較明顯，減少誤差。（4）AB．根據(jù)電路圖，電壓表的讀數(shù)是路端電壓值，而電流表的讀數(shù)不是通過(guò)電源的電流，電流表的讀數(shù)與通過(guò)電壓表的電流之和等于通過(guò)電源的電流，所以產(chǎn)生誤差的原因是電壓表的分流作用引起的，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．此實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。13．(1)3W，(2)1W（1）閉合開關(guān)S，R2與R3串聯(lián)，然后與R1并聯(lián)，則外電阻為……1分當(dāng)時(shí)，可解得……1分電源最大輸出功率為……2分（2）令R3的阻值為R時(shí)，R3消耗的功率最大值，由上可得……1分總電流為……1分通過(guò)R3的電流為……1分R3消耗的功率……1分聯(lián)立可得……1分當(dāng)時(shí)，輸出功率最大，即時(shí)，R3輸出的最大功率為……1分14．(1)，正電(2)10m/s2，方向豎直向上(3)【詳解】（1）小球在B點(diǎn)靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，可知庫(kù)侖力應(yīng)為斥力，故A帶正電。兩者之間的庫(kù)侖力大小為……1分豎直方向上根據(jù)平衡條件有……1分聯(lián)立以上兩式解得……2分（2）將點(diǎn)電荷A的電荷量增加為原來(lái)的兩倍，兩點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力增大至原來(lái)的兩倍，小球在水平方向上仍受力平衡，設(shè)小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有……2分解得，方向豎直向上?！?分（3）對(duì)帶電小球從B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有……2分解得……2分15．(1)vB=1m/s(2)豎直距離yBD=0.2m，水平距離xBD=0.1m(3)20N/C<E≤60N/C【詳解】（1）滑塊在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)滑塊的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可得……2分設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到兩電場(chǎng)區(qū)域的交界點(diǎn)B的速度為vB，則……1分聯(lián)立解得vB=1m/s……1分（2）滑塊在區(qū)域Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎著向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：……1分解得a2=40m/s2假設(shè)滑塊從區(qū)域Ⅱ的上邊界離開電場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得，滑塊在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則x1=vBt0……1分在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則……1分聯(lián)立解得=0.2m因此假設(shè)成立；B、D兩點(diǎn)之間的豎直距離yBD=d=0.2m……1分B、D