高二物理期中模拟卷（北京专用，人教版2019必修第三册第9～12章）-学易金卷：2024-2025学年高中上学期期中模拟考试

2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 3．测试范围：第9~12章，人教版2019必修第三册（19题有动量）。 4．难度系数：0.6 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~12题只有一项符合题目要求。第13~14题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A．电场强度 B．电动势 C．电阻 D．电流 2．取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使它们彼此接触。A、B下方均连有两片金属箔片。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，下列判断正确的是（　　） A．仅有A下方的金属箔片张开 B．仅有B下方的金属箔片张开 C．导体A和B带等量异种电荷 D．导体A带正电、导体B带负电 3．铅蓄电池的电动势为2V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　） A．铅蓄电池每秒能把2J的化学能转变为电能 B．电路中每通过1C电量，铅蓄电池对外输出的电能为2J C．电路中每通过1C电量，铅蓄电池内部非静电力做功为2J D．该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱 4．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（　　） A．a点场强大于b点场强 B．该粒子带负电荷 C．该粒子在b点的电势能小于在c点的电势能 D．该粒子由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化 5．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（   ） A．对应P点，小灯泡的电阻为R = B．对应P点，小灯泡的电阻为R = C．对应P点，小灯泡的功率为图中三角形POQ所围面积大小 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小 6．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，且有r > R1，导线电阻不计，电流表为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（  ） A．电流表的示数一定变大 B．电源的输出功率一定变大 C．变阻器的功率一定先变大后变小 D．电容器C的电量一定先变大后变小 7．如图，是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体与（    ） A．电阻率之比为 B．电阻之比为 C．串联在电路中，两端的电压之比为 D．串联在电路中，自由电子定向移动的速率之比为 8．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电场是孤立点电荷形成的电场 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功 D．电子在A点的动能小于在B点的动能 9．一只毫安表的内阻，满偏电流，现将它改装成电流、电压表，如图所示：接0、1接线柱，为电流表，量程为0~0.6A；接0、2接线柱，为电压表，量程为0~3V。则、的阻值约为（　　） A．，2.5kΩ B．， C．，2.5kΩ D．， 10．如图所示，甲图中直线I为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某电阻R的U-I图像。现用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。下列说法中不正确的是（　　） A．电阻R的阻值为1Ω B．电源的内阻为0.5Ω C．乙图所示电路中，电阻R的热功率为4W D．乙图所示电路中，电源的工作效率为60% 11．如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度v 从M点竖直向上抛出，在小球从M 点运动至与抛出点等高的位置N点（图中未画出）的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球运动到最高点时的速度为零 B．小球在M 点和N 点的动能相等 C．小球上升过程和下降过程水平方向位移相同 D．小球上升过程和下降过程速度的变化量相同 12．如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势、容量 14.4V、5200mA·h 额定电压 14.4V 额定功率 69W 充电座 额定功率 28W 额定输出电压 20V 额定输出电流 1.2A A．主机电池充电完毕储存的电能约为5200J B．主机以额定功率工作的时间约为2h C．充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为28J D．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J 13．（多选）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，整个装置连同电路以角速度绕轴转动时（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．电压表的示数随角速度的减小而增大 C．弹簧的伸长量为 D．电压表表盘上各刻度对应角速度的值不是均匀的 14．（多选）电容器在生产生活中有广泛的应用。用如图甲所示的电路给电容器充电，其中C表示电容器的电容，R表示电阻的阻值，E表示电源的电动势（电源内阻可忽略）。改变电路中元件的参数对同一电容器进行三次充电，三次充电对应的电容器电荷量q随时间t变化的图像分别如图乙中①②③所示。第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．①②两条曲线不同是E的不同造成的 B．②③两条曲线不同是R的不同造成的 C．改变R或者改变E，电容器两端的电压随电荷量变化的u-q图像都如图丙所示 D．类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，由图丙所示u-q图像可求得电容器两极间电压为U时电容器所储存的电能 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，每题9分，共18分。 15．在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率 (1)先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，欧姆挡共有“1”“10”“100”“1k”四个挡。实验主要操作步骤有如下三步： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在 （“左”“右”）侧0刻度线； ②把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到 挡； ③在一系列正确操作后表针指在如图中虚线②的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω； (2)用20分度游标卡尺测量电阻丝的直径，测量结果如图所示为 mm。 (3)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，有下列器材： A．电流表（量程，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（，额定电流2A）     D．滑动变阻器（，额定电流1A） 为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 。图中“a”“b”“c”三条连线，错误的是 ，导致的问题是 。 (4)关于上述实验，下列说法正确的是________。 A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．只考虑电表内阻引起的误差，测量电路应该采用电流表内接法 D．因为电阻率受温度影响，实验时要控制实验时间，避免电阻丝温度升高过多 16．某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。( ) (2)根据作出的 U-I 图像得出该电 池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实 线表示 U与I1的关系，虚线表示 U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A．B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，电动机内的线圈电阻。求： （1）通过电源的电流I； （2）电源消耗的总功率； （3）电动机正常工作时的机械功率。 18．如图所示是一个示波管工作原理示意图。电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，板长为L。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度不计。求： （1）电子进入偏转电场时速度的大小v； （2）电子在偏转电场中运动的时间t； （3）电子在通过偏转电场的过程中速度变化的大小∆v。 19．物理思想方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。其中类比法、等效法、比值定义法、模型建构等都是常用的物理思想与方法。 （1）万有引力和库仑力有类似的规律，已知引力常量为，类比静电场中电场强度的定义，写出一个质量为的质点，在与之相距处的引力场强度的表达式； （2）如图所示，氢原子的核外只有一个电子，电子在距离原子核为的圆轨道上做匀速圆周运动，已知电子的电荷量为，质量为，静电力常量为。该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”。求电子绕核运动的等效电流； （3）篮球撞到墙面会对墙面产生力的作用，电子打到物体表面也会产生力的作用。在阴极射线管中，阴极不断放出电子，电子在电压为的加速电场中由静止开始加速，形成等效电流为，横截面积为的电子束。电子束打到荧光屏上被荧光屏吸收速度变为0。若电子的电荷量为、质量为，求电子束垂直打到荧光屏上产生的压强。 20．金属导体的两端加上恒定电压，导体内部会形成由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，它的基本性质与静电场相同。金属中的自由电子除了做无规则热运动外，还要在电场力的作用下定向移动，从而形成电流，所以金属导体的电流跟自由电子定向移动的速率有关。这些获得附加定向运动速度的电子不可避免的会与晶格上的正离子频繁地发生碰撞，这些碰撞的宏观表现可以用“电阻”衡量。为了从微观的角度研究电流和电阻，我们设某一金属导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。 （1）在该金属导体中，若自由电子定向移动的平均速率为v，试推导电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系。 （2）经典统计理论认为：没有电场时，金属导体中的自由电子都以很大的速度做无规则热运动，自由电子沿导线方向的速度平均值为零。在导体两端加电压之后，该段导体内的电场可视为匀强电场，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向加速运动。在定向加速运动过程中自由电子与导体内的金属离子不断碰撞，碰撞后电子的速度发生改变，沿各方向速度均可出现，因此可以认为这些自由电子沿导线方向的平均速度又变为零。能量的转移引起晶格振动加剧，金属温度升高。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化，这就是电阻形成的原因。 如图所示，截取长度为L的金属导体，两端所加电压为U，平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t0。试求： a.单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度； b.请利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率。 （各小题的结果用题目叙述中出现的物理量符号表示） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 3．测试范围：第9~12章，人教版2019必修第三册（19题有动量）。 4．难度系数：0.6 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~12题只有一项符合题目要求。第13~14题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A．电场强度 B．电动势 C．电阻 D．电流 2．取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使它们彼此接触。A、B下方均连有两片金属箔片。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，下列判断正确的是（　　） A．仅有A下方的金属箔片张开 B．仅有B下方的金属箔片张开 C．导体A和B带等量异种电荷 D．导体A带正电、导体B带负电 3．铅蓄电池的电动势为2V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　） A．铅蓄电池每秒能把2J的化学能转变为电能 B．电路中每通过1C电量，铅蓄电池对外输出的电能为2J C．电路中每通过1C电量，铅蓄电池内部非静电力做功为2J D．该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱 4．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（　　） A．a点场强大于b点场强 B．该粒子带负电荷 C．该粒子在b点的电势能小于在c点的电势能 D．该粒子由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化 5．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（   ） A．对应P点，小灯泡的电阻为R = B．对应P点，小灯泡的电阻为R = C．对应P点，小灯泡的功率为图中三角形POQ所围面积大小 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小 6．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，且有r > R1，导线电阻不计，电流表为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（  ） A．电流表的示数一定变大 B．电源的输出功率一定变大 C．变阻器的功率一定先变大后变小 D．电容器C的电量一定先变大后变小 7．如图，是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体与（    ） A．电阻率之比为 B．电阻之比为 C．串联在电路中，两端的电压之比为 D．串联在电路中，自由电子定向移动的速率之比为 8．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电场是孤立点电荷形成的电场 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功 D．电子在A点的动能小于在B点的动能 9．一只毫安表的内阻，满偏电流，现将它改装成电流、电压表，如图所示：接0、1接线柱，为电流表，量程为0~0.6A；接0、2接线柱，为电压表，量程为0~3V。则、的阻值约为（　　） A．，2.5kΩ B．， C．，2.5kΩ D．， 10．如图所示，甲图中直线I为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某电阻R的U-I图像。现用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。下列说法中不正确的是（　　） A．电阻R的阻值为1Ω B．电源的内阻为0.5Ω C．乙图所示电路中，电阻R的热功率为4W D．乙图所示电路中，电源的工作效率为60% 11．如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度v 从M点竖直向上抛出，在小球从M 点运动至与抛出点等高的位置N点（图中未画出）的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球运动到最高点时的速度为零 B．小球在M 点和N 点的动能相等 C．小球上升过程和下降过程水平方向位移相同 D．小球上升过程和下降过程速度的变化量相同 12．如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势、容量 14.4V、5200mA·h 额定电压 14.4V 额定功率 69W 充电座 额定功率 28W 额定输出电压 20V 额定输出电流 1.2A A．主机电池充电完毕储存的电能约为5200J B．主机以额定功率工作的时间约为2h C．充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为28J D．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J 13．（多选）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，整个装置连同电路以角速度绕轴转动时（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．电压表的示数随角速度的减小而增大 C．弹簧的伸长量为 D．电压表表盘上各刻度对应角速度的值不是均匀的 14．（多选）电容器在生产生活中有广泛的应用。用如图甲所示的电路给电容器充电，其中C表示电容器的电容，R表示电阻的阻值，E表示电源的电动势（电源内阻可忽略）。改变电路中元件的参数对同一电容器进行三次充电，三次充电对应的电容器电荷量q随时间t变化的图像分别如图乙中①②③所示。第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．①②两条曲线不同是E的不同造成的 B．②③两条曲线不同是R的不同造成的 C．改变R或者改变E，电容器两端的电压随电荷量变化的u-q图像都如图丙所示 D．类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，由图丙所示u-q图像可求得电容器两极间电压为U时电容器所储存的电能 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，每题9分，共18分。 15．在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率 (1)先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，欧姆挡共有“1”“10”“100”“1k”四个挡。实验主要操作步骤有如下三步： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在 （“左”“右”）侧0刻度线； ②把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到 挡； ③在一系列正确操作后表针指在如图中虚线②的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω； (2)用20分度游标卡尺测量电阻丝的直径，测量结果如图所示为 mm。 (3)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，有下列器材： A．电流表（量程，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（，额定电流2A）     D．滑动变阻器（，额定电流1A） 为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 。图中“a”“b”“c”三条连线，错误的是 ，导致的问题是 。 (4)关于上述实验，下列说法正确的是________。 A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．只考虑电表内阻引起的误差，测量电路应该采用电流表内接法 D．因为电阻率受温度影响，实验时要控制实验时间，避免电阻丝温度升高过多 16．某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。( ) (2)根据作出的 U-I 图像得出该电 池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实 线表示 U与I1的关系，虚线表示 U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A． B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，电动机内的线圈电阻。求： （1）通过电源的电流I； （2）电源消耗的总功率； （3）电动机正常工作时的机械功率。 18．如图所示是一个示波管工作原理示意图。电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，板长为L。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度不计。求： （1）电子进入偏转电场时速度的大小v； （2）电子在偏转电场中运动的时间t； （3）电子在通过偏转电场的过程中速度变化的大小∆v。 19．物理思想方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。其中类比法、等效法、比值定义法、模型建构等都是常用的物理思想与方法。 （1）万有引力和库仑力有类似的规律，已知引力常量为，类比静电场中电场强度的定义，写出一个质量为的质点，在与之相距处的引力场强度的表达式； （2）如图所示，氢原子的核外只有一个电子，电子在距离原子核为的圆轨道上做匀速圆周运动，已知电子的电荷量为，质量为，静电力常量为。该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”。求电子绕核运动的等效电流； （3）篮球撞到墙面会对墙面产生力的作用，电子打到物体表面也会产生力的作用。在阴极射线管中，阴极不断放出电子，电子在电压为的加速电场中由静止开始加速，形成等效电流为，横截面积为的电子束。电子束打到荧光屏上被荧光屏吸收速度变为0。若电子的电荷量为、质量为，求电子束垂直打到荧光屏上产生的压强。 20．金属导体的两端加上恒定电压，导体内部会形成由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，它的基本性质与静电场相同。金属中的自由电子除了做无规则热运动外，还要在电场力的作用下定向移动，从而形成电流，所以金属导体的电流跟自由电子定向移动的速率有关。这些获得附加定向运动速度的电子不可避免的会与晶格上的正离子频繁地发生碰撞，这些碰撞的宏观表现可以用“电阻”衡量。为了从微观的角度研究电流和电阻，我们设某一金属导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。 （1）在该金属导体中，若自由电子定向移动的平均速率为v，试推导电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系。 （2）经典统计理论认为：没有电场时，金属导体中的自由电子都以很大的速度做无规则热运动，自由电子沿导线方向的速度平均值为零。在导体两端加电压之后，该段导体内的电场可视为匀强电场，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向加速运动。在定向加速运动过程中自由电子与导体内的金属离子不断碰撞，碰撞后电子的速度发生改变，沿各方向速度均可出现，因此可以认为这些自由电子沿导线方向的平均速度又变为零。能量的转移引起晶格振动加剧，金属温度升高。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化，这就是电阻形成的原因。 如图所示，截取长度为L的金属导体，两端所加电压为U，平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t0。试求： a.单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度； b.请利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率。 （各小题的结果用题目叙述中出现的物理量符号表示） 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第9页（共10页） 试题 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 3．测试范围：第9~12章，人教版2019必修第三册（19题有动量）。 4．难度系数：0.6 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~12题只有一项符合题目要求。第13~14题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A．电场强度 B．电动势 C．电阻 D．电流 【答案】B 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比、欧姆定律的内容、表达式及简单应用、电阻定律的内容及表达式 【详解】A．电场强度表示电场强度和电势差之间的关系，不属于比值定义法，A错误； B．电动势中E是由电源本身的性质决定的，与非静电力做功无关，属于比值定义法，B正确； C．电阻中，电阻率、长度以及导体横截面积对电阻有影响，是电阻的决定式，不属于比值定义法，C错误； D．电流为欧姆定律的表达式，电流与电压成正比，与电阻成反比，不属于比值定义法，D错误。 故选B。 2．取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使它们彼此接触。A、B下方均连有两片金属箔片。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，下列判断正确的是（　　） A．仅有A下方的金属箔片张开 B．仅有B下方的金属箔片张开 C．导体A和B带等量异种电荷 D．导体A带正电、导体B带负电 【答案】C 【知识点】电量、电荷守恒定律、感应起电与验电器 【详解】把带正电荷的带电体C移近导体A，则导体A外端由于静电感应带负电荷，导体B外端由于静电感应带正电荷，即导体A和导体B下方的金属箔片均张开，根据电荷守恒定律可知，导体A和导体B的带电量是相等的。 故选C。 3．铅蓄电池的电动势为2V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　） A．铅蓄电池每秒能把2J的化学能转变为电能 B．电路中每通过1C电量，铅蓄电池对外输出的电能为2J C．电路中每通过1C电量，铅蓄电池内部非静电力做功为2J D．该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5V的干电池弱 【答案】C 【知识点】电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比 【详解】ABC．电动势是描述电源把其它形式的能转化成电能本领大小的物理量，由于铅蓄电池的电动势为2V，则电路中每通过1C电量时，铅蓄电池内部非静电力做功 即电路中每通过1C电量时，铅蓄电池将2J的化学能转化成电能，但由于内阻不为零，所以铅蓄电池对外输出的电能小于2J，故AB错误，C正确； D．电动势反应电源将其它形式的能转化成电能的本领，因此铅蓄电池把其它形式能转化成电能的本领比一节干电池（电动势是1.5V）的本领强，故D错误。 故选C。 4．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点，下列说法正确的是（　　） A．a点场强大于b点场强 B．该粒子带负电荷 C．该粒子在b点的电势能小于在c点的电势能 D．该粒子由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化 【答案】A 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、根据带电粒子的运动轨迹判断其运动、受力、电势高低和能量转化情况 【详解】A．根据点电荷场强公式 可知a点场强大于b点场强。故A正确； B．由该粒子的轨迹，可判断它所受电场力为斥力，可知带正电荷。故B错误； C．该粒子从b点运动到c点过程，电场力做正功，电势能减小。则粒子在b点的电势能大于在c点的电势能。故C错误； D．由图可知，a点到b点的平均场强大于由b点到c点的平均场强，根据 可知 即该粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化。故D错误。 故选A。 5．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（   ） A．对应P点，小灯泡的电阻为R = B．对应P点，小灯泡的电阻为R = C．对应P点，小灯泡的功率为图中三角形POQ所围面积大小 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小 【答案】D 【知识点】非线性元件的伏安特性曲线 【详解】AB．由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻 R = AB错误； CD．因功率P = UI，所以图像中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，C错误、D正确。 故选D。 6．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，且有r > R1，导线电阻不计，电流表为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（  ） A．电流表的示数一定变大 B．电源的输出功率一定变大 C．变阻器的功率一定先变大后变小 D．电容器C的电量一定先变大后变小 【答案】A 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】A．由图可知，滑动变阻器由a向b缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，根据“串反并同”法可知电流表的示数增大，故A正确； B．电源的输出功率 电流增大，则输出功率减小，故B错误； C．将R1看作电源内阻，当时，变阻器的功率最大，，R2未知，无法判断变阻器功率变化，故C错误； D．电容器的电容由电容器的构造决定的，电容器的电容不变；电容器两端的电压 由于电流增大，则电压一直减小，则电量一直减小，故D错误。 故选A。 7．如图，是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体与（    ） A．电阻率之比为 B．电阻之比为 C．串联在电路中，两端的电压之比为 D．串联在电路中，自由电子定向移动的速率之比为 【答案】C 【知识点】电流的微观表达式及其应用、欧姆定律的内容、表达式及简单应用、电阻定律的内容及表达式 【详解】A．电阻率由金属本身决定，则两个导体与电阻率之比为，故A错误； B．设正方形的边长为，厚度为，根据电阻定律可知 两个导体的电阻之比为 故B错误； C．两导体串联在电路中，通过的电流相等，根据欧姆定律可知，两电阻两端的电压之比为，故C正确； D．因两段导体串联，通过的电流相等，根据电流的微观表达式 可知自由电子在与中的定向移动速率之比为 故D错误。 故选C。 8．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能随其坐标x变化的关系如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电场是孤立点电荷形成的电场 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功 D．电子在A点的动能小于在B点的动能 【答案】C 【知识点】Ep-x图像 【详解】AB．根据 电势能随距离均匀变化，则电场强度不变，该电场不是孤立点电荷形成的电场，AB错误； C．电场力做功等于电势能的减少量，则电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功为 C正确； D．根据能量守恒，电势能增大，动能减小，D错误。 故选C。 9．一只毫安表的内阻，满偏电流，现将它改装成电流、电压表，如图所示：接0、1接线柱，为电流表，量程为0~0.6A；接0、2接线柱，为电压表，量程为0~3V。则、的阻值约为（　　） A．，2.5kΩ B．， C．，2.5kΩ D．， 【答案】B 【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表 【详解】依题意，接0、1接线柱，为电流表，量程为0~0.6A，则有 解得 接0、2接线柱，为电压表，量程为0~3V，则有 解得 故选B。 10．如图所示，甲图中直线I为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某电阻R的U-I图像。现用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。下列说法中不正确的是（　　） A．电阻R的阻值为1Ω B．电源的内阻为0.5Ω C．乙图所示电路中，电阻R的热功率为4W D．乙图所示电路中，电源的工作效率为60% 【答案】D 【知识点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用、焦耳定律的内容和含义、由闭合电路欧姆定律计算电源的电动势和内阻、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．电阻R的阻值为 故A正确； B．由图甲可知电源电动势，内阻为 故B正确； C．乙图所示电路中，电阻R的热功率为 故C正确； D．乙图所示电路中，电源的工作效率 故D错误。 故选D。 11．如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度v 从M点竖直向上抛出，在小球从M 点运动至与抛出点等高的位置N点（图中未画出）的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球运动到最高点时的速度为零 B．小球在M 点和N 点的动能相等 C．小球上升过程和下降过程水平方向位移相同 D．小球上升过程和下降过程速度的变化量相同 【答案】D 【知识点】计算物体的动量及动量的变化、带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动 【详解】A．小球运动到最高点时，竖直方向的分速度减为零，而由于受到水平方向电场力的作用，因此小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，则小球在最高点时的竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故A错误； B．小球从M点到N点，重力做功为零，但电场力对小球做正功，因此合外力做功不为零，小球的动能增加，即小球在M 点的动能小于在N 点的动能，故B错误； C．根据竖直上抛的对称性可知，小球上升和下降的时间相同，设上升和下降的时间均为，小球水平方向的加速度为，由于小球水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，则上升过程的水平位移 下降过程的水平位移 可得 故C错误； D．上升过程竖直方向小球速度的变化量 水平方向速度的变化量 该过程速度的变化量 下降过程竖直方向小球速度的变化量 水平方向速度的变化量 该过程速度的变化量 可知上升和下降过程中速度的变化量相同，故D正确。 故选D。 12．如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势、容量 14.4V、5200mA·h 额定电压 14.4V 额定功率 69W 充电座 额定功率 28W 额定输出电压 20V 额定输出电流 1.2A A．主机电池充电完毕储存的电能约为5200J B．主机以额定功率工作的时间约为2h C．充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为28J D．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J 【答案】D 【知识点】其他非纯电阻元件、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．根据电能公式 故A错误； B．根据 可知 故B错误； C．根据 故充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为24J，故C错误； D．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能为 故D正确。 故选D。 13．（多选）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，整个装置连同电路以角速度绕轴转动时（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．电压表的示数随角速度的减小而增大 C．弹簧的伸长量为 D．电压表表盘上各刻度对应角速度的值不是均匀的 【答案】CD 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】A．系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故A错误； BC．设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得 kx=mω2（l+x） 解得 角速度减小，则伸长量减小，与电压表并联部分电阻减小，根据 可知，电压表的示数减小，故B错误C正确； D．输出电压 整理得 电压表表盘上各刻度对应角速度的值不是均匀的，故D正确。 故选CD。 14．（多选）电容器在生产生活中有广泛的应用。用如图甲所示的电路给电容器充电，其中C表示电容器的电容，R表示电阻的阻值，E表示电源的电动势（电源内阻可忽略）。改变电路中元件的参数对同一电容器进行三次充电，三次充电对应的电容器电荷量q随时间t变化的图像分别如图乙中①②③所示。第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．①②两条曲线不同是E的不同造成的 B．②③两条曲线不同是R的不同造成的 C．改变R或者改变E，电容器两端的电压随电荷量变化的u-q图像都如图丙所示 D．类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，由图丙所示u-q图像可求得电容器两极间电压为U时电容器所储存的电能 【答案】CD 【知识点】电容器的储能 【详解】A. 根据 ，①②两次的q相同，表明这两次充电的电源相同，第①次的斜率大，表示充电的电流大，电阻的阻值小，所以①②两条曲线不同是R的不同造成的，A错误； B. 根据，②③两次的电量不同，表明电源不同，所以②③两条曲线不同是E的不同造成的，B错误； C. 根据 可知，改变R或者改变E，不能改变电容C，所以电容器两端的电压随电荷量变化的u-q图像的斜率不变，图像如图丙所示，C正确； D. 类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，则电容器两极间电压为U时电容器所储存的电能等于图像的面积 解得，D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，每题9分，共18分。 15．在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率 (1)先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，欧姆挡共有“1”“10”“100”“1k”四个挡。实验主要操作步骤有如下三步： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的欧姆挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在 （“左”“右”）侧0刻度线； ②把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到 挡； ③在一系列正确操作后表针指在如图中虚线②的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω； (2)用20分度游标卡尺测量电阻丝的直径，测量结果如图所示为 mm。 (3)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，有下列器材： A．电流表（量程，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（，额定电流2A）     D．滑动变阻器（，额定电流1A） 为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 。图中“a”、“b”、“c”三条连线，错误的是 ，导致的问题是 。 (4)关于上述实验，下列说法正确的是________。 A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．只考虑电表内阻引起的误差，测量电路应该采用电流表内接法 D．因为电阻率受温度影响，实验时要控制实验时间，避免电阻丝温度升高过多 【答案】(1) 右 8 (2)0.50 (3) C a 电阻测量值偏大 (4)BD 【知识点】游标卡尺的使用与读数、测量电阻丝电阻率的实验原理和器材、测量电阻丝电阻率的数据处理方法、多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数 【详解】（1）[1] 因为右侧0刻度线为欧姆挡的0刻度线，故调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线； [2] 表针指在如图中虚线①的位置，指针偏转角度过大，应换较小的欧姆挡，为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到挡； [3] 表针指在如图中虚线②的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值 （2）电阻丝的直径 （3）[1] 为减小误差，且金属丝两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应采用分压式接法，且选阻值较小的。 故选C。 [2] 金属电阻丝阻值约为，故应采用电流表外接法，图中“a”、“b”、“c”三条连线，错误的是a。 [3] 因图示接法为电流表内接法，电压测量值偏大，由 可知，导致的问题是电阻测量值偏大。 （4）A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误； B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确； C．只考虑电表内阻引起的误差，测量电路应该采用电流表外接法，故C错误； D．因为电阻率受温度影响，实验时要控制实验时间，避免电阻丝温度升高过多，故D正确。 故选BD。 16．某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。 (2)根据作出的 U-I 图像得出该电池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实线表示 U与I1的关系，虚线表示U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A． B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 【答案】(1) (2) 0.77 (3)A (4) 小于 小于 【知识点】测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理、测量电源电动势和内阻的注意事项和误差分析、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】（1）描点画图，让更多的点在直线上，偏离太多的点舍去，如图 （2）[1][2]图像中纵轴截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，所以有 （3）根据 且 有 根据 可知，短路电流不变。 故选A。 （4）对于甲，为能量单位，即 电量为 对于乙，为电量的单位，即 能量为 所以电池的容量有甲小于乙，电池储存的能量甲小于乙。 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，电动机内的线圈电阻。求： （1）通过电源的电流I； （2）电源消耗的总功率； （3）电动机正常工作时的机械功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律 解得通过电源的电流为 （2）电源消耗的总功率为 （3）通过的电流为 通过电动机的电流为 电动机正常工作时的机械功率为 18．如图所示是一个示波管工作原理示意图。电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，板长为L。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度不计。求： （1）电子进入偏转电场时速度的大小v； （2）电子在偏转电场中运动的时间t； （3）电子在通过偏转电场的过程中速度变化的大小∆v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）电子经过加速电场，根据动能定理有 解得电子进入偏转电场时速度的大小为 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，则有 解得电子在偏转电场中运动的时间为 （3）电子沿电场力方向做匀加速直线运动，则有 解得 由于电子在偏转电场中水平方向做匀速运动，则电子在通过偏转电场的过程中速度变化的大小 19．物理思想方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。其中类比法、等效法、比值定义法、模型建构等都是常用的物理思想与方法。 （1）万有引力和库仑力有类似的规律，已知引力常量为，类比静电场中电场强度的定义，写出一个质量为的质点，在与之相距处的引力场强度的表达式； （2）如图所示，氢原子的核外只有一个电子，电子在距离原子核为的圆轨道上做匀速圆周运动，已知电子的电荷量为，质量为，静电力常量为。该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”。求电子绕核运动的等效电流； （3）篮球撞到墙面会对墙面产生力的作用，电子打到物体表面也会产生力的作用。在阴极射线管中，阴极不断放出电子，电子在电压为的加速电场中由静止开始加速，形成等效电流为，横截面积为的电子束。电子束打到荧光屏上被荧光屏吸收速度变为0。若电子的电荷量为、质量为，求电子束垂直打到荧光屏上产生的压强。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）质量为的小物体在相距质量为的质点（场源）距离为时受到的引力为 类比电场强度定义 得 （2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动的周期为，库仑力提供向心力，有 由 解得 （3）在电场中加速有 得 面积为的截面内内有个电子打在荧光屏上。由动量定理得 解得 20．金属导体的两端加上恒定电压，导体内部会形成由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，它的基本性质与静电场相同。金属中的自由电子除了做无规则热运动外，还要在电场力的作用下定向移动，从而形成电流，所以金属导体的电流跟自由电子定向移动的速率有关。这些获得附加定向运动速度的电子不可避免的会与晶格上的正离子频繁地发生碰撞，这些碰撞的宏观表现可以用“电阻”衡量。为了从微观的角度研究电流和电阻，我们设某一金属导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。 （1）在该金属导体中，若自由电子定向移动的平均速率为v，试推导电流I和自由电子定向移动平均速率v的关系。 （2）经典统计理论认为：没有电场时，金属导体中的自由电子都以很大的速度做无规则热运动，自由电子沿导线方向的速度平均值为零。在导体两端加电压之后，该段导体内的电场可视为匀强电场，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向加速运动。在定向加速运动过程中自由电子与导体内的金属离子不断碰撞，碰撞后电子的速度发生改变，沿各方向速度均可出现，因此可以认为这些自由电子沿导线方向的平均速度又变为零。能量的转移引起晶格振动加剧，金属温度升高。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化，这就是电阻形成的原因。 如图所示，截取长度为L的金属导体，两端所加电压为U，平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t0。试求： a.单个电子在电场力的作用下加速一次能够获得的最大速度； b.请利用电阻的比值定义式和金属导体的电阻定律推导该金属材料的电阻率。 （各小题的结果用题目叙述中出现的物理量符号表示） 【答案】（1）见解析；（2）a．；b． 【详解】（1）设t时间内通过截面电量 根据电流的定义式 （2）a．导线中的一个电子在电场力的作用下做匀加速直线运动，经过时间t0获得的定向运动的速率为 v=at0 根据牛顿第二定律得 联立，可得单个电子在电场力作用下加速一次能够获得的最大速度 b．自由电子在碰撞后定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t0，则满足 解得 由题意t0时间内通过导线横截面的电荷量为 电流为 又电阻为 整理得 根据 所以 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！23 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~12题只有一项符合题目要求。第13~14题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B C C A D A C C B D D D CD CD 二、实验题：本题共2小题，共18分 15．(1) ①右 （1分） ② （1分） ③ 8 （1分） (2)0.50 （1分） (3) ① C （1分） ② a （1分） ③电阻测量值偏大 （1分） (4)BD （2分） 16．(1) （1分） (2) 0.77 （1分） （1分） (3)A （2分） (4) 小于 （2分） 小于 （2分） 三、计算题：本题共4小题，共40分。 17．【答案】（1）；（3分） （2）；（2分） （3）（4分） 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律 解得通过电源的电流为 （3分） （2）电源消耗的总功率为 （2分） （3）通过的电流为 通过电动机的电流为 电动机正常工作时的机械功率为 （4分） 18．【答案】（1）；（3分） （2）；（3分） （3）（3分） 【详解】（1）电子经过加速电场，根据动能定理有 解得电子进入偏转电场时速度的大小为 （3分） （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，则有 解得电子在偏转电场中运动的时间为 （3分） （3）电子沿电场力方向做匀加速直线运动，则有 解得 由于电子在偏转电场中水平方向做匀速运动，则电子在通过偏转电场的过程中速度变化的大小 （3分） 19．【答案】（1）；（3分） （2）；（3分） （3）（4分） 【详解】（1）质量为的小物体在相距质量为的质点（场源）距离为时受到的引力为 类比电场强度定义 得 （3分） （2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动的周期为，库仑力提供向心力，有 由 解得 （3分） （3）在电场中加速有 得 （2分） 面积为的截面内内有个电子打在荧光屏上。由动量定理得 解得 （2分） 20．【答案】（1）见解析；（2分） （2）a．；（3分） b．（7分） 【详解】（1）设t时间内通过截面电量 根据电流的定义式 （2分） （2） a．导线中的一个电子在电场力的作用下做匀加速直线运动，经过时间t0获得的定向运动的速率为v=at0 根据牛顿第二定律得 联立，可得单个电子在电场力作用下加速一次能够获得的最大速度 （3分） b．自由电子在碰撞后定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t0，则满足 解得 （2分） 由题意t0时间内通过导线横截面的电荷量为 （2分） 电流为 又电阻为 整理得 （2分） 根据 所以 （1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 13 [A] [B] [C] [D] 14 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 二、实验题：本题共2小题，每题9分，共18分。 15．（1）①___________________②_______________________ ③_____________________（3分） （2）__________________（1分） （3）①___________________②_______________________ ③_____________________（3分） （4）__________________（2分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16． （1）（1分） （2）①___________________②______________________（2分） （3）__________________（2分） （4）①___________________②______________________（4分） 17．（9分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18．（9分） （1） （2） （3） 19．（10分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 20．（12分） （1） （2） a. b. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理 第 1 页（共 6 页） 物理 第 2 页（共 6 页） 物理 第 3 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025 学年高二物理上学期期中模拟卷 答题卡 第Ⅰ卷（请用 2B 铅笔填涂） 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 13 [A] [B] [C] [D] 14 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 二、实验题：本题共 2小题，每题 9分，共 18 分。 15．（1）①___________________②_______________________ ③_____________________（3分） （2）__________________（1分） （3）①___________________②_______________________ ③_____________________（3分） （4）__________________（2分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16． （1） （1 分） （2）①___________________②______________________（2 分） （3）__________________（2 分） （4）①___________________②______________________（4 分） 17．（9 分） （1） （2） （3） 18．（9分） （1） （2） （3） 19．（10 分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用 2B 铅 笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填 写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考 证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；填空题和解答题 必须用 0.5 mm 黑色签字笔答题，不得用铅笔 或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答， 超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 物理 第 4 页（共 6 页） 物理 第 5 页（共 6 页） 物理 第 6 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 20．（12 分） （1） （2） a. b. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 11 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷 答题卡 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 姓 名：__________________________ 准考证号： 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~12题只有一项符合题目要求。第13~14题有多项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、实验题：本题共2小题，每题9分，共18分。 15．（1）①___________________②_______________________③_____________________（3分） （2）__________________（1分） （3）①___________________②_______________________③_____________________（3分） （4）__________________（2分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16． （1）（1分） （2）①___________________②______________________（2分） （3）__________________（2分） （4）①___________________②______________________（4分） 17．（9分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18．（9分） （1） （2） （3） 19．（10分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 20．（12分） （1） （2） a. b. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1 2024-2025 学年高二物理上学期期中模拟卷 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 一、选择题：本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~12 题只有 一项符合题目要求。第．1．3．~1．．4．题有多项符合题目要求．．．．．．．．．．，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分。 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、实验题：本题共 2 小题，每题 9 分，共 18 分。 15．（1）①___________________②_______________________③_____________________（3 分） （2）__________________（1 分） （3）①___________________②_______________________③_____________________（3 分） （4）__________________（2 分） 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 16． （1） （1 分） （2）①___________________②______________________（2 分） （3）__________________（2 分） （4）①___________________②______________________（4 分） 17．（9 分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18．（9分） （1） （2） （3） 19．（10 分） （1） （2） （3） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 20．（12 分） （1） （2） a. b. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！