北京市第五中学2024-2025学年高二上学期期中物理试题

2024/2025学年度第一学期期中检测试卷 高二物理 班级______姓名______成绩______学号______ 一、单项选择题。本部分共14道题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目的要求的选项。 1. 关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零 B. 试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零 C. 电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零 D. 电流元置于某处所受的磁场力为F，该处的磁感应强度大小一定为 2. 在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针N极向纸内转动，则（　　） A. 导线沿东西方向放置 B. 导线中的电流方向向右 C. 若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针N极向纸内转动 D. 若将小磁针放置在导线的延长线上，也能观察到小磁针N极向纸内转动 3. 下面四幅图中标出了匀强磁场中通电直导线所受安培力的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电势以及电场强度均为零 B. c、d两点的电势以及电场强度均相同 C. a、b两点的电势以及电场强度均相同 D. 将一正试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能减少 5. 为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电，由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势面，且相邻等势面间的电势差相等。避雷针尖端正上方a、b两点的场强大小分别为、，电势分别为、。一带负电的雨滴竖直下落经过a、b两点。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 该雨滴从a下落至b的过程中，电势能逐渐减少 D. 若该避雷针某时刻开始放电，则放电电流从积雨云流向避雷针 6. 一个负电荷仅在静电力作用下沿直线运动，其运动的图像如图所示。、时刻粒子分别经过A、B两点，A、B两点的场强大小分别为、，电势分别为、，则可以准确判断出（　　） A. B. C. D. 7. 导体棒原来不带电，现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心O为L，如图所示。静电力常量为k，当导体棒达到静电平衡后，下列说法不正确的是（　　） A. 棒上感应电荷只分布在其表面 B. 棒左、右两端的电势相等 C. 点电荷在O点产生的电场强度为0 D. 棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为 8. 关于多用电表的使用，下列说法中正确的是（　　） A. 用电阻挡测电阻时，电流从黑表笔流入，红表笔流出 B. 可以用多用电表欧姆挡直接测量电池的内阻 C. 测电阻时，若从一个倍率变换到另一个倍率，不需要重新进行欧姆调零 D. 用同一挡位测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针偏转的角度就越小 9. 加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，则电动机的机械功率为（ ） A. P B. C. D. 10. 用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线，如图乙所示。定值电阻已知，且从图中可读出最大放电电流，以及图线与坐标轴围成的面积S。根据题目所给的信息，下列说法不正确的是（　　） A. 由图线与坐标轴围成的面积S可得到电容器放出的总电荷量 B. 不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则图线与坐标轴围成的面积S将减小 C. 由最大放电电流和定值电阻R的阻值可得到电源的电动势 D. 若电容器放出的总电荷量为Q，R两端的最大电压为，则电容器的电容为 11. 如图所示，四盏相同的灯泡并联接在电池组两端，闭合后，灯泡正常发光。依次闭合，灯泡也依次亮起来，电流表可视为理想电流表在此过程中（　　） A. 路端电压不变 B. 电源的效率变大 C. 的示数逐渐减小，的示数逐渐增大 D. 的示数逐渐增大，的示数逐渐减小 12. 如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为的带电小球从点射入电场， 在竖直平面内沿直线从运动到，下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球的机械能减少 C. 小球做匀速直线运动 D. 重力势能和电势能之和减少 13. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（ ） A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A 14. 静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，只在电场力作用下沿x轴方向运动。某段时间内，粒子以一定速度经过O点向右运动，到达处速度恰好为0。图中和均为已知量。下列说法正确的是（　　） A. 在处，粒子不受电场力作用 B. 在处，粒子的加速度大小为 C. 由O点向处运动过程中，粒子的电势能增加 D. 由O点向处运动过程中，粒子的动能减小 二、实验题。本部分共两道题。 15. 某同学在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用刻度尺测量出接入电路中金属丝的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径D时其刻度的位置如图所示。 （1）从图中可读出金属丝的直径D为______mm。 （2）在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为5Ω），除被测金属丝、电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）、开关和导线外，还有下列电表： A.电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） B.电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） C.电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D.电压表（0~15V，内阻约15kΩ） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______（选填器材前的字母），实验电路应采用图1中的______（选填“甲”或“乙”）。 （3）图2是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线______。 （4）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录某次对应的电流表示数I、电压表示数，则金属丝的电阻率______（用题目中给的物理字母表示）。 （5）本实验中选用的电路产生测量误差的主要原因是______。 16. 利用如图甲所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内阻 （1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材： A.电流表（0~0.6A） B.电流表（0~3A） C.滑动变阻器（0~20Ω） D.滑动变阻器（0~100Ω） 滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母） （2）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图乙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线_____。 组别 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.21 0.31 0.36 0.49 0.57 U/V 1.38 1.31 1.24 1.14 1.11 1.05 （3）根据图乙可得出干电池的电动势______V，内阻______（结果均保留两位有效数字） （4）本实验测量的电压数据都在1V以上，且变化范围很小，该实验现象的主要原因是______。 （5）另一同学用下图的电路来测量某电源的电动势和内电阻，其中R为电阻箱，利用图像分析电表内电阻引起的实验误差，实线是根据测量的实验数据描点作图得到的图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。对应图该电路分析的图像是______（填写选项） A. B. C. D. 三、论述计算题（共四道大题。解题过程要有必要的物理推导过程和文字表述） 17. 如图所示，两平行正对金属板之间的距离，上极板带正电，下极板带负电，电荷量Q均为时，两极板之间的电势差。 （1）求两金属板构成电容器的电容C； （2）求两极板之间的电场强度大小E； （3）两板间有相距的两点A和B， A、B连线与极板夹角，将电荷量的某点电荷从A点移到B点，求电场力对该点电荷所做的功W。 18. 如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为d的水平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为的圆形区域内，分布着竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为的粒子从左极板上A点由静止释放后，在M点离开加速电场，并以速度沿半径方向射入竖直向上的匀强电场区域，然后从N点射出。MN两点间的圆心角，粒子重力可忽略不计。 （1）求加速电场场强的大小； （2）求该匀强电场场强E的大小： （3）求粒子从M点运动到N点过程中，电势能的变化量。 19. 如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。 （1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 （2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率； ｂ．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 （3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。 20. （1）随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面都为正方形的导体。的边长是边长的10倍，通过两导体电流方向如图 a.若将和串联在同一电路中，求导体内自由电子定向移动的速度之比。 b.求和的电阻之比。 （2）电流流过导体产生的热量称作焦耳热，对粗细均匀的导体电阻（如下图）通以直流电流的情况进行讨论：设通电产生的焦耳热与导体电阻升高的温度之间满足如下关系：，其中C表示该导体的比热容，m为物体的质量，表示升高的温度，K为大于1的常数。假设导体电阻率不受温度的影响。请你选择一些物理量，通过论述和计算，证明：“为避免升温过快，若电流越大，导体电阻的横截面应该越粗”。（说明自己所设物理量的含义） 2024/2025学年度第一学期期中检测试卷 高二物理 班级______姓名______成绩______学号______ 一、单项选择题。本部分共14道题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目的要求的选项。 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】B 【7题答案】 【答案】C 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】B 【11题答案】 【答案】D 【12题答案】 【答案】B 【13题答案】 【答案】C 【14题答案】 【答案】C 二、实验题。本部分共两道题。 【15题答案】 【答案】（1）0.505 （2） ①. B ②. 甲 （3） （4） （5）电压表的分流 【16题答案】 【答案】（1）C （2） （3） ①. 1.46 ②. 0.71 （4）电源的内阻很小 （5）A 三、论述计算题（共四道大题。解题过程要有必要的物理推导过程和文字表述） 【17题答案】 【答案】（1） （2） （3）J 【18题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【19题答案】 【答案】（1） 图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流； （2）a． b．，条件是外电路电阻大小等于电源内阻大小R=r （3）电源电动势定义式为 根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即 联立解得 【20题答案】 【答案】（1）； （2）由焦耳定律可知焦耳热为 由电阻的决定式 由题意可知，由质量公式可知 联立解得 由数学知识可知，要避免升温越过快，则I越大时，S也应越大，即横截面积应该越粗。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $