精品解析：四川省成都市第十二中学（四川大学附属中学）2024-2025学年高二上学期期中物理试题

川大附中2024-2025学年上期半期考试试题 高二物理 （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 由电场强度表达式可知电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 B. 由电阻表达式知，一根圆柱形状的金属导体，将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍 C. 由电势能表达式可知负电荷在电势高的位置电势能大 D. 电流的微观表达式中v为电流传导的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度的定义式为 电场强度E与试探电荷q和试探电荷所受的电场力F无关，由电场本身决定，故A错误； B．电阻表达式 可知将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍，故B正确。 C．根据电势能表达式 负电荷在电势高的位置电势能小，故C错误； D．电流的微观表达式，其中v为电子定向移动的速度，故D错误； 故选B。 2. 一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池（　　） A. 一定有1.5 J的化学能转变成电能 B. 在工作状态下两极间的电压恒定为1.5 V C. 比电动势为1.2 V的电池存储的电能多 D. 将1 C电荷量由负极输送到正极过程中，电源把1.5 J的化学能转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】AD．电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池能将1 C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功，故D正确，A错误； B．工作状态时两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故B错误； C．电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，但电动势大的存储的电能不一定多，故C错误。 故选D。 3. 如图所示，在一对等量异种点电荷形成的电场中，O点是两点电荷连线的中点，B、C两点和A、D两点分别是两点电荷连线上关于O点对称的点，M点、N点是两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的点，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点电场强度等大反向 B. A、D两点电场强度等大反向 C. 在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子的加速度先变小后变大 D. 在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子先做加速直线运动，后做减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由等量异种电荷的电场分布可知，M、N两点电场强度等大同向，均垂直于MN向右，选项A错误； B．由等量异种电荷的电场分布可知，A、D两点电场强度等大同向，均向左，选项B错误； CD．在等量异种电荷的连线上，中点O的场强最小，可知在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子受电场力先减小后增大，可知加速度先变小后变大，一直做加速运动，选项C正确，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示电路中电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下列说法正确的是 A. R3的功率变大 B. 电压表、电流表示数都变小 C. 液滴将向下运动 D. 电容器C所带电量增加 【答案】C 【解析】 【分析】根据板间场强和液滴所受的电场力方向关系，判断液滴的电性．分析变阻器接入电路的电阻变化，分析总电阻的变化，再根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，根据并联电路电压的变化，分析通过R3电流的变化，即可得到电流表示数的变化．根据R1电压的变化，分析电压表示数的变化．电容器极板间电压等于并联部分的电压，根据电压变化，判断其电荷量变化和液滴的运动情况． 【详解】当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，R2与R3并联的电阻减小，总电阻减小，则总电流增大，R1电压增大，则电压表示数变大．R2与R3并联的电压减小，通过R3电流减小，根据可知，R3的功率变小，总电流增大，则电流表示数变大，故AB错误；因R2与R3并联的电压减小，电容器板间电压减小，带电量减小，板间场强减小，液滴所受的电场力减小，则液滴将向下加速运动，故C正确，D错误；故选C． 【点睛】本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据电路的串并联知识和闭合电路欧姆定律分析各个部分电路电流和电压的变化． 5. 如图所示，水平放置的轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一放置在光滑绝缘水平面上的带正电小球，水平面上方存在水平向右的匀强电场。初始时弹簧处于压缩状态，将小球由静止释放，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则在小球向右运动的过程中（　　） A. 弹簧恢复原长时，小球的速度最大 B. 小球运动到最右端时，小球的加速度为零 C. 小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能最大 D. 小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能与初始时相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．当小球受到电场力和弹簧弹力平衡时，加速度为零，小球速度有最大值，此时弹簧处于伸长状态，故A错误； B．小球运动到最右端时，弹簧弹力大于电场力，小球的加速度方向向左，故B错误； CD．在小球向右运动到最右端的过程，电场力做正功，根据动能定理 可知弹簧弹力做负功，小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能比初始时的大，且电势能转化为弹簧的弹性势能最多，弹簧的弹性势能最大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“ ”字样，小灯泡标有“ ”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。则（　　） A. 流过电动机的电流为 B. 电动机两端电压为 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电源的输出功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，两灯泡和电动机均能正常工作时，则流过小灯泡的电流为 流过小灯泡的电流为 由串、并联电路特点可得流过电动机的电流为 故A错误； B．小灯泡的电阻 则有电动机两端的电压为 故B错误； C．电动机的输入功率为 电动机的热功率为 则电动机输出的机械功率为 故C正确； D．电源两端电压为 电源的输出功率为 故D错误。 故选C。 7. 如图为某智能手机电池的铭牌，下列说法正确的是（ ） A. “伏特”是国际单位制中的基本单位 B. “毫安时”是电荷量的单位 C. 若该手机的待机电流为20mA，则手机最长可待机100小时 D. 该电池充满电后，可提供的电能为14.4J 【答案】B 【解析】 【详解】A．“伏特”不是国际单位制中的基本单位，故A错误； B．根据电流的定义式 可知，“毫安时”是电荷量的单位，故B正确； C．若该手机的待机电流为20mA，手机最长可待机时间为 故C错误； D．电池储存的电能为 故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在光滑绝缘的水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势随坐标x变化的图线如图所示，图中、d均为已知量。现将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从处由静止开始释放，则下列说法正确的是（ ） A. 间与间的电场强度相同 B. 小球释放后先向x轴负方向运动 C. 小球到达处时的动能为 D. 小球运动过程中的最大速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图线的斜率表示场强，可知间与间的电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．根据沿电场方向电势降低可知，可知处的场强方向沿x轴正方向，由于小球带负电，所以小球释放后先向x轴负方向运动，故B正确； C．小球从处由静止开始释放运动到过程，根据动能定理可得 可得小球到达处时的动能为 故C正确； D．根据对称性可知，小球从到做加速运动，从到做减速运动，小球在处的速度最大，则有 解得 故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电压为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合开关S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（　　） A. 若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B. 若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 C. 若断开开关S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D. 若断开开关S，再将B极板向下平移一小段距离，P点电势将升高 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电容器与电源相连，电压U不变，若将A极板向下平移一小段距离，根据 可知电场强度增大，油滴受到的电场力增大，带电油滴向上运动，故A错误。 B．电容器与电源相连，电压U不变，若将A极板向下平移一小段距离，根据 可知电场强度增大，根据 可知P点电势将升高，故B错误； C．若断开开关S，电容器带电荷量Q不变，将B极板向下平移一小段距离，根据 可知电容减小，根据 可知极板间电压增大，静电计指针张角变大，故C正确； D．若断开开关S，电容器带电荷量Q不变，将B极板向下平移一小段距离，根据 可知电场强度不变，根据 可知P点电势将升高，故D正确。 故选CD。 10. 如图，相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程，的量程大于的量程，将它们接入图示电路，闭合开关后则（　　） A. 的读数比的读数小 B. 指针偏转角度等于指针偏转角度 C. 指针偏转角度比指针偏转角度大 D. 的读数比的读数大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．将一个小量程电流表G改装成电压表，则需要串联一个电阻，则根据串并联关系可得，改装后电压表的最大量程为 可知改装后的电压表量程越大，串联的电阻R的阻值越大，则改装后量程越大的电压表阻值越大。电压表、串联，则流过的电流相同，则指针偏转角度等于指针偏转角度，电压表的量程大，则内阻大，所以电压大，即的读数比的读数大，故A错误，B正确； CD．将一个小量程电流表G改装成大量程电流表是需要并联一个电阻，则根据串并联关系可得，改装后电流表的最大量程为 可知，改装后电流表的量程越大，则并联的电阻R的阻值越小，则改装后电流表的阻值越小。电流表、并联，则改装后两个电流表内的两小量程电流表G也并联，所以两小量程电流表G的示数相同，故指针偏转角度与指针偏转角度相同，而的量程大于的量程，则的内阻较小，流过的电流较大，所以的读数比的读数大，故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题：本题共2个小题，共14分。 11. 某中学物理科技小组要描绘一个标有“3V，0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐变大，且尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有： A、电池组E（电动势为4.5V） B、电流表（量程为0~300mA，内阻约为1Ω） C、电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω） D、电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ） E、滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为0.1A） F、滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为1A） （1）为了完成该实验，在选择合适的实验器材基础上，实验电路应选用下图中的______（填选项字母）。 A. B. C. D. （2）从图乙可知，当灯泡两端电流为0.26A时，小灯泡的电阻等于______Ω。（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 小灯泡的电阻约为 由于小灯泡的额定电流 故电流表选择，而电压表、电流表的内阻 故电流表选择外接法，为了读取更多的数据，滑动变阻器器采用分压式接法。 故选B。 【小问2详解】 当灯的电流为0.26A时，由乙图可知此时灯两端的电压为2.2V，故此时灯的电阻 12. 在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻约为5Ω，实验室备有下列实验器材： A.电压表（量程0~3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω） E.变阻器（0~5Ω，0.6A） F.变阻器（0~100Ω，0.1A） G.电池组E（电动势为3V，内阻很小） H.开关S，导线若干 （1）请在方框内设计实验电路（要求测量尽可能精确，多测量几组数据，并且电压从0开始变化，标明所用器材代号） （2）用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图，则金属丝的直径为______mm，电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，金属丝电阻率约为______Ω·m（此空保留3位有效数字），该测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2） ①. 0.636##0.637##0.638 ②. 1.20 ③. 0.50 ④. ⑤. 小于 【解析】 【小问1详解】 由于电源电动势为3V，所以 电压表选择A，被测电阻约为5Ω，所以电路中的最大电流为 电流表选择D，根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器选择E，又因为电压要从0开始变化，所以滑动变阻器需要采用分压接法，由于远远小于电压表的内阻，所以选择电流表外接法，电路图为 【小问2详解】 [1] 螺旋测微器的读数为 由于最后一位是估读，所以在0.636mm-0.638mm之间均可。 [2]电压表量程为3V，所以电压表读数为 [3]电流表量程为0.6A，所以电流表读数为 [4]根据 可求得 [5]由于电流表的外接法，测得电流值偏大，根据 可知，电阻率测量值小于真实值。 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示电路中,定值电阻，当开关S接A点时,电流表示数当开关S接B点时，电流表示数， 的功率为0.81W，电流表为理想电表。求： （1）电阻 的阻值; （2）该电源的电动势E和内阻r。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）当开关S接B点时，电流表示数，的功率为。根据 解得 （2）当开关S接A点时，电流表示数，有 当开关S接B点时，电流表示数，有 代入数据解得 ， 14. 如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内。圆管围成的圆的圆心为O，该圆的半径为（内外管的间距远小于圆管半径），D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于。圆心O正上方某一点P点（位置未知）有一质量为m、电荷量为的绝缘小物体（视为质点）。现将该小物体无初速释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线从A点无碰撞地进入圆管内，并继续运动。重力加速度用g表示。 （1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？并求物体在A点的速度大小。 （2）小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点（图中未标出N点），则N点距离C点多远？ （3）小物体由P点运动到N点的总时间为多少？ 【答案】（1）， （2）7L （3） 【解析】 【小问1详解】 小物体在A点刚好沿切线进入圆管，由几何关系，与水平方向的夹角为45°，A点竖直分速度 A点水平分速度 其中 且有 联立解得 在x方向上有 有 【小问2详解】 虚线AB下方绝缘小物体所受电场力 方向竖直向上，与重力等大反向，小物体从A到B做匀速圆周运动，从A到B合外力不做功，动能不变 小物体从管口B离开时，斜向左上，与水平方向的夹角为45°，从B到N运动时间 解得 水平方向 且 解得 N点距离C点 【小问3详解】 小物体从P到A的时间用表示，则 解得 物体从A运动到B走过个圆周，时间 小物体由P点运动到N点的总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 川大附中2024-2025学年上期半期考试试题 高二物理 （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 以下说法正确的是（　　） A. 由电场强度表达式可知电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 B. 由电阻表达式知，一根圆柱形状的金属导体，将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍 C. 由电势能表达式可知负电荷在电势高的位置电势能大 D. 电流的微观表达式中v为电流传导的速度 2. 一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池（　　） A. 一定有1.5 J的化学能转变成电能 B. 在工作状态下两极间的电压恒定为1.5 V C. 比电动势为1.2 V的电池存储的电能多 D. 将1 C电荷量由负极输送到正极过程中，电源把1.5 J的化学能转化为电能 3. 如图所示，在一对等量异种点电荷形成的电场中，O点是两点电荷连线的中点，B、C两点和A、D两点分别是两点电荷连线上关于O点对称的点，M点、N点是两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的点，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点电场强度等大反向 B. A、D两点电场强度等大反向 C. 在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子的加速度先变小后变大 D. 在C点无初速度释放一个电子，仅在电场力作用下，从C点运动到B点的过程中电子先做加速直线运动，后做减速直线运动 4. 如图所示电路中电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下列说法正确的是 A. R3的功率变大 B. 电压表、电流表示数都变小 C. 液滴将向下运动 D. 电容器C所带电量增加 5. 如图所示，水平放置的轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一放置在光滑绝缘水平面上的带正电小球，水平面上方存在水平向右的匀强电场。初始时弹簧处于压缩状态，将小球由静止释放，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则在小球向右运动的过程中（　　） A. 弹簧恢复原长时，小球的速度最大 B. 小球运动到最右端时，小球的加速度为零 C. 小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能最大 D. 小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能与初始时相等 6. 如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“ ”字样，小灯泡标有“ ”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。则（　　） A. 流过电动机的电流为 B. 电动机两端电压为 C. 电动机输出的机械功率为 D. 电源的输出功率为 7. 如图为某智能手机电池的铭牌，下列说法正确的是（ ） A. “伏特”是国际单位制中的基本单位 B. “毫安时”是电荷量的单位 C. 若该手机的待机电流为20mA，则手机最长可待机100小时 D. 该电池充满电后，可提供的电能为14.4J 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在光滑绝缘的水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势随坐标x变化的图线如图所示，图中、d均为已知量。现将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从处由静止开始释放，则下列说法正确的是（ ） A. 间与间的电场强度相同 B. 小球释放后先向x轴负方向运动 C. 小球到达处时的动能为 D. 小球运动过程中的最大速度为 9. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电压为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合开关S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（　　） A. 若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B. 若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 C. 若断开开关S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D. 若断开开关S，再将B极板向下平移一小段距离，P点电势将升高 10. 如图，相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程，的量程大于的量程，将它们接入图示电路，闭合开关后则（　　） A. 的读数比的读数小 B. 指针偏转角度等于指针偏转角度 C. 指针偏转角度比指针偏转角度大 D. 的读数比的读数大 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验题：本题共2个小题，共14分。 11. 某中学物理科技小组要描绘一个标有“3V，0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐变大，且尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有： A、电池组E（电动势为4.5V） B、电流表（量程为0~300mA，内阻约为1Ω） C、电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω） D、电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ） E、滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为0.1A） F、滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为1A） （1）为了完成该实验，在选择合适的实验器材基础上，实验电路应选用下图中的______（填选项字母）。 A. B. C. D. （2）从图乙可知，当灯泡两端电流为0.26A时，小灯泡的电阻等于______Ω。（结果保留两位有效数字）。 12. 在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻约为5Ω，实验室备有下列实验器材： A.电压表（量程0~3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω） E.变阻器（0~5Ω，0.6A） F.变阻器（0~100Ω，0.1A） G.电池组E（电动势为3V，内阻很小） H.开关S，导线若干 （1）请在方框内设计实验电路（要求测量尽可能精确，多测量几组数据，并且电压从0开始变化，标明所用器材代号） （2）用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图，则金属丝的直径为______mm，电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，金属丝电阻率约为______Ω·m（此空保留3位有效数字），该测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示电路中,定值电阻，当开关S接A点时,电流表示数当开关S接B点时，电流表示数， 的功率为0.81W，电流表为理想电表。求： （1）电阻 的阻值; （2）该电源的电动势E和内阻r。 14. 如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内。圆管围成的圆的圆心为O，该圆的半径为（内外管的间距远小于圆管半径），D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于。圆心O正上方某一点P点（位置未知）有一质量为m、电荷量为的绝缘小物体（视为质点）。现将该小物体无初速释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线从A点无碰撞地进入圆管内，并继续运动。重力加速度用g表示。 （1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？并求物体在A点的速度大小。 （2）小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点（图中未标出N点），则N点距离C点多远？ （3）小物体由P点运动到N点的总时间为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $