精品解析：陕西省西安市临潼区华清中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

华清中学高二年级期中考试物理试题 命题人： 审题人： 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 在物理学的发展过程中，物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中，正确的是（ ） A. 研究平行板电容器的电容与哪些因素有关利用了替代方法 B. 库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想 C. 电场强度、磁感应强度都采用了控制变量的方法 D. 点电荷利用了极限的思想 2. 一个电容器带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，若使其带电荷量增加4×10-7C，电势差则增加20v，则它的电容是( ) A 1×10-8F B. 2×10-8F C. 4×10-8F D. 8×10-8F 3. 关于电势、电势差和电势能这三个物理量，下面说法中正确的是（　　） A. 电荷在高电势处具有较大的电势能 B. 电场中确定的两点间的电势差与零电势位置的选取无关 C. 电势是描述电场力的性质的物理量 D. 电势、电势差、电势能都是矢量 4. 通电螺线管如图所示，A、B均在螺线管轴线上，B在螺线管内，A和C在螺线管外，在三点分别放置小磁针，这些小磁针静止时，下列说法正确的是（　　） A. A点和B点的小磁针的N极指向相同 B. B点和C点的小磁针的N极指向相同 C. A点和C点的小磁针的N极指向相同 D. A、B和C三点的小磁针的N极指向均相同 5. 关于多用电表的使用，下列操作错误的是（　　） A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确 B. 测电流时，应按图乙连接方式测量 C. 用欧姆挡测量定值电阻阻值时，按图丙连接方式测量 D. 用欧姆挡测二极管的电阻时，图丁所示多用电表的指针偏角很大 6. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点处磁感应强度大小相等、方向相同 B. c、d两点处磁感应强度大小相等、方向相同 C. a、c两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. O点处的磁感应强度为零 7. 如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，则（ ） A. 微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 B. 微粒在下落过程中重力做功为，电场力做功为 C. 微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为 D. 若微粒从距B板高1.5h处自由下落，则恰好能达到A板 二、多选题（共3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，有选错或不答的得0分。） 8. 如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则（　　） A. 图中表笔A应为红色 B. 图中表笔A应为黑色 C. 电阻R2为10Ω D. 电阻R1为2Ω 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大可变电阻R阻值的过程中，电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量绝对值为，则（　　） A. 电压表示数U和电流表示数I的比值为 B. 和的比值为 C. 电容器电荷量的增加量为 D. 电源的输出功率必减小 10. 在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示．图中－x1～x1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是( ) A. x轴上各点的场强大小相等 B. 从-x1到x1场强的大小先减小后增大 C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能 D. 一个带正电的粒子在－x1点的电势能小于在-x2点的电势能 第Ⅱ卷 三、实验题（共2小题，共15分） 11. 小明同学想较准确测量某电池的电动势和内阻。他查阅资料得知此电池的电动势约、内阻约除待测电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A.电压表（量程3V，内阻约） B.电流表（量程2mA，内阻约为） C.滑动变阻器（阻值） D.滑动变阻器（阻值） （1）小明设计了如图所示的电路，实验中滑动变阻器应选______（选填“”或“”） （2）正确连接电路后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组 U、I值，记入下表。 U/V 1.11 105 0.88 0.72 056 I/mA 0.30 0.40 0.60 0.80 1.00 根据记录表中的实验数据在坐标中作出图像______，由图像可得出该电池的电动势为__________ V，内阻为______（得出的结果均保留三位有效数字）。 （3）上述实验电池内阻的测量值______（选填“大于”、“等于”或“小于”真实值）。 12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度l=______mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则______mm。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现有以下器材： A. 电池组（3V，内阻） B. 电流表（0~3A，内阻约为） C. 电流表（0~0.6A，内阻） D. 电压表（0~3V，内阻约为） E. 电压表（0~15V，内阻约为） F. 滑动变阻器（0~，额定电流1A） G. 滑动变阻器（0~，额定电流0.3A） H. 开关、导线 上述器材中，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填写各器材的字母代号） （3）要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，请按要求在下面方框中画出实验电路图______。 （4）该金属丝电阻率的表达式______。（用l，d，R表示） 四、解答题（共小题，共39分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 13. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： （1）电源的总功率； （2）电动机消耗的电功率。 14. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上，两板间距为4cm，电容器带电荷量为6×10－6C，A极板接地。求 （1）平行板电容器的电容； （2）平行板两板间的电场强度； （3）距B板为3cm的C点的电势。 15. 如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨通最低点，P为圆弧的中点，一带负电的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧1.5m的M处，g取，求： （1）小滑块从M点到Q点重力和电场力分别做的功； （2）要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度向左运动？ （3）在第（2）问的情况下，小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 华清中学高二年级期中考试物理试题 命题人： 审题人： 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 在物理学的发展过程中，物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中，正确的是（ ） A. 研究平行板电容器的电容与哪些因素有关利用了替代方法 B. 库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想 C. 电场强度、磁感应强度都采用了控制变量的方法 D. 点电荷利用了极限的思想 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究电容器的电容与哪些因素有关利用了控制变量的思想，故A错误； B．库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想，故B正确； C．电场强度、磁感应强度都是采用比值法定义的物理量，故C错误； D．点电荷是一种理想化模型，带电体的形状大小可以忽略不计，所以实际中点电荷是不存在的，故D错误。 故选B。 2. 一个电容器带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，若使其带电荷量增加4×10-7C，电势差则增加20v，则它的电容是( ) A. 1×10-8F B. 2×10-8F C. 4×10-8F D. 8×10-8F 【答案】B 【解析】 【详解】由电容定义式可得：，故选B． 3. 关于电势、电势差和电势能这三个物理量，下面说法中正确的是（　　） A. 电荷在高电势处具有较大的电势能 B. 电场中确定的两点间的电势差与零电势位置的选取无关 C. 电势是描述电场力的性质的物理量 D. 电势、电势差、电势能都是矢量 【答案】B 【解析】 【详解】A．正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，故A错误； B．电势差由电场及电场中两点的位置决定，与有无试探电荷无关，与零电势位置的选取也无关，故B正确； C．电势是描述电场的能的性质的物理量，故C错误； D．电势有正负，电势的正负号的意义是表示相对于零电势的电势高低，不表示方向；电势差的正负表示两点间电势之差，不表示方向；电势的正负号的意义是表示相对于零电势的电势高低，电势能没有方向。所以电势、电势差、电势能都是标量，故D错误。 故选B。 4. 通电螺线管如图所示，A、B均在螺线管轴线上，B在螺线管内，A和C在螺线管外，在三点分别放置小磁针，这些小磁针静止时，下列说法正确的是（　　） A. A点和B点的小磁针的N极指向相同 B. B点和C点的小磁针的N极指向相同 C. A点和C点的小磁针的N极指向相同 D. A、B和C三点的小磁针的N极指向均相同 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则可知，通电螺线管左端相当于磁体N极，右端相当于磁体S极，因外部的磁感线是从N极到S极，而内部则是从S极到N极的，因此在A点和B点的小磁针N极都水平向左方，C点的小磁针的N极指向水平向右方，故选项A正确，BCD错误。 故选A。 5. 关于多用电表的使用，下列操作错误的是（　　） A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确 B. 测电流时，应按图乙连接方式测量 C. 用欧姆挡测量定值电阻阻值时，按图丙连接方式测量 D. 用欧姆挡测二极管的电阻时，图丁所示多用电表的指针偏角很大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据多用电表的使用方法，测电压时，红表应接电势较高的点，故A正确，不符合题意； B．测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，故B正确，不符合题意； C．测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误，符合题意； D．用欧姆挡测二极管的电阻时，内部电流从黑表笔流出，红表笔流入，图丁所示多用电表测量的是正向电阻，所以电阻很小，欧姆表的指针偏角很大，故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 B. c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 C. a、c两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. O点处的磁感应强度为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．直导线M、N在a点的磁感应强度方向相反，但M产生的磁感应强度较大，故a点的合磁感应强度竖直向下，同理可知，b点的合磁感应强度竖直上，大小与a点的相等。故a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反。故A错误； B．如图所示 B为c点的磁感应强度，方向水平向右，同理可知，d点的磁感应强度与c点大小相等，方向水平向左。故B错误； C．由AB的分析可知，a、c两点处的磁感应强度的方向不同。故C错误； D．由右手螺旋定则可知，直导线M在O点的磁感应强度大小为B，竖直向下，直导线N在O点的磁感应强度大小也为B，竖直向上。故O点处的磁感应强度为零。故D正确。 故选D。 7. 如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，则（ ） A. 微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 B. 微粒在下落过程中重力做功为，电场力做功为 C. 微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为 D. 若微粒从距B板高1.5h处自由下落，则恰好能达到A板 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小。重力一直做正功，重力势能一直减小。故A错误； BC．微粒下降的高度为，重力做正功，为 电场力向上，位移向下，电场力做负功 所以电势能增大，其增加量为，故B错误，C正确； D．由题微粒恰能落至A过程，由动能定理得 解得 故D错误。 故选C 二、多选题（共3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，有选错或不答的得0分。） 8. 如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则（　　） A. 图中表笔A应为红色 B. 图中表笔A应为黑色 C. 电阻R2为10Ω D. 电阻R1为2Ω 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图中表笔A与表头的正极相连，则表笔A应为红色，故A正确，B错误； CD．将表头G改装成量程为0.6A的电流表，根据欧姆定律有 将表头G改装成量程为3V的电压表，根据欧姆定律有 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大可变电阻R阻值的过程中，电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量绝对值为，则（　　） A. 电压表示数U和电流表示数I的比值为 B. 和的比值为 C. 电容器电荷量的增加量为 D. 电源输出功率必减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于、串联，电压表测量两端的电压，故电压表示数U和电流表示数I的比值为电阻的大小 B．根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数 所以 即 和的比值为，B正确； C．根据电容的定义可知 解得 C正确； D．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于没有给出内、外电阻间的关系，因此无法判断电源的输出功率如何变化，D错误。 故选BC。 10. 在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示．图中－x1～x1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是( ) A. x轴上各点的场强大小相等 B. 从-x1到x1场强的大小先减小后增大 C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能 D. 一个带正电的粒子在－x1点的电势能小于在-x2点的电势能 【答案】BD 【解析】 【详解】试题分析：φ-x图象的斜率大小等于电场强度，故x轴上的电场强度不同，故A错误；从-x1到x1场强斜率先减小后增大，故场强先减小后增大，故B正确；由图可知，场强方向均指向O，根据对称性可知，一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能，故C错误；电场线指向O点，则负电荷由-x1到-x2的过程中电场力做正功，故电势能减小，故带负电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能，故D正确；故选BD． 考点：电场强度；电势及电势能 【名师点睛】本题关键要理解φ-t图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，来判断电场力方向做功情况，并确定电势能的变化． 第Ⅱ卷 三、实验题（共2小题，共15分） 11. 小明同学想较准确测量某电池的电动势和内阻。他查阅资料得知此电池的电动势约、内阻约除待测电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A.电压表（量程3V，内阻约） B.电流表（量程2mA，内阻约为） C.滑动变阻器（阻值） D.滑动变阻器（阻值） （1）小明设计了如图所示的电路，实验中滑动变阻器应选______（选填“”或“”） （2）正确连接电路后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组 U、I值，记入下表。 U/V 1.11 1.05 0.88 0.72 0.56 I/mA 030 0.40 0.60 0.80 1.00 根据记录表中的实验数据在坐标中作出图像______，由图像可得出该电池的电动势为__________ V，内阻为______（得出的结果均保留三位有效数字）。 （3）上述实验电池内阻的测量值______（选填“大于”、“等于”或“小于”真实值）。 【答案】（1） （2） ①. 见解析 ②. 1.35 ③. 792 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 因为电池的内阻约，由题图甲可知滑动变阻器为限流式接法，而的阻值太小，基本起不到调节电流作用，故实验中滑动变阻器应选； 【小问2详解】 [1]根据表格描点连线如图所示 [2][3]由闭合电路欧姆定律得 结合所作图像可得该电池的电动势为 内阻为 【小问3详解】 若考虑电流表内阻，由闭合电路欧姆定律得 可知图像的斜率绝对值为 可知实验电池内阻的测量值大于真实值。 12. 在“测定金属丝电阻率”的实验中： （1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示，由图可知其长度l=______mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则______mm。 （2）欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现有以下器材： A. 电池组（3V，内阻） B. 电流表（0~3A，内阻约为） C. 电流表（0~0.6A，内阻） D. 电压表（0~3V，内阻约为） E. 电压表（0~15V，内阻约为） F. 滑动变阻器（0~，额定电流1A） G. 滑动变阻器（0~，额定电流0.3A） H. 开关、导线 上述器材中，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填写各器材的字母代号） （3）要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，请按要求在下面方框中画出实验电路图______。 （4）该金属丝电阻率的表达式______。（用l，d，R表示） 【答案】（1） ①. 50.20 ②. 4.700 （2） ①. C ②. D ③. F （3）见解析 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知金属丝的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为 【小问2详解】 [1][2][3]电源电动势为3V，则电压表需要选择D；电路最大电流约为 故电流表应选择C。为方便实验操作，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的F。 【小问3详解】 要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，则滑动变阻器采用分压接法；由于所选电流表内阻已知，故选择电流表内接法；则实验电路图如图所示 【小问4详解】 根据电阻定律可得 可得该金属丝电阻率的表达式为 四、解答题（共小题，共39分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 13. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： （1）电源的总功率； （2）电动机消耗的电功率。 【答案】（1）24W （2）12W 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆定律可求出电路中电流 电源的总功率 【小问2详解】 根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压 电动机消耗的电功率 14. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上，两板间距为4cm，电容器带电荷量为6×10－6C，A极板接地。求 （1）平行板电容器的电容； （2）平行板两板间的电场强度； （3）距B板为3cm的C点的电势。 【答案】（1）F；（2）1.25×103V/m，方向竖直向下；（3）-12.5V 【解析】 【详解】（1）由电容的定义式得 F （2）两板之间为匀强电场，场强为 V/m 方向竖直向下。 （3）C点距A板间距离为 A与C间电势差 又 得 15. 如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨通最低点，P为圆弧的中点，一带负电的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧1.5m的M处，g取，求： （1）小滑块从M点到Q点重力和电场力分别做的功； （2）要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度向左运动？ （3）在第（2）问的情况下，小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？ 【答案】(1) ， (2) (3) 0.6N，方向水平向左 【解析】 【详解】(1)小滑块从M点到Q点重力做的功： 代入数据解得： 电场力做的功： 代入数据解得： (2)设滑块恰好到达Q点时速度为v，则由在Q点合力提供向心力知： 滑块从M开始运动到达Q点过程中，由动能定理得： 代入数据联立解得：； (3)设滑块到达P点时速度为，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得： 又因为在P点时，轨道对小滑块的支持力提供向心力得： 代入数据联立解得：，方向水平向右； 由牛顿第三定律知小滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N，方向水平向左。 答：（1）小滑块从M点到Q点重力和电场力分别做的功，； （2）要使小滑块恰能运动到半圆形轨道最高点Q，则小滑块应以向左运动. （3）小滑块通过P点时对轨道的压力是，方向水平向右. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$