精品解析：四川省达州铁路中学2024-2025学年高二上学期期中检测物理试卷

达州铁路中学2024年秋季学期高2023级11月期中物理（试题卷） 第Ⅰ卷 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分，每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 B. 根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比 C. 根据电阻的定义式，电阻的阻值与U成正比，与I成反比。 D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流越大 2. 如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2：1 D. 将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2：1 3. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 4. 在静电场中，关于电势与电场强度的关系，下列说法正确的是（　　） A. 电势为零地方，电场强度也为零。 B. 电场强度的方向就是电势降低最快的方向 C. 根据电势公式，电势与电荷的电荷量有关 D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场强度也逐渐减小 5. 如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，，A、B、C的带电量分别为、、，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（ ） A. 大小为，方向沿第四象限 B. 大小为，方向沿第三象限 C. 大小为，向沿第四象限 D. 大小为，方向沿第三象限 6. 在光滑绝缘的水平桌面上有一带电的小球，只在电场力的作用下沿x轴 正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示．下列说法正确的是 A. 小球一定带负电荷 B. x1处的电场强度一定小于x2处的电场强度 C. x1处的电势一定比x2处的电势高 D. 小球在x1处的动能一定比在x2处的动能大 7. 如图所示，直线A为电源的图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U-I图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（　　） A. R=2Ω B. E=3V，r=0.5Ω C. 电源的输出功率为6W D. 含有灯泡的电路是非纯电阻电路 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 8. 如图所示，电荷量为q的两个正点电荷放置于正方体的顶点A、C，正方体的边长为a，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 顶点B和D的电场强度相等 B. 顶点B和D的电势相等 C. 顶点B的电场强度大小为 D. 顶点 的电场强度大小为 9. 如图所示，，，，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（　　） A. S断开时，与的电压之比为5∶1 B. S闭合时，与两端的电压之比为2∶5 C. S闭合时，通过与的电流之比为1∶1 D. S闭合时，通过与的电流之比为1∶5 10. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A. U1、U2、U3中只有一个量变大 B. 不变，和都变大 C. 变大，不变 D. 和都不变 11. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B. W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路 C. 在非纯电阻电路中，UI=I2R D. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 第Ⅱ卷 三、实验题（本题共2小题，共18分） 12. （1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为___________V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为___________（选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。 （2）在（1）中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号___________； ①将红表笔和黑表笔接触 ②把选择开关旋转到“×1”位置 ③把选择开关旋转到“×10”位置 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 （3）常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0~1 mA、0~10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1___________R2（选填“>”或“＜”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：___________。 13. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 四、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位） 14. 如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E＝6V，内阻未知，限流电阻R0＝4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。 求： （1）电源内阻大小。 （2）液体消耗的电功率。 15. 如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与三角形ABC所在的平面平行。 （1）求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC； （2）若以B点为电势零点，算出相关点的电势，并在图中画出过B点的电场线方向，保留作图过程。 16. 如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求： （1）小球在点的速度大小； （2）极板的长度； （3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 达州铁路中学2024年秋季学期高2023级11月期中物理（试题卷） 第Ⅰ卷 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分，每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 B. 根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比 C. 根据电阻的定义式，电阻的阻值与U成正比，与I成反比。 D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比，A错误； B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，B错误； C．公式 是用比值定义的，导体的电阻与导体两端的电压和电流无关，C错误； D．根据电流的定义式 可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流越大，D正确。 故选D。 2. 如图所示，图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线，下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 将与串联在电路中，它们两端的电压之比为2：1 D. 将与并联在电路中，通过它们的电流之比为2：1 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电阻的定义式和题中图像可知，当电流都为2A时，电阻之比等于电压之比 故A、B错误； C．根据公式 得当两个电阻中的电流相等时，它们两端的电压之比 故C错误； D．将与并联在电路中，流过它们的电压是相等的，所以通过它们的电流之比为电阻之比的反比，得 故D正确。 故选D。 3. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误； B．粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误； C．由电场线的疏密程度可知，c点处电场线密集，场强较大，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确； D．若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。 故选C。 4. 在静电场中，关于电势与电场强度的关系，下列说法正确的是（　　） A. 电势为零地方，电场强度也为零。 B. 电场强度的方向就是电势降低最快的方向 C. 根据电势公式，电势与电荷的电荷量有关 D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场强度也逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度和电势没有直接关系，电势为零的地方，电场强度可以不为零，A错误； B．电场强度的方向与等势面垂直，沿电场线的方向，电势降低，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，B正确； C．电势 是比值法定义的，零电势的选取可以是任意的，某处的电势大小与该处有无电荷无关，C错误； D．沿电场线的方向电势降低，电场线密的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，因此沿电场线的方向电势降低，可电场强度不一定逐渐减小，D错误。 故选B。 5. 如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，，A、B、C的带电量分别为、、，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（ ） A. 大小为，方向沿第四象限 B. 大小为，方向沿第三象限 C. 大小为，向沿第四象限 D. 大小为，方向沿第三象限 【答案】A 【解析】 【详解】一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，则最终A、B、C的电荷量分别为 B对A的库仑斥力方向沿轴负方向，大小为 C对A的库仑引力方向沿轴正方向，大小为 则A受到的电场力方向沿第四象限，大小为 故选A。 6. 在光滑绝缘的水平桌面上有一带电的小球，只在电场力的作用下沿x轴 正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示．下列说法正确的是 A. 小球一定带负电荷 B. x1处的电场强度一定小于x2处的电场强度 C. x1处的电势一定比x2处的电势高 D. 小球在x1处的动能一定比在x2处的动能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意知小球在运动过程中电势能逐渐减小，所以电场力做正功，由于不知道电场方向，故不知道电场力和电场线的方向的关系，故小球的带电性质不确定，故A错误； B．图象在某点的切线的斜率大小等于该点的电场强度大小，x1处的斜率小于x2处的，所以x1处的电场强度小于x2处的电场强度，故B正确； C．根据知，小球的电势能减小，但由于小球的电性不确定，所以x1和x2的电势关系不确定，故C错误； D．根据能量守恒知，x1处的电势能大于x2处的电势能，所以x1的动能小于x2的动能，故D错误； 7. 如图所示，直线A为电源的图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U-I图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（　　） A. R=2Ω B. E=3V，r=0.5Ω C. 电源的输出功率为6W D. 含有灯泡的电路是非纯电阻电路 【答案】B 【解析】 【详解】A．由欧姆定律得 故A错误； B．由图可得，电源电动势为 内阻 故B正确； C．此时电源的输出功率 故C错误； D．灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，含有灯泡的电路是纯电阻电路，故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 8. 如图所示，电荷量为q的两个正点电荷放置于正方体的顶点A、C，正方体的边长为a，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 顶点B和D的电场强度相等 B. 顶点B和D的电势相等 C. 顶点B的电场强度大小为 D. 顶点 的电场强度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，顶点B和D的电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．顶点B、D到两个正点电荷的距离都为a，所以顶点B和D的电势相等，故B正确； CD．根据点电荷的场强公式和场强的叠加法则可知，顶点B的电场强度大小为 顶点的电场强度大小为 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，，，，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（　　） A. S断开时，与的电压之比为5∶1 B. S闭合时，与两端的电压之比为2∶5 C. S闭合时，通过与的电流之比为1∶1 D. S闭合时，通过与的电流之比为1∶5 【答案】BC 【解析】 【详解】A．S断开时,与串联，由串联电路特征可知电压比等于电阻比，即与两端的电压之比为1∶5，A错误； BCD．S闭合时，与并联再与串联，由串并联关系可知，与电压相等，又因为电阻相等，故通过与的电流之比为1∶1，流过的电流为总电流，故通过与的电流之比为2∶1，由欧姆定律 可知与两端的电压之比为2∶5，BC正确，D错误。 故选BC。 10. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A. U1、U2、U3中只有一个量变大 B. 不变，和都变大 C. 变大，不变 D. 和都不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当的滑片P向下滑动时，的阻值变大，根据“串反并同”，的示数变大，的示数变小，的示数变大，故A错误； B．根据部分电路欧姆定律可得 因为，的阻值变大，所以不变，和均变大，故B正确； C．根据部分电路欧姆定律可得 则 由B选项可得 则和均不变，故C错误； D．根据部分电路欧姆定律可得 则 则和均不变，故D正确。 故选BD。 11. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B. W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路 C. 在非纯电阻电路中，UI=I2R D. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，A错误； B．公式 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律 可以推导出 所以 只能适用于纯电阻电路，B正确； C．在不是纯电阻的电路中，表示的是总的功率的大小，而只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以 C错误； D．焦耳热 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、实验题（本题共2小题，共18分） 12. （1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为___________V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为___________（选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。 （2）在（1）中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号___________； ①将红表笔和黑表笔接触 ②把选择开关旋转到“×1”位置 ③把选择开关旋转到“×10”位置 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 （3）常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0~1 mA、0~10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1___________R2（选填“>”或“＜”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：___________。 【答案】（1） ①. 24.0 ②. ×100 （2）②①④ （3） ①. ＜ ②. 总电压不变，电流大的那一路电阻小，由欧姆定律知R1＜R2，图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏 【解析】 【小问1详解】 [1][2]量程为50 V，则读数应为24.0 V；测电阻时，指针示数为16，而实际为1 600 Ω，所以为“×100”倍率。 【小问2详解】 现在的欧姆表倍率太大，换成“×1”倍率时，恰好13 Ω在中值电阻附近，所以先将开关转到“×1”位置，然后再将红黑表笔对接，进行欧姆调零。步骤为②①④。 【小问3详解】 总电压不变，电流大的那一路电阻小，由欧姆定律知R1＜R2，图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。 13. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. B ②. 4.5 ③. 1.8 ④. 不变 ⑤. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B； （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律 有 则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻 （3）[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻的影响，流过电压表的电流为 可知流过电池的电流为 ， 因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，在图2中重新绘制的图线如图所示 故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。 四、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位） 14. 如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E＝6V，内阻未知，限流电阻R0＝4.8Ω。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5V，理想电流表示数为0.5A。 求： （1）电源内阻大小。 （2）液体消耗的电功率。 【答案】（1）0.2Ω；（2）1.75W 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 E＝U＋I(R0＋r) 解得电源内阻为 r＝0.2 Ω （2）液体消耗的电功率为 P＝UI＝3.5×0.5 W＝1.75 W 15. 如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与三角形ABC所在的平面平行。 （1）求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC； （2）若以B点为电势零点，算出相关点的电势，并在图中画出过B点的电场线方向，保留作图过程。 【答案】（1）， （2），，连线的中点处电势为 【解析】 【小问1详解】 根据公式 可得A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC分别为 代入数据得 【小问2详解】 根据公式 可知 同理可知 所以连线的中点处电势为，连接该点与C点则可得等势线，过B点作等势线的垂线，由高电势指向低电势，作出B点的电场线，如下图所示 16. 如图所示，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为，两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的A点飞入，A点到上极板左端点的竖直距离为，然后从下极板的右端点点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度。已知小球带正电，质量，电荷量，重力加速度取，，不计空气阻力。求： （1）小球在点的速度大小； （2）极板的长度； （3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A点到B点由动能定理可得 解得 【小问2详解】 小球在两板间做类平抛运动，则有 其中 解得 【小问3详解】 小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示，由图可知 小球在B点时，设与的夹角为α，可知 小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $