精品解析：内蒙古赤峰市元宝山区第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

元宝山区第一中学高二上学期物理期中考试题 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题：本题共10小题，1~7每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8~10每小题6分，题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，有选错或不做答的得0分。 1. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 2. 下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，动能最大的是（　　） A. 质子（H） B. 氘核（H） C. α粒子（He） D. 钠离子（Na＋） 3. 把一个标有“10V，3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作，该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　） A. 6J B. 30J C. 36J D. 60J 4. a、b两电阻的伏安特性曲线如图所示，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大 B. 因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R==1.0 Ω C. 在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D. 在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 5. 图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，图乙则是电场线上P、Q处的试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 场源电荷一定位于A侧 B. 场源电荷一定位于B侧 C. 电场线的方向一定由A指向B D. 电场线的方向一定由B指向A 6. 如图所示，P、M、N是匀强电场中的三个点，其中M、N在同一条电场线上，AB是过M点与电场线垂直的直线。下列说法正确的是（　　） A. 正电荷在M点受到的静电力大于其在N点受到的静电力 B. 将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做正功再做负功 C. M、N两点电场强度相等，所以M点电势等于N点电势 D. M、N两点间电势差大于M、P两点间电势差 7. 如图为某电场在x轴上电势随距离变化的图像，将一电子从x轴上A点移到B点，A、B关于原点O对称，则电子的电势能Ep随x变化的关系图像是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能不变 D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大 9. 图甲中AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 电荷从A到B运动过程中电势能增大 B. 电荷从A到B运动过程中加速度变小 C. 电势，场强 D. 电势，场强 10. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 第Ⅱ卷 非选择题（共54分） 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 测量二极管的正、反向电阻 （1）二极管由半导体材料制成，它有两个极，一个叫正极（P），一个叫负极（N），符号如图所示。 二极管具有单向导电性，当给二极管加正向电压时，电流从正极流入，它的电阻很小，电路导通。当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路断开。如下图所示。 （2）用多用电表测量二极管的正向电阻将多用电表的选择开关旋至_________（选填“低”或“高”）倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_________表笔接触二极管的正极，_________表笔接触二极管的负极。稳定后读取其正向电阻。 （3）用多用电表测量二极管的反向电阻将多用电表的选择开关旋至_________（选填“低”或“高”）倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_________表笔接触二极管的负极，_________表笔接触二极管的正极。稳定后读取其反向电阻。 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________mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则________。 （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，现备有以下器材： A.电池组（3V，内阻） B.电流表（0~3A，内阻约为） C.电流表（0~0.6A，内阻为） 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（，额定电流1A） G.滑动变阻器（，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，请按要求在方框中画出实验原理图________。 （4）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则金属丝的电阻________； （5）该金属丝电阻率的表达式________。（用l，d，R表示） 三、计算题：本题共3小题，共40分。要求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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10﹣8C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10﹣8J，已知A、B两点间距离为4cm，求： (1)场强大小及方向； (2)已知B处电势为1V，则A处电势为多少； (3)电子在A点的电势能。 14. 国务院在2020年印发的《新能源汽车产业发展规划》要求深入实施发展新能源汽车国家战略，推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展。某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为70V、线圈电阻RM=2Ω的电动机M与内阻为RL=35Ω的车灯并联，连接在电动势E=72V的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求： （1）电池组的内阻r； （2）正常工作时，电动机的输出功率。 15. 如图所示是一个XCT机的原理图。电子从电子枪O点沿虚线OO′逸出，经过加速电场区域、偏转电场区域后最终打到水平靶台中心点C，产生X射线。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U，偏转极板长度为L1，间距为d1，靶台O′C高度为h，水平可调节，不考虑电子间相互作用力以及电子逸出时的初速度。试求： （1）电子离开加速电场区域时的速度大小； （2）若靶台中心C距离偏转区域右端的水平距离为L2，为使电子击中靶台中心，求偏转电场大小E； （3）问题（2）中，粒子离开偏转电场区域的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 元宝山区第一中学高二上学期物理期中考试题 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题：本题共10小题，1~7每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8~10每小题6分，题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，有选错或不做答的得0分。 1. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．静电喷漆利用的是带负电的油漆微粒在静电力作用下向正极运动，故A错误； B．点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电，使在电压不高的情况下也容易点火，故B正确； C．加油机的除静电装置通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电，保证加油站的安全，故C正确； D．因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场会有生命危险。如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了，故D正确。 本题选错误的，故选A。 2. 下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，动能最大的是（　　） A. 质子（H） B. 氘核（H） C. α粒子（He） D. 钠离子（Na＋） 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由动能定理可得 故电荷量越大，动能越大，可知α粒子获得的动能最大。 故选C。 3. 把一个标有“10V，3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作，该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　） A. 6J B. 30J C. 36J D. 60J 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】灯泡正常工作时的电流为 根据串联电路的分压原理，可得 该电路工作10s定值电阻产生的热量为 故选A。 4. a、b两电阻的伏安特性曲线如图所示，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大 B. 因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R==1.0 Ω C. 在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D. 在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．I-U图像的斜率的倒数等于电阻，由图可知，电阻a的图象的斜率越来越大，故a的电阻随电流的增大而减小，A错误； B． IU图线的斜率表示电阻的倒数，但是由于横纵坐标轴的长度单位不同，则不能由 求解电阻b的阻值，只能通过 求解，B错误； CD．根据 可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，C正确，D错误； 故选C。 5. 图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，图乙则是电场线上P、Q处的试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 场源电荷一定位于A侧 B. 场源电荷一定位于B侧 C. 电场线的方向一定由A指向B D. 电场线的方向一定由B指向A 【答案】A 【解析】 【详解】由电场强度的定义式 得知F-q图像的斜率表示电场强度大小，图线Q的斜率小于P的斜率，说明Q处场强小于P处的场强，电场是由点电荷产生的，说明Q距离场源较远，即场源位置在A侧，由于检验电荷的电性未知，电场线的方向不能确定。故A正确；BCD错误。 故选A。 6. 如图所示，P、M、N是匀强电场中的三个点，其中M、N在同一条电场线上，AB是过M点与电场线垂直的直线。下列说法正确的是（　　） A. 正电荷在M点受到的静电力大于其在N点受到的静电力 B. 将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做正功再做负功 C. M、N两点电场强度相等，所以M点电势等于N点电势 D. M、N两点间电势差大于M、P两点间电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀强电场的电场强度处处相同，则正电荷在M点受到的静电力等于其在N点受到的静电力，故A错误； B．负电荷在磁场中受到的电场力水平向左，则将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做负功再做正功，故B错误； C．沿着电场线电势将逐渐降低，故M、N两点电场强度相等，而M点电势高于N点电势，故C错误； D．根据匀强电场中的电压计算式，其中为沿着电场线的距离，因 则M、N两点间电势差大于M、P两点间电势差，故D正确。 故选D。 7. 如图为某电场在x轴上电势随距离变化的图像，将一电子从x轴上A点移到B点，A、B关于原点O对称，则电子的电势能Ep随x变化的关系图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 电子带负电，可知图B符合要求。 故选B。 8. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能不变 D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大 【答案】AB 【解析】 【详解】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A正确．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，受电场力向上，而上极板带正电，故说明油滴带负电，因P点的电势将降低，可知油滴在P点的电势能增大，故C错误；由可知C减小，根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误． 9. 图甲中AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 电荷从A到B运动过程中电势能增大 B. 电荷从A到B运动过程中加速度变小 C. 电势，场强 D. 电势，场强 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电荷从A到B运动过程中，速度逐渐增大，动能逐渐增大，电势能逐渐减小，故A错误； B．负电荷仅在电场力的作用下能够沿着电场线从A到B加速运动，说明场强方向由指向A，且由图像的斜率可知电荷运动的加速度越来越小，故B正确； CD．沿电场线方向电势降低，根据B选项分析可知 且根据 可知电荷运动过程中，加速度减小，场强减小，即 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球运动到N点时竖直方向只受重力，则加速度为g，此时速度不是最大，选项A错误； B．小球在M点时 小球运动到P点时 解得P点加速度大小为 选项B错误； C．从M到P电场力做功为零，则 解得小球运动到P点时，速度大小为 选项C正确； D．在M点时 其中 解得左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 选项D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 非选择题（共54分） 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 测量二极管的正、反向电阻 （1）二极管由半导体材料制成，它有两个极，一个叫正极（P），一个叫负极（N），符号如图所示。 二极管具有单向导电性，当给二极管加正向电压时，电流从正极流入，它的电阻很小，电路导通。当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路断开。如下图所示。 （2）用多用电表测量二极管的正向电阻将多用电表的选择开关旋至_________（选填“低”或“高”）倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_________表笔接触二极管的正极，_________表笔接触二极管的负极。稳定后读取其正向电阻。 （3）用多用电表测量二极管的反向电阻将多用电表的选择开关旋至_________（选填“低”或“高”）倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将_________表笔接触二极管的负极，_________表笔接触二极管的正极。稳定后读取其反向电阻。 【答案】 ①. 低 ②. 黑 ③. 红 ④. 高 ⑤. 黑 ⑥. 红 【解析】 【详解】[1][2][3]由于二极管的正向电阻较小，所以用多用电表测量二极管的正向电阻时，应将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极。 [4][5][6]二极管的反向电阻较大，用多用电表测量二极管的反向电阻将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。 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________mm；用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示，则________。 （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，现备有以下器材： A.电池组（3V，内阻） B.电流表（0~3A，内阻约为） C.电流表（0~0.6A，内阻为） 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（，额定电流1A） G.滑动变阻器（，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，请按要求在方框中画出实验原理图________。 （4）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则金属丝的电阻________； （5）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） （4）4.5 （5） 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 [2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，则 【小问2详解】 [3][4][5]由于电源电动势为3V，则电压表需要选择D；电路最大电流约为 故电流表选择C；为了方便实验操作，为了减小误差，需要电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式连接，且滑动变阻器选择阻值较小的F。 【小问3详解】 所选电流表内阻已知，电流表应采用内接法；由上述可得，电路图如图所示 【小问4详解】 电压表读数为，电流表读数为；金属丝的电阻为 【小问5详解】 根据电阻定律可得 该金属丝电阻率的表达式为 三、计算题：本题共3小题，共40分。要求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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10﹣8C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10﹣8J，已知A、B两点间距离为4cm，求： (1)场强大小及方向； (2)已知B处电势为1V，则A处电势为多少； (3)电子在A点的电势能。 【答案】(1) 300N/C，C至A方向；(2) ﹣5V；(3)5eV 【解析】 【详解】(1)将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向； WAB=qELABcos60° E=300N/C (2)AB间的电势差 即A、B两点间电势差为-6V。 沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势 UAB=φA﹣φB φB=1V φA=φB+UAB=1V+（﹣6V）=﹣5V 即A点的电势为﹣5V。 (3)电子在A点的电势能 Ep=qφA=（﹣e）×（﹣5V）=5eV 14. 国务院在2020年印发的《新能源汽车产业发展规划》要求深入实施发展新能源汽车国家战略，推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展。某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为70V、线圈电阻RM=2Ω的电动机M与内阻为RL=35Ω的车灯并联，连接在电动势E=72V的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求： （1）电池组的内阻r； （2）正常工作时，电动机的输出功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）S闭合后，电动机正常工作，通过电池组的电流为10A，由 解得 （2）灯泡的电压等于电动机电压，则流过灯泡的电流为 流过电动机的电流为 电动机的输出功率 15. 如图所示是一个XCT机的原理图。电子从电子枪O点沿虚线OO′逸出，经过加速电场区域、偏转电场区域后最终打到水平靶台中心点C，产生X射线。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U，偏转极板长度为L1，间距为d1，靶台O′C高度为h，水平可调节，不考虑电子间相互作用力以及电子逸出时的初速度。试求： （1）电子离开加速电场区域时的速度大小； （2）若靶台中心C距离偏转区域右端的水平距离为L2，为使电子击中靶台中心，求偏转电场大小E； （3）问题（2）中，粒子离开偏转电场区域的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理可得 解得 【小问2详解】 设在偏转电场中时间为t1，出偏转电场后的运动时间设为t2，则可列出 偏转电场中运动的高度为 出偏转电场后运动的高度为 根据牛顿第二定律可知 其中 联立可解得 【小问3详解】 其中 联立解得 故有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $