北京市人大附中2024-2025学年高一下学期期末物理试题

人大附中2024-2025学年度第二学期高一年级物理期末练习2025年7月9日 制卷人：段宝维 审卷人：刘永进 说明：本练习共四道大题，20道小题，满分100分，考试时间90分钟，共8页，请将答案填 涂或者书写在答题纸的指定区域内，只交答题纸。试卷空白处可以做草稿纸，不收试卷，只收答题 纸。 一，单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1.如图1所示，某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是() 图1 0 2.如图2所示是小高同学在北京市2025高考题中看到过的一个插图，但他忘记了图中闭合曲线是 什么线了，于是他进行了如下判断，其中正确的是： A,如果曲线是等高线，从M到A下降的高度比从M到B更多 B.如果曲线是等高线，可以修建从M到A和从M到B的滑道， 前者更陡 C,如果曲线是某静电场的等势线，则A点电场强度比B点小 D.如果曲线是某静电场的等势线，则A点电势比B点高 图2 3.如图3，平行板电容器的两极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板 间电压保持不变，当电极板距离减小时，关于板间电场强度和正离子受 力方向，下列说法正确的是（) A.电场强度增大，正离子受力方向向左 B.电场强度增大，正离子受力方向向右 C.电场强度减小，正离子受力方向向左 D.电场强度减小，正离子受力方向向右 图3 4.如图4，在等量异号点电荷Q、一Q形成的电场中，AB连线为两 Q 电荷连线的中垂线，C在两电荷连线上。将带负电q的试探电荷 ! 沿中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此 C 全过程中(). A试探电荷q所受电场力一直增大 B B.试探电荷所受的电场力先增大后减小 C.所经过各点处的电势先降低后升高 图4 -Q D.试探电荷的电势能先减小后增大 5.导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为人横截面积为S,单位体积内自由电荷数为n 的均匀导体两端加上电压山导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子(-)受匀强电场力 作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电 子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率ⅴ成正比，即可以表示成k,(k是常数).当电子所 受电场力和阳力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则该导体的电阻是(） k A.ensl B. D. e'ns C.nl ens 6.在如图5所示的电路中，R1、R均为定值电阻。当滑动变阻器R 的滑动触头缓慢向上滑动时，下列说法正确的是() A.A灯变亮 B.B灯变暗 C.电源的输出功率一定增大 D.电源的效率一定减小 图5 7.如图6所示，扫地机器人由 充电座 电池电动势、 14.4Y、 主机和充电座两部分构成。充电 容量 5200A·h 座接在220V的插座上，可以对 主机 主机 额定电压 14.4V 主机的电池进行充电。在某品牌 额定功率 69W 扫地机器人的说明书上获得右表 图6 额定功率 28W 中的参数，由这些参数可知 充电座 额定输出电压 20V A.主机电池充电完毕储存的电能约为5200J 额定输出电流 1.2A B.主机以额定功率工作的时间约为2h C.充电座以额定功率工作时1s内供给主机的电能约为28J D.充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J 8.电阻率是衡量物质电阻特性的物理量，其倒数即为电导率，用·表示。对于饮用水，我国国家规 定其电导率不得超过10S/cm,电导率越高，通常意味着水中含盐量或可溶解性固体含量越高，我 们可以通过“电导率”测试笔来检测饮水机出水的电导率是否达标。对于电导率单位“$/cm”,阿 兴同学经过搜索得知其中的“μ”的含义是“微”，即10°，“cm”表示厘米，但对于其中的“S”不 大清楚，于是做出以下猜想，请你帮他判断，其中正确的是： A.表示检测容器的截面积 B.S表示秒 C.S表示n1 D.S表示VA 二.多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有两个或以上选项符合题意， 选择正确且全面得4分，选择正确但不全面得2分，不选或者有错选不得分。 9.四个阻值不随温度变化的定值电阻连成如图7所示的电路， 其中R=R>R=R,当在图中加电压U后，关于四个电阻的工作 状态，下列分析正确的是： A,R的电功率小于R和R的总电功率 B.R的电功率大于R和R的总电功率 图 C.如果电压U增加到2U,每一个电阻的电流都增加到原来的二倍 D.如果电压U增加到2U,每一个电阻的功率都增加到原来的二倍 10.两根材料不同、粗细相同的均匀金属导线A和B,其长度 o/V 分别为1m和2m,串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如 图8所示，下列说法正确的是( A,A和B导线中的电流之比为3：】 B.A和B导线两端的电阻之比为3：1 C.A和B导线的电功率之比为3：I 3 (hm D.A和B导线中自由电子所受的电场力之比为3：1 图8 1山.小明同学将一直流电源的总功率Pa、输出功率PR和电源内部的发 +PN 热功率P,随电流1变化的图线画在了同一坐标系上，如图9中的a、 b、c所示，以下判断正确的是( A.直线a表示电源的总功率Pa一I图线 B.曲线b表示电源的输出功率PR一I图线 C.电源的电动势E=8V,内电阻r=42 D.电源的最大输出功率Pm=2W 2A 图9 12.在图10所示的电路中，电压表、电流表均理想，R1是可调电阻，R是定值电阻，电源内阻未 知。实验时调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表 UN 数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U 6 I图像如图11乙中AB线段所示，AB两点对应R1调 到两端时电路的工作状态。以下说法正确的是 E 0 0.3A A.电源电动势为9V B.R1总阻值为600X 图10 图11 C.R2的阻值为10Q D.电源内阻为15Q 三。实验填空题（本题共2小题，每小题的每小问2分，共16分） 13.在“测定金属丝的电阻率”的实验 30050400201510 25 中， (1)小亮同学先用多用电表的欧姆 档“x1”档粗测了一下长金属丝的阻 值，示数如图12，可知此金属丝电阻 5c000/w A-V-0 图12 图13 值约为2. (2)在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图13所 示为mm。 (3)现有电源（电动势E约为3.0V,内阻未知）、开关和导线若干，以及下列器材： 3 A.电流表（量程0-0.6A,内阻约0.12） B.电流表（量程0-3A,内阻约1.02） C.电压表（量程0-3V,内阻约32） D,滑动变阻器(052，额定电流2A) E.滑动变阻器(0-2002，额定电流1A》 为减小误差，电流表应选 一，为使电压调节方便而且电压调节范围尽量大，滑动变阻器 应选 (选填器材前的字母)。 用 图14 (4)根据器材规格，下面图14电路中用电部分应选择 (选填“甲”或者“乙”)接法（图中R表示 待测量电阻丝)，供电部分应选用一（选填“丙” 或者“丁”)接法，然后组合成测量电路。 (5)小光同学按照自己所选器材与电路，已将器材摆 放如图15，并且进行了部分连线，请你补充完成其他 连线。 图15 14.小芒果同学认为，利用上述器材还可以测量电源的电动势和内阻，于是他设计并连接好实验 电路如图16 (1)同组的小葵花同学对这个实验进行了误差分析，其中正确的是· A,由于电压表的分流作用，电流表测量值偏小 B.由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏大 C.由于电流表、电压表的不理想产生的误差属于系统误差 D.通过多次测量做UH图像，可以减小偶然误差 图16 UV (2)根据记录的数据，做出如图17所 3.20 示的图线，根据所画图线可得，电动势 3.00 E=V。(结果保留三位有效数 2.80 字)，内电阻=2（结果保留两位 有效数字) 2.60 4.40 (3)实验中，随着滑动变阻器滑片的 移动，除了电源两端电压会发生变化， 2.20 电源的总功率P也会发生变化。图18 /2.00 的各示意图中可能正确反映电源总功率 0.10.20.3040.50.6A 图17 P随路端电压U变化关系的是 B U 图18 四，计算题（本题共6小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤，需要进行受力分析的要有受力图。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写 出数值和单位，所有计算结果都允许保留根号形式)。 15.如图19所示电路图中，电源电动势E=10V,内阻可忽略，R1=4Q, R2=60,C=30pF,。 (1)闭合开关K,求稳定后通过R的电流。 (2)然后将开关K断开，求断开开关后至稳定状态，流过R1的总电量。 图19 16.如图20所示电路，电源电动势为E=15V,内阻为=12， 电阻R1=22,R2=302。开关闭合后，电动机恰好正常工作。 已知电动机额定电压U=12V,线圈电阻R0.52,求： R M (1)流过电源的电流。 (2)电动机消耗的电功率。 (3)电动机正常工作时输出的机械功率。 图20 5 17.如图21，两相同极板A与B的长度1 为6.0cm,相距d为2cm,极板间的电压 U为200V.一个电子沿平行于板面的方 ++++++++ 向射入电场中，射入时的速度为，电 U(偏转电压) 子质量m=9.1x10e电子带电量 m.q c=1l.6x109C,重力加速度g=10m/s2。把 两板间的电场看作匀强电场， (1)试通过计算说明：与所受电场力相 图21 比：电子所受重力可以忽略不计。 (2)试用题中已知符号，求出电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度日，不 必求出数字。 18.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律、在电流表基础上改 装而成、以指针偏转角度指示待测量电阻的阻值的电学 E 测量仪表，如图22所示是一个简单的欧姆表电路。 已知电流表指针偏转角度与所通过的电流成正比， R 图中所用电源电动势为为E=1.5V、内阻为=15Q,电流 表内阻Rg=2.50,满偏电流1g=10mA. (1)在图中标出红黑表笔中的电流方向。 (2)欧姆表使用前需要先进行欧姆调零，即把图中 红表笔 黑表笔 的红黑表笔直接接触，然后调节图中的R1使得电流表满 偏，求此时R的值。 (3)用上述已经调零的欧姆表测量某未知电阻时， 图22 发现电流表指针指在2.5mA处，此处对应的欧姆表刻度 应该为多少欧姆？ 6 19.当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为 C=点对给定的平行板电容器充电，当该电容器极板所带电荷量Q变化时，两极板间的电势差 U也随之变化。 (1)在图23所示的坐标系中画出电容器极板间电势差U与带电量Q的关系 图像。 (2)电容器储存的电能，等于电源搬运电荷从一个电容器极板到另一个极板 0 0 过程中，克服板间电场力所做的功，但困难在于这个电场力随着两极板间电图23 压的变化而变化。 另一方面，小盒同学想起来，在拉伸理想均匀轻弹簧的过程中，可以作弹簧弹力F与弹簧形变 量x关系图像，用图像与x轴围成的面积就可以求出弹簧弹性势能的大小。与之类比，试求将电容 为C的电容器从电压等于0充电到电压为U的过程中，电容器所储存的电能。 (3)在我们过去的学习中，还学过哪些与上面例子用图像与横轴之间面积求某一物理量的类似问 题？试举出一例。 20.如图24所示，真空中某静电除尘装置金属圆筒A接 高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极.A和B的 高度远大于A的直径。 B (1)设A、B两极间电压为U,求在B极附近电荷量绝对 值为Q的带负电荷微粒到达A极过程中静电力做的功W 图24 图25 (2)已知筒内距离轴线r处的电场强度大小E=k丛，其 中k为静电力常量，入为金属线B单位长度的带电荷量.如图6所示，忽略重力、忽略微粒之间的相 互作用力的三个带正电微粒，电荷量均为、质量均为m,在圆筒内某横截面上分别绕轴线做半径 不同的匀速圆周运动，其半径为、r2、和r;(rn<),它们的动能分别为Ek、Ex2、E,电势 能分别为Ep1、Ep2、Ep3,总能量分别为E1、E2、E: a,试通过计算比较微粒分别在三个不同轨道上的动能E,1、Ea、Ek的大小， b.我们不会求微粒在此电场中的电势能，但仍然可以比较这三个粒子电势能的大小关系，试分析 说明三个粒子的电势能Ep1、Ep2、Ep的大小关系， c.若-r2可，试分析比较三个粒子的总能量差值(E-E)与(E-E,)的大小 (3)实际进行除尘工作时，筒内距离轴线r处的电场强度大小仍然为E=k弘，但由于金属筒内 充满空气，微粒会受到空气阻力。设这时微粒所受重力可以忽略，空气阻力与其速度大小成正比， 咸f=Av,A是一个确定的值并且符合f仁Av所要求的单位，己知在微粒运动过程中，当微粒速度改 变时空气阻力也随即改变，并能随时迅速达到空气阳力与所受电场力等大反向。现在分析一个带负 电q(q表示带电量的绝对值)、质量m的微粒从抽线附近n沿直线向外的运动，试求出微粒从 处运动到2处的时间。 6 参考答案： 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 答案B A A B D D BC BC ABD CD 13(1)6(或者6.0)，(2)0.635(0.634-0.636)， (3)A,D,(4)甲，丙(5)如图 14.(1)ACD,(2)2.95-2.98、1.6 (3)B E 图15 1.)IF=4 (2)K闭合时，电容器两端电压U=IR=6Y,带电量Q180μC, K打开并稳定后，电容器两端电压U'=E=10N,带电量Q'=300μC, 此过程中流过R1的电荷量△Q=120μC-1.2x10℃ 16。(1)电动机恰好正常工作，=12X,1=8-=1A, r+R: (2)1兴=0.4M,电动机I=06A,则电动机耗电功岸P1c7.2 (3)电动机内电阻发热功率P=I,R=0.18m 则，电动机输出的机械功率P=P-Pa=7.02W 17.(1)F=cE=e号=1.6x10Y,g-9.1x10N,相差1.8x10“倍，重力可以忽略， (2)片岩(，可以分开步骤写，但结论必须正确 an=2=..是=为 %md%6%md话 18.(1)如图 (2)4R 解得R1=1460 (3)28 R,r+R+R,解得R,=4500,刻度应该为4500 9 19.(1)如图 (2)U-Q图像下面的面积表示电容器储能，为CU2 (3)只需举一例，如： V-t图像下面的面积表示位移： 一1图像下面的而积表示速度变化量 下-x图像下而的而积表示做功 E-x图像下而的而积表示电势差 -t图像下面的而积表示通过的电荷量 P:图像下面的面积表示做功 梦等 20.(1)WQU,注意大小写不能错 (2)ng5=m号，而E=k码，解得2g以=mv2,即时mv2=g以，与r无关，B-Be=E b.使某一个微粒的远离轴线，电场力做负功、电势能增加，所以Ep1<Ep<Ep c.将同一个微粒从轨道移动到n轨道或者n轨道移动到轨道，动能都一样，总能量的 增加就等于电势能的增加，但在-2阶段的电场力比2n阶段的电场力更大，克股电场力做功更 多，电势能增加的更多，所以(EE2水(EE) (3)设在任意r处，微粒远离轴线的速度为V, 依题意，有A=k学即V-以·或=7 做-r的函数图像如右，图像在1n之间与r轴 所夹的“面积”即对应从到2所用时间，则 （n*流)：2=经-刊 2 10