精品解析：宁夏银川市景博中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

银川市景博中学2024-2025学年第一学期高二期中考试 物理 一、单选题（每题5分，共35分） 1. 自然界的电荷只有两种，把它们命名为正电荷和负电荷的科学家是（ ） A. 富兰克林 B. 法拉第 C. 库仑 D. 奥斯特 【答案】A 【解析】 【详解】富兰克林把自然界的两种电荷命名为正电荷和负电荷。 故选A。 2. 真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（　　） A. B. C. 4F D. 16F 【答案】C 【解析】 【详解】根据库仑定律，有 则 故选C。 3. 如图，真空中正方形的两个顶点A，B分别固定两个正点电荷，C点固定一负点电荷，三个点电荷的电荷量均为Q，已知正方形边长为，静电力常量为k，则正方形中心O点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】B、C处的点电荷在O点产生的合场强方向为OC方向，大小为 A处的正点电荷在O点产生的场强方向沿OD的方向，大小为 根据矢量合成可知，正方形中心O点的电场强度大小为 故选A。 4. 图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。、两点处电场强度大小分别为、，电势分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是一个正点电荷产生的 B. 同一点电荷在点的电势能小于点的电势能 C. 同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大 D. 正电荷在点处静止释放，将始终沿点所在的那条电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，电场线汇集于一点，方向指向密集的地方，且电场线是曲线，因此该电场不可能是一个点电荷产生的，故A错误； B．沿电场线方向，电势降低，电势满足，电势能的大小还取决于电荷的正负，如果是正电荷，则同一点电荷在点的电势能小于点的电势能；如果是负电荷，则同一点电荷在点的电势能大于点的电势能，故B错误； C．由题图可知点电场线比点电场线密集，因此点电场强度大于点电场强度，同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大，故C正确； D．带电电荷在电场中静止释放，其受力方向沿着电场线，图中电场线不是直线，因此受力方向和速度方向不平行，做曲线运动，其所受合力总是指向其运动轨迹的凹侧，不会沿着电场线运动，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在等边三角形ABC三个顶点上固定两个正点电荷和一个负点电荷，它们周围等势面的电势已在图中标注，A、B两点关于O点对称，且AB边水平，OC连线竖直，A、B、C三点分别在对应的等势面上，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为零 B. A、B两点的电场强度相同 C. B、C之间的电势差为−40 V D. 电子在A点的电势能小于在C点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个正点电荷在O处的合场强为零，负点电荷在O处的场强不为零，根据场强的叠加原理可知，O点场强不为零，故A错误； B．电场线垂直于等势面，根据对称性可知，A、B两点的电场强度大小相等，由于负点电荷的存在，A点叠加后的场强方向斜向左上方，B点叠加后的场强方向斜向右上方，方向不同，故B错误； C．B、C之间的电势差 故C错误； D．电子在A点的电势能为 电子在C点的电势能为 所以电子在A点的电势能EpA小于在C点的电势能EpC，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，C增大，故A错误； BC．因C增大，U不变，根据得Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故BC错误； D．按键过程，正对面积，介电常数不变，间距d减小，令按键至少按下距离为传感器会响应，则有 联立解得 故D正确。 故选D。 7. 一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为，每平方米自由电子数为。如图所示，长为、宽为的新材料两端的电压为，流过导体中的电流为，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由电流定义式可得 又 联立可得 故选B。 二、多选题（全部选对6分，选对但不全3分，选错0分，共18分） 8. 某同学想将一个电阻为、满偏电流为1mA的表头，改装成量程为0~3V的电压表，设计的实验电路分别如图1、图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 应选择图1所示的电路进行改装 B. 应选择图2所示的电路进行改装 C. 改装需要串联阻值为的电阻 D. 改装后的电压表内阻为 【答案】AD 【解析】 【详解】将一个电阻为、满偏电流为1mA的表头，改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个电阻分压，则应选择图1所示的电路进行改装；根据欧姆定律可得 可得改装需要串联阻值为 改装后的电压表内阻为 故选AD。 9. 如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池内阻 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，则充电宝输出的电功率为，故A错误； B．手机电池内阻 而 故B错误； C．手机电池内阻为r，电流I，根据焦耳定律，时间t内，手机电池产生的焦耳热为，故C正确； D．根据能量守恒定律，手机电池储存的化学能为，故D正确。 故选CD。 10. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流变化的关系图象，图线是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ） A. 的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为 B. 电源的效率为 C. 若将电阻R换成定值电阻，电源的输出功率增大 D. 此时闭合回路中电源两端的电压是为1V 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电阻R的图象可知，过坐标原点的割线的斜率表示电阻逐渐增大，即R的阻值随电压升高而增大，两图像的交点对应的阻值为 故A错误； BD．光敏电阻和电源构成回路对应交点处的电压和电流，有 则电源的效率为 而此时闭合回路中电源两端的电压即为路端电压为1V，故BD正确； C．电源的输出功率与外电阻的变化关系图像为 若将灯泡换成0.3Ω定值电阻，外电路的电阻变小，均小于电源内阻，可知输出功率变小，故C错误。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共12分） 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示， 则D=_______mm。 （2）该同学接着用欧姆表粗测该金属丝的电阻，他进行了如下操作： 先用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，则应该换用_______（选填“×1”或“×100”）挡， 正确换挡、重新欧姆调零后再进行测量， 指针静止时位置如图乙所示， 则该金属丝的电阻Rx=_______Ω。 （3）若用伏安法测量该金属丝的阻值， 电路如图丙所示。除电源（电动势为4V， 内阻不计）、电流表A（量程为30mA， 内阻约1Ω）、待测金属丝、导线、开关外， 电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（以上两空均选填以下给定器材前的字母）。电压表的左端应与电路中的_______（选填“a”或“b”） 点相连。 A．电压表 V1（量程为3V， 内阻约3kΩ） B． 电压表 V2 （量程为15V， 内阻约15kΩ） C． 滑动变阻器R1（总阻值为50Ω， 额定电流为2A） D． 滑动变阻器R2 （总阻值为200Ω， 额定电流为2A） 【答案】（1）1.415 （2） ①. ×1 ②. 17 （3） ①. A ②. D ③. b 【解析】 【小问1详解】 金属丝直径为 【小问2详解】 [1]指针偏转角度过大，示数较小，说明倍率过大，则应该换用“×1”挡。 [2]该金属丝的电阻为。 【小问3详解】 [1]电源电动势为4V，则电压表选用A； [2]由于滑动变阻器采用限流式接法，当在测量时要让电流表的偏转达到一半以上，则需要接入 故滑动变阻器要选择D。 [3]由于 则电压表分流造成的误差相对较小，电流表外接，电压表的左端应与电路中的b点相连。 四、解答题（12题8分，13题12分，14题15分，共35分） 12. 如图所示，有一电子经电压加速后，进入两块电压为的平行金属板间（板间电场为匀强电场），若电子从两板正中央垂直电场方向射入，且恰好能从B板右边缘处射出电场。设电子的质量为m、电量为e，电子的重力不计。求： （1）电子经过电压加速后的速度大小； （2）电子从B板右边缘处射出电场时的动能。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）电子经加速电压加速后获得速度v，根据动能定理 解得 （2）由上可知电子进入偏转电场的初动能 在偏转电场中电场力 电场力做功 所以射出电场时的动能 13. 一位同学用小型直流电动机，模拟塔式起重机起吊货物。如图，他把电动机固定在桌边，不可伸长的轻质细线一端固定在电动机转轴上，另一端拴在质量为200g的物体上，物体悬在空中。闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头位于最右端，闭合开关后，发现电动机不转，此时电流表的示数为0.2A，电压表的示数为0.2V。他断开开关，将滑动触头向左滑动到某位置，再闭合开关，此时物体匀速上升，电流表示数为1A，电压表示数为2V。重力加速度g取10m/s2，除电动机线圈发热外不考虑其他能量损耗。求： （1）画出该同学进行实验的电路图。 （2）电动机线圈的电阻。 （3）物体上升的速度大小。 【答案】（1）见解析 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 该同学进行实验的电路图如图所示 【小问2详解】 闭合开关后，发现电动机不转，此时电流表的示数为0.2A，电压表的示数为0.2V，根据欧姆定律可得电动机线圈的电阻为 【小问3详解】 闭合开关，物体匀速上升，电流表示数为1A，电压表示数为2V，则电动机的电功率为 电动机线圈产生的热功率为 则电动机的输出功率为 根据 可得物体上升的速度大小为 14. 如图所示，一个变阻箱与电流表串联后接到电源上，用一个电压表直接连接在电源两端，开关K闭合后调整变阻箱的阻值，发现电路中的电流为0.4A时，电压表的示数为2.8V，当电阻变小电流变为0.6A时，电压表示数为2.7V。求： （1）电源的电动势和内电阻； （2）变阻器阻值调为零时，电流表、电压表的示数； （3）开关K断开时，电流表、电压表的示数。 【答案】（1）3V，；（2）6A，0；（3）零，3V 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 E=U1+I1r，E=U2+I2r 联立以上两式并代入数值得 E=3V， （2）当外电阻R=0时电流表的示数 电压表的示数 U=IR=0 （3）当电键K断开时，即 电流表的示数为零，电压表的示数 U=E=3V 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川市景博中学2024-2025学年第一学期高二期中考试 物理 一、单选题（每题5分，共35分） 1. 自然界的电荷只有两种，把它们命名为正电荷和负电荷的科学家是（ ） A. 富兰克林 B. 法拉第 C. 库仑 D. 奥斯特 2. 真空中两个静止的点电荷，相距为r时库仑力大小为F，若保持r不变，使电荷量均变为原来的2倍，则库仑力大小变为（　　） A. B. C. 4F D. 16F 3. 如图，真空中正方形的两个顶点A，B分别固定两个正点电荷，C点固定一负点电荷，三个点电荷的电荷量均为Q，已知正方形边长为，静电力常量为k，则正方形中心O点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。、两点处电场强度大小分别为、，电势分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是一个正点电荷产生的 B. 同一点电荷在点的电势能小于点的电势能 C. 同一点电荷放在点受到的静电力比放在点时受到的静电力大 D. 正电荷在点处静止释放，将始终沿点所在的那条电场线运动 5. 如图所示，在等边三角形ABC三个顶点上固定两个正点电荷和一个负点电荷，它们周围等势面的电势已在图中标注，A、B两点关于O点对称，且AB边水平，OC连线竖直，A、B、C三点分别在对应的等势面上，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为零 B. A、B两点的电场强度相同 C. B、C之间的电势差为−40 V D. 电子在A点的电势能小于在C点的电势能 6. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ） A. 按键的过程中，电容器的电容减小 B. 按键的过程中，电容器的电量减小 C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 7. 一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为，每平方米自由电子数为。如图所示，长为、宽为的新材料两端的电压为，流过导体中的电流为，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（全部选对6分，选对但不全3分，选错0分，共18分） 8. 某同学想将一个电阻为、满偏电流为1mA的表头，改装成量程为0~3V的电压表，设计的实验电路分别如图1、图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 应选择图1所示的电路进行改装 B. 应选择图2所示的电路进行改装 C. 改装需要串联阻值为的电阻 D. 改装后的电压表内阻为 9. 如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池内阻 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 10. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流变化的关系图象，图线是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ） A. 的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为 B. 电源的效率为 C. 若将电阻R换成定值电阻，电源的输出功率增大 D. 此时闭合回路中电源两端的电压是为1V 三、实验题（每空2分，共12分） 11. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示， 则D=_______mm。 （2）该同学接着用欧姆表粗测该金属丝的电阻，他进行了如下操作： 先用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，则应该换用_______（选填“×1”或“×100”）挡， 正确换挡、重新欧姆调零后再进行测量， 指针静止时位置如图乙所示， 则该金属丝的电阻Rx=_______Ω。 （3）若用伏安法测量该金属丝的阻值， 电路如图丙所示。除电源（电动势为4V， 内阻不计）、电流表A（量程为30mA， 内阻约1Ω）、待测金属丝、导线、开关外， 电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（以上两空均选填以下给定器材前的字母）。电压表的左端应与电路中的_______（选填“a”或“b”） 点相连。 A．电压表 V1（量程为3V， 内阻约3kΩ） B． 电压表 V2 （量程为15V， 内阻约15kΩ） C． 滑动变阻器R1（总阻值为50Ω， 额定电流为2A） D． 滑动变阻器R2 （总阻值为200Ω， 额定电流为2A） 四、解答题（12题8分，13题12分，14题15分，共35分） 12. 如图所示，有一电子经电压加速后，进入两块电压为的平行金属板间（板间电场为匀强电场），若电子从两板正中央垂直电场方向射入，且恰好能从B板右边缘处射出电场。设电子的质量为m、电量为e，电子的重力不计。求： （1）电子经过电压加速后的速度大小； （2）电子从B板右边缘处射出电场时的动能。 13. 一位同学用小型直流电动机，模拟塔式起重机起吊货物。如图，他把电动机固定在桌边，不可伸长的轻质细线一端固定在电动机转轴上，另一端拴在质量为200g的物体上，物体悬在空中。闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头位于最右端，闭合开关后，发现电动机不转，此时电流表的示数为0.2A，电压表的示数为0.2V。他断开开关，将滑动触头向左滑动到某位置，再闭合开关，此时物体匀速上升，电流表示数为1A，电压表示数为2V。重力加速度g取10m/s2，除电动机线圈发热外不考虑其他能量损耗。求： （1）画出该同学进行实验的电路图。 （2）电动机线圈的电阻。 （3）物体上升的速度大小。 14. 如图所示，一个变阻箱与电流表串联后接到电源上，用一个电压表直接连接在电源两端，开关K闭合后调整变阻箱的阻值，发现电路中的电流为0.4A时，电压表的示数为2.8V，当电阻变小电流变为0.6A时，电压表示数为2.7V。求： （1）电源的电动势和内电阻； （2）变阻器阻值调为零时，电流表、电压表的示数； （3）开关K断开时，电流表、电压表的示数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $