精品解析：北京市大兴区第一中学2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

2025北京大兴一中高二（上）期中 物理 一、单项选择题（共15个小题，每小题中只有一个选项符合题意。每小题3分，共45分） 1. 有关电压与电动势的说法中正确的是（　　） A. 电压与电动势的单位都是伏特，所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法 B. 电动势是电源两极间的电压 C. 电动势公式中的W与电压公式中的W是一样的，都是电场力做的功 D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量 【答案】D 【解析】 【详解】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势定义式中的W是指非静电力做功，而电压公式中的W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 故选D。 2. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是匀强电场中电势差与场强的关系式，并非比值定义式，故A错误； B．电容是平行板电容器的决定式，电容的比值定义式为，故B错误； C．电势通过电势能与电荷量的比值定义，与试探电荷无关，属于比值定义式，故C正确； D．电流是欧姆定律的表达式，电流的比值定义式为，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（　　） A. 验电器的箔片会张开 B. 若将金属网罩接地，验电器的箔片会张开 C. 金属网罩上A点电势低于B点电势 D. 金属网罩内部电场强度为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．用一个空腔导体将外电场遮住后，导体内部不受外电场的影响，所以带正电的金属球靠近金属网，验电器的箔片不会张开，故A错误； B．用金属网把不带电的验电器罩起来，金属网起到静电屏蔽的作用，无论是否接地，金属网内部不受外界电场影响，验电器的箔片不会张开，故B错误； CD．用金属网把不带电的验电器罩起来，金属网起到静电屏蔽的作用，静电屏蔽时，金属网内部电场强度为零，电势相等，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电势以及电场强度均为零 B. c、d两点的电势以及电场强度均相同 C. a、b两点的电势以及电场强度均相同 D. 将一正试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能减少 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据等量异号的点电荷电场强度分布特点：中垂面为电势为0的等势面，在中垂线上各点的场强方向由正电荷指向负电荷，且与中垂线垂直，O点的场强最大，场强从O点沿中垂线向两边逐渐减小，中垂线上任意一点与关于O点的对称点场强大小相等，方向相同，故A错误，C正确； B．两电荷连线上，电场强度方向由正电荷指向负电荷，沿电场线方向电势降低，则c点电势高于d点电势，由规律可知两点电场强度相同，故B错误； D．中垂面为电势为0等势面，则c点电势大于0，则将一正试探电荷由无穷远处移到c点，电势增大，电势能增大，故D错误。 故选C。 5. 为探究导体电阻与其影响因素的定量关系，某同学找到是四条不同的金属导体，在长度、横截面积、材料三个因素方面，与相比，分别只有一个因素不同。将串联接入如图所示的电路中，用一块电压表分别测量导体、c、两端的电压。若实验中保持金属导体温度不变，不计电压表内阻对电路的影响，对于实验中得到的现象，你认为合理的是（　　） A. 每段导体两端的电压与它们电阻成反比 B. 如图长度不同，则它们的电压与长度成正比 C. 如图的横截面积不同，则它们的电压与横截面积成正比 D. 改变滑动变阻器滑片位置，两条金属导体的电压之比会随之发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．由欧姆定律可知，电阻串联时电流相等，故电压与电阻成正比，故A错误； B．如果长度不同，电阻与长度成正比，由可知，电压与长度成正比，故B正确； C．根据电阻定律可知截面积不同，导线超粗电阻越小，结合可知可知电压与截面积成反比，故C错误； D．由于电阻为串联关系，所以无论如何改变滑片位置，电流都是相等的，则由可知，电压之比不会发生变化，故D错误。 故选B。 6. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 【答案】A 【解析】 【详解】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确； B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误； C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误； D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误． 点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系． 7. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 该电场线的方向是由A指向B B. A点处的场强比B点处的场强大 C. A点处的电势比B点处的电势高 D. 该电场可能是由正点电荷产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于物体沿电场线运动过程当中做加速运动，故点电荷所受电场力方向由A指向B，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由B指向A，选项A错误； B．速度图像的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越小，故A点的场强比B点场强大，选项B正确； C．电场线的方向由B指向A，而沿电场线的方向电势降低，所以A点电势比B点的电势低，选项C错误； D．根据电场线的方向由B指向A，A点的场强比B点场强大，可知该电场可能是由负点电荷产生的，选项D错误。 故选B 8. 如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等.一个粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从M点运动到N点，此过程中电场力对粒子做负功.由此可以判断（ ） A. M点的电势高于N点的电势 B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子经过M点时的速率小于经过N点时的速率 【答案】B 【解析】 【详解】粒子为氦核，带正电，由运动轨迹可以知道，电场力的方向指向右下方，即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可以知道N点的电势高于M点的电势，故A错误.电场力做负功，电势能增加，粒子在M点的电势能小于在N点的电势能，故B正确.根据电场线或等势而的疏密程度可以知道，M点的场强小于N点的场强， 粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误.电场力做负功，则知动能减小，速率减小，故D错误. 9. 如左图所示的电路中两个灯泡均发光，当变阻器滑片向下滑动时，则（　　） A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯和B灯都变亮 C. 电源的输出功率减小 D. 电源的工作效率降低 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据全电路欧姆定律得知，总电流I变小，A灯的电压 UA=E-I（R1+r） I变小，UA变大，A灯变亮。 流过B的电流 IB=I-I2 I变小，I2变大，则IB变小，B灯变暗。故A正确，B错误； C．由于外电阻与电源的内阻大小关系未知，无法判断电源的输出功率如何变化。故C错误； D．电源的工作效率 外电路总电阻R增大，电源的工作效率增大。故D错误。 故选A。 10. 如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　） A. 大小为qv，方向与v相同 B. 大小为qv，方向与v相反 C. 大小为qSv，方向与v相同 D. 大小为qSv，方向与v相反 【答案】D 【解析】 【详解】橡胶棒带负电，等效电流方向与的方向相反，由电流的定义式可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 11. 如图所示，滑动变阻器的最大阻值是，定值电阻的阻值是，A、B两端的电压恒定为U，两端的电压用表示，则（　　） A. 开关S断开时，滑片P从a移到b，从U变化到0 B. 开关S闭合时，滑片P从a移到b，从U变化到0 C. 若比大很多，开关S断开时，滑片P从a移到b，的改变量远小于U D. 若比大很多，开关S闭合时，滑片P从a移到b，的改变量远小于U 【答案】B 【解析】 【详解】A．开关S断开当滑片P位于b时，有 即开关S断开时，滑片P从a移到b，从U变化到，A错误； B．开关S闭合，当滑片P位于b时，有 即开关S闭合时，滑片P从a移到b，从U变化到0，B正确； C．开关S断开时，滑片P从a移到b，的改变量大小为 由于比大很多，则 C错误； D．开关S闭合时，滑片P从a移到b，的改变量大小为 D错误。 故选B。 12. 如图所示，一个带电粒子从粒子源O处射入（初速度很小，可忽略不计）电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S处沿金属板A、B的中线（如图中虚线所示）射入偏转电场，A、B板长均为L，相距为d，A、B两板之间的电压为U2。则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是（  ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】带电粒子在加速电场中做加速运动，由动能定理有 qU1＝mv2－0 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，可分解为水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的匀加速直线运动，对带电粒子在水平方向上的匀速直线运动，由运动学公式得 L＝vt 对带电粒子在竖直方向上的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 设位移为y，则有 要使带电粒子能从A、B板间飞出，应有 联立解得 故选C。 13. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2.下列说法正确的是（　　） A. I1=2Ig B. I2=3Ig C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大 D. 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设R1=R2=RG=R，根据电表改装原理得 I1=Ig，I2=Ig 联立可得 I1=3Ig，I2=1.5Ig 故AB错误； CD．由以上分析可知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，故C正确，D错误。 故选C。 14. 在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为12.0V，内阻为1.0Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω。开关闭合，电动机正常工作，电流表示数为2.0A。则（　　） A. 电压表的示数为 4.0V B. 电动机的机械功率为 20.0W C. 电动机消耗的总电功率为8.0W D. 电动机消耗的热功率为 2.0W 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表测路端电压，电源两端的电压为 U=E-Ir=12.0V-2.0×1.0V=10.0V 故A错误； BCD．电动机消耗的电功率为 P电=UI=10.0×2.0W=20.0W 电动机消耗的热功率为 P热=I2r0=22×0.5W=2.0W 电动机的机械功率为 故BC错误，D正确。 故选D。 15. 静电场方向平行于 x轴，其电势φ随x分布可简化为如图所示的对称两段直线。一个质量为小m、电荷量为q的带负电的粒子，只在电场力作用下沿x轴方向运动。某段时间内，粒子以一定速度经过 O点向右运动到达 x=x0处速度恰好为0。图中φ0、d和x0均为已知量。下列说法正确的是（　　） A. 在O点，粒子的速度大小 B. 在x=x₀处，粒子的加速度大小为 C. 由O向x=x₀处运动过程中，粒子运动的时间为 D. 由O向x=x₀处运动过程中，粒子的电势能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．由O点向x=x0处运动过程中，根据动能定理 解得在O点粒子的速度 故A错误； B．在x=x₀处，电场力的大小 根据牛顿第二定律，粒子的加速度大小 故B错误； C．由O向x=x₀处运动过程中，粒子做匀减速运动，根据 解得 故C错误； D．粒子带负电，由O向x=x₀处运动过程中，电场力做功为 粒子的电势能增加 故D正确。 故选D。 二、实验题（共2个小题，共18分，把正确答案填在答题卡相应的横线上。） 16. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中： （1）用图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标明的“10V”的含义是_____________ ； A．电容器的击穿电压为10V B．电容器的额定电压为10V C．电容器在10V电压下才正常工作 （2）把干电池、电阻箱、电容器、微安表、开关连成如图2所示的实验电路，闭合开关，观察到微安表指针偏转情况为_________ ； A．逐渐变大后保持不变 B．逐渐变大后迅速回到0 C．迅速偏转到某一刻度后保持不变 D．迅速偏转到某一刻度后逐渐减小 （3）电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，可以和计算机相连直接显示电流与时间的变化图像。按如图3所示电路图连接好实验电路，开关S与2接通待充电完成后，开关S与1接通，电容器通过电阻放电，通过电阻R的电流方向为_________（填“向左”或“向右”）。电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图4所示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为___________C（保留三位有效数字）； （4）如图5-a所示的电路中，M与N间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压。如果随时间t的变化关系如图5-b所示，请尝试画出电阻R两端电压随时间t变化关系的图像_________。 【答案】 ①. B ②. D ③. 向右 ④. 3.04×10-3 ⑤. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]AB．电容器铭牌上所标准的电压为额定电压，故A错误，B正确； C． 电容器在击穿电压以下时都可以正常工作，击穿电压稍大于额定电压，故C错误。 故选B。 （2）[2]闭合开关，电源给电容器充电，电路中有电流，电表指针迅速偏转到某一刻度，之后随着电容器两端电压越来越大，电路中的充电电流越来越小，即电表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小。 故选D。 （3）[3]开关S与2接通待充电完成后，此时电容器上端聚集正电荷，相当于电源正极，开关S与1接通，电容器放电，电流通过电阻的方向向右。 [4]在I-t图中，图线与坐标轴围成的图形面积表示电容器所带电荷量的多是，图中大于一半的小方格按一个算，不足一半的舍去，则由题意可得，全部放电过程中释放的电荷量约为 （4）[5]由可得 结合图像可知，图线的斜率为，则在0~1s内，电流为0，1s~2s内与2s~4s内电流大小相等，方向相反，且1s~2s为正方向，由欧姆定律可知，则在0~1s内，电压UR=0，1s~2s内与2s~4s内UR大小相等，方向相反，如图所示 17. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为5Ω，均匀金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为______mm； (2)实验小组的同学采用如图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻Rx，现有电源（电动势为3.0V，内阻可忽略不计），开关和导线若干，以及下列器材： A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ） C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.025Ω） D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω） E．滑动变阻器R1（0～5Ω，3A） F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，0.5A） ①为减小测量误差，在实验中，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填各器材前的字母） ②图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线______； (3)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=______，考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值（选填“大于”或“小于”）； (4)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为0～100mA的毫安表，依据上图连接了电路，调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变，然后，将电压表右侧导线分别接在M点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中，根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更小，请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。______ 接M点 接N点 0.8 0.9 84 83 【答案】 ①. 0.550##0.551##0.549 ②. A ③. D ④. E ⑤. ⑥. ⑦. 小于 ⑧. 见解析 【解析】 【详解】(1)[1]金属丝的直径为 (2)[2]因为电动势为3.0V，为减小测量误差，在实验中，电压表应选用A； [3]金属丝的最大电流约为 电流表选择D； [4]为了方便调解电路，滑动变阻器选择E； [5]因为 所以采用电流表外接法；测量金属的电阻率时电流表和电压表必须从零开始调解，所以滑动变阻器采用分压接法， 实物图连线如下图所示 (3)[6]根据电阻定律 根据欧姆定律 又因为 解得 [7]由于电压表分流，电流表的测量值偏大，电阻率的测量值偏小，所以测量值小于真实值； (4)[8]该小组同学的结论正确。对电压表右侧导线接在M点和接在N点进行比较，电压表示数的相对变化为 电流表示数相对变化为 可见电压表变化明显，是小电阻，采用外接法较小，所以将电压表右侧导线接在M点误差小。 三、解答题（共4个小题，共37分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 18. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电量为的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，。 （1）请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小； （2）求AO两点间的电势差； （3）若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与O点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。 【答案】（1）方向水平向右，大小为 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，小球所受电场力水平向左，由于小球带负电，所以电场强度方向水平向右。对小球受力分析如图所示 根据受力平衡知识可知 求得 【小问2详解】 AO两点间的电势差为 【小问3详解】 所施拉力做功的最小值设为W，该过程中根据动能定理有 求得 19. 如图甲，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。请回答以下问题（已知质子的荷质比取1×108C/kg，电压的绝对值u=6×104V，周期T=1×10-7s，质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，不考虑质子的重力）。 （1）请说明在t0时刻，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差是正值还是负值； （2）请分析并说明质子在圆筒内的受力情况； （3请求出质子进入第3个圆筒时的速度大小v和第3个圆筒的长度l； 【答案】（1）负值；（2）不受力；（3），0.3m 【解析】 【详解】（1）在t0时刻，质子在奇数圆筒和偶数圆筒间做匀加速运动，电场力做正功，则有 解得 所以在t0时刻，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差是负值； （2）圆筒是等势体，圆筒内电场强度为零，质子在圆筒内不受力； （3）质子进入第3个圆筒时，经过3次加速，根据动能定理有 代入数据解得 当质子在每个圆筒内做匀速直线运动的时间为，才能保证每次经过缝隙中电场时被加速，则第3个圆筒的长度为 20. 现将标有“3V，3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为E＝4.0V、内阻为r＝0.40的电源的两端，如图所示。已知电动机线圈的电阻R0＝0.10Ω，不计其它电阻。 （1）若滑动变阻器接入电路的阻值R1＝3.5Ω，电动机卡住不转，求此时电路中的电流I1； （2）若要使直流电动机正常工作，求滑动变阻器接入电路的阻值R2应为多少； （3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。 a. 请从理论上推导P与I的关系式，并在图中定性画出P-I图像； b. 求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。 【答案】（1）1A；（2）0.6Ω；（3）a.P＝EI－I2r，图像见解析；b. 【解析】 【详解】（1）当电动机卡住不转时，可视为纯电阻元件，此时电路中的电流为 （2）当电动机正常工作时，电路中的电流为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 （3）a.根据能量守恒定律，电源非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式能的总合，即 即 P＝EI－I2r 根据数学知识可得P-I图像为开口向下的抛物线，如图所示。 b.根据数学知识可知，当时，该电源对外电路能够输出的功率最大，为 21. 如图（甲）所示，长为l、相距为d的两块正对的平行金属板，其中CD板接地，AB板电势的变化如图（乙）所示。B、D为两板的右端点，在两金属右侧有一与金属板垂直的荧光屏MN，荧光屏距B、D端的距离为l。质量为m，电荷量为的电子以相同的初速度从两板左端中央处平行极板的直线OO'连续不断地射入。已知所有的电子均能够从两金属板间射出，且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期T相等。忽略极板边缘处电场的影响，不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求： （1）和时刻进入两板间的电子刚出偏转电场时的偏转距离之比； （2）要保证所有的电子均能够从两金属板间射出，的最大值： （3）在所有电子均能从两金属板间射出的情况下，电子在荧光屏上分布区域的长度Y与的关系。 【答案】（1）1：3；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）时刻进入两极板间的电子先沿方向做匀速直线运动，即有 而后在电场力作用下做类平抛运动，在垂直方向做匀加速直线运动，设到达B、D端界面时偏离的距离为，则 时刻进入两极板间的电子先在时间内做类平抛运动到达金属板中央，而后做匀速直线运动达到金属板B、D端界面，设电子达到金属板的中央偏离的距离为，将此时电子的速度分解为沿方向的分量与沿电场方向的分量，并设此时刻电子的速度方向与的夹角为，电子沿直线到达金属板B、D端界面时偏离的距离为，则有 解得 可得 （2）在时刻进入两极板间的电子在离开金属板时偏离的距离最大，因此为使所有进入金属板间的电子都能够飞出金属板，应满足条件 解得极板间电压的最大值 （3）设时刻进入两极板间的电子到达荧光屏上的位移与的距离为，时刻进入两极板间的电子达到荧光屏上的位置与点的距离为，电子达到荧光屏上分布的范围 根据题中金属板和荧光屏之间的几何关系可得 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025北京大兴一中高二（上）期中 物理 一、单项选择题（共15个小题，每小题中只有一个选项符合题意。每小题3分，共45分） 1. 有关电压与电动势的说法中正确的是（　　） A. 电压与电动势的单位都是伏特，所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法 B. 电动势是电源两极间的电压 C. 电动势公式中的W与电压公式中的W是一样的，都是电场力做的功 D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量 2. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电流 3. 如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（　　） A. 验电器的箔片会张开 B. 若将金属网罩接地，验电器的箔片会张开 C. 金属网罩上A点电势低于B点电势 D. 金属网罩内部电场强度零 4. 如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电势以及电场强度均为零 B. c、d两点的电势以及电场强度均相同 C. a、b两点的电势以及电场强度均相同 D. 将一正试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能减少 5. 为探究导体电阻与其影响因素的定量关系，某同学找到是四条不同的金属导体，在长度、横截面积、材料三个因素方面，与相比，分别只有一个因素不同。将串联接入如图所示的电路中，用一块电压表分别测量导体、c、两端的电压。若实验中保持金属导体温度不变，不计电压表内阻对电路的影响，对于实验中得到的现象，你认为合理的是（　　） A. 每段导体两端的电压与它们电阻成反比 B. 如图长度不同，则它们的电压与长度成正比 C. 如图的横截面积不同，则它们的电压与横截面积成正比 D. 改变滑动变阻器滑片的位置，两条金属导体的电压之比会随之发生变化 6. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 7. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 该电场线的方向是由A指向B B. A点处场强比B点处的场强大 C. A点处的电势比B点处的电势高 D. 该电场可能是由正点电荷产生的 8. 如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等.一个粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从M点运动到N点，此过程中电场力对粒子做负功.由此可以判断（ ） A. M点的电势高于N点的电势 B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子经过M点时的速率小于经过N点时的速率 9. 如左图所示的电路中两个灯泡均发光，当变阻器滑片向下滑动时，则（　　） A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯和B灯都变亮 C. 电源输出功率减小 D. 电源的工作效率降低 10. 如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　） A. 大小为qv，方向与v相同 B. 大小为qv，方向与v相反 C. 大小为qSv，方向与v相同 D. 大小为qSv，方向与v相反 11. 如图所示，滑动变阻器的最大阻值是，定值电阻的阻值是，A、B两端的电压恒定为U，两端的电压用表示，则（　　） A. 开关S断开时，滑片P从a移到b，从U变化到0 B. 开关S闭合时，滑片P从a移到b，从U变化到0 C. 若比大很多，开关S断开时，滑片P从a移到b，的改变量远小于U D. 若比大很多，开关S闭合时，滑片P从a移到b，的改变量远小于U 12. 如图所示，一个带电粒子从粒子源O处射入（初速度很小，可忽略不计）电压为U1加速电场，经加速后从小孔S处沿金属板A、B的中线（如图中虚线所示）射入偏转电场，A、B板长均为L，相距为d，A、B两板之间的电压为U2。则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是（  ） A B. C. D. 13. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2.下列说法正确的是（　　） A. I1=2Ig B. I2=3Ig C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大 D. 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大 14. 在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为12.0V，内阻为1.0Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω。开关闭合，电动机正常工作，电流表示数为2.0A。则（　　） A. 电压表的示数为 4.0V B. 电动机的机械功率为 20.0W C. 电动机消耗的总电功率为8.0W D. 电动机消耗的热功率为 2.0W 15. 静电场方向平行于 x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的对称两段直线。一个质量为小m、电荷量为q的带负电的粒子，只在电场力作用下沿x轴方向运动。某段时间内，粒子以一定速度经过 O点向右运动到达 x=x0处速度恰好为0。图中φ0、d和x0均为已知量。下列说法正确的是（　　） A. 在O点，粒子的速度大小 B. 在x=x₀处，粒子的加速度大小为 C. 由O向x=x₀处运动过程中，粒子运动的时间为 D. 由O向x=x₀处运动过程中，粒子的电势能增加 二、实验题（共2个小题，共18分，把正确答案填在答题卡相应的横线上。） 16. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中： （1）用图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标明的“10V”的含义是_____________ ； A．电容器的击穿电压为10V B．电容器的额定电压为10V C．电容器在10V电压下才正常工作 （2）把干电池、电阻箱、电容器、微安表、开关连成如图2所示的实验电路，闭合开关，观察到微安表指针偏转情况为_________ ； A．逐渐变大后保持不变 B．逐渐变大后迅速回到0 C．迅速偏转到某一刻度后保持不变 D．迅速偏转到某一刻度后逐渐减小 （3）电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，可以和计算机相连直接显示电流与时间的变化图像。按如图3所示电路图连接好实验电路，开关S与2接通待充电完成后，开关S与1接通，电容器通过电阻放电，通过电阻R的电流方向为_________（填“向左”或“向右”）。电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图4所示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为___________C（保留三位有效数字）； （4）如图5-a所示的电路中，M与N间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压。如果随时间t的变化关系如图5-b所示，请尝试画出电阻R两端电压随时间t变化关系的图像_________。 17. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为5Ω，均匀金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为______mm； (2)实验小组的同学采用如图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻Rx，现有电源（电动势为3.0V，内阻可忽略不计），开关和导线若干，以及下列器材： A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ） C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.025Ω） D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω） E．滑动变阻器R1（0～5Ω，3A） F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，0.5A） ①为减小测量误差，在实验中，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填各器材前的字母） ②图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线______； (3)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=______，考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值（选填“大于”或“小于”）； (4)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为0～100mA的毫安表，依据上图连接了电路，调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变，然后，将电压表右侧导线分别接在M点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中，根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更小，请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。______ 接M点 接N点 0.8 0.9 84 83 三、解答题（共4个小题，共37分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 18. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电量为的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，。 （1）请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小； （2）求AO两点间的电势差； （3）若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与O点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。 19. 如图甲，某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。请回答以下问题（已知质子的荷质比取1×108C/kg，电压的绝对值u=6×104V，周期T=1×10-7s，质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，不考虑质子的重力）。 （1）请说明在t0时刻，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差是正值还是负值； （2）请分析并说明质子在圆筒内的受力情况； （3请求出质子进入第3个圆筒时的速度大小v和第3个圆筒的长度l； 20. 现将标有“3V，3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为E＝4.0V、内阻为r＝0.40的电源的两端，如图所示。已知电动机线圈的电阻R0＝0.10Ω，不计其它电阻。 （1）若滑动变阻器接入电路的阻值R1＝3.5Ω，电动机卡住不转，求此时电路中的电流I1； （2）若要使直流电动机正常工作，求滑动变阻器接入电路的阻值R2应为多少； （3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。 a. 请从理论上推导P与I的关系式，并在图中定性画出P-I图像； b. 求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。 21. 如图（甲）所示，长为l、相距为d的两块正对的平行金属板，其中CD板接地，AB板电势的变化如图（乙）所示。B、D为两板的右端点，在两金属右侧有一与金属板垂直的荧光屏MN，荧光屏距B、D端的距离为l。质量为m，电荷量为的电子以相同的初速度从两板左端中央处平行极板的直线OO'连续不断地射入。已知所有的电子均能够从两金属板间射出，且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期T相等。忽略极板边缘处电场的影响，不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求： （1）和时刻进入两板间的电子刚出偏转电场时的偏转距离之比； （2）要保证所有的电子均能够从两金属板间射出，的最大值： （3）在所有电子均能从两金属板间射出的情况下，电子在荧光屏上分布区域的长度Y与的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $