精品解析:广东省广州市西关培英中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2025学年第一学期高中二年级物理学科期中考问卷
时长:75分钟
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题:每小题只有一项符合题目要求,共7小题,每小题4分,共28分。
1. 如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A. 金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为
B. 金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为
C. 金属导线A、B中通过的电流之比为
D. 金属导线A、B两端的电压之比为
2. 在等量正点电荷的电场中,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
D. 电子运动到O时,加速度一定为零,速度一定最大
3. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示,电子依次经过a、b、c三个点,若电子经过b点时的动能为15eV,且电子从a点运动到b点电势能变化的绝对值为20eV,则( )
A. 从a到c,电子的速率逐渐增大
B. 从a到c,电子的电势能逐渐减小
C. 电子经过c点时的动能为5eV
D. a、b两点间的电势差为
4. 如图所示为电阻表的内部电路,a、b为表笔插孔,下列说法正确的是( )
A. a孔插红表笔
B. 测量新的电阻时,必须要重新进行欧姆调零
C. 电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,仍可以准确测量电阻
D. 用“”挡测量时,若指针偏角太大(靠近表盘的右端),应换用“”挡
5. 如上右图所示电路有一处发生故障,接通S时,灯泡和均不亮。电压表测,,,则可能出现了下列哪种故障( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器断路 D. 灯泡短路
6. 如图所示,电源电动势,内阻,电容器的电容,电阻,,电压表为理想电压表。接通电键S,待电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数大小为4V
B. 电压表示数大小为5V
C. 电容器所带的电荷量为
D. 电容器所带的电荷量为
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分。
7. 嘉祥县为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,若如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A. 电源内阻消耗的功率变大
B. 电压表的示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 小灯泡变亮
8. 如图所示为某同学组装成的简易多用电表电路架,一款开关S可以与不同组点连线。下列说法正确的是( )
A. 当S接1或2时为直流电流表挡,接1的量度大
B. 当S接1或2时为直流电流表挡,接2的量度大
C. 无论测电流、电压还是电阻,流过表头的电流方向总是从右向左
D. 无论测电流、电压还是电阻,流过表头的电流方向总是从左向右
9. 如图所示为三种不同材料制成的电阻a、b、c的伏安特性曲线,其中电阻b的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用Ra、Rb、Rc表示。由图分析可知下列正确的是( )
A.
B. 电阻两端的电压越高,其阻值越大
C. 若将电阻、、串联接在的电源两端时总电流为
D. 若将电阻、、串联接在的电源两端时
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题:共2小题,共20分,请按题目要求作答。
10. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度为_______,直径为______。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选______填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化,实验电路应选用下图中的______。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为 ______用、、等字母表示。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:______用本题中所给物理量表示。
11. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,实验器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20 Ω);
开关、导线若干。
(1)实验电路图选择________(选填“甲”或“乙”)。
(2)用笔画线代替导线,将图中的器材连成实验电路________。
(3)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是________。
A. B. C. D.
(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是________。
A. 换用内阻更小的电流表
B. 换用内阻更大的电流表
C. 换用内阻更小的电压表
D. 换用内阻更大的电压表
四、计算题:共3小题,共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分。
12. 如图,真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30m。在A点固定一个电量为的正点电荷,在B点固定另一个电量为的负点电荷,静电力常量,求
(1)则C处合场强E的大小及方向;
(2)电量为的负的试探电荷放在C处受到的电场力F大小及方向。
13. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,接入如图所示电路中,两板间的距离d=50cm,电源电动势E=15V,内电阻为r。电阻R1=18Ω,R2=10Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球放入板间恰能保持静止,若小球质量为m=1×10-2kg,电量大小为q=1×10-2C,取g=10m/s2,求:
(1)电容器两端的电压;
(2)通过R2的电流;
(3)电源的内阻。
14. 如图所示,为光滑绝缘的半圆形轨道,半径,位于竖直平面内。与水平轨道的末端处平滑连接,半圆形轨道与水平轨道相切,点与圆心点等高,点为半圆形轨道的最高点,整个轨道处在电场强度水平向右、大小的匀强电场中、将一个质量、带正电的小物块(可视为质点),从水平轨道的点由静止释放,小物块恰好能通过点。小物块的电荷量,小物块与水平轨道之间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)小物块通过点时对轨道的压力大小;
(2)若规定点的电势为零、求运动至点时小物块的电势能;
(3)小物块在水平轨道上的落点到点的距离。
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2025学年第一学期高中二年级物理学科期中考问卷
时长:75分钟
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题:每小题只有一项符合题目要求,共7小题,每小题4分,共28分。
1. 如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A. 金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为
B. 金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为
C. 金属导线A、B中通过的电流之比为
D. 金属导线A、B两端的电压之比为
【答案】A
【解析】
【详解】C.金属导线、串联,因此金属导线、中通过的电流相等,故C错误;
D.由于金属导线A、B的长度和材料均相同且横截面积之比为,结合可知,金属导线、的电阻之比为,结合可知,金属导线A、B两端的电压之比为,故D错误;
AB.根据可知,金属导线A、B中自由电子定向移动的速率之比为,故A正确,B错误。
故选A。
2. 在等量正点电荷的电场中,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
D. 电子运动到O时,加速度一定为零,速度一定最大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据等量同种正点电荷的电场分布规律可知,在两点电荷连线的中垂线上,由于无穷远处电场强度为零,垂足处电场强度为零,则中垂线上无穷远到垂足位置的电场强度先增大后减小,即中垂线上无穷远到垂足之间的某位置一定存在电场强度的最大值,电子在从a向运动的过程中,由于不能够确定a点与电场强度最大值的位置关系,则电子在从a向运动的过程中,有可能做加速度越来越小的加速运动;也有可能做加速度先增大后减小的加速运动;故AB错误;
C.根据对称性可知,电子通过O后,速度越来越小,加速度可能越来越大,也可能先最大后减小,一直到速度为零,故C错误;
D.由以上分析可知,电子在从a向O运动的过程中,一直做加速运动,通过O后,做减速运动到速度为零,故电子运动到O时,加速度一定为零,速度一定最大,故D正确。
故选D。
3. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示,电子依次经过a、b、c三个点,若电子经过b点时的动能为15eV,且电子从a点运动到b点电势能变化的绝对值为20eV,则( )
A. 从a到c,电子的速率逐渐增大
B. 从a到c,电子的电势能逐渐减小
C. 电子经过c点时的动能为5eV
D. a、b两点间的电势差为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场线和等势线垂直,结合曲线运动的合力方向位于轨迹的凹侧,可知电场力方向垂直于等势面向左,则从a到c,电场力对电子做负功,电子的动能逐渐减小,电子的速率逐渐减小,电势能逐渐增大,故AB错误;
CD.电子从a点运动到b点电势能变化的绝对值为20eV,由于电子从a点运动到b点电场力做负功,则有
可得
因为虚线为等差等势面,则有
根据动能定理可得
由于电子经过b点时的动能为15eV,所以电子经过c点时的动能为5eV,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示为电阻表的内部电路,a、b为表笔插孔,下列说法正确的是( )
A. a孔插红表笔
B. 测量新的电阻时,必须要重新进行欧姆调零
C. 电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,仍可以准确测量电阻
D. 用“”挡测量时,若指针偏角太大(靠近表盘的右端),应换用“”挡
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据多用电表内部结构,电流从红表笔流入、黑表笔流出可知a孔插黑表笔,故A错误;
B.测量新的电阻时,若倍率改变则必须要重新进行欧姆调零,若倍率不变则不需要重新欧姆调零,故B错误;
C.电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,使电流表满偏,即指针指到最右端,根据可知仍可以准确测量电阻,故C正确;
D.用“”挡测量时,若指针偏角太大(靠近表盘的右端),说明该电阻较小,应换用“”挡,故D错误。
故选C。
5. 如上右图所示电路有一处发生故障,接通S时,灯泡和均不亮。电压表测,,,则可能出现了下列哪种故障( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】
【详解】A.若灯泡短路,接通S时,应该会亮,故A错误;
B.若灯泡断路,接通S时,灯泡和均不亮,且ab电势相同,cb间电势等于电动势,cd电势相同,满足题意,故B正确;
C.若滑动变阻器断路,cb间电势应相等,故C错误;
D.若灯泡短路,接通S时,灯泡会亮,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,电源电动势,内阻,电容器的电容,电阻,,电压表为理想电压表。接通电键S,待电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数大小为4V
B. 电压表示数大小为5V
C. 电容器所带的电荷量为
D. 电容器所带的电荷量为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.接通电键S,待电路稳定后,并联,并联后的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律可得电流
电压表测两端电压,可得电压表示数大小
故A正确,B错误;
CD.电容器两端电压等于路端电压,即
可得电容器所带的电荷量为
故CD错误。
故选A。
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分。
7. 嘉祥县为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,若如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A. 电源内阻消耗的功率变大
B. 电压表的示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 小灯泡变亮
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,则根据闭合电路欧姆定律
可知电流I变小,因为
所以电源内阻消耗的功率变小,故AC错误;
B.电压表示数为
由于I变小,所以电压表示数变小,故B正确;
D.电阻两端的电压为
当I变小时,变大;又因为流过灯泡的电流为
所以流过灯泡的电流增大,则灯泡变亮,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示为某同学组装成的简易多用电表电路架,一款开关S可以与不同组点连线。下列说法正确的是( )
A. 当S接1或2时为直流电流表挡,接1的量度大
B. 当S接1或2时为直流电流表挡,接2的量度大
C. 无论测电流、电压还是电阻,流过表头的电流方向总是从右向左
D. 无论测电流、电压还是电阻,流过表头的电流方向总是从左向右
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当S接1或2时为直流电流表挡,接“1”最大量程
接“2”最大量程,
故A正确,B错误;
CD.多用电表不管选择哪一种挡位,哪一种功能,电流都是从正插孔(红笔)流进电表,从负插孔(黑表笔)流出,即流过表头的电流方向总是从右向左。故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示为三种不同材料制成的电阻a、b、c的伏安特性曲线,其中电阻b的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用Ra、Rb、Rc表示。由图分析可知下列正确的是( )
A.
B. 电阻两端的电压越高,其阻值越大
C. 若将电阻、、串联接在的电源两端时总电流为
D. 若将电阻、、串联接在的电源两端时
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据电阻的定义,相同电压时,电阻a的电流大于电阻c的电流,则电阻a的阻值小于电阻c的阻值,A错误;
B.图像上一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,即
由题图分析可知,电阻b两端的电压越高,其电阻阻值越小,B错误;
CD.如果将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端,则流过三个电阻的电流相等,且三个电阻两端的电压之和等于6V,由题图可知,当电路中的电流为1A时,电阻a、b、c两端的电压分别为1V、2V、3V,总电压为6 V,此时,CD正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题:共2小题,共20分,请按题目要求作答。
10. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度为_______,直径为______。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选______填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化,实验电路应选用下图中的______。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为 ______用、、等字母表示。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:______用本题中所给物理量表示。
【答案】(1) ①. 10.220 ②. 5.900##5.899##5.901
(2)B (3)A
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]该工件长度为
[2]直径为
【小问2详解】
由于金属丝电阻为,电源输出电压为,则电路最大电流 ,则电流表选。
故选B。
【小问3详解】
因为,所以电流表采用外接法,金属丝的电流能从开始变化,则滑动变阻器采用分压式接法,故A选项符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据电阻定律,整理得。
【小问5详解】
由题意可知通过金属丝的真实电流为 ,故
11. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,实验器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
电流表A(量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20 Ω);
开关、导线若干。
(1)实验电路图选择________(选填“甲”或“乙”)。
(2)用笔画线代替导线,将图中的器材连成实验电路________。
(3)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是________。
A. B. C. D.
(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是________。
A. 换用内阻更小的电流表
B. 换用内阻更大的电流表
C. 换用内阻更小的电压表
D. 换用内阻更大的电压表
【答案】(1)甲 (2) (3)A (4)D
【解析】
【小问1详解】
因为电源内阻较小,接近电流表内阻,为了减小误差,所以电流表采用相对电源外接法,选择甲图。
【小问2详解】
根据电路图得实物连接图如图所示
【小问3详解】
由于电压表的分流作用,相同的路端电压下,电流表测量的电流值小于流过电源的电流,内阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻,比实际电源的内阻小,对应实线斜率的绝对值比虚线的小,但当电压为零时,电压表的内阻对测量没有影响,实线和虚线重合。
故选A。
【小问4详解】
因为电压表的分流作用产生的误差,为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是增大电压表的内阻。
故选D。
四、计算题:共3小题,共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分。
12. 如图,真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30m。在A点固定一个电量为的正点电荷,在B点固定另一个电量为的负点电荷,静电力常量,求
(1)则C处合场强E的大小及方向;
(2)电量为的负的试探电荷放在C处受到的电场力F大小及方向。
【答案】(1),水平向左
(2),水平向右
【解析】
【小问1详解】
A点的点电荷在C点的场强大小为
方向由A指向C,同理B点的点电荷在C点的场强大小为
根据矢量的合成作出C点的合场强如图所示
由几何知识可知,则C点的场强的大小为
方向水平向左。
【小问2详解】
由题可知试探电荷在C点受到的电场力
由于负电荷的受力方向与电场方向相反,因此,试探电荷受到电场力的方向水平向右。
13. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,接入如图所示电路中,两板间的距离d=50cm,电源电动势E=15V,内电阻为r。电阻R1=18Ω,R2=10Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球放入板间恰能保持静止,若小球质量为m=1×10-2kg,电量大小为q=1×10-2C,取g=10m/s2,求:
(1)电容器两端的电压;
(2)通过R2的电流;
(3)电源的内阻。
【答案】(1)5V (2)0.5A
(3)2Ω
【解析】
【小问1详解】
电容器极板间场强
对小球,由平衡条件有
代入题中数据,联立解得电容器两端的电压
【小问2详解】
通过R2的电流
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律有
代入题中数据,联立解得电源内阻
14. 如图所示,为光滑绝缘的半圆形轨道,半径,位于竖直平面内。与水平轨道的末端处平滑连接,半圆形轨道与水平轨道相切,点与圆心点等高,点为半圆形轨道的最高点,整个轨道处在电场强度水平向右、大小的匀强电场中、将一个质量、带正电的小物块(可视为质点),从水平轨道的点由静止释放,小物块恰好能通过点。小物块的电荷量,小物块与水平轨道之间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)小物块通过点时对轨道的压力大小;
(2)若规定点的电势为零、求运动至点时小物块的电势能;
(3)小物块在水平轨道上的落点到点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小物块恰好通过D点有
解得
小物块从A点到D点,设AB距离为L,根据动能定理
代入数据解得
从A点到C点,根据动能定理
小物块在C点
解得
由牛顿第三定律可得小物块通过C点时对轨道的压力大小
【小问2详解】
小物块从A点到B点
由于
解得
B点电势能
代入数据得
【小问3详解】
小物块从D点以初速度水平向左抛出,水平方向受电场力作用做匀变速运动,水平加速度
平抛运动时间
水平位移
落点在B点左侧,到B点的距离为。
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