河北省石家庄第十五中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷

2025-2026学年河北省石家庄十五中高二（上）期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.我国学者王充在他的《论衡》一书中写下“顿牟掇芥”一语。此语意为摩擦过的琥珀能吸引草芥一类的轻小物体。下列说法正确的是(    ) A. 摩擦过的琥珀带的电荷量不一定是元电荷的整数倍 B. 琥珀带电的原因是摩擦过程中电荷发生了转移 C. 琥珀靠近轻小物体的过程中，轻小物体上凭空产生了电荷 D. 琥珀吸引轻小物体时，轻小物体对琥珀没有作用力 2.下列对于各物理量间的关系说法正确的是(    ) A. 导体的电阻与导体两端电压成正比 B. 电容器的电容与电容器的电荷量无关 C. 匀强电场中两点相距越远，电势差的绝对值越大 D. 场源电荷在某点处产生的电场强度大小与场源电荷的电荷量无关 3.某手机的电池容量为，则意味着该电池充满电后能搬运的最多电荷量为(    ) A. B. C. 480C D. 8C 4.某非线性元件a和线性元件b的伏安特性曲线分别如图中的曲线甲和直线乙所示。将元件a、b串联接入电路，当元件a两端电压为2V时，元件a、b的电阻之比为(    ) A. 1：1 B. 2：3 C. 3：2 D. 2：5 5.某带电体产生电场的等差等势面分布如图中实线所示，虚线是正点电荷仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N点是正点电荷运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是(    ) A. 正点电荷经过M点时的加速度大干经过N点时的加速度 B. 正点电荷经过M点时的动能大于经过N点时的动能 C. 正点电荷经过M点时的电势能大于经过N点时的电势能 D. 沿虚线轨迹看，从M点到N点电场的电势逐渐增大 6.某电场的电场线如图所示，O、N是电场中的两点，以O为坐标原点，O、N点所在直线为x轴且以水平向右为x轴正方向。带正电的粒子从O点以水平向右的初速度开始运动，粒子仅受电场力。该粒子的动能与粒子所在位置x的关系图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，材料、半径均相同的带正电小球甲、乙均可视为点电荷分别固定于A、C点时，A、C两点连线上的B点处的电场强度为0。已知小球甲的带电荷量为Q，，静电力常量为k，现将小球甲、乙相互接触后再重新固定于A、C点，则B点处的电场强度大小为(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.下列属于电势差的单位的是(    ) A. B. C. D. 9.冰箱里的温控电路简图如图所示，为定值电阻，为热敏电阻，温度越低，其阻值越大，C为电容器，电压表为理想电压表。随着冰箱温度的降低，下列说法正确的是(    ) A. 电路中的电流减小 B. 电压表的示数减小 C. 电容器C充电 D. 电源的输出功率一定变大 10.如图所示，水平地面上方存在方向水平向右的匀强电场，O、Q为水平地面上的两点。将一带正电荷的小球自电场中的O点以9J的初动能竖直向上抛出，运动到最高点P时小球的动能为16J，最后落回地面上的Q点，不计空气阻力，下列说法正确的是(    ) A. 小球所受电场力与重力大小之比为3：4 B. 小球从O点到P点与从P点到Q点的水平位移大小之比为1：3 C. 小球落回Q点时的动能为73J D. 小球落回Q点时的动能为63J 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某实验小组想要测量某段电阻丝的电阻率，可利用以下器材： A.待测电阻丝电阻约为； B.电源电动势为； C.电流表量程为，内阻约为； D.电压表量程为，内阻约为； E.滑动变阻器可调节范围为； F.滑动变阻器可调节范围为； G.螺旋测微器、10分度游标卡尺、开关、导线若干。 用游标卡尺测该电阻丝直径，测量结果如图甲所示，则该电阻丝的直径为______ mm。 为确保电阻丝两端电压能从0开始变化且实验操作便捷，应选择的滑动变阻器为______填“E”或“F”。 请用笔画线代替导线补充完整图乙所示的电路实物图。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动至最______填“左”或“右”端。 某次实验时测得电压表示数为U，电流表示数为I，电阻丝的长度为L，直径为D，则该电阻丝的电阻率______用U、I、L、D、表示。 12.某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为和的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲所示。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为和，两个电压挡的量程分别为和。 该多用电表的A表笔为______填“红表笔”或“黑表笔”。 将开关S拨至1，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 将开关S拨至5，正确操作后，将该多用电表接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 将开关S拨至3，欧姆调零完成后，红黑表笔接一电阻，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则所接电阻的阻值为______。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.如图所示，竖直平面内存在着竖直向上的匀强电场，可视为点电荷的带正电小球A、B静止于空中的同一竖直线上，两小球间的距离。已知小球A的质量、电荷量，小球B的电荷量，静电力常量，重力加速度大小。求： 小球A、B间的库仑力大小； 匀强电场的电场强度大小E； 小球B的质量。 14.如图所示的电路中，定值电阻的阻值，电阻箱的可调节范围为，电压表为理想电压表。闭合开关S后，当电阻箱的阻值调至时，电压表示数；当电阻箱的阻值调至时，电压表示数。 当电阻箱的阻值调至时，求电路中的电流； 求电源的电动势E和内阻r； 仅调节电阻箱的阻值，求电阻箱的最大电功率。 15.长为L、间距也为L的水平金属板A、B组成的平行板电容器接在如图所示的电路中，金属板B接地，电源的内阻为r，定值电阻的阻值为9r。当电阻箱的阻值调为10r时，闭合开关且电路稳定后，质量为m、电荷量为的带负电微粒视为点电荷恰能沿金属板A、B间的中轴线做直线运动。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。 求电源的电动势E； 仅调节电阻箱的阻值，电路重新稳定后，相同的带电微粒从金属板A、B间的中轴线处以大小的水平速度射入金属板间，恰好从金属板下边缘飞出，求金属板A、B间的电压； 求第问中电阻箱接入电路的阻值。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：A、任何带电体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，所以摩擦过的琥珀带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故A错误； B、摩擦带电的本质是发生了电荷的转移，并不是创造了电荷，所以琥珀带电的原因是摩擦过程中电荷发生了转移，故B正确； C、琥珀靠近轻小物体的过程中，能够吸引轻小物体，这里吸引的原因是靠近带电体的一端感应出异种电荷，远离端感应出同种电荷，才产生吸引，但不一定是静电感应，有可能是极化分子取向，导体是静电感应，绝缘体是静电极化取向，故C错误； D、根据牛顿第三定律，可知琥珀吸引轻小物体时，轻小物体对琥珀也有作用力，且它们之间的相互作用力大小相等，方向相反，故D错误。 故选：B。 元电荷是电荷量不是电荷，所有带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍；摩擦带电的本质是电荷发生了转移，电荷在转移的过程中遵循电荷守恒定律；根据静电感应现象判断；根据牛顿第三定律判断。 本题主要考查了元电荷的概念以及物体带电的原因和电荷守恒定律，要求学生对这些基础知识熟练掌握。 2.【答案】B  【解析】解：A、导体的电阻取决于材料特性、几何尺寸及温度，与外加电压或电流无关；由欧姆定律可知，电阻是导体的固有属性，并非与电压呈正比关系，故A错误； B、电容器的电容由极板构型、间距及介质特性决定，其定义式仅反映电荷量与电压的量化关系，电容本身与存储电荷量无关，故B正确； C、在匀强电场中，电势差表示沿电场方向的位移，若两点沿垂直电场方向移动，距离增加但电势差保持不变，故C错误； D、电场强度由确定，直接取决于场源电荷量Q的大小，故D错误。 故选：B。 导体的电阻是材料本身的属性，与电压或电流无关，仅由材料特性和几何尺寸决定。电容器的电容取决于极板构型和介质特性，与存储的电荷量无关。匀强电场中电势差与沿电场方向的位移成正比，若两点移动方向与电场垂直则电势差不变。电场强度由场源电荷量和距离共同决定，与场源电荷量直接相关。 本题综合考查电阻、电容、电势差和电场强度四个核心电学概念的本质属性与决定因素。题目通过辨析式设问，重点检验学生对物理量定义式与决定式的区分能力，以及对其物理意义的理解深度。选项A和B分别针对电阻和电容的固有属性进行考查，需要学生明确与仅是测量式而非决定式；选项C考查匀强电场中电势差与位移的矢量关系，涉及电场方向的空间分析；选项D则检验点电荷场强的决定因素。题目计算量虽小，但对概念辨析能力要求较高，四个选项形成良好的知识覆盖网络，能有效检测学生对电学基础概念的掌握程度。 3.【答案】A  【解析】解：根据电流强度的定义式，可得该电池充满电后能搬运的电荷量：，故A正确，BCD错误。 故选：A。 电池容量是指电池的存储电量，根据公式求解。 本题是信息给予题，要求同学们能从题目中获取有用信息，知道电池容量是指电池储存电量的大小，掌握电流与电量间的关系。 4.【答案】D  【解析】解：由图像中某点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，a元件两端电压为2V时，对应的电流为，可知某非线性元件a的电阻为：，两元件串联接入电路，通过的电流相同，所以b元件中的电流也是，由图可得，此时b元件两端的电压为5V，，联立可得元件a、b的电阻之比为2：5，故ABC错误，D正确。 故选：D。 图像中某点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由电阻的定义式即可求解。 本题考查对图像的了解及应用，要学会从图像中获取有用信息的能力。 5.【答案】C  【解析】解：同一电场中，等差等势面越密集的地方电场强度越大，则由图可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，则由可知，正点电荷经过M点时的加速度小于经过N点时的加速度，故A错误； 因为电荷做曲线运动时所受合力电场力指向运动轨迹凹侧、正点电荷所受电场力与电场方向相同、电场线与等势面相交处互相垂直，则由图可知，该正点电荷所受电场力方向垂直等势面向下、电场线先后经过等势面d、c、b、a；因为沿电场方向电势逐渐降低，则等势面d、c、b、a的电势依次降低，由此可知，M点的电势高于N点的电势，沿虚线轨迹看，从M点到N点电场的电势先增大后减小，则正点电荷经过M点时的电势能大于经过N点时的电势能，故由能量守恒可知，正点电荷经过M点时的动能小于经过N点时的动能，故C正确，BD错误； 故选：C。 A.结合题图，根据等差等势面的分布与电场强度的关系、电场强度与加速度的关系，即可分析判断； 结合题意，根据曲线运动合力的特点、电场力方向的特点、电场线与等势面的关系、电势与电势能的关系、电场中的功能关系，即可分析判断。 本题考查根据带电粒子的运动轨迹判断功与能的转化情况，解题时需注意，在只有电场力做功的情况下，电势能与动能之和保持不变，也就是说粒子的动能增大时，电势能减小。 6.【答案】C  【解析】解：根据题意可知，电场力做正功，动能在增加，根据动能定理可得： ， 整理可得： ， 由此可知： 图像的斜率表示qE、与纵轴的截距表示， 由题图可知，粒子从O到N电场强度E不断减小，则电场力qE不断减小，则的斜率不断减小，C中图像符合，故ABD错误，C正确； 故选：C。 根据题意可知，电场力做正功，由动能定理列式，结合题图及数学知识，即可分析判断ABCD正误。 本题考查电场强度与电场力的关系和计算，解题时需注意，公式的三个物理量中，知道其中两个物理量的情况，即可表示出第三个物理量。 7.【答案】A  【解析】解：甲小球在B点产生的电场 ，方向向右 B点的合场强为零，说明乙小球在B点产生的电场与甲的电场等大、反向。 解得 两球接触后再重新固定于原处，电荷量平均分配 甲小球在B点产生的电场 方向水平向右 乙小球在B点产生的电场，方向水平向左 B点的合场强，方向水平向右。 故A正确，BCD错误。 故选：A。 首先，根据B点场强为0的条件，判断甲、乙在B点的场强大小相等、方向相反，结合距离关系求出乙的初始电荷量；然后，甲、乙接触后电荷会均分，得到接触后的电荷量；最后，分别计算接触后甲、乙在B点产生的场强，再叠加得到B点的合场强。 这道题是点电荷电场强度叠加的经典中档题，围绕“点电荷场强公式”“场强叠加原理”“带电小球接触后电荷均分”三个核心知识点，先利用“B点场强为0”的条件反推初始电荷量，再结合电荷重新分配后的场强叠加求合场强，是静电场概念与计算的综合考查 8.【答案】BC  【解析】解：A、根据公式，可知电势差的单位可表示为，故A错误； B、根据电势差的定义式，可知电势差的单位可表示为，故B正确； CD、根据公式和电流强度的定义式，可知电势差的单位可表示为，故C正确，D错误。 故选：BC。 在物理学中有七个基本物理量分别是质量、长度、时间、热力学温度、物质的量、电流、光照强度，它们的单位是基本单位；其他的根据物理关系推导出来的单位叫做导出单位。 熟练记忆七个基本物理量以及它们的国际单位制单位是解题的基础。 9.【答案】AC  【解析】解：AB、随着冰箱温度的降低，热敏电阻的阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，即电压表的示数增大，故A正确，B错误； C、两端的电压，I减小，其他量不变，则增大。电容器两端的电压等于两端的电压，则电容器的电压增大，根据可知，电容器的电荷量增大，则电容器C充电，故C正确； D、电源的输出功率为，可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大。由于不清楚外电阻与内阻的关系，所以无法判断电源的输出功率变化情况，故D错误。 故选：AC。 随着冰箱温度的降低，增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化和路端电压的变化。电容器的电压等于两端的电压，分析电容器电压的变化，再判断电容器所带电量的变化。根据内外电阻的关系判断电源的输出功率变化情况。 本题是电路的动态分析问题，首先根据局部电阻的变化分析外电路总电阻的变化，判断总电流和路端电压的变化，再分析局部电流、电压和功率的变化，这是常用的分析思路，要熟练掌握。 10.【答案】BC  【解析】解：根据题意可知，小球在竖直方向只受到重力作用，则有 在水平方向上受到电场力左右，则有 且小球在竖直方向上速度减为0时，运动到最高点，此时小球的水平方向速度为，由题干信息中的动能比，可知速度比为：：4 结合运动学公式有， 则：：4 即电场力与重力之比为4：3，故A错误； B.小球从O运动到P点时，竖直方向速度减为0，从P点运动Q点时，又回到原水平高度，竖直方向上只受到重力加速度g，所以两段过程运动时间相等。在水平方向上受电场力作用，水平速度从0开始运动，在相等时间内水平位移之比为1：3，故B正确； 小球运动到P点和Q点时，水平方向由 可知水平速度之比为：：2 所以 即 所以到达Q点时，动能为 解得 故C正确，D错误。 故选：BC。 A.根据牛顿第二定律和运动学公式求小球所受电场力与重力大小之比； B.根据小球两次在竖直方向的运动情况判断运动的时间关系，再结合水平分方向的受力情况结合匀变速运动的规律求小球从O点到P点与从P点到Q点的水平位移大小之比； 根据运动学公式求出小球运动到P点和Q点时水平速度之比，再结合动能表达式求小球落回Q点时的动能。 本题考查带电小球在复合场中的运动，要求学生能正确分析带电小球的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。 11.【答案】  F  左   【解析】解：分度的游标游标卡尺精度为，电阻丝的直径为 为确保电阻丝两端电压能从0开始变化且实验操作便捷，即采用滑动变阻器为分压式连接，则需要选总阻值较小的滑动变阻器，即选F滑动变阻器可调节范围为； 因 则采用电流表的内接法减小系统误差，滑动变阻器采用分压式接法，实物连线如图所示 为了待测电路的安全，流过电流表的电流尽量小，则闭合开关前滑动变阻器的滑片应移动至最左端； 根据欧姆定律有 根据电阻定律有 联立解得 故答案为：；；左； 。 先确定游标卡尺的最小分度值再读数； 根据方便调节选择滑动变阻器； 根据实验要求和误差分析判断，根据选择的连接方式连接实物图；根据保护电路判断； 根据电阻定律、欧姆定律和几何知识推导。 本题关键掌握测量金属丝的电阻率的实验原理，电学器材的选择方法，测量电路和控制电路的选择方法，游标卡尺的读数方法，电阻率表达式的推导方法。 12.【答案】红表笔        【解析】解：多用表欧姆挡的内部电流从表笔B流出，表笔A流入，根据“黑出红进”可知该多用电表的A表笔为红表笔； 将开关S拨至1，电流表的量程为，分度值为1mA，读数； 将开关S拨至5，电压表的量程，分度值为，读数为； 将开关S拨至3，欧姆调零完成后，欧姆表的内阻 电流表的读数 根据闭合电路欧姆定律 待测电阻。 故答案为：红表笔；；；。 多用表欧姆挡的内部电流从表笔B流出，表笔A流入，根据“黑出红进”分析作答； 将开关S拨至1，电流表的量程为，分度值为1mA，根据电流表的读数规则读数； 将开关S拨至5，电压表的量程，分度值为，根据电压表的读数规则读数； 将开关S拨至3，欧姆调零完成后，根据闭合电路欧姆定律求欧姆表的内阻，根据闭合电路欧姆定律求解作答。 本题主要考查了多用表的构造，要掌握多用表的读数规则，掌握闭合电路欧姆定律的运用，分清电表的挡位是解题的关键。 13.【答案】小球A、B间的库仑力大小为  匀强电场的电场强度大小为  小球B的质量为  【解析】解：由库仑定律可知，小球A、B间的库仑力大小，代入数据可得：； 对小球A受力分析，有，代入数据可得：； 对小球B受力分析，有，代入数据可得：。 答：小球A、B间的库仑力大小为； 匀强电场的电场强度大小为； 小球B的质量为。 根据库仑定律分析； 对小球A受力分析，根据平衡条件分析； 对小球B受力分析，根据平衡条件分析. 考查了库仑定律和平衡条件的应用，熟练掌握库仑定律的应用。 14.【答案】电路中的电流为  电源的电动势E为12V，内阻r为  电阻箱的最大电功率为6W  【解析】解：当电阻箱的阻值调至时，根据欧姆定律可知电路中的电流为 解得。 由题意可知，由可知，由闭合电路欧姆定律得 当电阻箱的阻值调至时，电路中的电流 由题意可知，由闭合电路欧姆定律得 联立解得，。 设电阻箱的阻值调至，此时回路中的电流为 电阻箱的电功率为 可知当时，电阻箱的电功率达到最大值，为 解得 答：电路中的电流为； 电源的电动势E为12V，内阻r为； 电阻箱的最大电功率为6W。 当电阻箱的阻值调至时，根据欧姆定律求电路中的电流； 对两种情况分别根据闭合电路欧姆定律列方程，即可求得电源的电动势E和内阻r； 根据闭合电路欧姆定律和功率公式相结合求电阻箱的最大电功率。 解答本题的关键要闭合电路欧姆定律和功率公式，本题也可以将R看成电源的内阻，根据内外电阻相等时，电源的输出功率最大，来求出电阻箱的最大电功率。 15.【答案】电源的电动势E为  金属板A、B间的电压为  第问中电阻箱接入电路的阻值为5r  【解析】解：微粒做匀速直线运动，所受电场力与重力平衡，则有 回路中的电流 电容器两端电压 解得 设金属板A、B间电压为，带电微粒做类平抛运动，对微粒受力分析，由牛顿第二定律有 微粒在水平方向上做匀速直线运动，有 微粒在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有 解得 由闭合电路欧姆定律有 解得 答：电源的电动势E为； 金属板A、B间的电压为； 第问中电阻箱接入电路的阻值为5r。 微粒恰能沿金属板A、B间的中轴线做直线运动，所受电场力与重力平衡，根据平衡条件求出电容器板间电压，由欧姆定律求出电路中电流，再求电源的电动势E； 仅调节电阻箱的阻值，电路重新稳定后，带电微粒从金属板A、B间的中轴线处射入金属板间做类平抛运动，根据牛顿第二定律和分位移公式相结合求金属板A、B间的电压； 根据串联电路分压规律求第问中电阻箱接入电路的阻值。 本题中类平抛运动与平抛运动的研究方法相同，都是运动的分解法，对于类平抛运动与电路之间联系的纽带是板间的电压，要能熟练通过欧姆定律和电路连接关系得到板间电压。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $