内容正文:
2025-2026学年度第一学期普通高中
期中考试-高二物理
时间75分钟总分100分
第Ⅰ卷 选择题(共46分)
1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据场强定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比
D. 根据公式,、两点的电势差与成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度由电场自身决定,与F或q无关,故A错误;
B.电容器的电容是电容器固有属性,与Q或U无关,故B错误;
C.根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比,故C正确;
D.电势差由电场本身决定,与W或q无关,故D错误;
故选C。
2. 某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长为原来的2倍,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A. 4和4R B. 和4R C. 16和16R D. 和16R
【答案】B
【解析】
【分析】体积不变,长度变长,则横截面积变小,然后根据求解。
【详解】电阻率与金属的长度、横截面积无关,所以电阻率不变;电阻为
均匀拉长为原来的2倍,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的,由于导体电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体电阻变为原来的4倍
故选B。
3. 如图所示,在图像中直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,则下列说法正确的是( )
A. 该电源的电动势为 B. 该电源的内阻为
C. 电阻R的阻值为 D. 该电源的输出功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律
可知,该电源的电动势为6.0V,电源的内阻为,故AB错误;
C.根据图像,电阻为,故C错误;
D.交点坐标表示回路电流和电压,电源的输出功率为P出=UI=4.0×1.0W=4.0W,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. 14W B. 15W C. 18W D. 24W
【答案】B
【解析】
【详解】由电功率公式
P = I2R
可知允许通过R1、R2、R3的最大电流为
,
由于电阻R2、R3的阻值相同,并联电路电压相同,则通过两电阻的电流相等,两电阻消耗的实际功率相同,因此并联电路应该先确保电阻R3的安全,由分析可知
表明若使电阻R3的功率达到额定功率,则电阻R3安全,但电阻R1将被烧毁,因此为确保安全,当电阻R1的功率达到额定功率时,此电路中允许消耗的最大功率,则干路中允许通过的最大电流为,根据串并联电路电阻的特点可知,电路的总电阻为,所以此电路中允许消耗的最大功率为
故选B。
5. 某静电场的等差等势面如图中虚线所示。一电子从其右侧进入该电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的电势高于Q点的电势
B. 从P到Q电场力做功,从Q到R电场力做功,则
C. 从P至R的运动过程中,电子的动能增加
D. 电子在P点的加速度小于在Q点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】AC.如图所示
电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,电场力做正功,动能增加,电势能减小,电子在P点的电势能比在Q点的电势能大,根据
可知P点的电势低于Q点的电势,故A错误,C正确;
B.P到Q的电势差和Q到R电势差相等,根据
可知从P到Q电场力做功等于从Q到R电场力做功,故B错误;
D.等差等势面越密的位置场强越大,则
根据牛顿第二定律得
可知电子在P点的加速度大于在Q点的加速度,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中,电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小 B. 电压表读数变大
C. 小灯泡L变暗 D. 电容器C所带的电荷量减小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,故电流表读数变大,小灯泡变亮,故AC错误;
B.由于总电流增大,根据
可知电压表读数减小,故B错误;
D.滑动变阻器并联的电压表读数减小,则电容器的两端电压变小,根据 ,电容器所带电荷量减小,故D正确。
故选D。
7. 空间存在一沿x轴方向的静电场,质子由坐标原点O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动,该过程中质子的电势能关于位移x的变化规律如图所示。其中段图线为顶点横坐标在处的开口向上的抛物线,以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是( )
A. 0位置和位置的电场强度方向相同
B. 图中处的电势最高,处的电势最低
C. 在段质子做匀变速直线运动
D. 在段该电场沿x轴的正方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,图像的切线斜率的绝对值等于,由题图可知处切线斜率为零,故处电场强度最小且为零,O位置和位置关于位置对称,则O位置和位置的电场强度大小相等,方向相反,故A错误;
B.根据可知,由于质子带正电,可知质子所在位置电势能越大,电势越高,则图中处的电势最低,处的电势最高,故B错误;
C.段图像的斜率不变,则质子所受的电场力不变,质子的加速度不变,则该过程质子做匀变速直线运动,故C正确;
D.根据沿电场方向电势降低,可知左侧的电场沿x轴的正方向,右侧的电场沿x轴的负方向,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,匀强电场中有一个等边三角形ABC,其边长为2cm,三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为3V、5V、7V,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向垂直于AC边
B. 匀强电场的电场强度大小为2V/cm
C. 等边三角形中心的电势为5V
D. 将一个电子从A点移到B点,其电势能增加了2eV
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.取的中点为点,如图所示
则有
可知为等势线,则匀强电场的方向平行于AC边,大小为,故A错误,B正确;
C.由于等边三角形中心在上,所以等边三角形中心的电势为5V,故C正确;
D.将一个电子从A点移到B点,电场力做功为
根据功能关系可知,其电势能减小了2eV,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为的绝缘细线,细线一端固定在点,另一端系一质量为的带电小球,小球电荷量大小为。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度,且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,取重力加速度,,,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球带正电
B. 匀强电场的电场强度为
C. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
D. 小球从初始位置开始,运动到竖直面圆周最高点的过程中机械能减少为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球能静止于图中位置,受到的电场力方向水平向右,电场方向向左,所以小球带负电荷,A错误;
B.小球静止时,由平衡关系可得
代入数据可得 ,B错误;
C.运动到等效最高点时速度最小,动能最小
解得最小动能 ,C正确;
D.小球从初始位置开始,运动到竖直面圆周最高点的过程中减少的机械能,等于小球克服电场力做功 ,D正确。
故选CD 。
10. 将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电源电动势为12V
B. 该电源内阻为4Ω
C. 的功率最大时,电源的效率是50%
D. 电路中的最大功率为27W
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将R0视为电源内阻的一部分,则当R=R0+r时电阻箱功率最大,即R0+r=4Ω
可得r=1Ω
功率最大值为
解得该电源电动势为E=12V,A正确,B错误;
C.的功率最大时,电源的效率是,C错误;
D.当R=0时电路电流最大,此时电路中的功率最大,则R0的最大功率为,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 非选择题(共54分)
11. 现有一段由某种金属材料制成的圆柱体形状的电阻丝,小明同学想在实验室测量其电阻并尝试计算其电阻率。
(1)小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确,下列操作正确的是( )
A. 直接读数并乘上100即可
B 换“×10”挡,无需重新欧姆调零
C. 换“”挡,需重新进行欧姆调零
D. 选择任意挡都行,但需进行欧姆调零
(2)小明同学进一步利用游标为20分度的游标卡尺测量该金属丝长度,由图甲可知其长度为________cm;用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,则________mm。
【答案】(1)C (2) ①. 6.170 ②. 1.600
【解析】
【小问1详解】
选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的100与500之间的中间位置上,可知待测电阻的阻值较大,表针位于表盘中央附近时,实验误差较小,为减小实验误差,应换“×1k”挡,需重新进行欧姆调零。
故选C。
【小问2详解】
[1]长度为
[2]直径
12. 某研究小组收集了两个电学元件:电阻(约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,小明设计了一电路,与其对应的实物图如图甲,图中的电流表应选______(选填“”或“”),请将实物连线补充完整______。
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图丙所示,若该图线的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势______,内阻______(均用、表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]电压表量程是3V,通过待测电阻的最大电流
因此电流表应选电流表;
[2]待测电阻阻值约为,滑动变阻器 (,额定电流1A)和电阻箱 ()最大阻值均小于待测电阻阻值,若变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小,不能测多组实验数据。所以为测多组实验数据,减小实验误差,滑动变阻器应采用分压接法,且
故电流表应该采用内接法,实物电路图如图所示
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
又
可得
变形得
可知图象的纵轴截距为
解得电动势为
图象的斜率
解得
13. 有一电流表G,内阻为10Ω,满偏电流为3mA。
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?(结果保留两位小数)
【答案】(1)需要串联一个990Ω的电阻。
(2)需要并联一个0.05Ω的电阻。
【解析】
小问1详解】
由于串联电路有分压作用,要改装成大量程的电压表,需给灵敏电流计串联一个电阻,根据欧姆定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
由于并联电路有分流作用,要改装成大量程的电流表,需给灵敏电流计并联一个电阻,由欧姆定律可得
代入数据解得
14. 现有一直流电动机,加上的电压时,电动机不转,通过电动机线圈的电流为;将该电动机与的电阻并联后,接在电动势为的电源两端,如图所示,已知电源内阻为,此时电源两端的电压为,电动机恰好能正常工作。
(1)求电源的输出功率;
(2)求电动机输出机械功率;
【答案】(1)20W (2)10.5W
【解析】
【小问1详解】
电动机的线圈电阻为
通过电源的电流为
电源的输出功率
【小问2详解】
通过电动机的电流
电动机输出的机械功率
15. 一束初速不计的电子流在经U =4000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
【答案】320V
【解析】
【详解】当电子从极板边缘飞出时,所加电压最大,即电子偏转位移为;
电子飞出电场的时有
电子进入电场后偏转,水平方向
竖直方向加速度
联立解得
两个极板上最多能加的电压为320V。
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期中考试-高二物理
时间75分钟总分100分
第Ⅰ卷 选择题(共46分)
1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据场强定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比
D. 根据公式,、两点的电势差与成正比
2. 某金属导线电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长为原来的2倍,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A. 4和4R B. 和4R C. 16和16R D. 和16R
3. 如图所示,在图像中直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,则下列说法正确的是( )
A. 该电源的电动势为 B. 该电源的内阻为
C. 电阻R阻值为 D. 该电源的输出功率为
4. 如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. 14W B. 15W C. 18W D. 24W
5. 某静电场的等差等势面如图中虚线所示。一电子从其右侧进入该电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的电势高于Q点的电势
B. 从P到Q电场力做功,从Q到R电场力做功,则
C. 从P至R运动过程中,电子的动能增加
D. 电子在P点的加速度小于在Q点的加速度
6. 如图所示的电路中,电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小 B. 电压表读数变大
C. 小灯泡L变暗 D. 电容器C所带的电荷量减小
7. 空间存在一沿x轴方向的静电场,质子由坐标原点O点开始仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动,该过程中质子的电势能关于位移x的变化规律如图所示。其中段图线为顶点横坐标在处的开口向上的抛物线,以后的图线为倾斜的直线。下列说法正确的是( )
A. 0位置和位置的电场强度方向相同
B. 图中处的电势最高,处的电势最低
C. 在段质子做匀变速直线运动
D. 在段该电场沿x轴的正方向
8. 如图所示,匀强电场中有一个等边三角形ABC,其边长为2cm,三角形所在平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为3V、5V、7V,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向垂直于AC边
B. 匀强电场的电场强度大小为2V/cm
C. 等边三角形中心的电势为5V
D. 将一个电子从A点移到B点,其电势能增加了2eV
9. 如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为的绝缘细线,细线一端固定在点,另一端系一质量为的带电小球,小球电荷量大小为。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度,且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,取重力加速度,,,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球带正电
B. 匀强电场的电场强度为
C. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
D. 小球从初始位置开始,运动到竖直面圆周最高点的过程中机械能减少为
10. 将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电源电动势为12V
B. 该电源内阻为4Ω
C. 的功率最大时,电源的效率是50%
D. 电路中的最大功率为27W
第Ⅱ卷 非选择题(共54分)
11. 现有一段由某种金属材料制成的圆柱体形状的电阻丝,小明同学想在实验室测量其电阻并尝试计算其电阻率。
(1)小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确,下列操作正确的是( )
A. 直接读数并乘上100即可
B. 换“×10”挡,无需重新欧姆调零
C. 换“”挡,需重新进行欧姆调零
D. 选择任意挡都行,但需进行欧姆调零
(2)小明同学进一步利用游标为20分度的游标卡尺测量该金属丝长度,由图甲可知其长度为________cm;用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,则________mm。
12. 某研究小组收集了两个电学元件:电阻(约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,小明设计了一电路,与其对应的实物图如图甲,图中的电流表应选______(选填“”或“”),请将实物连线补充完整______。
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图丙所示,若该图线的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势______,内阻______(均用、表示)。
13. 有一电流表G,内阻为10Ω,满偏电流为3mA。
(1)要把它改装成量程为0~3V电压表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?(结果保留两位小数)
14. 现有一直流电动机,加上的电压时,电动机不转,通过电动机线圈的电流为;将该电动机与的电阻并联后,接在电动势为的电源两端,如图所示,已知电源内阻为,此时电源两端的电压为,电动机恰好能正常工作。
(1)求电源的输出功率;
(2)求电动机输出的机械功率;
15. 一束初速不计的电子流在经U =4000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
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