精品解析：吉林省长春市博硕学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

长春博硕学校2024—2025学年度上学期 高二年级期中考试物理学科试卷 考试时间： 75分钟满分： 100 分 一、单选题（本题共7道小题，每题4分，共28分） 1. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是(　　) A. 电场强度公式E＝适用于一切电场 B. 根据电容的定义式C＝,电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V C. 根据电场力做功的计算式W＝qU，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1eV D. 电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹 2. 如图所示，矩形线框KLMN面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕虚线轴逆时针转动，当线圈平面与磁场方向的夹角为时，穿过线圈的磁通量为（　　） A. BS B. C. D. 3. 如图所示电路中，已知R1=5Ω，R2=12Ω，理想电压表示数为2V，理想电流表示数为 0.2A，下列说法正确的是（　　） A. 通过R3的电流为0.4A B. R3的阻值为10Ω C. AC部分的总电阻为11Ω D. AC两端的电压为2.4V 4. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其图像如图所示则该电场的电场线分布可能是图中的（　　） A. B. C. D. 5. 电流表G的内阻，满偏电流，下列判断正确的是（　　） A. 要把它改装成量程为电压表，需串联的电阻 B. 要把它改装成量程为的电压表，需串联的电阻 C. 要把它改装成量程为的电流表，需并联的电阻 D. 要把它改装成量程为的电流表，需并联的电阻 6. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. b点的磁感应强度最大 B. c点的磁感应强度最小 C. b、d两点的磁感应强度相同 D. a、c两点的磁感应强度大小相等 7. 如图，在坐标平面内，圆心为、半径为的圆上等距放置三个点电荷，轴上的A点电荷量为，、点电荷量均为。点为圆弧中点。则（　　） A. 点电场强度方向沿轴正向 B. 点电场强度大小为0 C. 点电场强度大小为 D. 点电场强度大小为 二、多选题（本题共3道小题，每小题6分，选不全得3分，有错误选项得0分。共18分） 8. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。则（　　） A. 电源的内阻为2 Ω B. 电源的电动势为3 V C. 电阻R的阻值为1 Ω D. 电路消耗的总功率为4 W 9. 如图，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，小灯泡、的电阻分别为、。不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小，电流表A示数变大，小灯泡变亮 B. 电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡变暗 C 电压表示数变化，电流表A示数变化， D. 电压表示数变化，电流表A示数变化， 10. 如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面匀强电场。一个质量为m，电荷量为的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为、、。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子由A到C过程中电势能一定增大 B. 带电粒子由A到C过程中最小速度一定为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 若匀强电场大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB直线方向到达B点，则此状态下电场强度大小为 三、实验题（16分） 11. 某学习兴趣小组测量一段粗细均匀的圆柱形实心合金短棒的电阻率，先用多用电表测得该合金短棒的电阻Rx约为5kΩ，除待测电阻外，还有如下实验仪器： A.电源（电动势8V，内阻约为1Ω） B.电流表A1（量程0~0.6mA，内阻约为15Ω） C.电压表V（量程0~3V，内阻约为5kΩ） D滑动变阻器R1（0~20Ω，额定电流2A） E.开关、导线若干 实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测合金短棒的直径D； （2）用游标卡尺测出合金短棒接入电路的有效长度L，示数如图甲所示，则L为___________mm； （3）若电流表示数为I、电压表示数为U，则合金短棒电阻率的表达式为______________________（用U、I、L、D表示）；由于电表内阻的影响，合金短棒电阻率的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A.被测干电池一节； B.电流表1：量程0~0.6A，内阻； C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为； D.电压表：量程0~3V，内阻未知； E.滑动变阻器1：，2A； F.滑动变阻器2：，1A； G.开关、导线若干。 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中应选择的器材为：电流表选择______、滑动变阻器选______（填写选项前的字母）； （2）实验电路图应选择下图中______（填“甲”或“乙”）； （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势______V，内电阻______Ω。 四、解答题（38分） 13. 在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个的电荷，测出其受到的静电力F1大小为，方向如图所示，则 （1）B处电场强度大小和方向； （2）如果换成一个的电荷放在B点，q2受力大小和方向。 14. 如图，电源电动势为10V，内阻为2Ω，标有“4V，2W”的灯泡与一个线圈电阻为1Ω的电动机串联。当开关S闭合后电动机正常工作，灯泡也正常发光，求： （1）流过电动机的电流； （2）电动机的机械功率是多少？ （3）这台电动机的机械效率是多少？ 15. 在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R1，滑动变阻器总电阻为R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于R2的中点位置。 （1）求此时电容器两极板间的电压； （2）确定该油滴的带电电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值； （3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q1，油滴运动时间为t，再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q2，当油滴又运动了2t的时间时，恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。则两次电荷量的变化量Q1与Q2的比值为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春博硕学校2024—2025学年度上学期 高二年级期中考试物理学科试卷 考试时间： 75分钟满分： 100 分 一、单选题（本题共7道小题，每题4分，共28分） 1. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是(　　) A. 电场强度公式E＝适用于一切电场 B. 根据电容的定义式C＝,电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V C. 根据电场力做功的计算式W＝qU，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1eV D. 电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度公式： E＝ 只适用于匀强电场，故A错误； B．根据电容的定义式： C＝ 可知： U= 只有在电容器C=1F时，当电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V，故B错误； C．电子的电量为e，由： W=Uq 可知电场对电子做功加速时： W=Ue 即在1V电压下加速，电场力做功为1eV，故C正确； D．电场线并不存在，是虚拟的，是人为引入的，而物体的运动轨迹是实际存在的，故电场线不是电荷的运动轨迹，故D错误． 2. 如图所示，矩形线框KLMN面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕虚线轴逆时针转动，当线圈平面与磁场方向的夹角为时，穿过线圈的磁通量为（　　） A. BS B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】穿过线圈磁通量为 故选B。 3. 如图所示电路中，已知R1=5Ω，R2=12Ω，理想电压表示数为2V，理想电流表示数为 0.2A，下列说法正确的是（　　） A. 通过R3的电流为0.4A B. R3的阻值为10Ω C. AC部分的总电阻为11Ω D. AC两端的电压为2.4V 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律通过R1的电流为 可得通过R3的电流为 A错误； B．R2与R3并联，两端电压为 可得 B错误； C．R2与R3并联后的电阻为 可得AC部分的总电阻为 C正确； D．AC两端的电压为 D错误。 故选C。 4. A、B是一条电场线上两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其图像如图所示则该电场的电场线分布可能是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】带正电的粒子仅在静电力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，根据图像可知，粒子做加速度逐渐增大的减速运动，则电场线方向由B指向A，且B点的场强比A点的场强大，可知B处电场线比较A处的密集。 故选D。 5. 电流表G的内阻，满偏电流，下列判断正确的是（　　） A. 要把它改装成量程为的电压表，需串联的电阻 B. 要把它改装成量程为的电压表，需串联的电阻 C. 要把它改装成量程为的电流表，需并联的电阻 D. 要把它改装成量程为的电流表，需并联的电阻 【答案】C 【解析】 【详解】AB．要把它改装成量程为的电压表，需串联 要把它改装成量程为的电压表，需串联 故AB错误； CD．电流表G的满偏电压为 要把它改装成量程为的电流表，分流电阻的电流为 分流电阻的阻值为 要把它改装成量程为电流表，分流电阻的电流为 分流电阻的阻值为 故C正确，D错误。 故选C。 6. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. b点的磁感应强度最大 B. c点的磁感应强度最小 C. b、d两点的磁感应强度相同 D. a、c两点的磁感应强度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，结合安培定作出矢量合成图，如图所示 可知，a点磁感应强度大小为 b点和d点磁感应强度大小为 c点的磁感应强度大小为 可知a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，故A错误，B正确； C．根据所示可知b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，故C错误； D．根据上述可知，a、c两点的磁感应强度大小不相等，故D错误。 故选B。 7. 如图，在坐标平面内，圆心为、半径为的圆上等距放置三个点电荷，轴上的A点电荷量为，、点电荷量均为。点为圆弧中点。则（　　） A. 点电场强度方向沿轴正向 B. 点电场强度大小为0 C. 点电场强度大小为 D. 点电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电场的矢量叠加可知O点电场强度方向沿y轴负向，大小为 故AB错误； CD．三个点电荷在P点的场强如图 A点电荷在P点的场强为 B点电荷在P点的场强为 C点电荷在P点的场强为 根据矢量的合成可知A、B点电荷在P点的场强为 方向向下，再与C点电荷在P点的场强合成可知 方向向下，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3道小题，每小题6分，选不全得3分，有错误选项得0分。共18分） 8. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。则（　　） A. 电源的内阻为2 Ω B. 电源的电动势为3 V C. 电阻R的阻值为1 Ω D. 电路消耗的总功率为4 W 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律得 当I=0，U=E，由图读出电源的电动势 E=3V 内阻等于图线的斜率大小，有 A错误；B正确； C．根据闭合电路欧姆定律，有 C正确； D．电路消耗的总功率为 P=EI=6W D错误。 故选BC。 9. 如图，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，小灯泡、的电阻分别为、。不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表示数变小，电流表A示数变大，小灯泡变亮 B. 电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡变暗 C. 电压表示数变化，电流表A示数变化， D. 电压表示数变化，电流表A示数变化， 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器滑片由右端向左滑动时，变阻器接入的阻值变小，根据“串反并同”可知，电流表示数变大，电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡变亮，小灯泡变暗，故A错误，B正确； CD．根据闭合电路欧姆定律，电压表测的是路端电压，电流表A测的是干路电流，所以 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m，电荷量为的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为、、。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子由A到C过程中电势能一定增大 B. 带电粒子由A到C过程中最小速度一定为 C. 匀强电场的场强大小为 D. 若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB直线方向到达B点，则此状态下电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．带电粒子由A到C过程中电场力一定做负功，电势能增大，A正确； B．根据题意可知 由于粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点，则C点的速度最小且沿水平方向，故带电粒子受到的电场力方向一定沿-y方向，将初速度沿竖直方向和水平方向分解，水平方向粒子做匀速直线运动，其速度为 竖直方向速度减为零时速度最小等于水平分速度，所以带电粒子由A到C过程中最小速度一定为，B错误； C．根据几何关系可知OC=L，从A到C根据动能定理可得 解得匀强电场的大小为 C错误； D．若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB方向到达B点，则电场线方向沿BA方向，根据动能定理可得 解得此状态下电场强度大小为 D正确； 故选AD。 三、实验题（16分） 11. 某学习兴趣小组测量一段粗细均匀的圆柱形实心合金短棒的电阻率，先用多用电表测得该合金短棒的电阻Rx约为5kΩ，除待测电阻外，还有如下实验仪器： A.电源（电动势8V，内阻约为1Ω） B.电流表A1（量程0~0.6mA，内阻约15Ω） C.电压表V（量程0~3V，内阻约为5kΩ） D.滑动变阻器R1（0~20Ω，额定电流2A） E.开关、导线若干 实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测合金短棒的直径D； （2）用游标卡尺测出合金短棒接入电路的有效长度L，示数如图甲所示，则L为___________mm； （3）若电流表示数为I、电压表示数为U，则合金短棒电阻率的表达式为______________________（用U、I、L、D表示）；由于电表内阻的影响，合金短棒电阻率的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 ①. 98.50 ②. ③. 大于 【解析】 【详解】（2）[1]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以 （3）[2]根据电阻定律 其中，由欧姆定律 联立，解得 [3]由于电流表有内阻分压，使得电压的测量值偏大，则电阻率的测量值偏大。 12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A被测干电池一节； B.电流表1：量程0~0.6A，内阻； C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为； D.电压表：量程0~3V，内阻未知； E.滑动变阻器1：，2A； F.滑动变阻器2：，1A； G.开关、导线若干。 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 （1）在上述器材中应选择的器材为：电流表选择______、滑动变阻器选______（填写选项前的字母）； （2）实验电路图应选择下图中______（填“甲”或“乙”）； （3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势______V，内电阻______Ω。 【答案】（1） ①. B ②. E （2）甲 （3） ①. 1.5 ②. 0.7 【解析】 【小问1详解】 [1]电流表1的内阻是已知的，故选B。 [2]被测干电池的内阻较小，为方便调节，滑动变阻器选择阻值较小的，故选E。 【小问2详解】 因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 即 则，U-I图像的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示内阻，可得， 解得 四、解答题（38分） 13. 在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个的电荷，测出其受到的静电力F1大小为，方向如图所示，则 （1）B处电场强度大小和方向； （2）如果换成一个的电荷放在B点，q2受力大小和方向。 【答案】（1），方向与方向相反 （2），方向与方向相反 【解析】 【小问1详解】 由场强公式可得 解得 故场强大小为，场强方向与方向相反。 【小问2详解】 在点所受静电力 解得 受力大小为，也就是与方向相反。 14. 如图，电源电动势为10V，内阻为2Ω，标有“4V，2W”的灯泡与一个线圈电阻为1Ω的电动机串联。当开关S闭合后电动机正常工作，灯泡也正常发光，求： （1）流过电动机的电流； （2）电动机的机械功率是多少？ （3）这台电动机的机械效率是多少？ 【答案】（1）0.5A （2）2.25W （3）90％ 【解析】 【小问1详解】 灯泡正常发光，则电路的电流为 【小问2详解】 电动机的输入电压为 电动机的机械功率为 【小问3详解】 电动机的机械效率为 15. 在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R1，滑动变阻器总电阻为R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于R2的中点位置。 （1）求此时电容器两极板间的电压； （2）确定该油滴的带电电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值； （3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q1，油滴运动时间为t，再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q2，当油滴又运动了2t的时间时，恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。则两次电荷量的变化量Q1与Q2的比值为多少？ 【答案】（1）；（2）负电；；（3）4：9 【解析】 【分析】 【详解】（1）电路中的电流 平行板两端电压为 （2）电容上板带正电，油滴处于静止状态，电场力F向上，则油滴带负电。对油滴受力分析，得 又 联立解得 （3）设电容器的电容为C，极板原来具有的电荷量为Q，电容器上的电量变化Q1后，油滴在电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动，t秒末油滴的速度为v1、位移为s，板间的电压 根据牛顿第二定律得 即 根据运动学公式得 ， 电容器上的电量又变化了Q2后，油滴在电场中向上做匀减速直线运动，2t末位移为-s，极板间的电压为 根据牛顿第二定律得 即 根据运动学公式得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $