精品解析：四川省宜宾市第一中学2024-2025学年高二上半期考试物理试卷

宜宾市第一中学校2024级高二半期考试 物理试题 满分100分 考试时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 电势为零的地方，电场强度一定为零 B. 由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍 C. 电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的 D. 一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势会发生变化 2. 如图所示，起初用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，且均不带电。手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A，但不接触，把A、B分开后，A带上-1.0×10-8C的电荷，则下列说法正确的是（　　） A. B得到1.0×108个电子 B. B失去1.0×108个电子 C. B带-1.0×10-8C电荷 D. B带+1.0×10-8C电荷 3. 某品牌新能源车使用闪充技术，5min时间充电82A·h，则平均充电电流约为（　　） A. 16.4A B. 164A C. 410A D. 984A 4. 如图所示，有一对等量异种点电荷分别位于空间中的点和点，以点和点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，关于试探电荷所受电场力和具有的电势能，以下判断正确的是（　　） A. 在点和点受力大小相等，方向相同 B. 在点和点受力大小相等，方向不同 C. 在点和点电势能相等 D. 在点和点电势能相等 5. 如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是（　　） A. 电场线MN的方向一定是由N指向M B. 带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小 C. 带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 D. 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 6. 如图所示，用细绳悬挂两个质量为，电荷量分别为的小球。现在该装置所在区域施加一斜向右上方的匀强电场，平衡后小球位置可能为（　　） A. B. C. D. 7. 一种半导体材料内部电场N点到P点连线上的电势随位置x变化的图像如图所示。已知N、P间各点的电场强度方向均平行于x轴，以x轴的正方向为电场强度的正方向，则N、P连线上各点的电场强度E与位置x的图像可能为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3个小题，每题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分，共18分） 8. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　） A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 电容器的电容减小，极板所带电荷量将减小 10. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（　　） A. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 B. ΔU1>ΔU2 C. 变小 D. 变大 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验探究题：本题共2小题，共16分。 11. 某电容器的外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 （1）如图1所示，电容器表面印有“35V，2200μF”，下列说法正确的是（　　） A. 35V表示击穿电压 B. 35V表示额定电压 C. 2200μF表示电荷量 （2）如图2所示，将开关S拨向______（选填“1”或“2”）时，可研究电容器的充电过程；在充电过程中，流经电阻R的电流方向为______（选填“a到b”或“b到a”）。 （3）电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压与时间t的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. （4）用电流传感器测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8V，则电容器的电容约为______F。（保留2位有效数字） 12. （1）小余同学在拆卸玩具时，发现一根很特别的金属丝，准备测量一下它的电阻率，首先他利用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该金属丝直径的测量值d=_______mm。 （2）为了测出比较准确的电阻率，他利用现有器材设计了如图2所示的电路，比较准确的测量了金属丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还能利用器材： A．待测合金丝Rx（接入电路部分的阻值约4 Ω） B．电源 （电动势4 V，内阻不计） C．电流表（0~0.6 A，内阻为1Ω） D．灵敏电流计G（满偏电流Ig为200µA，内阻rg为500Ω） E．滑动变阻器（0~10 Ω，允许通过的最大电流2A） F．滑动变阻器（0~100 Ω，允许通过的最大电流1 A） G．电阻箱R0（0~99999.9Ω） 为了调节方便，实验中滑动变阻器应选___________。（填仪器前面的字母代号） （3）该同学按照图2的电路连接实物图，请将剩下的实物图补充完整____。 （4）若该同学想将电流计改装成0~3V的电压表，则将电阻箱接入电路的阻值调为R0=______Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知，金属丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω（保留两位有效数字）。 四、计算题：本题共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。 13. 如图所示，R为电阻箱，电压表可视为理想电压表。当电阻箱读数为时电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。求 （1）电源的电动势E，电源的内阻r。 （2）求当电阻箱读数为时，电源的总功率以及电源的输出功率。 14. 如图，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC，水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆心，OB竖直，OC水平，空间有足够大水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动，AB间距离为2R，匀强电场的电场强度，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球到达B点时的速度大小； （2）小球到达C点时，受到的圆弧轨道的支持力大小； （3）小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动速度最大时对轨道的压力大小。 15. 在科学研究中，常用电场来精准控制带电粒子的运动轨迹。如图，真空环境中，若干平行直线边界将空间划分出个区域，所有区域内均存在电场强度大小相等的匀强电场，奇、偶数区域的电场线方向分别为竖直向上和水平向右。已知区域1的宽度为，一比荷为的带正电粒子从区域1左边界上的点，以一定的初速度水平向右射入，经区域1的电场偏转后从点进入区域2，且在点速度方向和边界的夹角为，经区域2的电场偏转后从点进入区域3，且在点速度方向和边界的夹角为，此后，每次经奇数区域的电场偏转进入偶数区域电场时，速度方向和边界的夹角均为，而每次经偶数区域的电场偏转进入奇数区域电场时，速度方向和边界的夹角均为，不计粒子的重力，求： （1）电场强度的大小； （2）区域2的宽度； （3）若为偶数，区域的宽度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宜宾市第一中学校2024级高二半期考试 物理试题 满分100分 考试时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题（本题共7个小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 电势为零的地方，电场强度一定为零 B. 由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍 C. 电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的 D. 一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势会发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．电势为零的地方场强不一定为零，例如等量异号电荷连线的中垂线上各点， 故A错误； B．公式是电场强度的定义式，电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷的电荷量q无关，故B错误； C．电场是客观存在的特殊物质，不依赖人的主观感觉而存在，故C正确； D．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势不会发生变化，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，起初用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，且均不带电。手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A，但不接触，把A、B分开后，A带上-1.0×10-8C的电荷，则下列说法正确的是（　　） A. B得到1.0×108个电子 B. B失去1.0×108个电子 C. B带-1.0×10-8C电荷 D. B带+1.0×10-8C电荷 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由静电感应，导体A聚集负电荷，导体B聚集正电荷，导体A得到电子，导体B失去电子，电子数为 AB错误； CD．根据电荷守恒定律可得，A带上-1.0×10-8C的电荷，则B带+1.0×10-8C电荷，C错误D正确。 故选D。 3. 某品牌新能源车使用闪充技术，5min时间充电82A·h，则平均充电电流约为（　　） A. 16.4A B. 164A C. 410A D. 984A 【答案】D 【解析】 【详解】根据电流的定义式，其中，时间 代入得 故选D。 4. 如图所示，有一对等量异种点电荷分别位于空间中的点和点，以点和点为顶点作一正立方体。现在各顶点间移动一试探电荷，关于试探电荷所受电场力和具有的电势能，以下判断正确的是（　　） A. 在点和点受力大小相等，方向相同 B. 在点和点受力大小相等，方向不同 C. 在点和点电势能相等 D. 在点和点电势能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷电场线的分布情况和对称性可知，点和点场强大小相等、方向不同，则试探电荷在点和点受力大小相等，方向不同，故A错误； B．根据等量异种电荷电场线的分布情况和对称性可知，点和点场强大小相等、方向相同，则试探电荷在点和点受力大小相等，方向相同，故B错误； C．根据等量异种电荷等势线分布情况和对称性可知，点和点电势相等，则试探电荷在点和点电势能相等，故C正确； D．由图看出，点离场源正电荷较远，而点离场源正电荷较近，所以点和点电势不等，则试探电荷在点和点电势能不相等，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是（　　） A. 电场线MN的方向一定是由N指向M B. 带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小 C. 带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 D. 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粒子由a到b的运动是向N点方向弯曲，如果电场线MN的方向是由N指向M，则粒子带负电，如果粒子带正电，则电场线MN的方向是由M指向N，因粒子带电性质不明确，所以电场线MN的方向不能确定，A错误； B．带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动，电场力一定对粒子做正功，粒子动能一定逐渐增大， B错误； C．带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动，电场力一定对粒子做正功，带电粒子电势能逐渐减小，所以带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，C正确； D．由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子做匀变速运动，带电粒子一定受恒力作用，所以带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，D错误。 故选C。 6. 如图所示，用细绳悬挂两个质量为，电荷量分别为的小球。现在该装置所在区域施加一斜向右上方的匀强电场，平衡后小球位置可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对两球构成的整体进行受力分析 两小球受电场力等大反向，可知绳子拉力和重力等大反向，故上面绳应该处于竖直方向。 故选C。 7. 一种半导体材料内部电场N点到P点连线上的电势随位置x变化的图像如图所示。已知N、P间各点的电场强度方向均平行于x轴，以x轴的正方向为电场强度的正方向，则N、P连线上各点的电场强度E与位置x的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知，从N到O点电势逐渐降低，因此电场方向沿x正方向，在图像中，其斜率为电场强度的大小，结合图像可知，从N到O点，电场强度沿正方向逐渐增大；同理，从O到P点，电势逐渐升高，则电场方向沿x负方向，且图像的斜率逐渐减小，说明电场强度沿负方向逐渐减小。 故选A。 二、多项选择题（本题共3个小题，每题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选得0分，共18分） 8. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　） A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据题意可知，粒子只受电场力和重力，电场力和重力不在同一直线上，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同线，粒子做匀变速直线运动，因此A错误，D正确； BC．电场力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子从左向右运动还是从右向左运动，故无法确定电场力做正功还是负功，则不确定粒子动能是增加还是减少，电势能减少还是增加，故BC错误。 故选D。 【点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 电容器的电容减小，极板所带电荷量将减小 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，选项A错误； B．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。选项B正确； C．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，根据 可知，油滴的电势能将增加，选项C错误； D．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，d增大，根据电容器的电容 可知电容减小，由于电势差不变，根据Q=UC知带电量减小，选项D正确。 故选BD。 10. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（　　） A. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 B. ΔU1>ΔU2 C. 变小 D. 变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮；变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A正确； B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以 △U1＞△U2 故B正确； C．由 U1=E-I（RL2+r） 得： 不变，故C错误； D．根据欧姆定律得 =R2 不变，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验探究题：本题共2小题，共16分。 11. 某电容器的外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 （1）如图1所示，电容器表面印有“35V，2200μF”，下列说法正确的是（　　） A. 35V表示击穿电压 B. 35V表示额定电压 C. 2200μF表示电荷量 （2）如图2所示，将开关S拨向______（选填“1”或“2”）时，可研究电容器的充电过程；在充电过程中，流经电阻R的电流方向为______（选填“a到b”或“b到a”）。 （3）电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压与时间t的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. （4）用电流传感器测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8V，则电容器的电容约为______F。（保留2位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 1 ②. a到b （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 根据电容器的外观可知，35V表示额定电压，2200μF表示电容器的电容。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]将开关S拨向1，电容器开始充电；在充电过程中，流经电阻R的电流方向为从a到b； 【小问3详解】 在开始充电的瞬间，电容器极板两端电压为零，电荷量变化率刚开始比较大，随着电容极板上电荷数量的增加，电荷量变化率减小，根据 可知极板间电压逐渐增大。且变化率减小。由 可知充电电流逐渐减小。电容放电时，两极板间电压逐渐减小，且变化率减小。电流反向，逐渐减小。 故选B。 【小问4详解】 根据图像与横轴围成的面积表示放电过程中释放的电荷量，可知 根据 可知 12. （1）小余同学在拆卸玩具时，发现一根很特别的金属丝，准备测量一下它的电阻率，首先他利用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该金属丝直径的测量值d=_______mm。 （2）为了测出比较准确的电阻率，他利用现有器材设计了如图2所示的电路，比较准确的测量了金属丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还能利用器材： A．待测合金丝Rx（接入电路部分的阻值约4 Ω） B．电源 （电动势4 V，内阻不计） C．电流表（0~0.6 A，内阻为1Ω） D．灵敏电流计G（满偏电流Ig为200µA，内阻rg为500Ω） E．滑动变阻器（0~10 Ω，允许通过的最大电流2A） F．滑动变阻器（0~100 Ω，允许通过的最大电流1 A） G．电阻箱R0（0~99999.9Ω） 为了调节方便，实验中滑动变阻器应选___________。（填仪器前面的字母代号） （3）该同学按照图2的电路连接实物图，请将剩下的实物图补充完整____。 （4）若该同学想将电流计改装成0~3V的电压表，则将电阻箱接入电路的阻值调为R0=______Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知，金属丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 1.170 ②. E ③. ④. 14500 ⑤. 3.4 【解析】 【详解】(1)[1]金属丝直径的测量值 (2)[2]为了调节方便，实验中滑动变阻器应选最大阻值较小的，即选E； (3)[3]按照图2的电路连接实物图，如图 (4)[4]将电流计改装成0~3V的电压表，则将电阻箱接入电路的阻值调为R0，则有 解得 [5]根据欧姆定律，有 整理，可得 结合图像，有 解得 四、计算题：本题共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。 13. 如图所示，R为电阻箱，电压表可视为理想电压表。当电阻箱读数为时电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。求 （1）电源的电动势E，电源的内阻r。 （2）求当电阻箱读数为时，电源的总功率以及电源的输出功率。 【答案】（1）6V 1Ω （2）12W 8W 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，有E=U+r 可得， 联立解得E=6V，r=1Ω 【小问2详解】 当电阻箱读数为时，根据欧姆定律，有 解得I=2A 电源的总功率为 电源的输出功率为 14. 如图，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC，水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆心，OB竖直，OC水平，空间有足够大水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动，AB间距离为2R，匀强电场的电场强度，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球到达B点时的速度大小； （2）小球到达C点时，受到的圆弧轨道的支持力大小； （3）小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动速度最大时对轨道的压力大小。 【答案】（1） （2）5mg （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A到B过程，根据动能定理可得 解得小球到达B点时的速度大小为 【小问2详解】 小球到达C点时，根据动能定理可得 解得 小球到达C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动时，设电场力与重力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 可知当小球运动到圆弧轨道BC的中点时，小球的速度最大，根据动能定理可得 由牛顿第二定律： 联立解得 由牛顿第三定律，小球在BC上运动速度最大时对轨道的压力大小为 15. 在科学研究中，常用电场来精准控制带电粒子的运动轨迹。如图，真空环境中，若干平行直线边界将空间划分出个区域，所有区域内均存在电场强度大小相等的匀强电场，奇、偶数区域的电场线方向分别为竖直向上和水平向右。已知区域1的宽度为，一比荷为的带正电粒子从区域1左边界上的点，以一定的初速度水平向右射入，经区域1的电场偏转后从点进入区域2，且在点速度方向和边界的夹角为，经区域2的电场偏转后从点进入区域3，且在点速度方向和边界的夹角为，此后，每次经奇数区域的电场偏转进入偶数区域电场时，速度方向和边界的夹角均为，而每次经偶数区域的电场偏转进入奇数区域电场时，速度方向和边界的夹角均为，不计粒子的重力，求： （1）电场强度的大小； （2）区域2的宽度； （3）若为偶数，区域的宽度。 【答案】（1） （2）L （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在区域1做类平抛运动，设运动时间为，水平方向做匀速直线运动，， 竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动， 在点，竖直方向分速度， 解得 【小问2详解】 设粒子在区域2的运动时间为，水平方向做初速度为的匀加速直线运动， 在点，水平分速度 竖直分速度， 解得 【小问3详解】 为奇数时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，在其右侧边界 为偶数时，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，在其右侧边界 在各区域右侧速度矢量分解如图所示 由动能定理，在区域2，则有 在区域4，则有 以此类推，为偶数，在区域，则有 又根据速度的规律得到， 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $