精品解析：四川省师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题

四川师大附中2025-2026学年度（上期）半期考试试题 高2024级物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的定义式表明，电场强度与试探电荷的电荷量成反比 B. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 C. 电场强度为零处，电势也一定为零 D. 带电粒子在电势高的地方电势能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度定义式是比值定义法，电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故A错误。 B．电场强度的方向是电势降落最快的方向，且场强大小等于电势沿该方向的变化率，故B正确。 C．电场强度为零处电势不一定为零，如等量同种电荷连线中点，故C错误。 D．电势能，若带电粒子带负电，电势高时电势能反而小，故D错误。 故选B。 2. 如图（俯视图），粗糙绝缘的水平面上两点各固定一个电荷量均为的带电小球。若在点放置一个电荷量为的带电小球，小球处于静止状态。已知三个小球间距均为且均可视为质点，静电力常量为，则点处小球受到摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，对点处小球受力分析，由平衡条件有 解得 故选C。 3. 如图所示，三条虚线表示某点电荷形成的电场中的等势面，一带电粒子仅受电场力作用，沿实线路径运动，A、B、C、D、G是该带电粒子运动轨迹与等势面的交点，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子带负电 B. 场源电荷带正电 C. 该带电粒子在B、G两点处的动能不同 D. 带电粒子在D点的加速度小于在G点的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向可知，产生电场的点电荷带负电，由图可知，轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向下，即带电粒子受到排斥力的作用，同种电荷相互排斥，故带电粒子带负电，故A正确、B错误； C．图中虚线为等势面，粒子从B到G，因，故电场力做功为0，则动能不变，即B、G两点带电粒子动能相同，故C错误； D．由可知，电场强度越大该带电粒子的加速度越大，由可知，等差等势面越密集，场强越大，带电粒子在D点的电场强度大于在G点的电场强度，则带电粒子在D点的加速度大于在G点的加速度，故D错误。 故选A。 4. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。用加热器使被测材料温度升高的过程中，被测材料竖直方向尺度逐渐增大，则在该过程中（　　） A. 电容器电容变小 B. 极板所带电荷量变大 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器放电 【答案】B 【解析】 【详解】A．平行板电容器电容的决定式为 其中为两极板间距。材料温度升高时，其竖直方向尺度增大，下极板向上移动，导致两极板间距减小。由于、不变，减小，根据公式可知电容增大，A错误； B．电容器接外电路且电压不变，由电容的定义式 可得 因为增大，不变，所以极板所带电荷量变大，B正确； C．极板间电场强度 由于两极板间电压不变，极板间距减小，因此电场强度增大，C错误； D．因为极板所带电荷量变大，说明电容器正在充电，而非放电，D错误。 故选B。 5. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，其中，，下列说法正确的是（ ） A. 若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为0.5A B. 若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为2.0A C. 若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为1.2V D. 若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为2.2V 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电流表改装原理，若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为 故AB错误； CD．根据电压表改装原理，若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为 故D正确，C错误。 故选D。 6. 如图和是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体，正方形的边长之比为2：1，通过两导体的电流方向如图所示。不考虑温度对电阻率的影响，则这两个导体（　　） A. 电阻率之比为2：1 B. 电阻之比为4：1 C. 串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D. 并联在电路中，流过两导体的电流之比为1：4 【答案】C 【解析】 【详解】A．同种材料制成的导体，电阻率相同，故电阻率之比应为，A错误； B．设导体的边长为2a，导体的边长为a，厚度均为d，根据电阻的公式可得 故电阻之比为，B错误； C．在串联电路中，电压之比就等于电阻之比，根据上述分析可知，两电阻两端的电压之比为，C正确； D．在并联电路中，电流之比等于电阻的倒数之比，由于电阻相等，故电流之比为，D错误。 故选C。 7. 如图所示，一带负电粒子从电场中的点沿直线运动到点的过程中，取点为零电势，向右为位移正方向，其电势能随位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于点电势为零，粒子在点的电势能为零。电场方向向右，负电荷所受静电力方向向左，粒子向右运动时静电力做负功。由静电力做功与电势能变化的关系 可知，电势能随位移增大。由电场线的疏密可知，从点到点电场强度逐渐减小，负电荷所受静电力的大小逐渐减小，因此经过相同位移时，静电力所做负功的绝对值逐渐减小，电势能的增量逐渐减小，图线从原点出发并逐渐上升，斜率逐渐减小。 故选A。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，当开关S闭合时，下列说法中正确的是（　　） A. 若①②都是理想电压表，则三个电阻串联 B. 若①是理想电压表，②是理想电流表，则电路中只有一个电阻有电流通过 C. 若①是理想电流表，②是理想电压表，则三个电阻串联 D. 若①②都是理想电流表，则电阻和串联，再和并联 【答案】AB 【解析】 【详解】A．理想电压表相当于断路，①、②所在支路均断开，电流依次通过，和，三个电阻串联，故A正确； B．理想电压表①相当于断路，理想电流表②相当于导线，此时，所在部分没有电流通过，电源电流只经过，故B正确； C．理想电流表①相当于导线，理想电压表②相当于断路，此时电源电流只经过，三个电阻不构成串联，故C错误； D．理想电流表相当于导线，①、②均接入时，，和的两端分别接在相同的两个节点上，三个电阻并联，故D错误。 故选AB。 9. 某同学手持轻绳（不可伸长）一端上下抖动，带动轻绳做简谐运动。手离起始位置的最远距离为10cm，手从最高点运动到最低点所用时间为0.3s，轻绳的长度为100cm。某时刻观察到手位于出发点（起始位置），且绳末端与手在同一高度，如图所示，则（　　） A. 图示时刻绳末端质点向上运动 B. 绳上相邻两峰间的距离为40cm C. 该简谐横波的波速小于 D. 0.05s后，手距离出发点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据平移法可知，图示时刻绳末端质点向上运动，故A正确； B．轻绳的长度为100cm，所以 绳上相邻两峰间的距离为40cm，故B错误； C．手从最高点运动到最低点所用时间为0.3s，周期为 该简谐横波的波速，故C正确； D．某时刻观察到手位于出发点（起始位置），0.05s后，即，手距离出发点，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一对平行金属板长为，两板间距为，两板间所加交变电压为，交变电压的周期，大量质量为m、电荷量为e的电子先后从平行板左侧以速度沿两板的中线持续不断的进入平行板之间，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出，不计重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 所有电子在极板间运动的时间均为 B. 不同时刻进入极板间的电子离开极板时其速度偏角相同 C. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 D. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电子进入电场后做类平抛运动，在两板间的运动时间为 不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图： 由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度vy=0，速度都等于v0，即不同时刻进入极板间的电子离开极板时其速度偏角相同，故A错误，B正确； C．在时刻进入电场的电子，在时刻侧位移最大，最大侧位移为 在t=0时刻进入电场的电子侧位移最大为，则有 联立得 故C正确。 D．在时刻进入电场的电子在垂直极板方向的速度—时间图像如下图所示： 在时刻侧位移最大，最大侧位移为 故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（12题（1）小题每空1分，其余每空2分，共14分） 11. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图1所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 （1）该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，则小球的直径为d=______cm。 （2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为T=__________。 （3）根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g=__________（用d、t0、R表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径 （2）由题图3可知为小球从圆弧球面最左端运动到最右端的时间，故小球的运动周期为 （3）小球的运动可视为单摆运动，该等效单摆的摆长为 由单摆周期公式 可知，当地重力加速度的表达式为 12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示。此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选： A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.1Ω） D.电流表（量程0~600mA，内阻约为1.0Ω） E.电压表V（量程0~3V，内阻约为6kΩ） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流2A） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流0.5A） H.蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω） I.开关一个、带夹子的导线若干 （1）上述器材中，应该选用的电流表是______，滑动变阻器是______（均填写器材前字母代号）。 （2）若用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为______mm。 （3）要求尽可能测出多组数据，则在图丙、丁、戊、己中应选择的电路图是______。 （4）若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为______。 【答案】（1） ①. D ②. F （2） （3）戊 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意可知，电源电动势为6V，而由于待测电阻约为，则电路中电流最大为 故不能选用最大量程为3A的电流表，故电流表只能选用，即电流表应该选D。 [2]由题意可知，电路应采用分压接法，故滑动变阻器应选用较小的电阻，故滑动变阻器选用F。 【小问2详解】 由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度为，故螺旋测微器的示数为 【小问3详解】 由题意可知，电路应采用分压接法，电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法，故选戊。 【小问4详解】 根据欧姆定律有 根据电阻定律有 故截面积为 故金属管线内芯截面积的表达式为 四、解答题（共40分） 13. 用电动势E=4.5V，内阻r=3.0Ω的电源给一个额定电压为3.0V、额定电流为0.1A 的灯A供电，电路图如图所示。灯正常发光时，求： （1）电阻箱接入的阻值R； （2）电源两端的路端电压U。 【答案】（1）R=12Ω （2）4.2V 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路欧姆定律，电流 对灯有 可得R=12Ω 【小问2详解】 电源的路端电压为U=E-Ir=4.2V 14. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为的光滑四分之三圆弧绝缘轨道竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道相切于点，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块的质量为，滑块从水平轨道上离点为的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求小滑块在水平轨道上滑行时的加速度大小； （2）求小滑块经过点时对轨道的压力大小； （3）改变小滑块的释放位置，若小滑块能够从点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到点的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取向左为正方向。滑块在竖直方向受力平衡，滑动摩擦力方向向右、大小为。由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 设释放位置到点的距离为。从释放位置运动到点的过程中，由动能定理得 在点沿竖直向上方向，由牛顿第二定律得 联立两式得 由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 重力与电场力是相互垂直的恒力。设二者合力方向与竖直向下方向的夹角为，沿合力方向过点的直径与圆弧交于点，与点关于点对称的位置为点。由力的合成得 由直角三角形关系得，。重力与电场力的合力大小为 点是合力势能最高的位置，滑块在该点速度最小，合力沿半径指向圆心且沿半径向内的分量最大，故点的支持力最小。滑块恰好不脱离轨道时，点的支持力为零。由沿半径方向的牛顿第二定律得 设最小释放距离为。从释放位置运动到点的过程中，电场力在圆弧段做功为，重力在圆弧段做功为。由动能定理得 代入临界条件并整理得 代入数据得 15. 如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于，其中圆弧轨道的圆心为，，圆心角，圆弧轨道光滑，轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数，轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场，轨道区域存在水平向右的匀强电场，一质量为，电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： （1）滑块的电性和的大小； （2）若电场大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，求滑块水平射入电场时的初速度，以及进入点时的速度大小； （3）在第（2）间的条件下，若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道，当取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用表示） 【答案】（1）负电， （2）， （3）当时；当时 【解析】 【小问1详解】 滑块在电场中恰能做直线运动，根据受力平衡可知，电场力竖直向上，与场强方向相反，则滑块带负电；根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 若电场大小不变，方向反向，由牛顿第二定律可得 滑块做类平抛运动，则有 使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，则有 联立解得滑块水平射入电场时的初速度为 进入点时的速度为 【小问3详解】 若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道；滑块滑到B点时，有 解得 滑块向右运动到速度为0时，由动能定理得 解得 第一个临界值，当满足 可得 第二个临界值，当滑块回到A点时，速度刚好减为0，有， 解得 综上分析可知，当时，滑块最终因摩擦而产生的热量为 当时，滑块最终停在B点，根据能量守恒可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川师大附中2025-2026学年度（上期）半期考试试题 高2024级物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的定义式表明，电场强度与试探电荷的电荷量成反比 B. 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 C. 电场强度为零处，电势也一定为零 D. 带电粒子在电势高的地方电势能大 2. 如图（俯视图），粗糙绝缘的水平面上两点各固定一个电荷量均为的带电小球。若在点放置一个电荷量为的带电小球，小球处于静止状态。已知三个小球间距均为且均可视为质点，静电力常量为，则点处小球受到摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，三条虚线表示某点电荷形成的电场中的等势面，一带电粒子仅受电场力作用，沿实线路径运动，A、B、C、D、G是该带电粒子运动轨迹与等势面的交点，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子带负电 B. 场源电荷带正电 C. 该带电粒子在B、G两点处的动能不同 D. 带电粒子在D点的加速度小于在G点的加速度 4. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。用加热器使被测材料温度升高的过程中，被测材料竖直方向尺度逐渐增大，则在该过程中（　　） A. 电容器电容变小 B. 极板所带电荷量变大 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器放电 5. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，其中，，下列说法正确的是（ ） A. 若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为0.5A B. 若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为2.0A C. 若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为1.2V D. 若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为2.2V 6. 如图和是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体，正方形的边长之比为2：1，通过两导体的电流方向如图所示。不考虑温度对电阻率的影响，则这两个导体（　　） A. 电阻率之比为2：1 B. 电阻之比为4：1 C. 串联在电路中，两端的电压之比为1：1 D. 并联在电路中，流过两导体的电流之比为1：4 7. 如图所示，一带负电粒子从电场中的点沿直线运动到点的过程中，取点为零电势，向右为位移正方向，其电势能随位移变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，当开关S闭合时，下列说法中正确的是（　　） A. 若①②都是理想电压表，则三个电阻串联 B. 若①是理想电压表，②是理想电流表，则电路中只有一个电阻有电流通过 C. 若①是理想电流表，②是理想电压表，则三个电阻串联 D. 若①②都是理想电流表，则电阻和串联，再和并联 9. 某同学手持轻绳（不可伸长）一端上下抖动，带动轻绳做简谐运动。手离起始位置的最远距离为10cm，手从最高点运动到最低点所用时间为0.3s，轻绳的长度为100cm。某时刻观察到手位于出发点（起始位置），且绳末端与手在同一高度，如图所示，则（　　） A. 图示时刻绳末端质点向上运动 B. 绳上相邻两峰间的距离为40cm C. 该简谐横波的波速小于 D. 0.05s后，手距离出发点 10. 如图所示，一对平行金属板长为，两板间距为，两板间所加交变电压为，交变电压的周期，大量质量为m、电荷量为e的电子先后从平行板左侧以速度沿两板的中线持续不断的进入平行板之间，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出，不计重力和电子间的相互作用，则（　　） A. 所有电子在极板间运动的时间均为 B. 不同时刻进入极板间的电子离开极板时其速度偏角相同 C. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 D. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为 第II卷（非选择题） 三、实验题（12题（1）小题每空1分，其余每空2分，共14分） 11. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图1所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 （1）该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，则小球的直径为d=______cm。 （2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为T=__________。 （3）根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g=__________（用d、t0、R表示）。 12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示。此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选： A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.1Ω） D.电流表（量程0~600mA，内阻约为1.0Ω） E.电压表V（量程0~3V，内阻约为6kΩ） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流2A） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流0.5A） H.蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω） I.开关一个、带夹子的导线若干 （1）上述器材中，应该选用的电流表是______，滑动变阻器是______（均填写器材前字母代号）。 （2）若用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为______mm。 （3）要求尽可能测出多组数据，则在图丙、丁、戊、己中应选择的电路图是______。 （4）若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为______。 四、解答题（共40分） 13. 用电动势E=4.5V，内阻r=3.0Ω的电源给一个额定电压为3.0V、额定电流为0.1A 的灯A供电，电路图如图所示。灯正常发光时，求： （1）电阻箱接入的阻值R； （2）电源两端的路端电压U。 14. 如图所示，在电场强度为的水平向左的匀强电场中，有一半径为的光滑四分之三圆弧绝缘轨道竖直放置，圆弧轨道与水平绝缘轨道相切于点，圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块的质量为，滑块从水平轨道上离点为的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）求小滑块在水平轨道上滑行时的加速度大小； （2）求小滑块经过点时对轨道的压力大小； （3）改变小滑块的释放位置，若小滑块能够从点离开圆弧轨道（运动过程中不脱离圆弧轨道），求小滑块的释放位置到点的最小距离。 15. 如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于，其中圆弧轨道的圆心为，，圆心角，圆弧轨道光滑，轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数，轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场，轨道区域存在水平向右的匀强电场，一质量为，电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： （1）滑块的电性和的大小； （2）若电场大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道，求滑块水平射入电场时的初速度，以及进入点时的速度大小； （3）在第（2）间的条件下，若电场的大小可在小于的范围内调节，滑块始终未脱离轨道，当取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $