精品解析：天津市嘉诚中学2024-2025学年高二上学期期中质量调查物理试题

天津市嘉诚中学2024-2025学年度期中质量调查 高二年级 物理学科 （考试时长：60分钟 总分：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（每题5分，共5小题，共25分） 1. 下列说法中，正确的是（ ） A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比 B. 公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关 C. 试探电荷在电场中所受的电场力F与其电量q无关 D. 电容器电容越大，电容器所带的电荷量就越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．公式是电势的比值定义式，电场中某点的电势由电场本身性质决定，与试探电荷的电荷量、电势能均无关，不能认为与成反比，故A错误； B．公式是电容的比值定义式，电容是电容器本身的固有属性，由极板正对面积、极板间距、极板间电介质决定，与电容器带电量、两极板间电势差均无关，故B正确； C．根据电场力公式，电场中确定位置的场强不变，试探电荷所受电场力与电荷量成正比，二者有关，故C错误； D．由得，电容器带电量由电容和极板间电压共同决定，仅电容大时，若电压很小，带电量也不一定多，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，比荷相同、重力不计的a、b两个带电粒子，从同一位置水平射入竖直向下的匀强电场中，a粒子打在B板的点，b粒子打在B板的点，则（ ） A. a、b均带负电 B. a的初速度一定小于b的初速度 C. a的运动时间一定小于b的运动时间 D. 该过程中a所受电场力做的功一定大于b所受电场力做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，板间电场强度方向向下，，两粒子均受向下的电场力而做类平抛运动，所以a、b均带正电，故A错误； BC．a、b两个带电粒子在电场中做类平抛运动，设任一粒子的初速度为v0，电荷量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度为 粒子的竖直分运动为初速度为零的匀加速直线运动，有 由于两粒子的比荷相同，所以加速度相等；两粒子在竖直方向的位移相等，所以a的运动时间一定等于b的运动时间； 水平方向有 由于a的水平位移较小，所以a的初速度一定小于b的初速度，故B正确，C错误； D．电场力做的功为 由于不清楚两粒子的电荷量关系，所以无法比较电场力做功关系，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B（ ） A. 电阻之比为 B. 电阻之比为 C. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为 D. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，可知A、B的电阻率相同，根据电阻定律可得 可知两个导体A与B的电阻之比为，故AB错误； CD．两导体并联在电路中，两端电压相同，由于电阻之比是，则通过两导体的电流相等，根据电流的微观表达式 可知自由电子在导体A与B中的定向移动的平均速率之比为，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示的电路中R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，闭合开关，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1：I2：I3为（ ） A. 1：2：3 B. 3：1：2 C. 2：3：1 D. 2：1：3 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，电阻与​先并联，再和串联。 并联电路两端电压相等，即 根据欧姆定律可得​ 得 ，即 在串联电路中，干路的电流等于各支路电流之和，因此 故 故选D。 5. 如图甲所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I。、、为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），且与三根导线均垂直，O为连线的中点。逆着电流方向观察得到如图乙所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（ ） A. O点的磁感应强度大小为3B B. O点的磁感应强度大小为0 C. O点的磁感应强度方向是从O指向 D. O点的磁感应强度方向是从O指向 【答案】C 【解析】 【详解】逆着电流方向观察，三根导线电流均垂直纸面向外，根据安培定则，通电直导线的磁场为逆时针环绕导线的同心圆。由等腰直角三角形斜边中点到三顶点距离相等可知，到的距离与到的距离相等。因此通电导线、、在点处产生的磁感应强度大小均为，方向分别为竖直向上、水平向右、竖直向下，根据磁场叠加原理，与产生的磁感应强度在点相互抵消，所以点的磁感应强度大小为，方向从指向。 故选C。 二、多项选择题（每题5分，共3小题，共15分，漏选3分，错选0分） 6. 如图所示的装置中，当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则（ ） A. 电源左侧为正极 B. 小磁针B的N极向纸里转 C. 小磁针B的N极向纸外转 D. 小磁针B不转动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小磁针A的指向如图所示，可知通电螺线管的左边为S极，根据右手螺旋定则可知电路中有顺时针方向的电流，所以电源左侧为正极，故A正确； BCD．由于电源左侧为正极，则电源右侧为负极，小磁针B上方电流方向向左，根据右手螺旋定则可知小磁针B所处位置的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针B的N极向纸外转，故BD错误，C正确。 故选AC。 7. 如图甲所示的电路，电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.5W B. 图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C. 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D. 调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 【答案】AB 【解析】 【详解】A．利用等效电源法分析，把定值电阻和电源内阻合并为等效内阻， 滑动变阻器的功率等效为该等效电源的输出功率 根据电源输出功率规律，当外电阻等于等效内阻时，输出功率（即滑动变阻器的功率）最大，最大功率公式为 得： ，故A正确； B．滑动变阻器功率最大时，接入阻值 由图乙可知，和时滑动变阻器功率相等，满足 解得，故B正确； C．定值电阻的功率 不变，电流越大功率越大 而总电流 ​越小电流越大，因此功率最大时，不是滑动变阻器功率最大的时刻，故C错误； D．当时，总电阻最小，电源输出电流最大：  不可能达到，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0、R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器R1的滑片向右滑动时（ ） A. 电流表A1示数减小，电流表A2示数增大 B. 电压表V1示数增大，电压表V2示数减小 C. 电流表A1示数变化量的绝对值大于流经电阻R1电流变化量的绝对值 D. 电压表V2示数变化量的绝对值和电流表A1示数变化量绝对值的比值不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当滑动变阻器R1的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，即电流表A1示数减小，内电压减小，路端电压增大，即电压表V1示数增大，R0两端的电压减小，R2两端电压增大，即电压表V2示数增大，流过R2的电流增大，即电流表A2示数增大，故A正确，B错误； C．由于电流表A1示数减小，电流表A2示数增大，则流过R1的电流减小；而流过A1的电流等于流过A2的电流与R1的电流之和，所以电流表A1示数变化量的绝对值小于流经电阻R1电流变化量的绝对值，故C错误； D．由电路图，根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可知电压表V2示数变化量的绝对值和电流表A1示数变化量绝对值的比值不变，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共18分） 9. 某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率，采用了如下方法： （1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件高度H为___________cm，直径D为___________mm。 （2）用多用电表测得该工件的电阻Rx大约为500Ω，该同学又用伏安法测定该工件的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器： A.直流电源（电动势E=12V，内阻不计） B.电压表V1（量程0~3V，内阻约为3kΩ） C.电压表V2（量程0~15V，内阻约为25kΩ） D.电流表A1（量程0~25mA，内阻约为1Ω） E.电流表A2（量程0~250mA，内阻约为0.1Ω） F.滑动变阻器R， 阻值0~20Ω G.开关S，导线若干 在上述仪器中，电压表应选择___________（选填“V1”或“V2”），电流表应选择___________（选填“A1”或“A2”）。请在图中虚线框内画出电路原理图（电表用题中所给的符号表示）。___________ （3）如果电压表示数为U，电流表示数为I，则此圆柱工件材料的电阻率为___________ （用题中所给符号表示）。考虑电表内阻的影响，电阻率的测量值___________（填“大于”、“小 于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） ①. 10.220 ②. 5.900 （2） ①. ②. ③. （3） ①. ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知该工件的高度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知该工件的直径为 【小问2详解】 [1]因为电源电动势为，则电压表应选择； [2]通过工件的最大电流约为 所以电流表应选择； [3]因为滑动变阻器最大阻值远小于，所以滑动变阻器应采用分压式接法；又因为，所以电流表应采用内接法，电路原理图如图所示 【小问3详解】 [1]根据欧姆定律有 根据电阻定律有 联立解得 [2]由于电流表的分压作用，使得电阻值测量偏大，则电阻率的测量值大于真实值。 10. 为测定一节新干电池的电动势和内电阻（已知该干电池的内电阻相当小，额定电流为0.7A），可供选择的器材有： A.电压表（量程15V，内阻为20kΩ） B.电压表（量程3V，内阻为10kΩ） C.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0.8A，内阻约为0.5Ω） E.滑动变阻器（最大电阻2kΩ，额定电流2A） F.滑动变阻器（最大电阻10Ω，额定电流0.7A） G.定值电阻R0=1Ω H.电键、导线若干 （1）要减小实验误差且操作方便，电压表应该选择_________，电流表应该选择_________，滑动变阻器应该选择_________（填字母代号）； （2）图中的电路图应选择 。 A. B. C. D. （3）实验测得9组数据，已标在如图所示的坐标中，从图中可得电池电动势E=_________V（结果保留两位小数），内阻r=_________Ω（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. B ②. D ③. F （2）D （3） ①. 1.50 ②. 0.14 【解析】 【小问1详解】 [1]一节干电池的电动势约为1.5V，则电压表选3V量程，故选B。 [2]已知该干电池的额定电流为0.7A，则电流表选择0.8A量程，故选D。 [3]干电池内阻很小，为了方便调节，使电压表示数变化明显，滑动变阻器应选阻值较小的，故选F； 【小问2详解】 由于该干电池的内电阻相当小，将定值电阻与电源串联以增大等效内阻；因等效内阻较小，故电流表相对电源采用外接法，故电路图应选择D。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 由图像可得，， 解得 四、解答题（共3题，共42分） 11. 如图电路，A、B两端电压U=10V，标称为“3V，3W”的小灯泡L与直流电动机M串联，电动机的内阻r=1Ω。接通电路后，小灯泡正常发光。求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机输出的机械功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小灯泡正常发光，额定电压，额定功率，根据 可得小灯泡的额定电流：  电动机与小灯泡串联，电流处处相等，因此通过电动机的电流为 【小问2详解】 根据串联分压，电动机两端的电压：  电动机的总输入功率为  电动机内阻的热功率为  因此电动机输出的机械功率为：  【点睛】 12. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场：一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入第四象限，已知，不计粒子重力。求： （1）粒子到达N点的速度大小； （2）MN两点间的电势差； （3）第一象限内匀强电场的场强大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在匀强电场中做类平抛运动，粒子到达N点的速度大小为 【小问2详解】 粒子在电场中由动能定理得 解得MN两点间的电势差为 【小问3详解】 粒子在x轴方向做匀速直线运动，则有 解得 粒子在y轴方向做初速度为0的匀加速的直线运动，则有， 粒子到达N点沿y方向的分速度大小为 联立解得第一象限内匀强电场的场强大小为 13. 如图甲所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N的长度为L、间距为d，两板间加一恒定电压。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从上极板边缘A点以水平速度v0射入电容器后，从P点飞出，P点与下极板的距离为。不计粒子受到的重力和空气阻力。 （1）粒子从射入到射出极板所用时间t； （2）求两板间的电压U0； （3）若两极板M、N间的电势差U随时间t变化的关系图像如图乙所示，其。t=0时刻，粒子从上极板边缘A点以水平速度射入电容器，求粒子射出电容器的位置与下极板间的距离（用d表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛，在水平方向有 解得 【小问2详解】 带电粒子在电场中做类平抛，在竖直方向有 又，， 联立解得 【小问3详解】 带电粒子在电场中水平方向上做匀速直线运动，设粒子在电场中运动的时间为，则 又，解得 因为粒子时刻从上极板边缘点射入电容器，所以内，粒子在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，内粒子做匀减速直线运动，并减速到0；设内粒子在竖直方向上的位移为，则有 内粒子的运动情况与内的运动情况相同，则有 联立解得 故粒子射出电容器的位置与下极板的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市嘉诚中学2024-2025学年度期中质量调查 高二年级 物理学科 （考试时长：60分钟 总分：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（每题5分，共5小题，共25分） 1. 下列说法中，正确的是（ ） A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比 B. 公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关 C. 试探电荷在电场中所受的电场力F与其电量q无关 D. 电容器电容越大，电容器所带的电荷量就越多 2. 如图所示，比荷相同、重力不计的a、b两个带电粒子，从同一位置水平射入竖直向下的匀强电场中，a粒子打在B板的点，b粒子打在B板的点，则（ ） A. a、b均带负电 B. a的初速度一定小于b的初速度 C. a的运动时间一定小于b的运动时间 D. 该过程中a所受电场力做的功一定大于b所受电场力做的功 3. 如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B（ ） A. 电阻之比为 B. 电阻之比为 C. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为 D. 并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为 4. 如图所示的电路中R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，闭合开关，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1：I2：I3为（ ） A. 1：2：3 B. 3：1：2 C. 2：3：1 D. 2：1：3 5. 如图甲所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I。、、为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形（），且与三根导线均垂直，O为连线的中点。逆着电流方向观察得到如图乙所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（ ） A. O点的磁感应强度大小为3B B. O点的磁感应强度大小为0 C. O点的磁感应强度方向是从O指向 D. O点的磁感应强度方向是从O指向 二、多项选择题（每题5分，共3小题，共15分，漏选3分，错选0分） 6. 如图所示的装置中，当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则（ ） A. 电源左侧为正极 B. 小磁针B的N极向纸里转 C. 小磁针B的N极向纸外转 D. 小磁针B不转动 7. 如图甲所示的电路，电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.5W B. 图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C. 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D. 调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 8. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0、R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器R1的滑片向右滑动时（ ） A. 电流表A1示数减小，电流表A2示数增大 B. 电压表V1示数增大，电压表V2示数减小 C. 电流表A1示数变化量的绝对值大于流经电阻R1电流变化量的绝对值 D. 电压表V2示数变化量的绝对值和电流表A1示数变化量绝对值的比值不变 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（共18分） 9. 某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率，采用了如下方法： （1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件高度H为___________cm，直径D为___________mm。 （2）用多用电表测得该工件的电阻Rx大约为500Ω，该同学又用伏安法测定该工件的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器： A.直流电源（电动势E=12V，内阻不计） B.电压表V1（量程0~3V，内阻约为3kΩ） C.电压表V2（量程0~15V，内阻约为25kΩ） D.电流表A1（量程0~25mA，内阻约为1Ω） E.电流表A2（量程0~250mA，内阻约为0.1Ω） F.滑动变阻器R， 阻值0~20Ω G.开关S，导线若干 在上述仪器中，电压表应选择___________（选填“V1”或“V2”），电流表应选择___________（选填“A1”或“A2”）。请在图中虚线框内画出电路原理图（电表用题中所给的符号表示）。___________ （3）如果电压表示数为U，电流表示数为I，则此圆柱工件材料的电阻率为___________ （用题中所给符号表示）。考虑电表内阻的影响，电阻率的测量值___________（填“大于”、“小 于”或“等于”）真实值。 10. 为测定一节新干电池的电动势和内电阻（已知该干电池的内电阻相当小，额定电流为0.7A），可供选择的器材有： A.电压表（量程15V，内阻为20kΩ） B.电压表（量程3V，内阻为10kΩ） C.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0.8A，内阻约为0.5Ω） E.滑动变阻器（最大电阻2kΩ，额定电流2A） F.滑动变阻器（最大电阻10Ω，额定电流0.7A） G.定值电阻R0=1Ω H.电键、导线若干 （1）要减小实验误差且操作方便，电压表应该选择_________，电流表应该选择_________，滑动变阻器应该选择_________（填字母代号）； （2）图中的电路图应选择 。 A. B. C. D. （3）实验测得9组数据，已标在如图所示的坐标中，从图中可得电池电动势E=_________V（结果保留两位小数），内阻r=_________Ω（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共3题，共42分） 11. 如图电路，A、B两端电压U=10V，标称为“3V，3W”的小灯泡L与直流电动机M串联，电动机的内阻r=1Ω。接通电路后，小灯泡正常发光。求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机输出的机械功率。 12. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场：一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入第四象限，已知，不计粒子重力。求： （1）粒子到达N点的速度大小； （2）MN两点间的电势差； （3）第一象限内匀强电场的场强大小。 13. 如图甲所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N的长度为L、间距为d，两板间加一恒定电压。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从上极板边缘A点以水平速度v0射入电容器后，从P点飞出，P点与下极板的距离为。不计粒子受到的重力和空气阻力。 （1）粒子从射入到射出极板所用时间t； （2）求两板间的电压U0； （3）若两极板M、N间的电势差U随时间t变化的关系图像如图乙所示，其。t=0时刻，粒子从上极板边缘A点以水平速度射入电容器，求粒子射出电容器的位置与下极板间的距离（用d表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $