精品解析：新疆维吾尔自治区哈密市第十五中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

高二物理 一、选择题（共48分，每小题4分，1-8题单选，9-12题多选，漏选2分，错选和不选得零分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与该处电场强度的方向相同 B. 干燥的冬季，摸金属门把手有时会有被电击的感觉，是因为手与门把手间摩擦起电 C. 由电场强度的定义式：可知E与F成正比，与q成反比 D. 在串、并联电路中，任意一个电阻增大时，总电阻随之增大 2. 把一个内阻，满偏电流的电流表改装成量程为的电压表，需要（　　） A. 串联一个电阻 B. 串联一个电阻 C. 并联一个电阻 D. 并联一个电阻 3. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 4. 某一沿轴方向的静电场，电势在轴上的分布情况如图所示，是轴上的两点。一正电荷仅在电场力的作用下从点运动到点，该电荷在（　　） A. 点的速度最小 B. 点受到的电场力小于在点受到的电场力 C. 点时的电势能小于在点时的电势能 D. 点时的动能小于在点时的动能 5. 如图所示，一电子沿等量同种电荷之间的中垂线由运动到，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子的电势能增加 B. 电子的电势能减少 C. 电子的电势能先增加后减少 D. 电子的电势能先减少后增大 6. 如图所示，半圆形导线通以恒定电流，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度大小为，导线长为，直径与磁场方向夹角为。该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 水平桌面上一条形磁铁的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁铁始终保持静止，导线始终保持与磁铁垂直，电流方向如图所示。则在这个过程中，磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力（　　） A. 摩擦力始终为零，弹力大于磁铁重力 B. 摩擦力始终不为零，弹力大于磁铁重力 C. 摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁铁重力 D. 摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁铁重力 9. 如图所示是电饭锅电路原理示意图，是感温材料制造的开关，能使电饭锅在锅内水烧干后从加热状态自动转为保温状态，下列说法中正确的是（　　） A. 是供加热用的电阻丝 B. 是供加热用的电阻丝 C. 当开关断开时电饭锅为加热状态 D. 当开关闭合时电饭锅为加热状态 10. 如图所示是一长方体金属导体，其长、宽、高之比为。在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端和在3、4两端分别加上相同的恒定电压，则下列说法正确的是（　　） A. 接在1、2两端和接在3、4两端时导体的电阻之比为 B. 接在1、2两端和接在3、4两端时导体的电阻之比为 C. 相同的恒定电压加在1、2两端和加在3、4两端时，导体内自由电子定向运动速率之比为 D. 相同的恒定电压加在1、2两端和加在3、4两端时，导体内自由电子定向运动速率之比为 11. 如图所示，水平放置的平行板电容器上下极板分别带有等量异种电荷，电荷量大小均为，两极板间距为，质量为电荷量为的带负电微粒从上极板的边缘以初速度射入，恰好沿直线从下极板边缘射出，重力加速度为。则（　　） A. 两极板间的电压 B. 微粒的机械能减小 C. 电容器的电容 D. 保持不变，仅将极板向下平移，微粒仍沿直线从极板间射出 12. 如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. OB的距离l= B. OB的距离l= C. 从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS D. AC之间的电势差UAC=﹣ 二、实验题（本题共2小题，共16分。每空2分） 13. 小明同学用伏安法测量阻值约为的待测金属元件的电阻率： （1）他分别使用20分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属元件的长度和直径，测量的结果如图甲和图乙所示，可知，长度____________，直径___________mm。 （2）他选用了以下器材进行测量 A．电压表（量程，内阻约为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器 D．电源（电动势，内阻可忽略） E．开关与导线若干 为了减小实验误差，他应选用如图__________（选填“丙”或“丁”）的电路图进行实验。 14. 在测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材： 待测干电池（电动势约为，内阻约为； 电压表（量程，内阻约为； 电压表（量程，内阻约为； 电流表（量程，内阻约为； 电流表（量程，内阻约为； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流 滑动变阻器（最大阻值，额定电流 （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中电压表应选用__________（选填“”或“”），电流表应选用__________（选填“或”）滑动变阻器应选用__________（选填“或”） （2）在实验中使用如图甲电路进行测量，测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势________；内阻________。 三、计算题（本题共3小题，共36分。每小题均为12分。） 15. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 16. 一束初速不计的带电粒子，电荷量在经的加速电压加速后，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，板长，两个极板上电压为，已知，粒子的质量为，且粒子均能从平行板间飞出。（粒子重力忽略不计）求： （1）粒子进入偏转电场时的速度； （2）粒子离开偏转电场时的动能； 17. 有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.5m，其平面与水平面的夹角为=37°，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？ （2）滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 一、选择题（共48分，每小题4分，1-8题单选，9-12题多选，漏选2分，错选和不选得零分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与该处电场强度的方向相同 B. 干燥的冬季，摸金属门把手有时会有被电击的感觉，是因为手与门把手间摩擦起电 C. 由电场强度的定义式：可知E与F成正比，与q成反比 D. 在串、并联电路中，任意一个电阻增大时，总电阻随之增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电荷放入静电场中一定会受静电力，正电荷受静电力的方向与该处电场强度的方向相同，负电荷受静电力的方向与该处电场强度的方向相反，故A错误； B．干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为在人运动的过程中衣服的摩擦带电，不是手与门把手摩擦起电，摸金属门把手时手对金属把手放电而被电击，故B错误； C．电场强度大小是由电场本身决定的，跟放入的试探电荷无关，跟电荷所受的电场力无关，故C错误； D．在串联电路中，总电阻等于各电阻之和，任意一个电阻增大时，总电阻增大。在并联电路中，任意一个电阻增大时，总电阻的倒数减小，总电阻随之增大，故D正确。 故选D。 2. 把一个内阻，满偏电流的电流表改装成量程为的电压表，需要（　　） A. 串联一个电阻 B. 串联一个电阻 C. 并联一个电阻 D. 并联一个电阻 【答案】A 【解析】 【详解】根据 解得 可知需要与串联一个电阻。 故选A。 3. 极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（　　） A. 电场强度增大，方向向左 B. 电场强度增大，方向向右 C. 电场强度减小，方向向左 D. 电场强度减小，方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，两极板电压保持不变，则根据电势差和电场强度的关系有 当电极板距离减小时，电场强度E增大，再结合题图可知极板间的电场线水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。 故选B。 4. 某一沿轴方向的静电场，电势在轴上的分布情况如图所示，是轴上的两点。一正电荷仅在电场力的作用下从点运动到点，该电荷在（　　） A. 点的速度最小 B. 点受到的电场力小于在点受到的电场力 C. 点时的电势能小于在点时的电势能 D. 点时的动能小于在点时的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据，由于点的电势最低，则正电荷在点时的电势能最小，由于动能和电势能之和保持不变，则正电荷在点时的动能最大，速度最大，故A错误； B．根据，可知图像的切线斜率表示电场强度，则A点的场强大于点的场强，电荷在A点受到的电场力大于在点受到的电场力，故B错误； CD．由图像可知A点的电势大于点的电势，根据，由于电荷带正电，则正电荷在A点时的电势能大于在点时的电势能，由于只有电场力做功，所以动能和电势能之和保持不变，则正电荷在点时的动能小于在点时的动能，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，一电子沿等量同种电荷之间的中垂线由运动到，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子的电势能增加 B. 电子的电势能减少 C. 电子的电势能先增加后减少 D. 电子的电势能先减少后增大 【答案】D 【解析】 【详解】根据等量同种电荷周围的电场线分布知，从电子从电场强度方向先竖直向下，过点后，再竖直向上，电子所受电场力先竖直向上，再竖直向下，可知过程中，电场力先做正功后做负功，则电子电势能先减少后增大。 故选D。 6. 如图所示，半圆形导线通以恒定电流，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度大小为，导线长为，直径与磁场方向夹角为。该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】该导线受到的安培力 故选C。 7. 两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则可知方向向下的电流在方向向上的电流处磁场垂直向外，由左手定则可知受力向右；同理可知受力向左，即两导线相互排斥，由牛顿第三定律可知两力大小相等；两根相同的弹性导线形变量相同，故C正确，ABD错误。 故选C。 8. 水平桌面上一条形磁铁的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁铁始终保持静止，导线始终保持与磁铁垂直，电流方向如图所示。则在这个过程中，磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力（　　） A. 摩擦力始终为零，弹力大于磁铁重力 B. 摩擦力始终不为零，弹力大于磁铁重力 C. 摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁铁重力 D. 摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁铁重力 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方，由牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力斜向右下方，磁铁有向右的运动趋势，则磁铁受到的摩擦力水平向左；磁铁对桌面的压力大于磁铁的重力，因此桌面对磁铁的弹力大于磁铁重力； 如图所示，当导线在N极上端时，导线所受安培力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力斜向左下方，磁铁有向左的运动趋势，则磁铁受到的摩擦力水平向右；磁铁对桌面的压力大于磁铁的重力，因此桌面对磁铁的弹力大于磁铁重力； 由以上分析可知，磁铁受到的摩擦力先向左后向右，桌面对磁铁的弹力始终大于磁铁的重力； 故ABD错误，C正确； 故选C。 9. 如图所示是电饭锅电路原理示意图，是感温材料制造的开关，能使电饭锅在锅内水烧干后从加热状态自动转为保温状态，下列说法中正确的是（　　） A. 是供加热用的电阻丝 B. 是供加热用的电阻丝 C. 当开关断开时电饭锅为加热状态 D. 当开关闭合时电饭锅为加热状态 【答案】BD 【解析】 【详解】根据功率的公式可知，电压一定时，用电器的电功率跟电阻成反比，当图中开关断开时，、串联接入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态，而开关闭合时，只有接入电路，此时阻值较小，功率较大，为加热功率，为加热电阻丝。 故选BD。 10. 如图所示是一长方体金属导体，其长、宽、高之比为。在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端和在3、4两端分别加上相同的恒定电压，则下列说法正确的是（　　） A. 接在1、2两端和接在3、4两端时导体的电阻之比为 B. 接在1、2两端和接在3、4两端时导体的电阻之比为 C. 相同的恒定电压加在1、2两端和加在3、4两端时，导体内自由电子定向运动速率之比为 D. 相同的恒定电压加在1、2两端和加在3、4两端时，导体内自由电子定向运动速率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据电阻定律 可得 故A正确；B错误； CD．根据欧姆定律 及电流微观表达式 可得 解得 故C正确；D错误。 故选AC。 11. 如图所示，水平放置的平行板电容器上下极板分别带有等量异种电荷，电荷量大小均为，两极板间距为，质量为电荷量为的带负电微粒从上极板的边缘以初速度射入，恰好沿直线从下极板边缘射出，重力加速度为。则（　　） A. 两极板间的电压 B. 微粒的机械能减小 C. 电容器的电容 D. 保持不变，仅将极板向下平移，微粒仍沿直线从极板间射出 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．因为带电微粒做直线运动，则微粒受力平衡，根据平衡条件有 得 负电荷受电场力方向向上，所以电场方向竖直向下，则 所以 故A错误； B．重力做功mgd，微粒的重力势能减小，由于微粒做匀速直线运动，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的重力势能减小了，故B正确； C．电容器的电容 故C正确； D．在不变时，仅将极板向下平移，由 知电场强度不变，微粒仍受力平衡，微粒仍沿直线从极板间射出，故D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. OB的距离l= B. OB的距离l= C. 从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS D. AC之间的电势差UAC=﹣ 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意知小滑块在B点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向 解得 A正确，B错误； C．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W，根据动能定理有 解得 故C错误； D．根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差 故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，共16分。每空2分） 13. 小明同学用伏安法测量阻值约为的待测金属元件的电阻率： （1）他分别使用20分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属元件的长度和直径，测量的结果如图甲和图乙所示，可知，长度____________，直径___________mm。 （2）他选用了以下器材进行测量 A．电压表（量程，内阻约为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器 D．电源（电动势，内阻可忽略） E．开关与导线若干 为了减小实验误差，他应选用如图__________（选填“丙”或“丁”）的电路图进行实验。 【答案】（1） ①. 5.25 ②. 1.073##1.074##1.075##1.076##1.077 （2）丙 【解析】 【小问1详解】 [1]金属元件的长度 [2]金属元件的直径 【小问2详解】 因为电流表内阻已知，电流表可以采用内接法，滑动变阻器采用分压式接法，可以多测几组数据并且可以保护电路，故选丙电路图。 14. 在测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材： 待测干电池（电动势约为，内阻约为； 电压表（量程，内阻约为； 电压表（量程，内阻约为； 电流表（量程，内阻约为； 电流表（量程，内阻约为； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流 滑动变阻器（最大阻值，额定电流 （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中电压表应选用__________（选填“”或“”），电流表应选用__________（选填“或”）滑动变阻器应选用__________（选填“或”） （2）在实验中使用如图甲电路进行测量，测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势________；内阻________。 【答案】（1） ①. V1 ②. A1 ③. （2） ①. 2.90 ②. 2.6 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由题意可知，电源电动势约为3V，电源的内阻约为2.5，故为了易于调节，准确测量，电压表、电流表示数应超过量程，故选用V1，A1，滑动电阻器采用限流式接法，阻值与电阻内阻相差不大，故选用； 【小问2详解】 [1][2]由闭合电路的欧姆定律 由数学知识可得，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，图像的斜率表示内电阻；故电动势 电源内阻 三、计算题（本题共3小题，共36分。每小题均为12分。） 15. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。已知电场的方向与所在的平面平行。 （1）两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少？ （2）如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ （3）请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 【答案】（1）， （2）， （3）设的中点为D，易知D点电势也为，与C电势相等，连接，则为匀强电场中的一条等势线，过B作的垂线，即为过B的电场线，沿电场方向电势降低，故过B的电场线如图 【解析】 【小问1详解】 根据电场力做功和电势差的关系 可得两点间的电势差和两点间的电势差分别为 【小问2详解】 由题可知 若规定，则解得 【小问3详解】 略。 16. 一束初速不计的带电粒子，电荷量在经的加速电压加速后，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，板长，两个极板上电压为，已知，粒子的质量为，且粒子均能从平行板间飞出。（粒子重力忽略不计）求： （1）粒子进入偏转电场时的速度； （2）粒子离开偏转电场时的动能； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中直线运动过程，由动能定理 解得 【小问2详解】 粒子在水平方向做匀速直线运动 解得 粒子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度 解得 竖直方向偏转的位移 解得 根据动能定理可知 解得 17. 有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.5m，其平面与水平面的夹角为=37°，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？ （2）滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？ 【答案】（1）1A；（2）2.5Ω≤R≤14.5Ω。 【解析】 【分析】 【详解】（1）当金属棒正要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流达到最大I1，有 解得 I1=1A （2）由 解得 R1=2.5Ω 当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为I2，有 ， 解得 R2=14.5Ω 滑动变阻器R的阻值调节范围为 2.5Ω≤R≤14.5Ω 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $