四川省绵阳市三台县2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份四川省绵阳市三台县2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了本大题3小题，共36分等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、本大题8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 油罐车车尾有一根拖地铁链是利用静电的实例
B. 导体的电阻率由导体材料、导体长度及导体横截面积决定
C. 电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D. 由电容的定义式可知，C与Q成正比、与U成反比
【答案】C
【解析】A. 油罐车车尾有一根拖地铁链是防止静电的实例，故A错误；
B. 电阻率只与材料和温度有关，和导体的长度及横截面积无关；故B错误；
C. 电源的电动势描述电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的能力；故C正确；
D. 电容的定义式采用的是比值定义法，其大小与Q及U无关；故D错误。
故选C。
2. 如图所示，甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成，已知这三个灵敏电流表规格相同，满偏电流Ig=2mA，内电阻Rg=300Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲电路图表示电流表，R增大时量程增大
B. 乙电路图表示电压表，R增大时量程减小
C. 丙电路图表示欧姆表，插孔l是“+”插孔，表笔A是黑表笔
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω
【答案】D
【解析】A．甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程为
可知当R增大时，量程减小，故A错误；
B．乙电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程为
可知当R增大时，量程增大，故B错误；
C．丙电路图表示欧姆表，为保证电流从红表笔流入欧姆表，表笔A是红表笔，黑表笔与“”插孔连接，则插孔2是“”插孔，故C错误；
D．根据电压表改装原理
若改装成的电压表的量程为3V，分压电阻为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的一个正方形的四个顶点，该正方形的边长为，已知A、B、C三点的电势分别为，，，则下列说法正确的是（ ）

A. 把电量为的电荷从A移到B做的功等于从C移到D做的功
B. 正电荷由A点移到B点电场力做正功
C. 电场强度的方向由A指向B
D. D点的电势为
【答案】B
【解析】D．根据匀强电场中场强与电势差的关系式，可知AD间的电势差与BC间的电势差相等则有：
则得：
故D错误；
A．根据电场力做功可知，因为，所以做功相同，故A错误；
B．正电荷在电势高的地方电势能大，所以正电荷由A点移到B点电势能减小，电场力做正功，故B正确；
C．连接AC，将AC三等分，标上三等分点E、F，如图所示

则根据匀强电场中沿电场线方向相等距离，电势差相等可知，F点的电势为9V，则DF是一条等势线，场强方向与等势面垂直，所以电场强度的方向不是由A指向B，故C错误。
故选B。
4. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一带电粒子在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ）

A. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大
B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动
C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
D. 三个等势面中，等势面a的电势最高
【答案】AC
【解析】由于等势面与电场线垂直，则电场线如图所示

A．做曲线运动的粒子，受力方向指向凹侧，可知若粒子从Q运动到P，电场力做正功，动能增加，则带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大，故A正确；
BD．由于带电粒子的电性未知，则无法判断出a、b、c等势面电势的高低，也无法判断粒子的运动方向，故BD错误；
C．等差等势面越密集的地方，场强越大，因此该带电质点在P点处的加速度比在Q点处大，故C正确。
故选AC。
5. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，则（ ）
A. 电压表读数减小B. 电流表读数增大
C. 质点P将向下运动D. 消耗的功率逐渐增大
【答案】D
【解析】AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联再与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则电路中总电阻变大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小；路端电压变大，同时R1两端电压也减小；故并联部分的电压变大；由欧姆定律可知流过R3的电流变大，则流过滑动变阻器部分的电流减小，所以电流表示数减小，因并联部分电压变大，而R2中电压减小，所以电压表示数变大，故AB错误；
C．因电容器两端电压变大，所以电荷受到的向上电场力变大，则重力小于电场力，质点P将向上运动，故C错误；
D．因R3电流变大，由公式
P=I2R3
可知R3上消耗的功率变大，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电。带正电小球以速度水平射入电场并恰好沿下板边缘飞出。若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度从原处飞入。则带电小球（ ）
A. 仍沿原轨迹由下板边缘飞出
B. 仍向下偏转并打在下板上
C. 可能不发生偏转，沿直线运动
D. 若上板不动，将下板上移一段距离，小球仍能从板间飞出
【答案】A
【解析】ABC．带电小球受重力和电场力作用，若下板不动，将上板上移一小段距离，由
联立解得
即场强大小与板间距离无关，故小球受力不变，仍沿原轨迹由下板边缘飞出，故A正确，BC错误；
D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球竖直方向分位移减小，运动时间减少，水平方向位移也减小，故一定会打在下极板上，故D错误。
故选A。
7. 在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（ ）
A. A点电势高于B点电势
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. 粒子经过A点的速率小于经过B点的速率
D. C、B两点电势差大于B、A两点电势差
【答案】D
【解析】A．由图可知，A点的电势能小于B点的电势能，即
根据电势与电势能之间的关系可知
所以
故A错误；
B．在x轴上取一小段包含A点的线段，设其长度为，线段两端的电势变化为，则该小段内的平均电场强度为
即曲线的切线斜率的绝对值大小，与该点处的电场强度的大小成正比，由图可知，A点的切线斜率小于B点的切线斜率，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，故B错误；
C．该粒子只受电场力作用，则粒子的动能和电势能之和将保持不变。粒子从A点运动到B点的过程中，电势能增大，则动能减小。所以粒子经过A点的速率大于经过B点的速率，故C错误；
D．由图可知，AB段的平均电场强度小于BC段的平均电场强度，根据
可知，C、B两点间的电势差大于B、A两点间的电势差，故D正确。
故选D。
8. 两个等量同种正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个带电荷量为2×10-5C、质量为1g的小物块在水平面上从C点由静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
A. 由C点到A点电势逐渐增大
B. 由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
C. A、B两点间的电势差
D. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强
【答案】D
【解析】AB．从速度时间图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故AB错误；
C．从速度时间图象可知，A、B两点的速度分别为 vA=6m/s，vB=4m/s，再根据动能定理得
qUAB=mvB2-mvA2=×10-3×（42-62）J=-10-2J
解得
UAB=-500V
故C错误；
D．带电粒子在B点的加速度最大，为
am==2m/s2
所受的电场力最大为
Fm=mam=10-3×2N=2×10-3N
则场强最大值为
故D正确。
故选D。
二、本大题4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 下列说法正确是（ ）
A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在
B. 根据公式，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大
C. 电场中某点场强为零，检验电荷在该点受到的电场力一定为零
D. 电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关
【答案】CD
【解析】A．电场是客观存在的，电场线是人为想象出来的，A错误；
B．当两点电荷间的距离趋近于零时，两个电荷将不能看成点电荷，公式不再适用，B错误；
C．电场中某点场强为零，检验电荷在该点受到的电场力一定为零，C正确；
D．电场中某点的电势由电场本身的性质决定，与放入该点的电荷的电性、电荷量无关，D正确。
10. 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，所用灵敏电流表的指针偏转方向与电流的关系是：当电流从正接线柱一侧流入电流表G时，指针偏向正接线柱一侧。某同学用这个灵敏电流表探测基准点2两侧的等势点时，把接正接线柱的探针触在基准点2上，把接接线柱的探针触在纸上某一点，如图所示，若发现电表的指针发生了偏转，该同学移动探针的方向正确的是（ ）
A. 若灵敏电流表指针偏向正接线柱一侧，则探针应向右移动
B. 若灵敏电流表指针偏向正接线柱一侧，则探针应向左移动
C. 若灵敏电流表指针偏向负接线柱一侧，则探针应向右移动
D. 若灵敏电流表指针偏向负接线柱一侧，则探针应向左移动
【答案】BC
【解析】AB．由题意可知，当电流从正接线柱流入灵敏电流表时，指针偏向正接线柱一侧，则若灵敏电流表指针偏向正接线柱一侧，则电流是从正接线柱流入灵敏电流表的，即电流从基准点2流进探针E1，流经灵敏电流表后经探针E2流出，故基准点2的电势高，又因为A电极接电源正极，所以探针应向高电势处移动才可能找到基准点2的等势点，则应向左移动，故A错误，B正确；
CD．若灵敏电流表指针偏向负接线柱一侧，则电流是从负接线柱流入灵敏电流表的，即电流从探针E2流入灵敏电流表，从探针E1经基准点2流出，故基准点2的电势低，所以探针E2应向低电势处移动才可能找到基准点2的等势点，即向右移动，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，a为xy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场．粒子只在电场力作用下运动，经过y正半轴上的b点（图中未标出），则下列说法正确的是（ ）
A. 若粒子在b点速度方向沿轴正方向，则电场方向可能平行于轴
B. 若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点
C. 若粒子在b点速度大小也为v0，则a、b两点电势相等
D. 若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与v0方向相反
【答案】CD
【解析】A项：如果电场平行于x轴，由于粒子在垂直于x轴方向分速度不为0，因此粒子速度不可能平行于x轴，故A错误；
B项：若粒子运动过程中在b点速度最小，则在轨迹上b点粒子的电势能最大，由于粒子带正电，因此b点的电势最高，故B错误；
C项：若粒子在b点速度大小也为v0，则粒子在a、b两点的动能相等，电势能相等，则a、b两点电势相等，故C正确；
D项：若粒子在b点的速度为0，则粒子一定做匀减速直线运动，由于粒子带正电，因此电场方向一定与v0方向相反，故D正确．
故选CD．
12. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度
B. 小球动能的最小值为
C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大，再减小
【答案】AD
【解析】A ．小球静止时悬线与竖直方向角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡件，有
解得
故A正确；
B．如图所示
小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律，有
则最小动能为
故B错误；
C．小球机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故C错误；
D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故D正确。
故选 B。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
三、本大题2小题，每空2分，共16分。
13. “探究决定导线电阻的因素”的实验中，某同学进行了如下测量：
（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量结果如图所示，其示数为___________mm。
（2）准确地测量金属丝两端的电压U及电流I，最后由公式ρ=___________（用直接测量的物理量符号表示）计算出金属丝的电阻率。
【答案】（1）0.512 （2）
【解析】（1）[1]螺旋测微器的精度为
读数为
（2）[2]根据电阻定律
横截面积
电阻大小
联立方程得出金属丝电阻率的表达式
14. 某兴趣小组利用如下器材探究小灯泡的电流随电压变化的关系，实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化。
A.电源（电动势约，内阻约为）
B.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻约为）
D.电流表（量程，内阻约为）
E.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）
F.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）
G.开关和导线
（1）实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（均用序号字母表示）
（2）应选择下图中______电路图进行实验。
A. B.
C D.
（3）该兴趣小组通过实验作出小灯泡的图线如图甲所示。由图可知，随着电压增加，灯泡的电阻______（填“增大”、“减小”、“不变”），其原因是______。
（4）该小组又把此灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电，此时灯泡的实际功率为______W。（结果只保留一位有效数字）
【答案】（1）C E （2）A （3）增大 灯丝电阻率随着温度增加而增大 （4）0.5
【解析】（1）[1][2]流过小灯泡的额定电流为，故实验中电流表应选用C；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化电路应选用分压式电路，滑动变阻器应选用E；
（2）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化电路应选用分压式电路，小灯泡的电阻约为
因为
即
故电路应选择外接法，故选A。
（3）[1][2]小灯泡的图线斜率表示电阻，由图可见随着电压增加，灯泡的电阻增大。其原因是灯丝电阻率随着温度增加而增大，由电阻定律
可见电阻随电压增大而增大。
（4）把定值电阻与电源整体看做等效电源，则
在题图甲所示坐标系内作出电源的U-I图像如图所示
由图可知，灯泡两端的电压为
电流为
灯泡的实际功率为
四、本大题3小题，共36分。要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，将带电荷量为的点电荷由A点沿直线移至B点，电场力做功，已知A、B间的距离为。直线与电场线的夹角为37°，，求：
（1）A、B两点间的电势差；
（2）该匀强电场的电场强度大小。
【答案】（1）40V （2）100V/m
【解析】（1）由题意可知，点电荷从A到B电场力做功，则A、B两点间的电势差为
（2）AB沿电场线上的方向的距离
由
可得该匀强电场的电场强度大小
16. 如图所示，在的空间中，存在沿y轴正方向的匀强电场E；在的空间中，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小也为E，一电子（电量为e，质量为m）在y轴上的点以沿x轴正方向的初速度开始运动，不计电子重力，求：
（1）电子第一次经过x轴的坐标值；
（2）电子在y方向上运动的周期；
（3）电子运动的轨迹与x轴的各个交点中，任意两个相邻交点间的距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）在空间中，沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀加速直线运动，设其加速度大小为a，则 ， ，
解得，
因此电子第一次经过x轴的坐标值为
（2）电子轨迹如图所示：
在空间中，沿x轴正方向仍以的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀减速直线运动，设其加速度大小也为a，由对称性可知：电子在y轴方向速度减小为零时的时间
电子在y轴方向的运动周期

（3）电子沿x轴方向移动的距离为

任意两个相邻交点间的距离
17. 在如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离，板长，电源电动势，内电阻，定值电阻。在A板的中点O固定一条长为的轻质绝缘细线，细线另一端连接一个可视为质点且重力不计的正电小球。闭合开关S，待电路稳定后，小球在水平恒力F作用下恰好保持静止，细线与竖直方向的夹角。当撤去恒力F后，小球运动到最低点C时，细线恰好断裂，小球继续运动。已知该粒子电荷量，质量，C点在B板上投影点为D，空气阻力忽略不计。求：

（1）水平恒力F的大小；
（2）在C点，细线对小球的拉力T（细线断裂前）；
（3）试判断小球最终是落在B板上还是从板间飞出、若落在B板上，求落点到D点间的水平距离x，若从板间飞出，求偏转距离y。
【答案】（1） （2）；方向竖直向上 （3）
【解析】（1）金属板间的电压
小球在金属板间所受的电场力的大小
解得

小球在恒力F作用下静止时，设绳子的拉力大小为，由平衡条件，有
联解解得
（2）小球由静止开始运动到C的过程中，根据动能定理，有
解的小球在C点的速度大小
在C点，由牛顿第二定律
解得细线对小球的拉力大小
方向竖直向上；
（3）细线断裂后，小球做平抛运动，假设小球不能从金属板间飞出，落在B板上所用的时间为t，则
根据牛顿第二定律，有
根据位移-时间公式

联立解得
故假设成立。即小球最终落在B板上，落点到D点间的水平距离为。