北京市某中学2024-2025学年高二年级上册10月期中物理试卷（含解析）

北京市第八十中学2024-2025学年高二第一学期期中考试

物理比卷

（考试时间90分钟满分100分）

提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题意的。选对得3分，错选该小题不得分。）

1.下列物理量中，属于矢量的是（）

A.电动势B.电场强度C.电势D.电流

【答案】B

【解析】

【详解】电动势、电势、电流属于标量；电场强度有大小和方向，属于矢量。

故选B。

2.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）

A.电动势是一种非静电力

B.电动势越大，表明电源储存的电能越多

C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映

D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压

【答案】C

【解析】

【详解】

电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，

故A错误；电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，

电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误C正确；电源电动势等于电源没有

接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误.

【点睛】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式

的能量转化为电能本领的物理量.

3.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为/,此时导线中自由电子定向移动的平均速率为V。设导

线在单位体积内的自由电子数为“，电子的电荷量为e。则在2V时间内（）

A.通过导线横截面的电荷量为we

B.通过导线横截面的自由电子数为§

C.通过导线横截面的自由电子数为型

Se

D.通过导线横截面的电荷量为zievS

【答案】B

【解析】

【详解】AD.根据电流的定义式

I二

t

可得，在加时间内过导线横截面的电荷量为

q=IAt=nevSAt

AD错误；

BC.在加时间内过导线横截面自由电子数为

N£=3

ee

B正确，C错误。

故选B。

4.如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点°、b,在连线上有

距中点。等距离的两点c、d,则下列说法正确的是（）

Q\aQ

㊉—*7方%—e

cC）a

\b

A.O点的电场强度为零

B.a、匕两点的电势以及电场强度均相同

C.c、d两点的电势以及电场强度均相同

D.将一负试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能增加

【答案】B

【解析】

【详解】A.。点的电场强度方向向右，大小不为零，选项A错误；

B.°、6两点位于同一等势面上，电势相同，由对称性可知两点的电场强度也相同，选项B正确;

C.因c点距离正电荷较近可知，。点电势高于d点，c、1两点的电场强度相同，选项C错误；

D.c点电势高于无穷远处的电势，可知将一负试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能减小，选项D错

误。

故选B。

5.如图所示，一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金

属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示。下列说法正确的是（）

A.导体A的部分正电荷转移到导体B上，导体A带负电

B.导体A下面的金属箔张开，导体B下面的金属箔仍闭合

C.移走C,再将导体A、B分开后，则A带负电

D.将导体A、B分开后，再移走C,则A带负电

【答案】D

【解析】

【详解】A.静电感应是金属导体中电子在外加电场的作用下定向移动、电荷重新分配的结果，导体A带

负电是由于导体B的部分负电荷转移到导体A上，A错误;

B.根据静电感应的原理可知，导体A带负电，导体B带正电，它们下面的金属箔都要张开，B错误；

C.先移走C,A、B所带的电会中和，导体A、B都不会带电，C错误；

D,将导体A、B分开后，再移走C,A会感应带负电，B会感应带正电，D正确。

故选D。

6.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U/图线如图所示，图像上A点与原点的连线与横轴成a角，A点

A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小

B.在A点，白炽灯的电阻可表示为tana

C.在A点，白炽灯的电阻可表示为tan£

D.在A点，白炽灯的电功率大小可用矩形UoA/oO的面积表示

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据欧姆定律

R上

I

可知白炽灯的电阻随电压的增大而增大，故A错误；

BC.在A点，白炽灯的电阻可表示为

R旦

I。

不能表示为tan/或tana,故BC错误；

D.在A点，白炽灯的电功率为

P=U（

可用矩形UoA/o。的面积表示，故D正确。

故选D。

7.研究与平行板电容器电容有关因素时，用一平行板电容器与一静电计连接，平行板电容器6板和静电计

外壳接地，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）

A.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

B.实验中，只减小两极板距离，两极板间场强不变

C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小

D.实验时，静电计的指针偏转角度大小反映两平行板电容器间的电势差大小

【答案】A

【解析】

【详解】A.实验中，只将电容器6板向上平移，则两极板相对面积S减小，根据

八sS

C=--------

4兀kd

可知C减小，因。一定，根据

Q=CU

可知，u变大，即静电计指针的张角变大，选项A错误;

B.根据

6s

E

可知

4兀kQ

E=

sS

则实验中，保持极板带电量。一定，则只减小两极板距离，两极板间场强不变，选项B正确;

C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，根据

c£S

C=-----

4兀kd

可知C变大，因。一定，根据

Q=CU

可知，。变小，即静电计指针的张角变小，选项c正确；

D.实验时，静电计的指针偏转角度大小反映两平行板电容器间的电势差大小，选项D正确。

此题选择错误的，故选A。

8.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为&定值电阻Ri、&的阻

值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为/1,当使用1和3两个端点时，电流表

的量程为6.下列说法正确的是（）

B.Z2=3/g

C.若仅使Ri阻值变小，则/1和上均变大

D.若仅使凡阻值变小，则和“均变大

【答案】C

【解析】

【详解】AB.设RI=&=RG=K,根据电表改装原理得

/i=/g+"=/g+

氏（K+鸟）

联立可得

/i=3Zg,A=L5/g

故AB错误；

CD.由以上分析可知，若仅使品阻值变小，则和/2均变大；若仅使七阻值变小，则/1减小，上变大,

故C正确，D错误。

故选C。

9.有人认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场，它的电场线相互平行，间距不等。关于此

“静电场”，下列说法正确的是（）

~~a*

b

A.该电场一定存在，是个特殊的匀强电场

B.该电场一定存在，可以通过两个匀强电场叠加产生

C.根据图中a、b两点电场强度方向相同，大小不同，可判断该电场不存在

D.通过试探电荷沿不同路径从图中a点移动到6点，电场力做功不同，可判断该电场不存在

【答案】D

【解析】

【详解】A.电场线相互平行，说明电场中各点场强方向相同，而电场线间距不等说明电场中各点场强大

小不是处处相等，不是匀强电场，故A错误；

B.将两个匀强电场叠加，获得的电场仍为匀强电场，故B错误；

C.如果存在这样的电场，根据等势面的特点，它的等势面收、M应该如下图所示

―4-----------------i--------------►

Cb

a、d两点的电势差Uad应该等于C、6两点的电势差Ucb,即

Uad=Ucb

从图中可以看出，a、1两点的距离等于c、6两点的距离，ad处的场强大于仍处的场强。根据

U=Ed

可得

Uad>Ucb

所以这样的电场不可能存在，但等势面上各点的场强不一定大小相等，故c错误;

D.如下图所示

,>1二

al

粒子沿两个不同的路径，从afdfb和从afc—6,电场力做功不相同（Uad>Ucb）,即电场力做功与路

径有关，违背了静电场的基本性质，所以这样的电场不可能存在，故D正确。

故选D。

10.某种滴水起电机装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环

A、B后滴进铝筒C、D,铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，

整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由

于静电感应，B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图2所示。水滴在落下瞬间，正

负电荷分离，如图3所示，带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒，C、D两筒之间产生电势差。为了研

究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是

()

A.滴水装置中会产生从左向右的电流

B.水滴下落到筒内的时间越来越短

C.C、D两筒之间的电势差会一直增大

D.在起电的过程中，水的重力势能完全转化为电能

【答案】A

【解析】

【详解】c.根据题意知，水滴在落下过程，先加速后减速运动，随着滴落到铝筒的带点水滴在增加，排斥

力先增大，直到水滴到达桶底恰好速度减为零时，不再滴落到铝筒，之后c、D两筒之间的电势差不变，

故C错误；

B.滴落到铝筒的带点水滴在逐渐增加，电荷量先增加，后C、D两筒之间产生的电势差增大到一定时会放

电，电荷量又减小，故排斥力先增大后减小，下落时间会先增大，后减小，故B错误；

A.水滴在落下瞬间，正负电荷分离，带负电荷的水滴留在B环上方的滴水装置，同理，带正电荷的水滴留

在A环上方的滴水装置，左右形成电势差，会产生从左向右的电流，故A正确；

D.在起电的过程中，水的重力势能转化为电能和水的动能，故D错误。

故选A„

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，都有

多个选项正确。全选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）

11.电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可。电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组

成的电池组，某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是（）

电池只数输入电压充电参数放电时平均电压/只电池容量/只

100只交流220V420V,20A3.3V120Ah

A.电池容量的单位Ah是能量单位B,电池容量的单位Ah是电量单位

C.该电池组充电时的功率为8.4kWD.该电池组充满电所储存的能量约为1.4xl（）6j

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.电池容量的单位Ah是电量单位，A错误，B正确；

C.该电池组充电时的功率为

p=ui=420x20W=8400W

c正确；

D.该电池组充满电所储存的能量约为

E=100t7^=100x3.3x120x36001»1.4xlO8J

D错误。

故选BC„

12.如图所示电路中，LrL2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡。R为光敏电阻（光照越强，阻值越小）,

电压表电流表为理想电表，闭合开关S后，随着光照强度逐渐减弱（）

A电流表示数逐渐减小B.电压表示数逐渐增大

C.灯泡L1逐渐变暗D.外电路消耗的总功率逐渐增大

【答案】AB

【解析】

【详解】AB.随着光照强度逐渐减弱，光敏电阻接入电阻增大，回路总电阻增大，干路电流减小，电源内

阻承担电压减小，路端电压增大，即电压表示数逐渐增大，电流表示数逐渐减小，故AB正确;

C.结合上述可知，干路电流减小，电源内阻与灯泡L2承担电压减小，则灯泡L1与光敏电阻并联部分

的电压增大，则灯泡L1逐渐变亮，故C错误;

D.外电路消耗的总功率，即电源的输出功率

'E]E2

P火n外=曾

%+获+2厂

K外

随着光照强度逐渐减弱，光敏电阻接入电阻增大，回路总电阻增大，但由于不知道外电路总电阻与电源内

阻的大小关系，根据数学对勾函数的规律，输出功率如何变化不能够确定，若外电阻开始大于电源内阻,

则外电路消耗的总功率逐渐减小，若外电阻开始小于电源内阻，后来大于电源内阻，则外电路消耗的总功

率先增大，后减小，故D错误。

故选ABo

13.空间某一静电场的电势。在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别

是、下列说法中正确的有

ERXECX,

B0X

的大小大于E的大小

A.EBXCx

B.EBX的方向沿了轴正方向

C.电荷在。点受到的电场力在1方向上的分量最大

D.负电荷沿x轴从3移到。的过程中，电场力先做正功，后做负功

【答案】AD

【解析】

【详解】A.本题的入手点在于如何判断EBX和后以的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向

的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考,

从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解.在2点和C点附近

分别取很小的一段d,由图象，B点段对应的电势差大于

C点段对应的电势差，看做匀强电场有石=电，可见EB、＞ECX，A正确；

a

BD.沿电场方向电势降低，在。点左侧，石质的方向沿了轴负方向，在。点右侧，后以的方向沿x轴正方

向，负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，B错误D正确.

C.由图可知，。点处图象的斜率为零，故说明该点水平方向的场强最小，故电场力在水平方向上的分量

最小，c错误；

14.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所

示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用

下的运动轨迹如图中实线所示，。、c是轨迹上的三点，若c点处电势为3V,电子从。点运动到b点电

势能变化了5eV,则下列说法正确的是（）

A.。点电势为10.5VB.电子在b点的动能可能为2.5eV

C.电子在b点加速度比在C点加速度大D.电子在电场中运动的最小速度可能不为零

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据电子的受力和运动情况可知，电子从。点到c点电场力做负功，电势能增大，根据电场

力做功与电势差的关系可知，6点电势比a点电势低5V,则相邻两等势面间的电势差为2.5V,则a点电

势为

%=7.5V+3V=10.5V

A正确；

B.电子在b、。两点，由能量守恒定律有

-5.5eV+%=-3eV+E-

由于电子在c点动能不为零，因此在b点的动能一定大于2.5eV,B错误；

C.c点处等差等势面比方点处密集，则b点比c点电场强度小，因此加速度小，C错误；

D.电子速度与等势面切线平行时，在电场中运动的速度最小，此时的速度最小值不一定为零，D正确。

故选AD。

三、填空题（共18分）

15.电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究

电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。

实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，f=0时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再

把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变

化的/-♦图像如图乙所示。

----------1电流一

力传感器接

—计

一Q广算

机

叮叶R___________c_T_

甲

（1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为；（选填“由a到〃’或“由b到）

（2）乙图中，阴影部分的面积*S2；（选填“>”、或"="）

乙

（3）图丙为电压恒为8V的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的/-/图像，电容器充电完毕后

的电荷量为C,电容器的电容为凡（计算结果均保留两位有效数字）

Z/mA

丙

【答案】①.由a到b②.=③.7.8x10-3或8.0义10-3均对④.9.7X10"4或9.8x10T或

1.0x10-3均对

【解析】

【详解】(1)口］电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时，上极板正电荷通过电阻流

向下级板，故流过电阻R的电流方向为由。到6；

(2)⑵根据电流的定义式

/=1

则

q=It

乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故

4$2

(3)［3］根据/-♦图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为

数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为32格，则电容器充电

完毕后的电荷量为

Q=32x2.5x107©=8.0XW3C

因从图中数格数有一定误差，故结果也可能为

2=31X2.5XW4C=7.8X10-3C

［3］根据电容的定义知，电容器的电容为

C/丁10X10"

因电荷量有一定误差，故电容的计算值也可以是q=9.7xlO7C或q=9.8x10-4C0

16.己粗略测得金属电阻丝的阻值约为60,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值，进而测得其电阻率,

实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下：

A.电源E（电动势3.0V,内阻约0.5Q）B.电压表V（0〜15V,内阻约15kO）

C.电流表A1（0〜0.6V,内阻约0.1250）D.电流表A?（0〜3A,内阻约0.025。）

E.滑动变阻器与（0〜5Q,3A）F.滑动变阻器&（0-1750Q,1.5A）

G.开关S和导线若干

（1）为了调节方便，测量准确，并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器应选用

；连接电路时，电流表应选（均选填选项前的字母）；

（2）如图所示，实验小组使用螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为mm；

0

（3）请在下图中用连线代替导线完成实验器材的连接（提示：注意选取合适的电表量程）;

（4）关于本次实验中产生的误差，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）；

A.用螺旋测微器测量金属电阻丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B.用。/图像处理实验数据求金属电阻丝电阻可减小偶然误差

C.由于电流表或电压表内阻的影响会使本次实验电阻率测量值小于真实值

（5）保持（3）中实物图的电源、开关及滑动变阻器组成的原控制电路部分不变，实验小组对测量电路进

行了创新。如图甲所示，在金属电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱

C,按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的

位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度

L,记录对应的电流/。利用测量数据画出;-L图像，已知其中图线上某点的坐标为（a,3，如图乙所

示。根据图像信息，用电阻丝的直径4电压。、。、6及必要常数可计算得出电阻丝的电阻率夕=

【答案】（1）①.E②.C

4a

【解析】

【小问1详解】

[1]因为要求在实验中获得尽可能大的电压调节范围，故滑动变阻器应采用分压式接法，为了调节方便，应

选择阻值小的。故选E。

⑵当电路中最大的电流

所以电流表应该选择量程为0~0.6A的C。

【小问2详解】

螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为

d=0.5mm+5.0x0.01mm=0.550mm

【小问3详解】

由于待测电阻约为60,则有

3

个《RA=A/15X10X0.125Q=25A/3Q>Rx=6。

所以电流表采用外接法，实物连接如图所示

【小问4详解】

A.用螺旋测微器测量金属电阻丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误;

B.用U-/图像处理实验数据求金属电阻丝电阻可减少偶然误差，B正确;

C.本实验采用的是电流表外接法，由于电压表分流导致电流表测量值偏大，根据

R=7

可知电阻测量值偏小，再由

R=p—

S

可知，电阻率测量值小于真实值，c正确。

故选BC。

【小问5详解】

根据电阻的两个公式

R=5

I

R=p—

S

联立解得

1_pL

1~~US

结合图像可知

p_b

~US~~a

其中

S

联立解得

nbUd2

p=---------

4a

四、计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数

值计算的题，答案必须明确写出数值和单位)

17.把一个带电荷量为2x10-8(2的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8xl()FJ；若把

该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2x10-6j,取无限远处电势为零。

(1)求A点的电势；

(2)求A、8两点的电势差；

(3)若把电荷量q=-2xl0-6c的电荷由A点移到8点，静电力做的功为多少？

【答案】⑴9A=400V；⑵UAB=300V；⑶WAB=-6x\Q-^

【解析】

【详解】(1)根据题意可得

%=。心4

又

UAL%-0

代入数据，解得

9A=400V

(2)根据公式，可得

/_0=强=100V

q

故A、8间的电势差为

UAB=(pA-(pB=400V-100V=300V

(3)根据电场力做功与电势差关系公式可得

WAB=q'UAB

则有

%B=4UAB=-2X1(T6cx300V=-6XKT4J

18.如图所示，一直流电动机与阻值R=4Q的电阻串联在电源上，电源电动势E=20V,内阻尸1。，闭合

开关S后，用理想电压表测出电动机两端电压U=5V,已知电动机线圈电阻RM=1。。试求：

(1)通过电动机的电流是多少？

(2)电动机的发热功率是多少？

(3)电动机的机械效率是多少？

R

—

E唁

【答案】(1)3A；(2)9W；(3)40%

【解析】

【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得

E=U+l{R+r)

解得通过电动机的电流为

/=E-t/=20-5A=3A

R+r4+1

(2)电动机的发热功率为

22

^=Z7?M=3xlW=9W

(3)电动机的输入功率为

P入=U/=5X3W=15W

电动机的机械功率为

%=&-%=15W-9W=6W

电动机的机械效率为

〃=殳X100%=9x100%=40%

P入15

19.如图所示，在E=1.0xl()3v/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨

道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=0.2m,N为半圆形轨道最低点，尸为

QN圆弧的中点，一带正电荷的小滑块质量为根=0」kg,带电荷量为q=1.0xl0-3c,与水平轨道间的动

摩擦因数〃=04,位于N点右侧5=lm的/处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点。，取g=10m/Sz,

求:

（1）滑块运动到圆轨道的最高点Q时的速度大小也。

（2）滑块通过N点时轨道受到的压力大小综。

（3）滑块的初速度大小%。

【答案】（1）2m/s

（2）12N

⑶6m/s

【解析】

【小问1详解】

滑块恰好运动到最高点Q处，此时电场力和重力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得

VQ

mg+qE=m—

R

代入数据解得

vQ=2m/s

【小问2详解】

设滑块在通过N点的速度为力，从N点到。点的过程中，由动能定理可知

1212

-mg*2R-qE*27?=—mvQ--

N点时，由牛顿第二定律可得

F—mg—qE-m~~~

联立解得

F=12N

根据牛顿第三定律可知，滑块通过N点时轨道受到的压力大小FN

FN=—F=—1