四川省攀枝花市第三高级中学2024-2025学年高二上学期半期考试物理试题

攀枝花市三中2026届高二年级（下）半期考试物理试卷一、选择题：（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，第1~10题只有一个选项符合题目要求，第11~13题有多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对不全的得1.5分，有选错或不答的得0分）1.下列判断正确的是（）A.图甲所示的通电直导线的磁感线方向是错误的B.图乙所示的蓄电池N端为负极C.图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生D.图丁中a、b为两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量大小关系为【答案】D【解析】【详解】A．根据安培定则可知，图甲所示的通电直导线的磁感线方向是正确的，故A错误；B．根据图示可知，螺线管Q端是S极，根据右手螺旋定则可知，N端为正极，故B错误；C．图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中的磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；D．磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部穿过环面的磁感线方向向下，由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较少，则磁通量较大，所以故D正确。故选D。2.下列说法中正确的是（）A.电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.若闭合电路中的用电器均为纯电阻用电器，则电能的转化满足能量守恒定律；若闭合电路中存在非纯电阻用电器，则该非纯电阻用电器的电能转化不满足能量守恒定律C.电源的电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大D.若有一小段长为l，通以电流为I的导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是【答案】C【解析】【详解】A．电场强度反映了电场的力的性质，是由电场本身决定的，电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力大小无关，A错误；B．能量守恒定律是一个普遍适用的定律，不论纯电阻电路，还是非纯电阻电路，能量的转化都满足能量守恒定律，只不过转化能的形式有所不同而已，B错误；C．电源的电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，C正确；D．若有一小段长为l，通以电流I为的导线，若在磁场中某处受到的磁场力最大为F，则该处磁感应强度的大小一定是，D错误。故选C。3.两个分别带有电荷量Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）A B. C. D.【答案】D【解析】【详解】两带电荷金属小球相互接前，由库仑定律两带电荷金属小球相互接后再分开，分别带电+2Q，由库仑定律由以上可以得故选D。4.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.丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔B.甲电路图表示电流表，R增大时量程增大C.在甲图中，若改装成的安培表的量程为0.6A，则R=0.6ΩD.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】【详解】A．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，故A错误；B．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B错误；C．由公式若改装成的安培表的量程为0.6A，则R=1.003Ω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R=1200Ω故D正确。故选D。5.如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（）A.b、d两点处的电场强度相同B.a点电场强度小于c点电场强度C.将一试探电荷沿圆周从b点移至d点，电场力做功不为零D.将一试探电荷沿圆周由a点移至c点，的电势能增加【答案】B【解析】【详解】等量异种点电荷的电场线与等势面分布如图所示A．b、d两点关于x轴对称，由点电荷的场强公式与电场叠加原理可知，b、d两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；B．根据对称性可知，正点电荷在a、c两点产生的场强大小相等，在a点产生的场强方向向左，在c点产生的场强方向向右；负点电荷在a、c两点产生的场强方向均向右，根据电场叠加原理可知，a点电场强度小于c点电场强度，故B正确；C．根据对称性可知，b、d两点电势相等，则将一试探电荷沿圆周从b点移至d点，电场力做功为零，故C错误；D．正点电荷产生电场在a、c两点的电势相等，负点电荷产生电场在a点的电势大于c点的电势，则两点电荷产生电场在a点的电势大于c点的电势，将一试探电荷沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，的电势能减少，故D错误。故选B。6.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点（匀强电场和六边形所在平面平行），B、C、E三点电势分别为2V、3V、4V，则下列说法正确的是（）A.D点的电势为4V B.电子在B点的电势能比在C点低1eVC.电子从B点到E点电场力做功为－2eV D.匀强电场的场强大小为1V/m【答案】A【解析】【详解】A．点B的电势为2V，E点的电势为4V，故BE连线的中点G的电势为3V，故直线CGF为等势面，DE为等势面，BA也是等势面，故D点电势为4V，故A正确；B．B点电势比C点电势低1V，电子带负电荷，故电子在B点的电势能比在C点高1eV，故B错误；C．电子从B点到E点电场力做功为故C错误；D．连接AE则为一条电场线，根据解得场强为故D错误。故选A。7.在特高压输电技术领域，中国独霸全球，不仅是世界唯一实现特高压大规模商业运营的国家，而且是妥妥的行业标准制定者。未来全世界特高压网络建成时，中国特高压技术，必然是改变世界格局极其重要的一枚棋子。水平架设的三根绝缘超高压输电线缆彼此平行，某时刻电流方向如图（a）所示，电缆线M在最上方，两根电缆线P、Q在下方，且位于同一水平高度处，为等腰三角形，，O点是P，Q连线的中点，电缆线上的M点、P点、Q点在同一竖直平面内，其二维平面图如图（b）所示，忽略地磁场，下列说法正确的是（）A.输电线缆M、P相互吸引B.输电线缆M所受安培力的方向竖直向下C.输电线缆M在O点处产生的磁场方向竖直向下D.O点处的磁场方向沿水平方向由Q指向P【答案】D【解析】【详解】A．由右手定则及安培定则可知输电线缆M、P相互排斥，A错误；B．由右手定则及安培定则可知输电线缆M所受安培力的方向垂直于MP向上，B错误；C．输电线缆M在O点处产生的磁场方向Q指向P，C错误；D．由右手定则及磁场的叠加可知P、Q在O点处的合磁场为0，O点处的磁场方向与输电线缆M在O点处产生的磁场方向相同，由Q指向P，D正确；故选D。8.小亮将玩具飞机的电池a和遥控车的电池b拆下进行实验，如图所示，A、B分别为电池a、b的路端电压与干路电流关系，C为一电阻R的两端电压与电流的关系。若将电阻R分别接到a、b两电池上，下列说法正确的是（）A.电池b的内阻较大 B.R接到a电池上时，电池的效率较低C.R接到a电池上时，电池内阻消耗的功率较小 D.R接到b电池上时，电池的输出功率较大【答案】B【解析】【详解】A．电池的UI图像的斜率的绝对值等于电源的内阻，由图可知电池a的内阻较大，故A错误；B．电池的效率因电池a的内阻较大，则R接到a电池上时，电池的效率较低，故B正确；C．电阻的UI图像与电源的UI图像的交点为电路的工作点，根据可知，R接到a电源上时，电源内阻消耗的功率较大，故C错误；D．电阻的UI图像与电源的UI图像的交点为电路的工作点，根据可知R接到a电源上时，电源的输出功率较大，故D错误。故选B。9.如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（）A.在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B.在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流C.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势降低D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势变大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．在S仍闭合的情况下，电容器两极板间电势差保持不变，由可知若将A板向下平移一小段位移则d减小，而C增大，再根据，两极板的电荷量增大，电容器充电，G中有a→b的电流，又根据，两极板间电场强度E增大，电场力增大，则油滴向上加速运动，所以A错误；B．在S仍闭合的情况下，电容器两极板间电势差保持不变，由可知若将A板向右平移一小段位移则S减小，而C减小，再根据，两极板的电荷量减小，电容器放电，G中有b→a的电流，又根据，两极板间电场强度E不变，电场力不变，则油滴保持静止，所以B错误；C．若将S断开，电容器两极板间所带的电荷量保持不变，由可知若将A板向左平移一小段位移则S减小，而C减小，再根据，两极板的电压U增大，又根据，两极板间电场强度E增大，由两点电势差公式有电场强度E增大，BP间的电势差增大，B点电势不变，所以P点电势降低，则C正确；D．若将S断开，电容器两极板间所带的电荷量保持不变，由可知,再将A板向下平移一小段位移则d减小，而C增大，再根据，两极板间电场强度E保持不变，由两点电势差公式有电场强度E不变，BP间距离不变，则BP间电势差不变，B点电势不变，所以P点电势也不变，则D错误；故选C。10.某静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点进入电场，沿轴正方向运动。下列叙述正确的是（）A.粒子从向右运动到运动的过程中做匀减速运动B.若粒子能运动到，则从运动到的过程中，电势能先减小后增大C.若，则粒子运动到处时速度最大，其大小D.若，粒子运动到时速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．图像的斜率表示电场强度，由图像可知从到电场强度逐渐减小，电势升高，场强方向沿轴负方向，粒子所受的电场力方向也沿轴负方向，粒子做加速度减小的减速运动，故A错误；B．由图可知从到电势逐渐降低，结合电势能公式可知正粒子的电势能是逐渐减小的，故B错误；C．若，则粒子运动到处时电势能最小，则动能最大，速度最大，由动能定理得解得故C正确；D．若，粒子沿轴正方向做减速运动，当减速到零时，由动能定理得解得则粒子运动不到位置速度就减为0了，故D错误。故选C。11.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的粒子（可视为质点）仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法中正确的是（）A.带电质点通过P点时电势能较小 B.带电质点通过Q点时加速度较小C.带电质点通过Q点时动能较大 D.三个等势面中c等势面电势最高【答案】BC【解析】【详解】AC．电场方向与等势线垂直，由于合力方向指向轨迹内侧，可知，质点所受电场力方向垂直于等势线向下，若质点从P运动到Q，电场力做正功，电势能减小，动能增大，即带电质点通过P点时电势能较大，带电质点通过Q点时动能较大，故A错误，C正确；B．等差等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱，由于Q位置等势面分布稀疏一些，可知，Q位置电场弱一些，质点在Q位置所受电场力小一些，则带电质点通过Q点时加速度较小，故B正确；D．结合上述可知，质点所受电场力方向垂直于等势线向下，由于质点带正电，电场方向与电场力方向相同，则电场方向垂直于等势线向下，由于沿电场线方向电势降低，则三个等势面中c等势面电势最低，故D错误。故选BC12.在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则（）A.A灯变暗 B.B灯变暗C.电源的总功率增大 D.电源的效率增大【答案】BD【解析】【详解】ABC．当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，总电流减小，电源的总功率变小，A灯的两端电压电压增大，则A灯变亮；流经和A灯的电流增大，总电流减小，则有流经B灯的电流减小，B灯变暗，故AC错误，B正确；D．电源的效率由于外电路的电阻增大，电源的效率增大，D正确。故选BD。13.一款手持电风扇可通过一个旋钮调节风速，小明将风扇内部电路结构拆出，并连接上电压表和电流表进行研究，如图所示，图甲中M为电动机，当旋钮简化为滑动变阻器R，当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。电压表示数变化量为，电压表示数变化量为，电流表示数变化量为，已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（）A.电路中电源电动势为3.6VB.变阻器向右滑动时，读数逐渐减小C.当电流在0.1~0.2A范围内时，改变滑动变阻器的触头位置，该过程中D.变阻器的最大阻值为30Ω【答案】AD【解析】【详解】A．由题图可知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示电压表V2的读数与电流的关系，由可知此图线的斜率的绝对值即为电源的内阻，为当电流I=0.1A时，路端电压U=3.4V，则电源电动势故A正确；B．滑动变阻器向右滑动时，其接入电路的阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即电压表V2读数逐渐增大，故B错误；C．当电流在0.1~0.2A范围内时，改变滑动变阻器的触头位置，该过程中而即，故C错误；D．当电路中电流最小时，滑动变阻器的阻值为最大值，即I=0.1A时故D正确。故选AD。二、实验题（本题共2小题，共15分）14.某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，其阻值大约为。（1）已知该同学用电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）测金属丝的电压、电流时，表盘如下图所示，则电压表的读数为______V，电流表的读数为______A。（2）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为______cm；（3）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应选______；（填器材前的字母代号）A.滑动变阻器（阻值范围，1.0A） B.滑动变阻器（阻值范围，0.1A）（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为______。【答案】（1）①.2.20②.0.48（2）①.1.850②.4.250（3）A（4）【解析】【小问1详解】[1][2]电压表最小分度为0.1V，需要估读一位，读数为2.20V，电流表的最小分度为0.02A，不需要估读，读数为0.48A【小问2详解】[1]螺旋测微器测量其横截面直径为[2]用游标卡尺测其长度为【小问3详解】为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，滑动变阻器选取总阻值较小的，便于调节。故选A。【小问4详解】根据欧姆定律又联立，解得15.新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌，电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来，然后测量其电动势和内阻。所提供的器材有：A．电压表V1（量程）B．电压表V2（量程）C．电流表A1（量程）D．电流表A2（量程）E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流）F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流）G．保护电阻某同学采用了图甲所示的电路图，在进行了正确操作后，得到了图乙所示的图像。（1）实验中，电压表应选___________，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________；（填器材前的字母代号）（2）根据图乙所示，则该电池的电动势___________，内阻___________；（结果保留到小数点后一位）。（3）为了能准确地测量一块电芯的电动势和内阻，该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图丙所示，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数和电流表的示数，根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的两条图线，综合两条图线，此电芯的电动势___________，内阻___________（用图中表示）。【答案】（1）①.A②.C③.E（2）①.3.8②.0.6（3）①.EB②.【解析】【小问1详解】[1][2][3]由图乙，电动势约为3.8V，且有电阻分压，所以电压表选A，最大电流不超过0.6A，电流表选C，为了调节方便，滑动变阻器选E。【小问2详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得所以图像纵轴截距表示电源的电动势为E=3.8V图像的斜率的绝对值表示电源的等效内阻，有所以电源的内阻为【小问3详解】[1][2]当S2接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所以内阻测量值比真实值偏大；当S2接2时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，所以内阻测量值比真实值偏小。由于UI图线斜率的绝对值表示内阻，即S2接1时的图线陡一些，可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接2中的实验数据描出的，内阻测量值比真实值偏小。S2接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即S2接1时的电动势的测量值等于真实值，即有E=EB由于S2接2时，当电路短路时，电压表没有分流，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的UI图线是B图线纵轴交点与A图线横轴交点的连线，可知三、计算题：（本题共5小题，共46分，解题要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分）16.某同学玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动、当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，，车轮电动机的额定电压，灯泡电阻为，线圈电阻。求：（1）玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流和电动机的输出功率。（2）玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流。【答案】（1）1A；5W（2）3A【解析】【小问1详解】玩具汽车正常工作时，电源内阻分的电压为通过电源的电流玩具汽车正常工作时，通过灯泡的电流通过电动机的电流电动机的输出功率【小问2详解】玩具汽车卡住后，电动机当做纯电阻，电动机和灯泡并联后的总电阻由闭合电路欧姆定律可知电动机两端电压为流过电动机电流17.在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：（1）极板间的加速电压U；（2）B、C两点电势差UBC；【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）质子在极板间加速，由动能定理可得解得极板间的加速电压（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图则质子到达C点时速度质子从B点到C点由动能定理得解得B、C两点电势差18.如图所示的电路中，电源的电动势，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为，，滑动变阻器的最大阻值，电容器MN的电容，现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定。求：（1）通过的