黑龙江省大庆市某中学2024-2025学年高二年级上册期中考试物理试卷（含解析）

物理试题

一、单项选择题（本大题共9小题，每小题3分，共27分）

1.关于电场及相关概念，下列叙述中正确的是（）

A.以点电荷为球心，厂为半径的球面上，各点的场强和电势都相同

B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大

C.场强与电势都是矢量，且电势越高，电场强度越大

D.电势为零的地方，场强不一定为零

【答案】D

【解析】

【详解】A.以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但是方向不同，各点的电势都相

同，选项A错误；

B.根据点电荷场强公式

可知，正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，选项B错误；

C.场强是矢量，电势是标量；电势越高，电场强度不一定越大，两者没有直接关系，选项C错误；

D.电势为零的地方，场强不一定为零，例如等量异种电荷连线的中点位置，选项D正确。

故选D。

2.如图所示，将两个电荷量均为。（。＞0）的正点电荷分别固定在菱形的两个顶点。、c上，Na6c=120。，

它们在菱形的顶点d处产生的电场强度为瓦现只将c点处的电荷换成等量负点电荷-Q（未画出），则d点

处新的电场强度大小为（）

A.EB.eEC.41ED.2E

【答案】B

【解析】

【详解】设菱形的边长为3它们各自在d点的电场强度大小均为华，根据平行四边形定则，a、c两点的

L

点电荷在d点叠加的合电场强度大小仍为

E-丝

方向由。指向d,当c点处换成等量负电荷后，a、c两点的点电荷在4点的合电场强度方向平行于℃向右,

大小为

E'=2综os30。=2^_=也E

L21}

故选B。

3.在医疗手术中，麻醉剂乙醛在有静电的空间容易产生爆炸现象，为防止其爆炸，手术室地砖要用导电材

料制成，医生、护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接

地，这样做是为了（）

A,防止漏电B.除菌消毒C.应用静电D.消除静电

【答案】D

【解析】

【详解】静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是

消除静电。

故选D。

4.一盏规格为“220V,60W”的白炽灯和一台规格为“220V,60W”的电风扇并联接入220V的交流电路中，

均正常工作。则（）

A.白炽灯和电风扇的热功率一定不同B.白炽灯和电风扇的热功率可能相同

C.白炽灯和电风扇消耗的电功率一定不同D.白炽灯和电风扇的电阻一定相等

【答案】A

【解析】

【详解】AB.白炽灯是串电阻，则热功率为60W；电风扇不是纯电阻，则热功率小于60W,两者的热功率

一定不同，选项A正确，B错误；

C.白炽灯和电风扇消耗的电功率相同，均为60W,选项C错误；

D.电风扇为非纯电阻电路，其电阻一定小于白炽灯的电阻，故D错误。

故选A。

5.如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知/=3人/=1八,8=5£1,&=10^^,a=30^1，则下列结

论正确的是（)

a

RiI

及2

通过用的电流为0.5A,方向从b—a

B.通过用的电流为1.5A,方向从qfb

C.通过电流表的电流为1.5A,电流从右向左流过电流表

D.通过电流表的电流为2.5A,电流从左向右流过电流表

【答案】D

【解析】

【详解】AB.4两端电压为

Ui=hRi=lX5V=5V

通过&的电流为

，2=/-/I=3A-1A=2A

及2两端电压为

。2=/2尺2=2X10V=20V

若设左端流入点的电势为零，则成两点电势分别为-5V和-20V,则。点电势高于b点，则电流从。流向6,

生两端电压为

U3=U2-Ui=(20-5)V=15V

Ri电流大小为

/=幺=竺A=0.5A

3430

故AB错误;

CD.通过电流表的电流为

Z2+Z3=2A+0.5A=2.5A

方向从左到右，故C错误，D正确。

故选D。

6.用图甲所示的电路图测量电源电动势和内电阻，图乙中实线为实验记录的电压表示数。与电流表示数/

的关系图线。由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。图乙中虚线①②中有一条

是待测电源的真实的路端电压与干路电流的关系图线，则下列关于此测量方案的说法正确的是（）

A.本实验产生系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数小于干路电流

B.本实验产生系统误差的原因是电流表的分压作用，使电压表示数小于路端电压

C.图线①表示真实图线，小明所测电动势和内阻均偏大

D.图线②表示真实图线，小明所测电动势为真实值，内阻偏大

【答案】A

【解析】

【详解】AB.图为电流表外接法，由于电压表的分流作用，干路电流为流过电流表和电压表电流之和，故

电流表示数小于干路电流，电压表示数等于路端电压，故A正确，B错误；

CD.干路电流为流过电流表和电压表电流之和，即每一个路端电压对应的干路电流大于电流表的示数，修

正后的图像为图线①，图线①表示真实图线，由图可知电动势和内阻的测量值均小于真实值，故CD错误。

故选Ao

7.如图所示，直线I为某电源的路端电压与电流的关系图像，曲线n为某一小灯泡L的。-/图像，曲线

II与直线I的交点坐标为(1.5,0.75),曲线n在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与

小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知()

A.小灯泡L接入电路时的电阻为1.5。B.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W

C.电源内阻为0.5。D.电源电动势为2.0V

【答案】B

【解析】

【详解】A.小灯泡L接入电路时的电阻为

0.75

R工O=0.50

选项A错误；

B.小灯泡L实际消耗的电功率为

P=W=0.75xl.5W=1.125W

选项B正确；

CD.根据

U=E-Ir

可得电源内阻为

"蒜。"5。

电源电动势为

E=U+Ir=(0.75+1.5x1.5)V=3V

选项CD错误。

故选B。

8.如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带

电的小球a与带正电的小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob<OC.

若6球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在6球到达。点正下方前，下列说法正确的是（）

A.a球的质量大于b球的质量

B.6球的轨迹是一段以C点为圆心的圆弧

C.此过程中点电荷对6球的库仑力大小不变

D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大

【答案】D

【解析】

【详解】B.对小球。进行分析，根据平衡条件有

mag=T

对小球b进行分析，根据相似三角形有

1

%g=T_=上库=%1c二kqbqc

b球所带的电荷量4b缓慢减少，可知，Xbc减小、xob不变，即6球的轨迹是一段以。点为圆心的圆弧，故B

错误；

A.结合上述有

mbg_T_mag

hocXObXOb

Ob<OC

ma<mb

即a球的质量小于6球的质量，故A错误;

C.结合上述有

mbS_F»_x；c3bqe

———K.I

可知，Xbc减小，此过程中点电荷对b球的库仑力大小变小，故C错误；

D.结合上述，Xbc减小、xob不变，6球的轨迹是一段以。点为圆心的圆弧，则滑轮两侧绳之间的夹角变小,

绳上弹力大小不变，根据力的合成可知，此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大，故D正确。

故选De

9.如图甲所示，圆形区域存在与纸面平行的匀强电场E（图中未画出），圆的两条直径48与CD间的夹角

为60。，从N点向圆内不同方向发射速率相同的带正电粒子（仅受电场力），发现从。点射出圆边界的粒子

速度最大。以/为坐标原点，沿43方向建立x轴，2点的坐标为2m,x轴上从/到2的电势变化如图乙

所示，则（）

A.CD间电势差UCD=8VB.把一电子从。移到C电场力做功12eV

C.C点的电势为12VD.电场强度的大小E=4V/m

【答案】C

【解析】

【详解】D.根据图乙可知，0A=8V,WB=O,则

[7AB=9A-9B=8V-0=8V

从圆边界射出的粒子中。点射出的粒子速度最大，可知电场力做功最大，沿电场线方向的位移最大，如图

所以场强沿方向，圆半径为

r=—AB=Im

2

则

L?AB=£',2rcos60o

可得电场强度

E=8V/m

故D错误；

A.CD间电势差

UCD=E・2尸8x2V=16V

故A错误；

B.把一电子从。移到C电场力做功：

%>c=-eUoc=-ex(-16V)=16eV

故B错误；

C.根据

(PA-(po=(pe-(pB

可得

po=4V

根据

1

（pc-（po=-Uco

可得

”=12V

故C正确。

故选C。

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，漏选得2分，错选不得分）

10.如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为和4，电阻4：与：&=1：2：3。在°、b两

点间加上恒定的电压后，下列说法正确的是（）

A..12=5.3

B.I,：/2=5:9

C.将A】、A2换成理想电压表M、V2,其示数之比为5:3

D.将A】、A2换成理想电压表M、V2,其示数之比为3:5

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.题意知A］和A2为理想电流表，观察电路可知，电阻片、火2、鸟并联，电流表A1测流过

治和尺3的总电流，电流表A2测流过尺2和R1的总电流，由于

4:6：&=1：2:3

设Ri=R,R2=2R,R3=3R,有欧姆定律得

/-Q/上/-匕

"1一??'，R2—A'R3—R

%*2*3

整理得

4：，2=（，R2+，R3）：（，R1+，R2）=5：9

故A错误,B正确;

CD.电流表换成电压表后，分析可知三个电阻串联在电压为U的电路中，V测4和尺2的总电压，V2测

尺2和尺3的总电压，设电路中电流为/,则

U[=IR,U2=2IR,U,=3IR

则理想电压表V、V2示数之比为

。+。2）：（。2+。3）=3：5

故C错误，D正确。

故选BD□

11.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微

偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料，下

列说法正确的是（）

A.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行

B.地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近

C.若地磁场是由地球自转引起，可以判断出地球是带负电的

D.地磁场的磁感线是不闭合的

【答案】BC

【解析】

【详解】A.只有在地球赤道上方位置的地磁场方向才与地面平行，故A错误；

B.地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，地磁南极在地理北极附近，故B正确；

C.地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故C正确；

D.地磁场的磁感线是闭合的，在地球外部从N极到S极，内部从S极到N极，故D错误。

故选BCo

12.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强

电场中，P从两极板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们打在上板同一点，不计重力及粒子间的相

互作用，下列说法正确的是（）

7\

/I

一，/!•

PV/

/

,，Z

Qo^4.v_______________

A.粒子在电场中的运动时间不同

B.打到极板上时，Q粒子的动能是P粒子动能的4倍

C.粒子P、Q的电荷量之比为1:2

D.粒子P、Q的电势能减少量之比1:4

【答案】CD

【解析】

【详解】A.两粒子在电场中做类平抛运动，平行极板方向做匀速直线运动，因两粒子平行极板方向位移相

等，射入电场时速度相同，所以，粒子在电场中的运动时间相同，故A错误；

CD.垂直极板方向有

j12

d——

22

d12

————cid

221

两式相比，得

a2=2ax

因两粒子质量相等，所以，两粒子所受的电场力大小关系为

g=2片

两粒子所带电荷量的关系为

互

包_旦_区」

0.%-2

E

电场力对两粒子做功的关系为

F1

竺=占」

%―F2d—4

所以，粒子P、Q的电势能减少量之比1:4,故C、D正确;

B.根据动能定理可知，粒子P、Q动能的增加量之比为

f_1

出2%4

两粒子射入时的初动能相等，设为Ek0,打到极板上时，两粒子的动能之比为

Eki_后卜。+"ki彳"ki_J_

Ek2Ek0+岫卜2.k24

故B错误。

故选CD

13.如图所示，电路中电源电动势为£,内阻为r,C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小

灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表Vl、V2、V3示数变化量

的绝对值分别为AU1、Nth、AS，理想电流表A的示数变化量的绝对值为AZ,则（）

A.电源的输出功率一定增大

B.灯泡逐渐变暗

C.—、—、―均保持不变

MMM

D,电容器C所带的电荷量增加

【答案】BCD

【解析】

【详解】B.滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动变阻器接入电阻增大，干路电流减小，则灯泡变暗,

故B正确;

D.结合上述可知，滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，干路电流减小，定值电阻与电源内阻承担电压减

小，则电容器两端电压增大，根据电容的定义式可知，电容器C所带的电荷量增加，故D正确;

C.根据

Ux=IR,U2=E—Ir,U?=E-1(r+R)

解得

等5―j

故C正确;

A.电源的输出功率

/\2

E£2

P=氏外=―-

J+R外,

R外+亡+2厂

项卜

由于外电阻与电源内阻关系不确定，根据数学对勾函数特征可知，电源的输出功率的变化情况也不确定,

故A错误。

故选BCD。

14.光滑绝缘斜面体/CD固定在水平面上，已知4D长度为3cm,斜面倾角。=37°,8点为ZC的中点。

平行于zco平面内有一匀强电场，已知必=12"纭=9可％=6¥。现有一个质量凶=011^,所带电

荷是q=+5X10-3C的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取g=10m/s2,sin37。=0.6,cos37。=0.8。

则在滑块运动过程中，说法正确的是（）

C.滑块从/点滑到斜面底端C的过程中，其电势能增加0.03J

D.滑块从/点滑到斜面底端C的过程中，其机械能变化量为0.03J

【答案】AD

【解析】

【详解】A.设4D的中点为R则

=（PA+（PD==9V

F22

则匀强电场的方向垂直于BE向下，即竖直向下，故A正确;

B.滑块滑到斜面底端C过程中，根据动能定理有

qUAC+MghAC=Ew-0

其中

Sc=So=(12-6)V=6V

h"=人如=0.03m

代入，解得

EkC=0.06J

故B错误；

CD.滑块从N点滑到斜面底端。的过程中，电场力做功为

WAC=qUAC=5x10^x63=0.03J

所以，该过程中电势能减少0.03J,机械能增加0.03J,故C错误，D正确。

故选ADt,

三、实验题(共14分)

15.实验室中为了测量一个匀质金属圆柱体的电阻率「，首先完成下列测量:

567、(cm)—25

11111111I11111111

|H|f一

||1111|1111||||||1111

10200三15

图甲图乙

(1)用20分度的游标卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为mm；

(2)用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，由图可知其直径为mm。

【答案】(1)51.30

(2)4.698##4.696##4.699##4.697

【解析】

【小问1详解】

由图可知，游标卡尺的读数为

51mm+6x0.05=51.30mm

【小问2详解】

由图可知，螺旋测微器的读数为

4.5mm+19.8x0.01mm=4.698mm

16.学生实验小组要测量量程为3V电压表的内阻Rv（约为IkC〜3kC）可选用的器材有：

多用电表：

电源E（电动势约5V）；

电压表Vi（量程5V,内阻约3kC）；

定值电阻&（阻值为800C）；

滑动变阻器4（最大阻值50Q）；

滑动变阻器&（最大阻值5kC）；

开关S,导线若干

完成下列填空：

（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻，先将红、黑表笔短接调零后，选用图中（填“A”或

“B”）方式连接进行测量；

AB

（2）该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为15,欧姆挡的选择开关拨至倍率（填“xio”、

“xlOO”或“xlk”）挡，多用电表和电压表的指针分别如图甲、乙所示，多用电表的读数为C,

（3）为了提高测量精度，他们设计了如图丙所示的电路,其中滑动变阻器应选（填"RJ或）；

（4）闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表Vi和待测电压表的示数分别为5、U,则待测

电压表内阻Rv（用Ui、。和&表示）o

【答案】（1）A(2)®.xlOO②.1600③.1.40©.2.71

UR

（3）Ri（4）—~0-

u、—u

【解析】

【小问1详解】

多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑

表笔分别与待测电压表的“负极、正极相连”。

故选Ao

【小问2详解】

[l]7?v约为IkC〜3kC，则欧姆挡的选择开关拨至倍率xlOO；

[2]测得到的该电压表内阻为

R=16.0xl00Q=1.6kC

[3]测量量程为3V电压表，则电压表的读数为1.40V；

[4]多用电表电池的电动势为

140

£=1.40V+—xl.5V工2.71V

1.6

【小问3详解】

图丙所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即4；

【小问4详解】

通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为

氏

根据欧姆定律得待测电压表的阻值为

R=0=旦

vIU「U

四、计算题（本大题共3小题，17题8分，18题12分，19题19分，共39分）

17.如图所示，在半径为R的圆周上，直径A8J.CD,其中/、8处各固定一根垂直于纸面的足够长通电

直导线，两导线中电流大小相等，/中电流垂直纸面向里，2中电流垂直纸面向外。在该圆形区域内再加一

平行于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为线，此时C点的磁感应强度为0。不考虑地磁场的影响。问:

A

（1）匀强磁场的方向如何？（需说明理由）

（2）仅将/中电流反向，求。点的磁感应强度大小和方向。

【答案】（1）两通电直导线中的电流在C点产生的合磁场方向平行于CD向左，由于。处的磁感应强度为

0,所以匀强磁场的方向平行于CD向右。

（2）、历线，方向与CD成45°,指向右下方。

【解析】

【小问1详解】

根据安培定则，两通电直导线中的电流在C点产生的合磁场方向平行于CD向左，由于。处的磁感应强度

为0,所以匀强磁场的方向平行于CD向右。

【小问2详解】

由以上分析可知，两处的直导线在C点的合磁场与匀强磁场等大反向，则两处的直导线在C点的合

磁场为为；

若将/中的电流反向，两通电直导线中的电流在。点处产生的合磁场方向平行于48向下，大小仍为及）；

匀强磁场的方向平行于CD向右，大小为及），则。处的磁感应强度大小为

方向与CD成45°,指向右下方。

18.如图所示，长为£=lm,倾角为53。的光滑绝缘斜面处于水平向右的足够大的匀强电场中。一个质量为

m=0.02kg、电荷量为q=5.0义10-6C的带正电小球，以％=2m/s的初速度由斜面底端P点沿斜面上滑，

恰好不会从斜面顶端。处飞出，取g=10m/s2,sin53。=0.8,cos53°=0.6o

P

（1）求该电场的电场强度大小；

（2）若在小球到达顶端的同时，仅将电场突然反向，小球再经过多少时间落回到地面?

【答案】（1）4.0x104N/C

(2)0.4s

【解析】

【小问1详解】

小球上滑过程中，根据动能定理可得

-mgLsin53°+qELcos53°=0--1mvl,

代入数据解得

E=4.0xIO,N/C

【小问2详解】

电场力大小为

qE=mg=0.2N

仅将电场反向后，小球受到的合力为

F=d(mg)2+(qE)2=也mg

小球将沿合力厂方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为

a=—m=42g=10V2m/s2

根据几何关系可知，位移为

s=V2£sin53°=42m

5

由匀变速直线运动的规律可得

2

s=-2at

解得

t=0.4s

19.如图甲所示，在第三象限整个范围内，有平行于y轴向上的匀强电场，电场强度为g（大小未知）。一

个质量为机，电荷量为g的正离子（不计重力），从y轴负半轴的某位置平行于x轴负方向以速度%射入第

三象限。离子第一次到达x轴时，在了轴正半轴与坐标原点O距离为d的位置放一个负点电荷。（电量未

知），同时撤去用，离子立即做匀速圆周运动。当离子经过y轴时，立即撤去。，并在第一、四象限加上如

十3d

图乙所示的周期性变化的电场与，取平行于y轴正方向为生的正方向，其变化周期为7=行，图乙中只

画出两个周期的变化情况，静电力常量hm、q、%、d为已知量。

（1）求第三象限的电场强度g的大小；

3

（2）若该正离子在y轴负半轴距离坐标原点5d处沿x轴负方向以速度％射入第三象限，为使它在第二象

限做匀速圆周运动，求点电荷。的电荷量大小；

（3）以第（2）问为前提条件，求离子从进入马开始到运动到x轴所用时间及到达x轴的位置坐标（结果

用d和V。表示）。

【答案】（1）g=--

qd

⑵。二等

,372+10J30+10,

(3)ta=--------d,x=--------a

总4%2

【解析】

【小问1详解】

该离子在第三象限内做类平抛运动，设它离开第三象限时距坐标原点距离为x,则

vot二X

Exqt-mvy

v

tan6^^-

%

由离子在第二象限做匀速圆周运动，则它离开第三象限时的速度垂直于它离开第三象限的位置和负电荷Q

的连线，则有

tan0=—

d

联立解得

离子离开第三象限时的速度反向延长线过水平位移的中点，可知

则

x=#>d，tan9=y/3

离子沿着y轴正方向的速度

vy=%tanO=G%

合速度

」=收+学=2%

轨道半径

R=\Jx2+d2=2d

库仑力提供向心力，则

kQq_mv2

丁一工

可得

_Smvld

kq

【小问3详解】

离子到达歹轴正半轴时，到x轴的距离

y。=R+d=3