北京市朝阳区2024-2025学年高二上学期期末质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市朝阳区2024~2025学年度第一学期期末质量检测高二物理试卷一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.下列物理量中属于矢量的是（）A.电荷量 B.电流 C.电场强度 D.电势【答案】C【解析】A．电荷量只有大小没有方向，是标量，故A不符合题意；B．电流的运算不符合平行四边形定则，是标量，故B不符合题意；C．电场强度既有大小又有方向且运算满足平行四边形定则，是矢量，故C符合题意；D．电势只有大小没有方向，是标量，故D不符合题意。故选C。2.下列说法正确的是（）A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为零B.公式表明在点电荷激发的电场中，某点电场强度大小与其电荷量Q成正比C.公式表明在电场中某点电场强度大小与电荷量q成反比D.匀强电场中电场强度处处相同，因此电势也处处相同【答案】B【解析】A．电场中某点电场强度由电场本身决定，与放不放试探电荷无关，即若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度不为零，选项A错误；B．公式表明在点电荷激发的电场中，某点电场强度大小与其场源电荷的电荷量Q成正比，选项B正确；C．公式是电场强度的定义式，电场中某点电场强度大小与试探电荷的电荷量q无关，选项C错误；D．匀强电场中电场强度处处相同，但是电势不一定处处相同，选项D错误。故选B。3.对某一固定电容器充电时，下图不能描述其电容、带电量、极板间电压之间相互关系的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】ABC．电容器的电容C由本身决定，与所带的电荷量Q以及两极板电压U均无关，选项A图像错误，符合题意；BC不符合题意；D．根据Q=CU可知，Q与U成正比关系，选项D正确，不符合题意。故选A。4.已知某电源的电动势为。下列说法正确的是（）A.在内，该电源能把其他形式的能转化为电能B.在内，该电源比电动势为1.5V的电源提供的电能多C.当电荷通过电源时，该电源能把电能转化为其他形式的能D.当电荷通过电源时，该电源比电动势为的电源非静电力做的功多【答案】D【解析】电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，根据电动势的定义式可知电动势为2.4V，表示电路通过1C的电荷量时，非静电力做了2.4J的功，电源把2.4J其他形式的能转化为电能，电动势为1.5V，表示电路通过1C的电荷量时，非静电力做了1.5J的功，电源把1.5J其他形式的能转化为电能。5.如图所示，将带正电的球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为、；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。下列说法正确的是（）A.球C对该导体有吸引作用B.沿虚线1分开两部分的电荷量C.为负电荷，为正电荷D.导体内部虚线2所在处电场强度均不为零【答案】A【解析】A．导体球C带正电，根据静电感应现象可知，导体近端感应负电荷，远端感应正电荷，导体球C对导体的近端的吸引力大于对远端的斥力作用，则球C对该导体有吸引作用，选项A正确；BC．导体球C带正电，根据静电感应现象可知，导体近端感应负电荷，远端感应正电荷，即QA和QA′带正电，QB和QB′带负电；导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，即QA=QB

，

QA′=QB′，BC错误。D．导体处于静电平衡状态，可知内部虚线2所在处电场强度均为零，选项D错误。6.图中实线是一簇未标明数值的等势面（相邻等势面间的电势差相等），虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中仅受静电力作用，根据此图不能做出推断的是（）A.带电粒子在、两点的受力方向B.带电粒子在、两点的加速度大小关系C.带电粒子经过、两点的先后顺序D.带电粒子在、两点的电势能大小关系【答案】C【解析】A．粒子所受电场力的方向指向轨迹的凹向，可知带电粒子在、两点的受力方向指向右下方向，选项A不符合题意；B．因P点等势面较Q点密集，可知P点电场线较密集，P点场强较大，受电场力较大，则带电粒子在点的加速度较大，选项B不符合题意；C．根据题中条件不能确定带电粒子经过、两点的先后顺序，选项C符合题意；D．假设带电粒子从P到Q，则电场力做负功，电势能增加，可知粒子在Q点电势能大于P点的电势能，同理假设带电粒子从Q到P，也能得出在Q点电势能大于P点的电势能，选项D不符合题意。故选C。7.两个电阻、伏安特性曲线如图中实线所示。下列说法正确的是（）A.的阻值恒定，的阻值随电压增大而减小B.电压为时，电阻的阻值为C.电压为时，的电阻小于的电阻D.电压为时，两电阻消耗的电功率相等【答案】D【解析】A．因为图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，则的阻值恒定，的阻值随电压增大而增大，故A错误；BC．电压为时，电阻阻值为则此时的电阻等于的电阻，故BC错误；D．电压为时，两电阻消耗的电功率相等，均等于故D正确。故选D。8.“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（）A.图中所示的A、B两点场强相同B.图中所示经过A、B两点的虚线为等势线C.钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小D.空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集【答案】C【解析】详析】A．根据对称性可知，图中所示A、B两点场强大小相等，但方向不同，故A错误；B．等势线与电场力垂直，由于电场线不是直线，所以图中所示A、B两点所在虚线不是等势线，故B错误；C．钾、钙离子向根部聚集过程中，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）受到电场力作用，向悬挂电极聚集，但不会沿电场线运动，故D错误。故选C。9.如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（）A.甲电路的电流比乙电路的干路电流大B.甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大C.甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大D.甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗【答案】B【解析】A．根据闭合电路欧姆定律可得由图可知甲图中的外电阻大于乙图中的外电阻，则甲图中的电流小于乙图中的干路电流，故A错误；B．根据可知甲图中的路端电压大于乙图中的路端电压，故B正确；C．根据可知甲电路电池组的总功率小于乙电路电池组的总功率，故C错误；D．由于甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大，甲电路中小灯泡的实际功率较大，则甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都亮，故D错误。故选B。10.某同学设计了如图所示的电路，其中电流表A的量程为、内阻，，。下列说法正确的是（）A.将接线柱1、3接入电路时，可测量的最大电压为B.将接线柱1、3接入电路时，可测量的最大电压为C.将接线柱1、2接入电路时，可测量的最大电流为0.5AD.将接线柱1、2接入电路时，可测量的最大电流为2.0A【答案】B【解析】CD．将接线柱1、2接入电路时，可测量的最大电流为选项CD错误；AB．将接线柱1、3接入电路时，可测量的最大电压为选项A错误，B正确；11.如图所示，真空中固定两个等量同种点电荷，为两电荷连线的中点，直线是两电荷连线的中垂线，、是两电荷连线上关于对称的两个点，、是直线上关于对称的两个点。下列说法正确的是（）A.、两点的场强相同，将一质子沿两电荷连线由移动到，其所受静电力先减小后增大B.、两点的场强不同，将一质子沿两电荷连线由移动到，其电势能先减小后增大小D.c，d两点的场强相同，将一电子沿直线由移动到，其电势能先减小后增大【答案】B【解析】AB．根据电场的叠加原理可知，、两点的电场强度大小相等方向相反，因此两点的电场强度不同，质子从a到b的过程中，由于O点的场强为零，质子受到的静电力先减小后增大，静电力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，A错误，B正确；CD．同理可知，、两点的场强不同，设点电荷在c点的场强大小为与MN的夹角为，则合场强将一电子沿直线由移动到，电子从c到O的过程中，离场源电荷越来越近，E逐渐增大，与MN的夹角逐渐增大，则逐渐减小，故电子受到的电场力可能一直减小，也可能先增大再减小；从c到O的过程中，电场力做正功，电势能减小，O到d的过程中，电场力做负功，电势能增大，故从c到d的过程中，电子的电势能先减小后增大，CD错误。故选B。12.如图甲所示，一点电荷Q固定在x轴上的某点。x轴上A、B两点的位置坐标分别为0.2m和0.5m。以x轴正方向为静电力的正方向，在A、B两点分别放置试探电荷，试探电荷所受静电力与其电荷量的关系分别对应图乙中的直线a、b。下列说法正确的是（）A.点电荷Q为正电荷B.B点的电场强度大小为0.5N/CC.点电荷Q的位置坐标为0.3mD.A点电势高于B点电势【答案】C【解析】A．由图像可知，在A点放正电荷时，所受电场力沿x轴正向，可知A点的场强沿x轴正向；在B点放负电荷时，所受电场力沿x轴正向，可知B点的场强沿x轴负向；可知点电荷Q在AB之间，且带负电，故A错误；B．根据图像可知，B点的电场强度大小为故B错误；C．A点的电场强度大小为设点电荷Q距离A点距离为∆x，则解得∆x=0.1m可知点电荷Q的位置坐标为x=0.3m，故C正确；D．A点距离点电荷−Q较B点近，可知A点电势低于B点电势，故D错误。13.某同学在测量电源电动势和内阻时，按如图所示的甲、乙两种电路分别连接实验器材，测量记录实验数据，并根据所测实验数据在丙图中作出两条图线与。实验各环节均正确。下列说法正确的是（）A.根据甲电路实验数据作出的是图线B.由图线可得出电源电动势的测量值为，内阻的测量值为C.采用甲电路测量的电源电动势更准确些，采用乙电路测量的电源内阻更准确些D.b图线对应的实验误差主要是由于电压表的分流引起的【答案】D【解析】ACD．甲电路实验误差是由于电压表分流引起，流经电源的电流比电流表测得的电流大E测＝E真<E真，r测＝<r真故电动势和内阻的测量值均小于实际值。乙电路实验误差是由于电流表分压引起E测＝E真，r测＝r＋RA>r真电动势的测量值等于实际值，内阻测量值大于真实值。根据甲电路实验数据作出的是图线，采用乙电路测量的电源电动势更准确些。因为电压表内阻比电源内阻大的多，电流表内阻和电源内阻相差不多，采用甲电路测量的电源内阻更准确些，故AC错误，D正确；B．由图线可得出电源电动势的测量值为纵轴截距，为，内阻的测量值故B错误。故选D。14.将一特殊滑动变阻器接入图甲所示的电路中，闭合开关S，移动变阻器滑动触头，改变其接入电路中电阻的有效长度（即图中滑动触头与位置之间的距离），电压表示数随的变化图线如图乙中的直线所示。图中各电表均视为理想电表：、、为滑动变阻器上等间距的三个位置，在滑动触头从移动到和从移动到的过程中。下列说法正确的是（）A.电流表A的示数变化量不相等B.电压表的示数变化量不相等C.滑动变阻器接入电路的阻值变化量相等D.滑动变阻器两端电压的变化量相等【答案】D【解析】A．由图乙可知，电压与x之间是线性变化，a、b和b、c间距相等，所以电压表读数的变化量相等，根据欧姆定律可知，电流的变化相等，A错误；B．同理可得，电压表V2的示数由于电流I的变化相等，E、r一定，则电压表的示数变化量相等，B错误；C．根据电阻定律可知滑动变阻器接入电路中的有效电阻由于接入电阻的横截面积是变化的，故滑动变阻器接入电路中阻值的变化量不同，C错误；D．根据串联分压可知，滑动变阻器两端的电压结合上述分析可知，、的变化量都相等，故的变化量相等，D正确。故选D。二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。15.用如图a所示的电路观察电容器的充、放电现象，实验器材有电源、电容器、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻、单刀双掷开关、导线若干。电表均视为理想电表。（1）先将开关S接1，电压表示数增大，最后稳定在。在此过程中，电流表的示数_____。（填选项前的字母）A.先迅速增大后逐渐减小到趋于零B.先迅速增大后稳定在某一非零数值（2）然后断开开关S，将电流表更换成电流传感器，时将开关接2，此时通过定值电阻的电流方向为_____（选填“a→b”或“b→a”），通过传感器将电流信息输入计算机，画出电流随时间变化的图像如图b所示，时电流约为。根据上述信息可得电阻的阻值为_____，图线与坐标轴所围阴影区域和非阴影区域的面积之比约为_____。【答案】（1）A（2）3101【解析】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。故选A。（2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向；[2]时可知此时电容器两端的电压为电容器开始放电前两端电压为则根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为后到放电结束间放电量为又联立解得[3]图线与坐标轴所围阴影区域和非阴影区域的面积之比16.某小组完成“金属丝电阻率的测量”实验。（1）如图1所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径为_____mm。（2）用多用电表欧姆挡粗测金属丝的阻值，将选择开关旋转到电阻“10”位置时，正确操作后发现指针的偏转角过大，接下来的正确操作步骤依次为：①将选择开关旋转到电阻“_____”（选填“1”或“100”）位置；②将红黑表笔短接并_____；（补充相应的操作内容）③将红黑表笔分别接触待测金属丝的两端，指针静止时如图2所示，则金属丝的阻值约为_____Ω；④将选择开关旋转到OFF挡。（3）为得到待测金属丝更精确的阻值，该小组采用图3所示的电路进行测量，可供选择的仪器：电流表A（量程，内阻约为）、电压表V（量程3V、内阻约为）、滑动变阻器、滑动变阻器、电源（电动势1.5V，内阻约为）、开关S及导线若干。①为调节方便，滑动变阻器应选择_____（选填“”或“”）。②请用笔画线表示导线，在图4中将实物电路补充完整_____。③已知实验中所有器材均完好。闭合开关后，实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中，两电表示数也随之变化但始终不为零，由此推断电路出现的故障是_____。【答案】（1）6.125（2）调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点10（3）接线柱5与1间的连线发生断路【解析】（1）螺旋测微器测得金属丝的直径为6mm+0.01mm×12.5=6.125mm。（2）将选择开关旋转到电阻“10”位置时，正确操作后发现指针的偏转角过大，说明倍率档选择的过大，则①[1]将选择开关旋转到电阻×1位置；②[2]将红黑表笔短接并调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点；③[3]金属丝的阻值约为10×1Ω=10Ω；（3）①[1]为调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的。②[2]实物电路补充连线如图。③[3]实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中，两电表示数也随之变化但始终不为零，可能是滑动变阻器接成了限流电路，可推断电路出现的故障是接线柱5与1间的连线发生断路。三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须要写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。17.某均匀直金属丝长，横截面积，将该金属丝接入电路后，其两端的电压，在内有的电荷量通过该金属丝的横截面。（1）求金属丝中的电流I；（2）求金属丝材料的电阻率；（3）金属丝中之所以形成电流，是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量，求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）该金属丝中电流得（2）金属丝的电阻根据电阻定律得（3）金属丝内部恒定电场的电场强度大小为一个电子所受的电场力得18.如图所示，、为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为，和为板上正对的小孔。平行金属板和水平放置在板右侧，关于小孔和所在直线对称、两板的长度为，两板间的距离为d，P、两板间加电压可形成匀强电场。阴极发出的电子（其初速度可忽略）经小孔进入、两板间，通过、间的电场加速后，进入、间的偏转电场。已知电子的质量为，电荷量为。整个装置处于真空中。忽略电子重力及电子间的相互作用。（1）求电子到达小孔时的速度大小（2）在、两板间加一恒定电压，为使电子从右侧离开偏转电场，求所加电压的最大值；（3）改变、两板间的恒定电压，使得电子打在板前瞬间的动能为，求此时、两板间的电压。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）根据动能定理解得（2）设电子在偏转电场中的加速度大小为a，运动时间为，偏转电场的电场强度为，则水平方向竖直方向竖直位移当电子刚好从极板右侧离开时电压最大，此时联立解得（3）根据动能定理解得19.图示电路中电动机线圈的电阻，电源的电动势内阻，电容器的电容，上、下两极板均水平放置，板间距离，当滑动变阻器接入电路的阻值时，闭合开关，电路稳定后，质量、电荷量的带电液滴恰好静止在两板之间，如图所示。假设电动机始终能稳定工作且未超出额定功率，重力加速度取。（1）求电容器的带电量；（2）求电动机输出的机械功率；（3）调节滑动变阻器连入电路的阻值可以改变电动机输出的机械功率。小明认为：为使电动机输出的机械功率达到最大值，必须使电源的输出功率也同时达到最大值。请推理论证小明的说法是否正确。【答案】（1）（2）（3）不正确【解析】（1）带电液滴恰好静止由受力平衡有解得电容器两端的电压为所以电容器的带电量为代入数据解得（2）当滑动变阻器的阻值为时，由欧姆定律可知电路中的电流为则电动机输入的功率为电动机的热功率为