2024北京育英學校高二（上）期中

物理

班級：姓名：

一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題列出的四個選項中，只有一個選項符

合題目要求。

1.如圖所示，設想在真空環境中將帶電導體球靠近不帶電的導體。若沿虛線1將導體分成左右兩部分，這

兩部分所帶電荷量分別為Q左、。右；若沿虛線2將導體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為

心、。工。下列推斷正確的是（）

A,。左+Q右可能為負

B.虛線2的左側帶負電，右側帶正電

C.導體內虛線1上各點的場強等于虛線2上各點的場強

D.導體內虛線1上各點的電勢小于虛線2上各點的電勢

2.圖中實線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。48兩點處電場強度大小分別為EA、

A.該電場可能是正點電荷產生的

B.同一點電荷放在A點受到的靜電力比放在2點時受到的靜電力大

C.一點電荷在/點的電勢能小于8點

D.正電荷在/點由靜止釋放，將始終沿/點所在的那條電場線運動

3.我校正在使用的電器有電燈、空調、教學一體機等，小明從總電能表中測得在時間/內消耗的電能為

亞。設學校供電電壓為。，總電流為/,上述電器的并聯總電阻為凡總功率為尸。下列關系式正確的是

（）

u2WU

A.P=一B.W=PRtc.p=—D./=—

RtR

4.人體含水量約為70%,水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導電，脂肪則不容易導電。當人兩

手握住脂肪測量儀的兩把手時，就可知道人體脂肪所占的比例，下列說法中不正確的是（）

A.脂肪測量儀的工作原理是通過人體電阻不同來判斷人體脂肪所占的比例

B.脂肪測量儀的工作原理是通過人體體重不同來判斷人體脂肪所占的比例

C.激烈運動之后，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數據會不準確

D.人在沐浴之后，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數據會不準確

5.用控制變量法，可以研究影響電荷間相互作用力的因素.如圖所示，O是一個帶電的物體，若把系在絲線

上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、R等位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大

小。這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度。顯示出來。若物體。的電荷量用0表示，小球的電

荷量用4表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用歹表示。則以下對該實驗現

象的判斷正確的是（）

A.保持。、q不變，增大d,則。變大，說明尸與d有關

B.保持0、q不變，減小d,則。變大，說明尸與d成反比

C.保持。、d不變，減小分則6變小，說明尸與4有關

D.保持外d不變，減小。,則6變小，說明產與。成正比

6.汽車蓄電池供電的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時，開關S閉合，啟動系統的電動機工作，車燈亮度

會有明顯變化；當汽車啟動之后，開關S斷開，啟動系統的電動機停止工作，車燈亮度恢復正常。則汽車

Er

A.電源的效率減小

B.電源的效率增大

C.電動機的輸出功率等于電源輸出功率減去兩燈的功率

D.車燈一定變亮

7.某一電源的路端電壓與電流的關系和電阻與、&的電壓與電流的關系如圖所示。用此電源和電阻R］、

&組成電路。氏1、4可以同時接入電路，也可以單獨接入電路。為使電源輸出功率最大，可采用的接法

B.將號單獨接到電源兩端

C.將&串聯后接到電源兩端

D.將均、凡并聯后接到電源兩端

8.如圖是演示電容充電的電路圖，圖中C是平行板電容器，R是可變電阻。S接通后，電容器的上下兩極

板帶有等量電荷，兩極板間產生勻強電場。調節可變電阻R使其阻值分別為&和心，對電容器進行充電

（充電前電容器均不帶電）。C表示該電容器的電容，U表示電容器兩極板的電勢差，0表示電容器帶電

量，歷表示電容器所存儲的電能，/表示電容器充電過程中流經電阻的電流，/表示充電時間，若已知電源

的電動勢保持不變，其內阻忽略不計，Ra<Rh,.以下描繪6兩個充電過程的圖像，合理的是

9.P、Q是兩個由同種材料制成的底面積均為正方形的柱狀型導體板，導體P的底面積大于導體Q的底面

積，現將兩導體按如圖所示串聯接到電源上，下列說法中正確的是（）

A.若P、Q的體積相同，則P的電阻值等于Q的電阻值

B.若P、Q的體積相同，則通過P的電流大于通過Q的電流

C.若P、Q的厚度相同，則P兩端的電壓等于Q兩端的電壓

D.若P、Q的厚度相同，則P的電功率大于Q的電功率

10.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零,

經加速后形成橫截面積為S、電流為/的電子束。已知電子的電荷量為e、質量為加，則在剛射出加速電場

時，一小段長為的電子束內的電子個數是（)

二、本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題列出的四個選項中，有多個選項符合題

目要求，全部選對得3分，漏選得2分，錯選不得分。

11.物理學中常用兩個物理量的比值定義一個新的物理量，如速度是用位移與時間的比值來定義的。下面

四個物理量的表達式屬于比值定義式的是（）

UE

A.電流I=一B.電勢（p=—

Rq

C.場強￡=3D.電容C=g

aU

12.小型直流電動機（其線圈內阻為尸1。）與規格為“4V4W”的小燈泡并聯，再與阻值為R=5。的電阻

串聯，然后接至U=12V的電源上，如圖所示，小燈泡恰好正常發光，電動機正常工作，下列說法正確的

A.通過電動機的電流為4AB.電動機消耗的總功率為2.4W

C.電動機的輸出功率為2.04WD,電動機的效率為80%

13.某同學把電流表、電池和一個定值電阻串聯后，兩端連接兩支測量表筆，做成了一個測量電阻的裝

置，如圖所示。兩支表筆直接接觸時，電流表的讀數為5.00mA；兩支表筆與300。的電阻相連時，電流表

的讀數為2.00mA。下列選項正確的是（）

A.若將電流表表盤刻度改為相應的電阻值，刻度是不均勻的

B.用這個裝置可以粗測電路中正常發光的小燈泡的阻值

C.由題中數據可以求得這個裝置的內阻為300Q

D.用這個裝置測量600。的電阻時，電流表的示數為1.25mA

14.某同學利用一塊表頭和三個定值電阻設計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程。關于該電表,

下列說法中正確的是（）

A.測電壓時，量程1一定大于量程2,與風、&、和&的阻值無關

B.測電流時，量程1一定大于量程2,與4、&和尺3的阻值無關

C.測電壓時，量程1與量程2間的大小關系與Ri、&和R3的阻值有關

D.測電流時，量程1與量程2間的大小關系與Ri、尺2和尺3的阻值有關

三、本題共2小題，共18分

15.物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。

（1）用電壓表（內阻約為3kQ）和電流表（內阻約為0.1Q）測量一個電阻的阻值（約為5Q）。要求盡

量減小實驗誤差，應該選擇的測量電路是圖1中的（選填“甲”或“乙”）。測得的電阻值

真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”）0

—II~—I~—

甲乙

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約20kQ電阻的阻值，下列實驗

步驟正確的操作順序為（填各實驗步驟前的字母）。

A.將選擇開關置于“xlk”位置

B.將選擇開關置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向“0”

16.利用電流表和電壓表測定一節干電池的電動勢和內電阻，要求盡量減小實驗誤差。

（1）應該選擇的實驗電路是圖中的（選項“甲”或“乙”）；

圖1

（2）現有電流表（0?0.6A）、開關和導線若干，以及以下器材：

A.電壓表（0-15V）

B.電壓表（0~3V）

C.滑動變阻器（0?20。）

D.滑動變阻器（0-100Q）

實驗中電壓表應選用,滑動變阻器應選用；（選填相應器材前的字母）

（3）某位同學根據記錄的數據，做出如圖所示的圖線，根據所畫圖線可得，電動勢￡=V（結果保

留三位有效數字），內電阻尸Q（結果保留兩位有效數字）；

（4）這位同學對以上實驗進行了誤差分析，其中正確的是0

A.實驗產生的系統誤差，主要是由于電壓表的分流作用

B.實驗產生的系統誤差，主要是由于電流表的分壓作用

C.實驗測出的電動勢小于真實值

D.實驗測出的內阻大于真實值

四、本題包括4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只

寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

17.如圖所示，在勻強電場中，43為同一條電場線上的兩點。已知電場的電場強度大小

E=1.0xl04V/m,/、8兩點之間的距離d=0.20m。

E

A~B

（1）求/、8兩點之間的電勢差；

（2）將電荷量q=+1.0xl（r8c的試探電荷沿電場線由A點移至8點，求在此過程中靜電力對試探電荷所

做的功W。

（3）場是物理學中的重要概念，除了電場和磁場，還有重力場。地球附近的物體就處在地球產生的重力

場中，仿照電勢的定義，你認為應該怎樣定義地球表面附近處的重力勢（取地球表面為零勢面，認為地

球表面附近重力加速度g不變）。

18.某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。在這種療法中，質子先被加速到具有較高的能量，然后被引

向轟擊腫瘤，殺死其中的惡性細胞，如圖所示。來自質子源的質子（初速度為零），經加速電壓為U的加

速器加速后，形成細柱形的質子流，細柱形的質子流橫截面積為S,其等效電流為/；已知質子的加速長

度為d,加速電場為勻強電場，質子電量為q,質量為求:

（1）加速電場中質子的加速度大小

（2）質子在加速電場中獲得的最大速度V。

（3）加速后這束質子流內單位體積的質子數”。

惡性細胞

質子源質子流

19.某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數指示物體的質

量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連

接。當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表示數為0。設變阻器總電阻為

凡總長度為/,電源電動勢為E,內阻為廠，限流電阻阻值為彈簧勁度系數為％,重力加速度為g,不

計一切摩擦和其他阻力。

S

（1）計算電壓表的最大示數；

（2）計算該電子秤能測量的最大質量；

（3）電壓表示數U與所稱物體質量加的關系式。

20.一段長為/、電阻率為外橫截面積為S的細金屬直導線，單位體積內有"個自由電子，電子電荷量為

e、質量為加。

（1）當該導線通有恒定的電流/時，經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子

（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該

作用可等效為施加在電子上的一個沿導線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率

成正比，比例系數為鼠請根據以上的描述構建物理模型，推導出比例系數人的表達式。

（2）將上述導線彎成一個閉合圓線圈，若該不帶電的圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸勻速率轉

動，線圈中不會有電流通過，若線圈轉動的線速度大小發生變化，線圈中會有電流通過，這個現象首先由

斯泰瓦和托爾曼在1917年發現，被稱為斯泰瓦―托爾曼效應。這一現象可解釋為：當線圈轉動的線速度

大小均勻變化時，由于慣性，自由電子與線圈中的金屬離子間產生定向的相對運動。取線圈為參照物，金

屬離子相對靜止，由于慣性影響，可認為線圈中的自由電子受到一個大小不變、方向始終沿線圈切線方向

的力，該力的作用相當于非靜電力的作用。

已知某次此線圈勻加速轉動過程中，該切線方向的力的大小恒為凡根據上述模型回答下列問題：

①求一個電子沿線圈運動一圈，該切線方向的力尸做功的大小；

②推導該圓線圈中的電流/'的表達式。

參考答案

一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題列出的四個選項中，只有一個選項符

合題目要求。

1.【答案】C

【詳解】A..因導體所帶電量的總和為零，則。左+Q右一定為零，故A錯誤；

B.根據感應起電“近異遠同”，可知虛線2的左側帶正電，右側帶負電，故B錯誤；

C.達到靜電平衡時，導體內部各處場強均為零，則導體內虛線1上各點的場強等于虛線2上各點的場

強，故C正確；

D.達到靜電平衡時，導體是等勢體，則導體內虛線1上各點的電勢等于虛線2上各點的電勢，故D錯

誤。

故選C。

2.【答案】B

【詳解】A.由于點電荷的電場線為直線，所以該電場不可能是正點電荷產生的，故A錯誤；

B.由圖可知，/點電場線較8點密，所以同一點電荷放在/點受到的靜電力比放在2點時受到的靜電力

大，故B正確；

C.由于沿電場線方向電勢降低，所以N點電勢低于8點電勢，所以正點電荷在/點的電勢能小于8點，

而負點電荷在4點的電勢能大于3點，故C錯誤；

D.正電荷在N點由靜止釋放，沿電場線的切線方向運動，所以不會將始終沿/點所在的那條電場線運

動，故D錯誤。

故選B。

3.【答案】C

U

【詳解】AD.空調、教學一體機不是純電阻電路，P=―,/=—不適用，AD錯誤；

RR

B.由于空調、教學一體機不是純電阻電路，W^I2Rt）電功大于電熱，B錯誤；

w

C.公式9=—適用于任意電路，C正確。

t

故選Co

4.【答案】B

【詳解】AB.利用脂肪幾乎不含水分，其導電性和其他成分不同，可以用測量人體電阻的辦法來計算體脂

肪率，B錯誤A正確；

CD.激烈運動之后，人在沐浴之后，人體內含水量發生變化，人體脂肪所占比例發生變化，即人體的電阻

大小變化，所以測量數據會不準確，CD正確。

故選B。

5.【答案】C

【詳解】AB.保持。、q不變，根據庫侖定律公式

增大力庫侖力變小，則。變小，減小d,庫侖力變大，則。變大尸與d的二次方成反比，故AB錯誤；

C.保持。、d不變，減小公則庫侖力變小，8變小，知尸與g有關，故C正確；

D.保持外d不變，減小。，則庫侖力變小，6變小，根據庫侖定律公式

F=k駕

r

知廠與兩電荷的乘積成正比，故D錯誤。

故選C。

6.【答案】A

【詳解】AB.汽車啟動，開關S閉合時，相當于再并聯一電阻，外電阻減小，總電流變大，電源的效率為

UIUR,r

〃=——=—=------=1----------

EIER+rR+r

所以，電源的效率減小，故A正確，B錯誤；

C.由能量關系可知，電動機的輸入功率等于電源輸出功率減去兩燈的功率；電動機的輸出功率為電動機

的輸入功率減去電動機的熱功率，故C錯誤；

D.汽車啟動時，電路中總電流變大，電源內阻上的電壓變大，路端電壓減小，則車燈一定變暗，故D錯

誤。

故選Ao

7.【答案】D

【詳解】根據閉合電路歐姆定律可得

U=E-Ir

根據圖中電源的路端電壓與電流的關系圖線可知，電源電動勢和內阻分別為

84

E=8V,r=—Cl=—Q

63

設外電阻為R時，電源的輸出功率為

綜"R=(_^)2RE2

~2

出R+r

R+—+2r

R

由于基本不等式可知，當外電阻氏=/時，電源的輸出功率最大；由電阻的伏安特性曲線可得

84

R,=—。=4。，=—Q=2。

12-2

%、&串聯后的阻值為

%=R]+&=6Q

耳、%并聯后的阻值為

口RR4

并&+《3

可知將用、凡并聯后接到電源兩端時，電源輸出功率最大。

故選D。

8.【答案】B

【詳解】A.電容器的電容是由電容器本身決定的，與兩板電壓無關，選項A錯誤；

B.電路中連接的電阻越大，則開始放電時的放電電流越小，由于電容器帶電量一定，則放電時間變長，

因為見，則。對應的最大放電電流小，放電時間短，故B正確；

C.根據應電容器電容C不變，則。-0圖像是斜率相同的直線，選項C錯誤；

D.電容器儲存的電能由電容器決定，則兩種情況下最終電容器儲存的電能是相同的，選項D錯誤；

故選B.

9.【答案】C

【詳解】A.設電阻的表面邊長為。，厚度為d,根據R=或可知

S

add

則可知電阻與厚度d有關，與體積無關，由

V=Sd

可知，如果P、Q兩導體的體積相同，則P的厚度小于Q厚度；因此P的電阻大于Q的電阻；故A錯誤；

B.P和Q串聯在電路中，由串聯電路電流規律可知，通過P的電流等于通過Q的電流，故B錯誤；

C.由A的分析可知，若P、Q的厚度相同，則兩電阻阻值相同，由U=/R可知，P兩端的電壓等于Q兩

端的電壓，故C正確；

D.若P、Q的厚度相同，則兩電阻阻值相同，兩電阻串聯時，通過的電流也相等，由「=尸/?可知，P的

電功率等于Q的電功率，故D錯誤。

故選C。

10.【答案】B

【詳解】在加速電場中有

〃12

eU=-mv-

2

在剛射出加速電場時，一小段長為A/的電子束內電荷量為

AZ

q—IAt—I—

V

則電子個數

故選B。

二、本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題列出的四個選項中，有多個選項符合題

目要求，全部選對得3分，漏選得2分，錯選不得分。

11.【答案】BCD

【詳解】A.1=a是電流的決定式，電流與電壓成正比，與電阻成反比，該表達式不是比值定義，故A

R

錯誤；

E

B.電勢與試探電荷的電荷量沒有決定關系，可知，夕=」屬于比值定義式，故B正確；

Q

C.電場強度由場源電荷與電場中所在位置共同決定，與電勢差大小沒有決定關系，可知，E=2屬于比

d

值定義式，故C正確；

D.電容由電容器自身決定，與電勢差、極板所帶電荷量沒有決定關系，可知，C=號屬于比值定義式，

故D正確。

故選BCD?

12.【答案】BC

【詳解】A.燈泡正常發光，則通過燈泡的電流

通過電阻R的電流

U=j=L6A

R5

通過電動機的電流

I==0.6A

故A錯誤；

B.電動機消耗的總功率

尸=UJ=4XO.6W=2.4W

故B正確；

c.電動機線圈內阻的熱功率

4=/r=(06『xlW=0.36W

電動機的輸出功率

%=P-%=2.04W

故C正確；

D.電動機的效率

P,204

"=以100%=—X100%=85%

P2.4

故D錯誤。

故選BCo

13.【答案】AD

【詳解】A.根據閉合電路歐姆定律，電流/與電阻號的關系為

其中￡是電池的電動勢，用是裝置的內阻（包括電流表和定值電阻的電阻）。從這個公式可以看出，電流

/與電阻尺之間并不是線性關系，因此如果將電流表的刻度改為相應的電阻值，刻度會是不均勻的，故A

正確；

B.由于小燈泡的電阻會隨溫度的升高而增大（即熱電阻效應），因此用這個裝置測量時，得到的電阻值可

能會因為燈泡發熱而發生變化，導致測量不準確，故B錯誤；

C.當兩支表筆直接接觸時，相當于電阻為0,此時電流表的讀數為5.00mA。根據閉合電路歐姆定律

E=1及

兩支表筆與300。的電阻相連時，電流表的讀數為2.00mA,則有

以上方程代入數值得

E=1V,4=200Q

故C錯誤；

D.根據閉合電路歐姆定律和之前求出的內阻600Q,可以計算出電流

「4,1

A=1.25mA

200+600

故D正確。

故選AD。

14.【答案】AB

【詳解】AC.表頭與電阻串聯構成電壓表，而且串聯的電阻阻值越大，量程越大，量程1表頭與尺、生

串聯，量程2表頭與R串聯，量程1一定大于量程2,A正確，C錯誤；

BD.表頭與電阻并聯構成電流表，而且并聯的電阻阻值越小，分流越多，量程越大，量程1并聯的電阻

小，量程更大，量程1一定大于量程2,B正確，D錯誤。

故選AB?

三、本題共2小題，共18分

15.【答案】①.甲②.小于ADCB

【詳解】(1)口]測量一個電阻的阻值(約為5Q),根據

R、3000R5

_2_—_____>_—_____

Rx5(0.1

為了減小誤差，電流表應采用外接法，則應該選擇的測量電路是圖1中的甲；

⑵電流表應采用外接法，由于電壓表的分流作用使得電流表示數大于通過待測電阻的真實電流，根據歐姆

定律

R上

I

可知測得的電阻值小于真實值。

(2)[3]—多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約20kQ電阻的阻值，正確的

操作順序為：將選擇開關置于“xlk”位置，然后兩表筆直接接觸，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向

“0”；將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開，最后選擇開關置于“OFF”位置。

故選ADCBo

16.【答案】(1)甲(2)?.B?.C

(3)①.1.49②.0.82

(4)AC

【小問1詳解】

因一節干電池的內電阻較小，若應用圖乙實驗電路，電流表的內阻會對電源內阻的測量產生較大的誤差，

圖甲電壓表的分流作用產生的實驗誤差較小，因此應該選擇的實驗電路是圖1中的甲。

【小問2詳解】

[1]一節干電池的電動勢約為1.5V,要求盡量減小實驗誤差，電壓表應選B。

⑵為了調節方便，且調節效果明顯，應選最大阻值較小的滑動變阻器C。

【小問3詳解】

[1]由閉合電路歐姆定律可得

U^E-Ir

由題圖可知，。軸上的截距為該電源的電動勢可知

E=1.49V

⑵圖線的斜率為該電源的內阻，則有

1.49—1.00

0=0.82。

A/-06-

【小問4詳解】

實驗產生的系統誤差，主要是由于電壓表的分流作用，使電流表的電流小于流經電源內阻的電流，使UT

圖線下移，使測得的電動勢和內阻都小于真實值。

故選AC?

四、本題包括4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只

寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

17.【答案】（1）2,0X103V

（2）2.0x105J

（3）gh

【小問1詳解】

4、8兩點間的電勢差

3

UAB=Ed=2.0xlOV

【小問2詳解】

靜電力所做的功

5

W=qUAB=2.QxlQ-J

【小問3詳解】

仿照電勢的定義，在重力場中可以把物體的重力勢能與它的質量的比值定義為重力勢。如果物體在地面上

的重力勢能為零，則離地面高為九處的重力勢能是

Ep=mgh

則重力勢的表達式為

Ep,

—=gh

m

18.【答案】（1）a=%；（2）v=SK;（3）詈U

dmVm2q2SU

【詳解】（1）加速電場中質子的加速度大小

。=效=%

mdm

（2）根據動能定理

Uq=^mv2

質子在加速電場中獲得的最大速度

（3）根據

I=nqSv

可得加速后這束質子流內單位體積的質子數

ly/lmqU

2q"SU

RE

19.【答案】(1)———

R+RQ+T

(2)0WmW儀

g

EA+「汪

(3)mg?

nR+R?+r

kl°

【小問1詳解】

經分析知，當滑片在R最下方時，電壓表示數最大，電路總電阻為

R'=R+R。+r

由閉合電路歐姆定律可得

R'