重庆市字水中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：
1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．考生必须按照题号在答题卡各题号相对应的答题区域内（黑色线框）作答，写在草稿纸上、超出答题区域或非题号对应的答题区域的答案一律无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5．做选考题时，考生按照题目要求作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 以下关于电荷的说法，正确的是（ ）
A. 体积小的带电体就是点电荷
B. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
C. 电场中某点试探电荷电荷量越大，该点电场强度越大
D. 正电荷沿电场线方向运动，电势能升高
【答案】B
【解析】
【详解】A．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可看做点电荷，所以体积小的带电体在有些情况下不能看做点电荷，故A错误；
B．任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍，故B正确；
C．电场的电场强度与自身有关，与试探电荷无关，故C错误；
D．正电荷沿电场线方向运动，电场力做正功，电势能减小，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，电池组的电动势为ε，内电阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，已知R0＞r。为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到（ ）
A. R0B. R0＋rC. 0D. R0－r
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由闭合电路的欧姆定律可知
R0消耗的电功率P=I2R0，要使R0消耗的功率最大，则电流最大，应将变阻器阻值调到最小为零。
故选C。
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电路接通后，电子由电源出发，以接近光速的速度运动到用电器
B. 电路中导体内的电子总是从电势高的地方向电势低的地方定向移动
C. 电流有大小有方向，是一个矢量
D. 通常情况下空气是一种绝缘体，但在一定条件下也可以导电
【答案】D
【解析】
【详解】A．电路接通后，瞬间产生电场，电荷在电场的作用下定向移动形成电流，不是电子由电源出发，以接近光速的速度运动到用电器，A错误；
B．在电源内部电路中，非静电力做功，使正电荷由低电势向高电势运动，B错误；
C．电流有大小有方向，物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，电流是标量，C错误；
D．当空气发生电离时可以导电，D正确。
故选D。
4. 如图为某一导体元件的伏安特性曲线，则由图可知（ ）
A. 该导体元件为线性元件
B. 该导体元件两端加电压时，其电阻为
C. 该导体元件的电阻率随温度的升高逐渐减小
D. 该导体元件两端加电压时，其电阻为
【答案】D
【解析】
【详解】A．伏安特性曲线为直线的元件为线性元件，为曲线的元件为非线性元件，A错误；
B．由图可知导体两端电压为时，电流为，由欧姆定律可得，此时导体电阻为
B错误；
C．图线的某点到原点的连线的斜率表示导体电阻的倒数，由图可知此斜率逐渐减小，故导体的电阻逐渐增大，电阻率逐渐增大，C错误；
D．由图可知导体两端电压为时，电流为，由欧姆定律可得，此时导体电阻为
D正确。
故选D。
5. 实线为三条未知方向的电场线，从电场中的点以相同的速度飞出、两个带电粒子，、的运动轨迹如图中的虚线所示（、只受静电力作用），则（ ）
A. 一定带正电，一定带负电B. 静电力对做正功，对做负功
C. 的速度将减小，的速度将增大D. 的加速度将减小，的加速度将增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线方向未知，因此无法确定两个粒子的电性，选项A错误；
BC．由图知，电场力方向与粒子速度方向的夹角都是锐角，所以电场力对两个粒子都做正功，动能都增大，速度都增大，选项BC错误；
D．向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小；b所受电场力增大，加速度增大，选项D正确。
故选D。
6. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子带正电荷
B. 空间存在的静电场场强E沿x轴负方向
C. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能增大
D. 该粒子运动到x0处的速度是
【答案】A
【解析】
【详解】B．由于沿电场线电势降低，结合图像可知，电场方向沿x轴正方向，B错误；
A．带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，表明粒子所受电场力方向沿x轴正方向，根据上述可知，粒子所受电场力方向与电场方向相同，则粒子带正电，A正确；
C．根据上述可知，粒子从原点O运动到x0过程中，电场力做正功，电势能减小，C错误；
D．根据
，
解得
D错误。
故选A。
7. 如图所示的电路为某控制电路的简化图，图中电源内阻不计，R1、R2、R3为定值电阻，R0为光敏电阻（阻值随光照强度的增加而减小），电压表、电流表均为理想电表，开关S闭合后，电表示数分别表示为U、I1、I2，电表示数变化量分别表示为∆U、∆I1、∆I2。在光照强度减弱的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. U、I1、I2都增大B. U、I1、I2都减小
C. U增大，I1、I2减小D. 增大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．开关S闭合后，根据“串反并同”法判断可知，在光照强度减弱的过程中，接入电路中的电阻增大，电流表示数I2减小，电路中总电阻增大，I1减小，电压表示数增大，故AB错误，C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律可得
所以
由此可知，不变，故D错误
故选C。
8. 如图所示，一均匀带电绝缘细棒的电荷量为，在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点，且。在a点固定一负点电荷，其电荷量为，已知d点的电场强度为零，静电力常量为k，则b点的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电荷量为的负点电荷在d点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，细棒在d点产生的电场强度方向向右，大小为
根据对称性可知，细棒在b点产生的电场强度方向向左，大小为
电荷量为的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左，大小为
根据电场的叠加原理可知，b点的电场强度方向向左，大小为
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 下列物理量中哪些与检验电荷无关（ ）
A. 电场强度EB. 电势差UC. 电势能D. 电场力F
【答案】AB
【解析】
【详解】电场强度的定义式为
电势差的定义式为
电场强度和电势差分别从力和能量的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，而电势能和电场力F均与电荷有关。
故选AB。
10. 由欧姆定律推得，下列说法中正确的是（ ）
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体的电阻是导体本身的属性，等于电压与电流的比值
D. 不同导体的电阻可能不同
【答案】CD
【解析】
【详解】A．导体的电阻是导体本身的属性，由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与导体两端的电压无关，故A错误；
B．导体的电阻是导体本身的属性，由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与通过的电流无关，故B错误；
C．导体的电阻是导体本身的属性，电阻的大小等于电压与电流的比值，故C正确；
D．导体的电阻是导体本身的属性，由导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，不同导体的电阻可能不同，故D正确。
故选CD。
11. 如图所示，匀强电场中有一边长为2cm的菱形abcd，且菱形所在的平面与场强方向平行。其中φa＝10 V，φc＝6 V，φd＝8 V，则下列说法正确的是（ ）

A. 电场强度大小为1V/cm
B. b点电势
C. 电子在b点电势能比在a点的电势能低2eV
D. 电子从c点运动到d点，电场力做功为2eV
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由匀强电场电势关系

可得：，B正确；
由匀强电场等势面的性质可得，b、d连线为等势线，则电场线方向由b指向c，设，则
由
可得
A错误；
C．电子在b点的电势能
电子在a点的电势能
电子在b点的电势能比在a点的电势能高2eV，C错误；
D．电子从c点运动到d点，电场力做功为
D正确；
故选BD。
12. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带电小球从A点静止释放，沿直线运动到B点，已知运动方向与竖直方向夹角为，A、B之间的距离为L，重力加速度为g，则（ ）
A. 匀强电场的场强大小为
B. A、B两点间电势差为
C. 带电小球运动到B点时的动能为mgL
D. 带电小球从A点运动到B点，电势能减小了
【答案】AD
【解析】
【详解】A．受力分析可知
A正确。
B．A、B两点间的电势差为
B错误。
C．根据动能定理可得
解得
C错误。
D．电场力做功
电势能减小了，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题：本题共2小题，共14分。
13. 研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验过程及现象如下图所示，本实 验采用的实验方法是____ 。实验过程中电容器的电荷量 Q 保持不 变，保持 d 不变，减小两板间正对面积 S，观察到静电计指针偏角增大，即电势差 U_______（“变大”，“变小”），则电容 C________（“变大”，“变小”）
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]本实验中，研究每一个要素的影响，须让其它的量不变，所以采用的是控制变量法；
[2][3]实验过程中电容器的电荷量Q保持不变，保持d不变，减小两板间正对面积S，观察到静电计指针偏角增大，即电势差U变大，则根据可知，电容C变小。
14. 某同学欲测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为。备选器材如下：
A.量程为、内阻约为的电流表；
B.量程为、内阻约为的电流表；
C.量程为、内阻约为的电压表；
D.最大阻值为、额定电流为的滑动变阻器；
E.电动势为、内阻很小的直流电源；
F.开关一个，导线若干；
G.螺旋测微器，刻度尺
（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图所示，则螺旋测微器的读数为__________。
（2）为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用___________（填“A”或“B”）。
（3）为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻，下列电路图正确的是___________（填正确答案标号）。
A. B.
C. D.
（4）连接好实验电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器，若电压表的示数记为，所选用电流表的示数记为，用刻度尺测得待测金属丝的长度为，（1）中测得待测金属丝的直径为，则计算其电阻率的表达式为____________（用题中所给的字母表示）。
【答案】 ① 5.900##5.899##5.901 ②. A ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数
（2）[2]电路中最大电流为
故电流表应该选A。
（3）[3]根据电流表内阻和电压表内阻来判断待测电阻是大电阻还是小电阻
所以用电流表外接法，又因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻，用限流接法起不到控制电路的作用，故滑动变阻器应选用分压接法。故答案应选B。
（4）[4]伏安法测电阻，待测电阻测量值为，由电阻定律得，而，联立可得
‍‍
四、解答题：本题共4小题，共38分。
15. 甲、乙两个完全相同的金属小球，甲球带正电，，乙球带负电，，两小球相距d，两小球可视为质点。求：
（1）两小球之间的静电力大小；
（2）若将两小球接触后，使两小球相距2d，求两小球之间的静电力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据库仑定律，两球之间的静电力大小为
（2）将两小球接触后，两小球带电量为
可得它们之间的静电力为
16. 如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻，求：
（1）电源的输出功率；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的机械功率。
【答案】（1）16W （2）2.5J
（3）3.75W
【解析】
【小问1详解】
由题意知，并联部分电压为
U＝8V
内电压应为
U内＝E-U＝2V
总电流
I＝＝2A
电源的输出功率
＝UI＝16W
【小问2详解】
流过灯泡的电流
I1＝＝1.5A
则流过电动机的电流
I2＝I- I1＝0.5A
电动机10s内产生的热量
Q＝＝2.5J
【小问3详解】
电动机的总功率
W
电动机的机械功率
P机=W
17. 如图所示，水平放置的平行金属板A、B之间有匀强电场，质量为m=5×10-8kg的带电粒子以v0=2m/s的速度从两板中间水平进入，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，A板电势高于B板电势。
（1）当AB间加电压UAB=500V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场带电粒子的电性，电荷量为多少？
（2）两极板间所加电压为多大时？带电粒子恰能沿极板边缘飞出。
【答案】（1）负电，；（2）刚好能由A边缘飞出去时，刚好能从下板边缘飞出时
【解析】
【详解】（1）当时，粒子做直线运动，根据二力平衡：有
解得
因为电场力竖直向上，所以粒子带负电。
（2）当电压比较大时
粒子向上偏，根据牛顿第二定律
刚好能由A边缘飞出去做平抛运动，由平抛运动知识
联立求解得
当电压比较小时
粒子向下偏，根据牛顿第二定律
刚好能从下板边缘飞出做平抛运动，由平抛运动知识
联立求解得
18. 如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域。 半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中。一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为。求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）小球在到达B点时，半圆轨道对它作用力的大小；
（3）要使小球能够到达B点正下方C点，虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件；
（4）从B点开始计时，小球从B运动到C点的过程中，经过多长时间动能最小。

【答案】（1）（2）（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G，加速度为
则由牛顿第二定律
可得，匀强电场的场强为
（2）从A到B由动能定理得

解得，小球在到达B点时的速度为
在B点，由牛顿第二定律
解得，半圆轨道对它作用力的大小为
（3）小球从B到C水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动

设向左减速时间为
小球向左运动的位移为
小球竖直方向下落的位移为
宽度应满足条件
高度满足条件
（4）以合力方向、垂直于合力方向分别建立坐标系，如图所示

并将速度分解，当与的合力与v垂直时，即图中时小球的动能最小，设经过的时间为，由几何关系
联立可得，从B点开始计时，小球从B运动到C点的过程中，动能最小时经历的时间为