2024-2025学年北京五中高二（上）期中物理试卷（PDF版，含答案）

2024-2025 学年北京五中高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共 14 小题，共 42 分。
1.关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是( )
A. 试探电荷 置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零
B. 试探电荷 置于某处电势能为零，该处的电势一定为零
C. 电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零

D. 电流元 置于某处所受的磁场力为 ，该处的磁感应强度大小一定为

2.在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实
验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中
通恒定电流时，小磁针 极向纸内转动，则( )
A. 导线沿东西方向放置
B. 导线中的电流方向向右
C. 若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针 极向纸内转动
D. 若将小磁针放置在导线的延长线上，也能观察到小磁针 极向纸内转动
3.下面四幅图中标出了匀强磁场中通电直导线所受安培力的方向，其中正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点 等距离的两点 、 ，在连线上有距
中点 等距离的两点 、 ，则下列说法正确的是( )
A. 点的电势以及电场强度均为零
B. 、 两点的电势以及电场强度均相同
C. 、 两点的电势以及电场强度均相同
D. 将一正试探电荷由无穷远处移到 点，其电势能减少
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5.为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电，由于静
电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势面，且相邻等
势面间的电势差相等。避雷针尖端正上方 、 两点的场强大小分别为 、 ，电势
分别为 、 。一带负电的雨滴竖直下落经过 、 两点。下列说法正确的是( )
A. >
B. >
C. 该雨滴从 下落至 的过程中，电势能逐渐减少
D. 若该避雷针某时刻开始放电，则放电电流从积雨云流向避雷针
6.一个负电荷仅在静电力作用下沿直线运动，其运动的 图像如图所示。 、
时刻粒子分别经过 、 两点， 、 两点的场强大小分别为 、 ，电势分别为 、
，则可以准确判断出( )
A. < B. > C. = D. >
7.导体棒原来不带电，现将一个电荷量为+ 的点电荷放在棒的中心轴
线上，它距离导体棒的中心 为 ，如图所示。静电力常量为 ，当导体
棒达到静电平衡后，下列说法不正确的是( )
A. 棒上感应电荷只分布在其表面
B. 棒左、右两端的电势相等
C. 点电荷在 点产生的电场强度为0

D. 棒上感应电荷在 点产生的电场强度大小为
2
8.关于多用电表的使用，下列说法中正确的是( )
A. 用电阻挡测电阻时，电流从黑表笔流入红表笔流出
B. 可以用多用电表欧姆挡直接测量电池的内阻
C. 测电阻时，若从一个倍率变换到另一个倍率，不需要重新进行欧姆调零
D. 用同一挡位测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针偏转的角度就越小
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9.加在某台电动机上的电压是 ，电动机消耗的电功率为 ，电动机线圈的电阻为 ，则电动机的机械功率为
( )
2 2 2
A. B. C. 2 D. 2
10.用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。先使开关 接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视
为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 曲线，如图乙所
示。定值电阻 已知，且从图中可读出最大放电电流 0，以及图线与坐标轴围成的面积 。根据题目所给的
信息，下列说法不正确的是( )
A. 由图线与坐标轴围成的面积 可得到电容器放出的总电荷量
B. 不改变电路其他参数，只减小电阻 的阻值，则图线与坐标轴围成的面积 将减小
C. 由最大放电电流 0和定值电阻 的阻值可得到电源的电动势

D. 若电容器放出的总电荷量为 ， 两端的最大电压为 ，则电容器的电容为
11.如图所示，四盏相同的灯泡并联接在电池组两端，闭合 1后，灯泡 1正常发光。依
次闭合 2、 3、 4，灯泡 2、 3、 4也依次亮起来，电流表可视为理想电流表。在此
过程中( )
A. 路端电压不变
B. 电源的效率变大
C. 1的示数逐渐减小， 2的示数逐渐增大
D. 1的示数逐渐增大， 2的示数逐渐减小
12.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为 0的带电小球从
点射入电场，在竖直平面内沿直线从 运动到 ，下列说法正确的是( )
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A. 小球带负电
B. 小球的机械能减少
C. 小球做匀速直线运动
D. 重力势能和电势能之和减少
13.如图所示，其中电流表 的量程为0.6 ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表
1
示0.02 ， 1的阻值等于电流表内阻的 ； 2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流2
表 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示0.04
B. 将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示0.02
C. 将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示0.06
D. 将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示0.01
14.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折线。一个质量为 电荷量为 的带负电
的粒子，只在电场力作用下沿 轴方向运动。某段时间内，粒子以一定速度经过 点向右运动到达 = 0处
速度恰好为0。图中 0、 和 0均为已知量。下列说法正确的是( )
A. 在 = 0处，粒子不受电场力作用

B. 在 = 0处，粒子的加速度大小为
0


C. 由 点向 = 0处运动过程中，粒子的电势能增加
0 0


D. 由 点向 = 0处运动过程中，粒子的动能减小
0
0
二、实验题：本大题共 2 小题，共 18 分。
15.某同学在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用刻度尺测量出接入电路中金属丝的长度为 ，用螺旋测
微器测量金属丝直径 时其刻度的位置如图1所示。
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(1)从图1中可读出金属丝的直径 为______ 。
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为5 )，除被测金属丝、电源(4 ，内阻可不计)、滑动
变阻器(0～20 ，额定电流2 )、开关和导线外，还有下列电表：
A.电流表(0～3 ，内阻约0.025 )
B.电流表(0～0.6 ，内阻约0.125 )
C.电压表(0～3 ，内阻约3 )
D.电压表(0～15 ，内阻约15 )
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______(选填器材前的字母)，实验电路应采用图2中的______(选
填“甲”或“乙”)。
(3)图3是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补
充完成图3中实物间的连线。
(4)接通开关，改变滑动变阻器滑片 的位置，并记录某次对应的电流表示数 、电压表示数 ，则金属丝的
电阻率 = ______(用题目中给的物理字母表示)。
(5)本实验中选用的电路产生测量误差的主要原因是______。
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16.利用如图甲所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内阻。
(1)现有电压表(0～3 )、开关和导线若干，以及下列器材：
A.电流表(0～0.6 )
B.电流表(0～3 )
C.滑动变阻器(0～20 )
D.滑动变阻器(0～100 )
滑动变阻器应选用______。(选填相应器材前的字母)
(2)实验中，某同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图乙的坐标纸上，请标出余下
一组数据的对应点，并画出 图线。
组别 1 2 3 4 5 6
/ 0.12 0.21 0.31 0.36 0.49 0.57
/ 1.38 1.31 1.24 1.14 1.11 1.05
(3)根据图乙可得出干电池的电动势 = ______ ，内阻 = ______ 。(结果均保留两位小数)
(4)本实验测量的电压数据都在1 以上，且变化范围很小，该实验现象的主要原因是______。
(5)另一同学用图丙的电路来测量某电源的电动势和内电阻，其中 为电阻箱，利用图像分析电表内电阻引

起的实验误差，实线是根据测量的实验数据( = )描点作图得到的 图像；虚线是该电源的路端电压 随

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电流 变化的 图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。对应图该电路分析的 图像是______(填写选
项)。
三、计算题：本大题共 4 小题，共 40 分。
17.如图所示，两平行正对金属板之间的距离 = 10 ，上极板带正电，下极板带负电，电荷量 均为3.0 ×
10 6 时，两极板之间的电势差 = 10 。
(1)求两金属板构成电容器的电容 ；
(2)求两极板之间的电场强度大小 ；
(3)两板间有相距 = 12 的两点 和 ， 、 连线与极板夹角 = 30°，将电荷量 = 1 × 10 9 的某点电
荷从 点移到 点，求电场力对该点电荷所做的功 。
18.如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为 的水平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为 的圆形区域
内，分布着竖直向上的匀强电场。一个质量为 、电荷量为 的粒子从左极板上 点由静止释放后，在 点
离开加速电场，并以速度 0沿半径方向射入竖直向上的匀强电场区域，然后从 点射出。 两点间的圆心
角∠ = 120°，粒子重力可忽略不计。
(1)求加速电场场强 0的大小；
(2)求该匀强电场场强 的大小；
(3)求粒子从 点运动到 点过程中，电势能的变化量。
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19.如图1所示，用电动势为 、内阻为 的电源，向滑动变阻器 供电。改变变阻器 的阻值，路端电压 与
电流 均随之变化。
(1)以 为纵坐标， 为横坐标，在图2中画出变阻器阻值 变化过程中 图像的示意图，并说明 图像
与两坐标轴交点的物理意义。
(2) .请在图2画好的 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
(3)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之
和。
20.(1)随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子元件越微型化，图中 1
和 2是材料相同、厚度相同、表面都为正方形的导体。 1的边长是 2边长的10倍，通过两导体电流方向如
图1。
.若将 1和 2串联在同一电路中，求导体内自由电子定向移动的速度之比。
.求 1和 2的电阻之比。
(2)电流流过导体产生的热量称作焦耳热，对粗细均匀的导体电阻(如图2)通以直流电流的情况进行讨论：设
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通电产生的焦耳热与导体电阻升高的温度之间满足如下关系： = ，其中 表示该导体的比热容，
为物体的质量， 表示升高的温度， 为大于1的常数。假设导体电阻率不受温度的影响。请你选择一些物
理量，通过论述和计算，证明：“为避免升温过快，若电流越大，导体电阻的横截面应该越粗”。(说明自
己所设物理量的含义)
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1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】
2
15.【答案】0.505 甲 电压表的分流
4
16.【答案】 1.46 0.71 电源的内阻很小
17.【答案】解：(1)两金属板构成电容器的电容为
3.0×10 6
= = = 3.0 × 10 7
10
(2)两极板之间的电场强度大小为
10
= = 2 / = 100 / 10×10
(3)因为上极板带正电，所以板间的电场强度方向为竖直向下，因为点电荷带负电，所以点电荷受力方向向
上，点电荷从 点移到 点过程中，电场力做负功，做功为
= = 1 × 10 9 × 100 × 12 × 10 2 × 30° = 6 × 10 9
答：(1)两金属板构成电容器的电容 为3.0 × 10 9 ；
(2)两极板之间的电场强度大小 为100 / ；
(3)电场力对该点电荷所做的功 为 6 × 10 9 。
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1 2
18.【答案】解：(1)根据动能定理有 = 20 0，解得
0
2 0
=
2
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动轨迹如图所示
1
根据运动的合成分解及几何关系，在水平方向有 + 60° = 0 ，在竖直方向有 60° =
2，根据
2
4√ 3 2
牛顿第二定律有 = ，联立解得 = 0
9
2
(3)粒子从 点到 点过程中，电场力做正功，电势能减少，减少量为 = 60°，联立解得
2
=
0
3
2
答：(1)加速电场场强 0的大小为
0；
2
4√ 3 2
(2)匀强电场场强 的大小为 0；
9
(3)粒子从 点运动到 点过程中，电势能减少2
2
0。
3
19.【答案】【小题1】
(1)根据闭合电路的欧姆定律可得 = + ，解得 = ，
画出的 图象如图所示；
图象与纵轴的交点值为电源电动势，与横轴交点表示短路电流；
【小题2】
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解： 、如图中网格图形所示；

.电路中的电流强度为 =
+
2
2
输出电功率 = = ( )
2 =
+ 2( )
+4

2
即 = 时电源的输出功率最大，最大电功率 = ； 4
答： .如图中网格图形所示；
2
. = 时输出功率最大，最大电功率 = ； 4
【小题3】

解：电动势的定义式为 = ，

根据能量守恒，在图1中，非静电力做的功 产生的电能等于外电路和内电路产生的电热，
即： = 2 + 2 ，
所以 = 内 + 外 ，
解得 = 内 + 外。
20.【答案】解：(1) .由两电阻串联，可知两电阻的电流相等；

由电流的微观表达式 = ，可知两导体内自由电子定向的移动速度 = ，则速度之比为： 1： 2 = 2：
1；
若 1的边长为10 ，则 2的边长为 ，两导体的厚度均为 ，则由图可知 1： 2 = 10 ： = 10：1，故 1：
2 = 1：10；
10
.由电阻的决定式 = ，可知两电阻之比为
1
： 2 = ： = 1：1； 10

(2)由焦耳定律可知焦耳热为 = 2 ，由电阻的决定式 = ，由题意可知 = ，由质量公式可知：

= 物 ，
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2
联立解得： = 2，由数学知识可知，要避免升温越过快，则 越大时， 也应越大，即横截面积应该
物
越粗。
答：(1) .两导体内自由电子定向的移动速度之比为1：10；
.两电阻之比为1：1；
2
(2) = 2，由数学知识可知，要避免升温越过快，则 越大时， 也应越大，即横截面积应该越粗。
物
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