【精品解析】广东省清远市第一中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷

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名称 【精品解析】广东省清远市第一中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-12-17 00:00:00

文档简介

广东省清远市第一中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷
1.(2025高二上·清远期中)关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是(  )
A.电场中A,B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B.UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
C.在电场中A,B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
D.WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关
2.(2025高二上·清远期中)两个点电荷产生的电场等势线分布如图所示,图像左右、上下对称,a、b、c、d、e、f六个点均在图中的等势线上,a、b两点在水平对称轴上,c、d两点到水平对称轴的距离相等。下列说法正确的是(  )
A.该等势线是由两个等量同种电荷产生的
B.a、b两点的电场强度方向相反
C.电子从e点沿曲线运动到f点,电场力一直做正功
D.一带正电的微粒从c点沿等势线运动到d点的过程中,加速度先减小后增大
3.(2025高二上·清远期中)在如图所示的电路中,有四盏灯,L1和L2都标有“220V,100W”字样,L3和L4都标有“220V,40W”字样,把电路接通后,最暗的是(  )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
4.(2025高二上·清远期中)我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,已知当地重力加速度为g,质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中,重力的冲量大小为
A.0 B. C. D.
5.(2025高二上·清远期中)如图所示,为了研究静电屏蔽效果,某同学将可视为负点电荷的带电体置于封闭金属空腔的外部或内部,其中Q、N的金属空腔和大地相接,P、M的金属空腔与外界绝缘。规定大地的电势为零,下列关于各点场强和电势高低的说法正确的是(  )
A.P金属空腔内的场强等于零,电势小于零
B.金属空腔内的场强等于零,电势小于零
C.金属空腔内任一点场强为零,电势小于零
D.金属空腔内部任意一点的场强为零,外部电势大于零
6.(2025高二上·清远期中)随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。 “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为u,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是(  )
A.v1 > v0 B.v1= v0 C.v2 > v0 D.v2 =v0
7.(2025高二上·清远期中)如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是(  )
A.导线与线圈共面,O为线圈圆心
B.导线与线圈共面
C.O为线圈圆心,导线垂直于线圈平面
D.导线与线圈不共面,但与其对角线平行且位于对角线正上方
8.(2025高二上·清远期中)如图所示,五角星是边长相等的共面十边形,若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷,一带负电的试探电荷q从b点由静止释放,仅在静电力作用下运动。则(  )
A.j、f两点的电场强度大小相等
B.试探电荷q从b点运动到g点过程中,其电势能先减少后增大
C.试探电荷q从b点运动到g点过程中,其加速度一直减小
D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动
9.(2025高二上·清远期中)如图所示电路中,电源电动势E = 9V,内阻r = 3Ω,R = 15Ω,下列说法中正确的是(  )
A.当S断开时,UAC = 9V
B.当S闭合时,UAC = 9V
C.当S闭合时,UAB = 7.5V,UBC = 0
D.当S断开时,UAB = 0,UBC = 0
10.(2025高二上·清远期中)如图所示,在某静电除尘器产生的电场中,两带负电荷的微粒只受电场力作用,分别从p点沿虚线、运动,被吸附到金属圆筒上的m点和n点.下列说法正确的是(  )
A.m点电场强度小于p点电场强度
B.两微粒在p点的速度均可为零
C.p、n两点电势差大于p、m两点电势差
D.微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量
11.(2025高二上·清远期中)近年来,研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶.某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V,整个“电池包”由15节刀片电池串联而成,每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成.现提供的器材有:一块磷酸铁锂电芯、电阻箱(最大阻值为)、电流传感器(测量范围0~10mA,电阻为)、定值电阻、开关S和若干导线,某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势和内电阻,设计电路如图所示,实验步骤如下:
(1)由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为   V;
(2)闭合开关S前,将电阻箱的阻值调到最大值;
(3)闭合开关S后,减小电阻箱的阻值,电流传感器的示数将   (选填“增大”或“减小”);
(4)多次记录电流传感器的示数(A)和电阻箱(Ω)相应的阻值,并将数据转化为图像;
(5)由图像获得图像的斜率大小为,纵截距大小为,则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为   V,内阻为   Ω。(结果均保留2位有效数字)
12.(2025高二上·清远期中)有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,某实验小组打算测量这根样品的阻值。
(1) 一同学先用多用电表粗测其电阻,将选择开关置于欧姆“×100”挡位置,在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示,根据读数该电阻的阻值为   Ω。
(2) 为了准确测量导电材料样品的电阻,实验小组在实验室中选取了下列器材:
A.学生电源3V
B.电流表 A(量程为 )
C.电压表 V(量程为0~3V, 内阻约为4kΩ)
D.滑动变阻器R1(最大阻值为 50Ω)
E. 滑动变阻器 (最大阻值为 10kΩ)
F.电阻箱R(最大阻值为99.9Ω)
G.开关、导线若干
①该同学用伏安法完成测量,选择了如图丙所示的电路图。 因为电流表的量程不够,先将其改装为量程为2mA的电流表,需要将电阻箱R的阻值调整为   Ω(结果保留3位有效数字)。
②为保证测量的精确度,滑动变阻器应选择   (填“R1”或“R2”),在开关闭合之前,应将滑动变阻器的触头置于    (填 “a”或 “b”) 端。
③若某次实验测得电压表的示数为2.10V, 电流表的示数为 140μA,则此次测得该导体的阻值R1=   Ω。
13.(2025高二上·清远期中)如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知表头的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA.求分流电阻R1和R2.
14.(2025高二上·清远期中)起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高1.80 m,质量80 kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)。求:
(1)他跳起刚离地时的速度大小;
(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。
15.(2025高二上·清远期中)如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,物体A重20 N,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少?
(3)10 s内,可以把重物A匀速提升多高?
(4)这台电动机的机械效率是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系;电场力做功
【解析】【解答】A.电势差公式UAB=是比值定义法,电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关,A不符合题意;
B.电势差公式UAB=是比值定义法,UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系,B符合题意;
C.根据公式WAB=qUAB,在电场中A、B 两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电量q成正比,与路径无关,C不符合题意;
D.电场力做功与路径无关,电场力的功WAB和电量q成正比,即WAB与q成正比,但与电荷移动的路径无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电势差的大小与电场力做功的大小无关;电场力做功与运动的路径无关;电场力做功的大小与电荷量及电势差的大小有关。
2.【答案】C
【知识点】电势能与电场力做功的关系;电势
【解析】【解答】A.由电场的等差等势面的分布及电场线与等势面垂直可知,该等势线是由两个等量异种电荷产生的,故A错误;
B. a、b两点在水平对称轴上,又有沿电场线方向电势降低可知,a、b两点的电场强度方向相同,故B错误;
C.电子从e点沿曲线运动到f点,电子带负电,即从低电势到高电势,电势能逐渐减小,可知电场力一直做正功,故C正确;
D.一带正电的微粒从c点沿等势线运动到d点的过程中,受到的电场力总与运动方向垂直,在等量异种电荷产生的电场的中垂线上到关于O点对称的点场强相等,由等势线越密的地方电场线越密,电场强度越大可知,则带正电的微粒从c点到d点的过程中,加速度先增大后减小,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、等势线与电场线的对应关系
电场线与等势线处处垂直。等势线越密的地方,电场强度越大。
2、等量异种/同种点电荷的等势线分布特征
等量异种电荷:等势面左右对称,上下对称;连线中点电势为零(若取无穷远为零),中垂线为等势线(垂直于纸面方向)时,二维图里中垂线附近等势线稀疏,靠近电荷处密集。
等量同种电荷(正电荷):等势面左右对称,上下对称;连线中点电场强度为零,电势不为零(正电荷时中点电势为正),中垂线上电势从中点向两侧先降低后升高或反之,看电荷类型。
3、电场力做功与电势能变化
电场力做功:,只与初末位置电势差有关,与路径无关。
电荷沿等势线运动时,电场力不做功(电场力垂直于运动方向)。
4、电场强度大小与加速度
带电粒子仅受电场力时,加速度 ,与 E 的大小变化一致。
二、快速判断技巧
1、判断电荷种类:看中垂线(水平或竖直对称轴)附近等势线分布。若中垂线本身是等势线(电势处处相等)且等势线与中垂线垂直,则是等量异种电荷;若中垂线上有电势极值点(中点电势最高或最低),则是等量同种电荷。
2、做功判断:沿某路径从 A 到 B,看电势高低变化,结合电荷正负,用 判断正负。
3、加速度变化:沿等势线运动时,电场力只改变速度方向,加速度 ,所以判断 E 大小变化即可。
3.【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】由题意可知,L1、L2的电阻相等,L3、L4的电阻相等。由公式,解得
则有,设L1、L2、L3、L4实际消耗的功率分别为P1、P2、P3、P4,由题图可知,通过L1的电流大于通过L2的电流,由公式P=I2R,得到P1>P2,同理可得P4>P3,P4>P1
由于L2和L3的电压相等,由公式,可知P2>P3,则有P4>P1>P2>P3,所以L3最暗。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】核心考点:
1、串并联功率分配规律
串联电路:电流相同,根据 ,电阻大的实际功率大。
并联电路:电压相同,根据 ,电阻大的实际功率小。
2、额定功率与电阻的关系
已知“220V,100W”和“220V,40W”,要立刻算出电阻:,100W 灯电阻 小(484Ω),40W 灯电阻 大(1210Ω)
易错点:不要认为额定功率大的灯在实际电路中一定更亮,实际亮度由实际功率决定。
3、复杂混联电路的简化
本题结构:先识别出 L4 直接接在电源两端 → 电压最大。
另一支路是 L1 串联 (L2 并联 L3) → 用串并联公式求分压、分流。
4.【答案】D
【知识点】冲量
【解析】【解答】摩天轮半径R,角速度ω 恒定。乘客从最高点运动到最低点,转过角度为π 弧度。
所用时间:,重力大小为 mg,方向竖直向下,重力冲量:故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】易错点分析
易错点1:混淆“重力的冲量”与“合外力的冲量”
学生算出 ,就选了 B,但这是合外力的冲量,不是重力的冲量。
在竖直平面内的圆周运动中,合外力 = 重力 + 支持力(或其他约束力),它们的矢量和提供向心力。所以重力的冲量只是总冲量的一部分。题目明确问“重力的冲量”,必须用 计算。
易错点 2:误以为重力冲量为零
有人认为从最高点到最低点重力做功,但冲量与功不同。冲量只与力和时间有关,时间不为零,冲量就不为零。
重力方向始终向下,乘客运动过程中重力持续作用,冲量大小mgt 显然不为零。
易错点 3:用重力做功的思维代入冲量
重力做功与路径高度差有关(),但重力冲量与路径无关,只与时间有关。
有人错误代入 (这是从最高点到最低点重力做功的两倍?实际上重力做功是 吗?注意:高度差是 ,重力做功 ,但这是功,不是冲量,选 D 是混淆概念。
5.【答案】A
【知识点】静电的防止与利用;电场强度的叠加
【解析】【解答】A. 金属空腔放在负点电荷的电场中,由于静电感应,空腔外表面感应出负电荷,内部场强处处为零,整个导体是等势体。因为外部场源是负电荷,所以金属空腔的电势低于无穷远处(取无穷远为零电势),即电势小于零 ,故A正确;
B. 金属空腔放在负点电荷电场中,内部场强为零,如果金属空腔接地,大地与导体电势相等(零电势),因此金属空腔电势变为零,不再是小于零,故B错误;
C.负点电荷放在金属空腔中,点电荷与金属空腔之间形成电场,可知金属空腔内任一点场强不为零;金属空腔不接地,则金属空腔外的电场也不等于零,金属空腔的电势小于零,故C错误;
D. 负点电荷放在金属空腔中,静电平衡时,金属壳层内部(导体内部)场强为零,但空腔内部(非导体)场强不为零,故D错误。
故选A。
【分析】一、核心物理原理(必须掌握)
1、静电平衡条件:
导体内部场强处处为零 (E内 ≡ 0)整个导体是一个等势体,表面是等势面,净电荷只分布在导体外表面。
2、静电屏蔽:
外屏蔽:接地的空腔导体可以屏蔽外部电场变化对内部的影响。
内屏蔽:无论空腔导体是否接地,都可以屏蔽内部电荷的电场对导体外部的影响(但接地后,外部场强才为零)。
3、电势高低的判断:
沿电场线方向,电势降低。负电荷产生的电场中,离负电荷越近,电势越低。
二、终极总结与快速解题技巧
1、先判断情景:是外电场+空腔,还是腔内有点电荷?这是决定一切分析的基础。
2、再判断接地:接地只影响外部场强和导体电势,不影响内部(对情景二指空腔区域)场强。
3、牢记黄金法则:
法则1:金属导体内部 (E内 ≡ 0)。
法则2:外电场+空腔 → 腔内场强为零。
法则3:腔内有点电荷 → 腔内场强不为零。
法则4:接地 → 导体电势 = 0,且(对于腔内电荷情况)外部场强为零。
6.【答案】A
【知识点】动量与能量的其他综合应用
【解析】【解答】AB.根据题意,设行星的质量为M,探测器的质量为m,当探测器从行星的反方向接近行星时(左图),再设向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒得-mv0+Mu=Mu'+mv1
mv02+Mu2=Mu'2+mv12,整理得v1-v0=u+u',所以v1> v0,故A正确,B错误;
CD.同理,当探测器从行星的同方向接近行星时(右图),再设向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒得mv0+Mu=Mu″-mv2, mv02+Mu2=Mu″2+mv22,整理得v0-v2=u+u″
所以v2< v0,故CD错误。
故选A。
【分析】核心考点与易错点:
1、模型理解错误
考点:将“引力弹弓”的三维曲线运动抽象为一维弹性碰撞处理。
易错:忽视题目提示“在行星运动方向上,可以与弹性碰撞类比”,错误用其他模型(如完全非弹性碰撞)分析。
2、参考系混淆
考点:所有速度需在同一惯性系(太阳参考系)中列方程。
易错:部分学生列动量守恒时,误用行星参考系,导致公式错误。
3、方向符号混乱
考点:必须明确正方向,并将速度用正负号表示。
易错:左图中,探测器初速度与行星速度方向相反,若设向左为正,则 v0 为负值(例如 v0 );右图中,探测器初速度与行星同向,但分离时探测器速度方向可能反向。
关键:在动量守恒方程中,速度方向必须用正负号准确表达,否则会得出错误结论(如 v2 =v0 等)。
4、质量悬殊时的近似处理
考点:行星质量 ,但不能简单认为行星速度不变,否则推导不出 的结论。
易错:直接用 近似,得 ,但须注意右图中 且 可能仍大于 ,这与解析结果 矛盾。说明完全忽略行星速度变化会丢失物理细节,必须严格联立动量与能量方程。
5、物理图像理解偏差
反向接近:探测器被行星“引力拉扯”加速,获得速度增量约 2u(u 为行星速度),所以 。
同向接近:若探测器从后方以较小速度靠近行星,引力作用后可能被“向前甩”但速度方向反转(反弹),导致速度大小 可能小于 。
易错:误以为“同向接近一定加速”,而实际上在质量悬殊且一维简化中,可能出现减速现象。
7.【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故A不符合题意;
B.根据安培定则可知穿过线圈的磁通量垂直纸面向里,切断直导线中的电流时,线圈中磁通量减小,会产生感应电流,故B符合题意;
C.根据安培定则可知磁感线与线圈平面共面或平行,则穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故C不符合题意;
D.根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故D不符合题意;
故选B。
【分析】一、核心考点:感应电流产生的条件
条件:闭合回路中磁通量发生变化。
磁通量 (或 ,其中θ 是磁感应强度方向与回路平面法线的夹角)。
关键:磁通量是否变化,要看 B、回路有效面积 、夹角 θ 三者至少一个变化。
本题特殊情景:直导线电流产生的磁场 非匀强,回路位置不同会影响穿过回路的磁通量及变化情况。
长直导线的磁场(安培定则):
电流方向向上时,磁场方向是环绕电流的同心圆(右手螺旋:拇指指向电流方向,四指为磁场方向)。
二、判断技巧总结
1、判断磁通量是否为 0:
导线电流磁场分布具有轴对称性(同心圆磁感线)。
若线圈平面对称地跨在导线两侧,并且导线在线圈平面内或对称位置,磁通量常为 0(磁感线进出对称,净通量为 0)。
若线圈平面与磁感线平行 → 磁通量为 0。
2、判断磁通量是否变化:
磁通量原本不为零 → 电流变化 → 磁通量变化 → 有感应电流。
磁通量原本为零 → 电流变化时磁通量仍为零 → 无感应电流。
8.【答案】B,D
【知识点】电场强度的叠加;电势能;电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】A.连接e、i过点f、j作直线e、i的垂线可发现f距离场源e的水平距离要比j距离场源i的水平距离小,则f点的电场强度更大,故A错误;
B.试探电荷q从b点运动到g点过程中,受电场力先向下后向上,电场力先做正功后做负功,其电势能先减少后增大,故B正确;
C.试探电荷q从b点运动到g点过程中,到连线中点,场强为零,加速度为零,最小,故加速度不是一直减小,故C错误;
D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度,垂直纸面方向,它可以在库仑力充当向心力作用下,做匀速圆周运动,故D正确。
故选BD。
【分析】1、根据电场叠加原理可得出 j、f两点的电场强度大小 关系。
2、试探电荷q从b点运动到g点过程中,根据电场力做功判断电势能变化情况。
3、 e、i点固定电荷量相等的正点电荷 ,则e、i点连线中点位置,场强为零,加速度为零。
4、当库仑力充当向心力作用时,可以做匀速圆周运动。
9.【答案】A,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系
【解析】【解答】AD.当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,故A正确、D错误;
BC.当S闭合时S 闭合,B 与 C 短接,所以 。此时电路是:电源 → A → R(15Ω) → B → C(短接) → 电源负极(即 B、C 等电势,且 C 是电源负极,所以 B 也是 0 电势)。根据闭合电路的欧姆定律有,UBC = I × 0 = 0,故B错误、C正确。
故选AC。
【分析】核心考点:
1、断路与通路分析
开关断开:整个电路无电流,所有电阻(包括内阻)上无电压降。
开关闭合:形成闭合回路,需用闭合电路欧姆定律计算电流。
2、电压的概念与测量
U 表示 X 点电势 - Y 点电势,电压是两点间的电势差,必须明确路径和参考点。
3、路端电压与电动势的关系
路端电压 U = E - Ir。当 I=0(断路)时,U = E。当 I≠0(通路)时,U < E。
4、导线连接点的等电势性质
用理想导线连接的两点电势相等,即它们之间的电压为零。
10.【答案】A,D
【知识点】静电的防止与利用;电场线;电势差;等势面
【解析】【解答】A.电场线的疏密表示场强大小,p 点处电场线比 m 点处更密集,因此 p 点场强大于 m 点场强,故A正确;
B.假设粒子只受静电力作用,且从 p 点沿图示曲线运动到 m 点。如果 p 点速度为零,静电力必须提供粒子加速并沿曲线运动的力,同时还要改变运动方向,这需要电场线方向与轨迹初始方向一致,并且电场力能产生曲线运动所需的向心力。观察图:p 点处电场线方向与轨迹的初始方向并不一致(轨迹在 p 点有切向,而电场线方向与切线方向明显不同),因此粒子在 p 点不可能由静止开始沿此轨迹运动,故B错误;
CD.根据电场线与等势面的关系可知,、在同一等势面上,则p、n两点电势差等于p、m两点电势差,由电场力做功公式可知,微粒从p到n的电场力做功等于从p到m的电场力做功,则微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量,故D正确。
故选AD。
【分析】一、核心考点
1、电场线的物理意义
疏密表示场强大小:电场线越密,场强越大。
切线方向表示场强方向:正电荷所受电场力方向沿电场线切线方向。
2、等势面的性质
电场线与等势面处处垂直,在同一等势面上移动电荷,电场力不做功,电势能不变。
两点间的电势差 UAB = φA - φB,与路径无关。
3、粒子曲线运动的动力学分析
仅受电场力时,粒子的轨迹由初始速度和所受电场力共同决定。
电场力提供加速度,该加速度指向轨迹的凹侧。
二、思维总结与避坑指南
1、场强看疏密,电势看高低:电场线密的地方场强大;沿电场线方向电势降低。
2、初速零,沿电场线:带电粒子初速度为零时,仅在电场力作用下一定沿电场线做直线运动,不可能直接产生如图所示的弯曲轨迹。这是判断 B 选项的关键。
3、等势面是“等高线”:在同一等势面上,电势相等,电势差为零。只要两点在同一等势面上,它们与第三点之间的电势差就相等。
4、静电场是保守场:电场力做功与路径无关,只由初、末位置的电势差决定。因此,只要首末位置相同,无论路径如何弯曲,电场力做功都相同
11.【答案】3.2;增大;3.0;0.67
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)一块电芯的额定电压约为V=3.2V
(3)闭合开关S后,减小电阻箱的阻值,干路电流与电流传感器的示数都增大;
(5)根据闭合电路欧姆定律有,变形可得
根据图像的斜率与截距可知,
解得V,
【分析】1. 串联电路的电压分配与估算
已知电池包总电压和串联级数,求单块电芯电动势:
关键在于找出串联总数:15节刀片电池 × 8块电芯/节 = 120块。
2. 实验电路设计
用一块电芯、电阻箱、电流传感器(已知内阻 )、保护电阻 组成串联电路。
电流传感器量程很小(10 mA),因此实验前必须将电阻箱调到最大以防止烧坏。
通过改变电阻箱阻值R,测电流 I,得到 数据,再转化为 对 R 的线性关系。
3. 线性化数据处理
闭合电路欧姆定律:,变形为: ,作 I1 R 图:斜率 ,纵截距
4. 参数求解
电动势:,内阻:
必须减去已知的固定电阻 和电流传感器内阻 。

12.【答案】;;R1;a;
【知识点】表头的改装;伏安法测电阻
【解析】【解答】(1) 如图乙所示,根据读数该电阻的阻值为
(2) 先将其改装为量程为2mA的电流表,则
解得
为滑动变阻器采用分压接法,保证测量的精确度,滑动变阻器应选择R1。
在开关闭合之前,为使测量电路分得电压最小,应将滑动变阻器的触头置于a端。
电流表的示数为 140μA时,流经电阻的电流为
根据串并联规律,则此次测得该导体的阻值
【分析】核心考点:
1、多用电表欧姆档读数
读数 = 指针示数 × 倍率,并估读一位,表盘欧姆刻度是非均匀的,要注意每小格代表的值。
换档后必须欧姆调零。
2、电流表改装(扩大量程)
原理:并联电阻分流,使电流表量程扩大。
公式:→ 并联电阻 。
题中:原电流表量程 ,内阻Rg 已知或由题给,改装成 ,先求并联电阻箱 的值。
3、滑动变阻器接法选择与选型
分压接法:要求电压调节范围大、电压从 0 开始变化、待测电阻远大于滑动变阻器总阻值时常用分压。
限流接法:调节范围不必从 0 开始,且电路简单。
本题采用分压接法(图丙一般为分压),因此滑动变阻器应选总阻值较小的(R1=50Ω),方便调节均匀。闭合开关前,应将分压调至最小(a端,使待测电路电压为 0)。
4、伏安法测电阻与数据处理
改装后的电流表测的是总电流,待测电阻 与电流表内阻(改装后的等效内阻)并联?不对,要看清电路连接。常见接法:改装后的电流表与电压表在 两端测量,注意改装电流表内阻带来的系统误差。
本题计算:电压表示数 U,电流表示数 (原微安表读数)→ 流过 的电流 需要结合并联关系计算。
13.【答案】解:并联分流电路的特点就是电压相同.在改装的电流表中,各量程达到满偏电流时,通过“表头”的电流仍为满偏电流.接O、A时:IgRg=(I1-Ig)(R1+R2)
接O、B时:Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1
联立以上两式,把Ig=0.1 A,Rg=200 Ω,I1=0.6 A,I2=3 A
代入并解之得R1=8 Ω,R2=32 Ω
即量程为0.6 A时,(R1+R2)为分流电阻;
量程为3 A时,R1为分流电阻,R2为分压电阻.
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】关键易错点总结
1、混淆分流电阻的接法
量程小时,需要较大的分流电阻( )。
量程大时,需要较小的分流电阻(仅 ),同时 串入表头支路以保护表头不过流。
易错:误以为 O–B 接法时 也是分流电阻的一部分。
2、弄错并联支路的电流分配
必须牢记:总电流 = 表头电流 + 分流电阻电流。
当满偏时,表头电流一定是 ,分流电阻的电流是 。
3、电压相等条件应用错误
两个支路的电压相等,而不是电阻相等。
列方程时,左边是表头支路电压 ,右边是分流支路电压。
14.【答案】解:(1)跳起后重心升高 h=2.55-2.10=0.45m
根据机械能守恒定律mv2=mgh
解得
(2)由动量定理(F-mg)t=mv-0
即F=+mg
将数据代入上式可得F=2000N
根据牛顿第三定律可知:创始对地面的平均压力F'=2000N
【知识点】动量定理;机械能守恒定律
【解析】【分析】1. 第(1)问考点
机械能守恒定律的应用(离地后过程)。
摸高增加量与重心升高关系:易错点在于学生可能再去算站立时重心高度、跳起最高点时重心高度,其实没必要——因为手臂相对身体姿势不变,摸高增加量 ΔH 就是重心上升的高度 h。
计算 时, 用 ,不是 或别的。
2. 第(2)问考点
动量定理(合外力的冲量 = 动量的变化):
易错点:忘记减重力,直接写 ,这样会得到 ,忘记加上人本来就要克服的重力,导致结果偏小。
牛顿第三定律:求的是“对地面压力”,必须明确是由支持力 反推得到,且数值相等。
3. 整体易错点
时间 是蹬地加速时间,不是上升总时间。
区分清楚三个过程:
① 蹬地加速(受地面作用,动量定理)
② 离地上升(机械能守恒)
③ 从最高点下降(本题未涉及)
15.【答案】解:电动机工作时,其电路为非纯电阻电路,它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率,另一部分转化为电动机的机械功率.
(1)电动机线圈上消耗的热功率为P热=I2r=1 W
(2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率,即P入=UI=5×1 W=5 W
电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率,根据P入=P出+P热
得P出=P入-P热=5 W-1 W=4 W
(3)设物体A的重力为G,t=10s内物体上升的高度为h,根据能量守恒定律得P出t=Gh,得
h==m=2 m
(4)这台电动机的机械效率为η=×100%=×100%=80%
【知识点】焦耳定律;电功率和电功
【解析】【分析】一、核心考点
1、电路特点
电动机电路是非纯电阻电路,欧姆定律 不适用。电动机两端的电压 U 分为两部分:
一部分用于克服线圈电阻发热: ,另一部分用于产生反电动势 (机械能输出对应部分): ,满足 。
2、功率关系
输入功率:(电源提供给电动机的总功率);热功率:(线圈电阻发热)
输出功率(机械功率):,对于匀速提升重物:(不计摩擦时拉力 )。
3、能量转化
电能 → 内能(线圈发热) + 机械能(提升物体或克服负载做功)
对于匀速提升重物, 或 。
4、效率公式
二、建议
1、碰到电动机、充电电池等元件 → 立即想到非纯电阻。
2、唯一任何时候都能用的发热功率公式:,其余公式需要验证是否满足欧姆定律。
3、机械功率 = 输入功率 热功率。
4、机械效率 = 输出机械功率 / 输入电功率。
在匀速提升重物时,机械功率 = ,可求速度或高度。
1 / 1广东省清远市第一中学2025-2026学年高二上学期期中物理试卷
1.(2025高二上·清远期中)关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是(  )
A.电场中A,B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B.UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
C.在电场中A,B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
D.WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关
【答案】B
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系;电场力做功
【解析】【解答】A.电势差公式UAB=是比值定义法,电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关,A不符合题意;
B.电势差公式UAB=是比值定义法,UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系,B符合题意;
C.根据公式WAB=qUAB,在电场中A、B 两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电量q成正比,与路径无关,C不符合题意;
D.电场力做功与路径无关,电场力的功WAB和电量q成正比,即WAB与q成正比,但与电荷移动的路径无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电势差的大小与电场力做功的大小无关;电场力做功与运动的路径无关;电场力做功的大小与电荷量及电势差的大小有关。
2.(2025高二上·清远期中)两个点电荷产生的电场等势线分布如图所示,图像左右、上下对称,a、b、c、d、e、f六个点均在图中的等势线上,a、b两点在水平对称轴上,c、d两点到水平对称轴的距离相等。下列说法正确的是(  )
A.该等势线是由两个等量同种电荷产生的
B.a、b两点的电场强度方向相反
C.电子从e点沿曲线运动到f点,电场力一直做正功
D.一带正电的微粒从c点沿等势线运动到d点的过程中,加速度先减小后增大
【答案】C
【知识点】电势能与电场力做功的关系;电势
【解析】【解答】A.由电场的等差等势面的分布及电场线与等势面垂直可知,该等势线是由两个等量异种电荷产生的,故A错误;
B. a、b两点在水平对称轴上,又有沿电场线方向电势降低可知,a、b两点的电场强度方向相同,故B错误;
C.电子从e点沿曲线运动到f点,电子带负电,即从低电势到高电势,电势能逐渐减小,可知电场力一直做正功,故C正确;
D.一带正电的微粒从c点沿等势线运动到d点的过程中,受到的电场力总与运动方向垂直,在等量异种电荷产生的电场的中垂线上到关于O点对称的点场强相等,由等势线越密的地方电场线越密,电场强度越大可知,则带正电的微粒从c点到d点的过程中,加速度先增大后减小,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、等势线与电场线的对应关系
电场线与等势线处处垂直。等势线越密的地方,电场强度越大。
2、等量异种/同种点电荷的等势线分布特征
等量异种电荷:等势面左右对称,上下对称;连线中点电势为零(若取无穷远为零),中垂线为等势线(垂直于纸面方向)时,二维图里中垂线附近等势线稀疏,靠近电荷处密集。
等量同种电荷(正电荷):等势面左右对称,上下对称;连线中点电场强度为零,电势不为零(正电荷时中点电势为正),中垂线上电势从中点向两侧先降低后升高或反之,看电荷类型。
3、电场力做功与电势能变化
电场力做功:,只与初末位置电势差有关,与路径无关。
电荷沿等势线运动时,电场力不做功(电场力垂直于运动方向)。
4、电场强度大小与加速度
带电粒子仅受电场力时,加速度 ,与 E 的大小变化一致。
二、快速判断技巧
1、判断电荷种类:看中垂线(水平或竖直对称轴)附近等势线分布。若中垂线本身是等势线(电势处处相等)且等势线与中垂线垂直,则是等量异种电荷;若中垂线上有电势极值点(中点电势最高或最低),则是等量同种电荷。
2、做功判断:沿某路径从 A 到 B,看电势高低变化,结合电荷正负,用 判断正负。
3、加速度变化:沿等势线运动时,电场力只改变速度方向,加速度 ,所以判断 E 大小变化即可。
3.(2025高二上·清远期中)在如图所示的电路中,有四盏灯,L1和L2都标有“220V,100W”字样,L3和L4都标有“220V,40W”字样,把电路接通后,最暗的是(  )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】由题意可知,L1、L2的电阻相等,L3、L4的电阻相等。由公式,解得
则有,设L1、L2、L3、L4实际消耗的功率分别为P1、P2、P3、P4,由题图可知,通过L1的电流大于通过L2的电流,由公式P=I2R,得到P1>P2,同理可得P4>P3,P4>P1
由于L2和L3的电压相等,由公式,可知P2>P3,则有P4>P1>P2>P3,所以L3最暗。故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】核心考点:
1、串并联功率分配规律
串联电路:电流相同,根据 ,电阻大的实际功率大。
并联电路:电压相同,根据 ,电阻大的实际功率小。
2、额定功率与电阻的关系
已知“220V,100W”和“220V,40W”,要立刻算出电阻:,100W 灯电阻 小(484Ω),40W 灯电阻 大(1210Ω)
易错点:不要认为额定功率大的灯在实际电路中一定更亮,实际亮度由实际功率决定。
3、复杂混联电路的简化
本题结构:先识别出 L4 直接接在电源两端 → 电压最大。
另一支路是 L1 串联 (L2 并联 L3) → 用串并联公式求分压、分流。
4.(2025高二上·清远期中)我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,已知当地重力加速度为g,质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中,重力的冲量大小为
A.0 B. C. D.
【答案】D
【知识点】冲量
【解析】【解答】摩天轮半径R,角速度ω 恒定。乘客从最高点运动到最低点,转过角度为π 弧度。
所用时间:,重力大小为 mg,方向竖直向下,重力冲量:故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】易错点分析
易错点1:混淆“重力的冲量”与“合外力的冲量”
学生算出 ,就选了 B,但这是合外力的冲量,不是重力的冲量。
在竖直平面内的圆周运动中,合外力 = 重力 + 支持力(或其他约束力),它们的矢量和提供向心力。所以重力的冲量只是总冲量的一部分。题目明确问“重力的冲量”,必须用 计算。
易错点 2:误以为重力冲量为零
有人认为从最高点到最低点重力做功,但冲量与功不同。冲量只与力和时间有关,时间不为零,冲量就不为零。
重力方向始终向下,乘客运动过程中重力持续作用,冲量大小mgt 显然不为零。
易错点 3:用重力做功的思维代入冲量
重力做功与路径高度差有关(),但重力冲量与路径无关,只与时间有关。
有人错误代入 (这是从最高点到最低点重力做功的两倍?实际上重力做功是 吗?注意:高度差是 ,重力做功 ,但这是功,不是冲量,选 D 是混淆概念。
5.(2025高二上·清远期中)如图所示,为了研究静电屏蔽效果,某同学将可视为负点电荷的带电体置于封闭金属空腔的外部或内部,其中Q、N的金属空腔和大地相接,P、M的金属空腔与外界绝缘。规定大地的电势为零,下列关于各点场强和电势高低的说法正确的是(  )
A.P金属空腔内的场强等于零,电势小于零
B.金属空腔内的场强等于零,电势小于零
C.金属空腔内任一点场强为零,电势小于零
D.金属空腔内部任意一点的场强为零,外部电势大于零
【答案】A
【知识点】静电的防止与利用;电场强度的叠加
【解析】【解答】A. 金属空腔放在负点电荷的电场中,由于静电感应,空腔外表面感应出负电荷,内部场强处处为零,整个导体是等势体。因为外部场源是负电荷,所以金属空腔的电势低于无穷远处(取无穷远为零电势),即电势小于零 ,故A正确;
B. 金属空腔放在负点电荷电场中,内部场强为零,如果金属空腔接地,大地与导体电势相等(零电势),因此金属空腔电势变为零,不再是小于零,故B错误;
C.负点电荷放在金属空腔中,点电荷与金属空腔之间形成电场,可知金属空腔内任一点场强不为零;金属空腔不接地,则金属空腔外的电场也不等于零,金属空腔的电势小于零,故C错误;
D. 负点电荷放在金属空腔中,静电平衡时,金属壳层内部(导体内部)场强为零,但空腔内部(非导体)场强不为零,故D错误。
故选A。
【分析】一、核心物理原理(必须掌握)
1、静电平衡条件:
导体内部场强处处为零 (E内 ≡ 0)整个导体是一个等势体,表面是等势面,净电荷只分布在导体外表面。
2、静电屏蔽:
外屏蔽:接地的空腔导体可以屏蔽外部电场变化对内部的影响。
内屏蔽:无论空腔导体是否接地,都可以屏蔽内部电荷的电场对导体外部的影响(但接地后,外部场强才为零)。
3、电势高低的判断:
沿电场线方向,电势降低。负电荷产生的电场中,离负电荷越近,电势越低。
二、终极总结与快速解题技巧
1、先判断情景:是外电场+空腔,还是腔内有点电荷?这是决定一切分析的基础。
2、再判断接地:接地只影响外部场强和导体电势,不影响内部(对情景二指空腔区域)场强。
3、牢记黄金法则:
法则1:金属导体内部 (E内 ≡ 0)。
法则2:外电场+空腔 → 腔内场强为零。
法则3:腔内有点电荷 → 腔内场强不为零。
法则4:接地 → 导体电势 = 0,且(对于腔内电荷情况)外部场强为零。
6.(2025高二上·清远期中)随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。 “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为u,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是(  )
A.v1 > v0 B.v1= v0 C.v2 > v0 D.v2 =v0
【答案】A
【知识点】动量与能量的其他综合应用
【解析】【解答】AB.根据题意,设行星的质量为M,探测器的质量为m,当探测器从行星的反方向接近行星时(左图),再设向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒得-mv0+Mu=Mu'+mv1
mv02+Mu2=Mu'2+mv12,整理得v1-v0=u+u',所以v1> v0,故A正确,B错误;
CD.同理,当探测器从行星的同方向接近行星时(右图),再设向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒得mv0+Mu=Mu″-mv2, mv02+Mu2=Mu″2+mv22,整理得v0-v2=u+u″
所以v2< v0,故CD错误。
故选A。
【分析】核心考点与易错点:
1、模型理解错误
考点:将“引力弹弓”的三维曲线运动抽象为一维弹性碰撞处理。
易错:忽视题目提示“在行星运动方向上,可以与弹性碰撞类比”,错误用其他模型(如完全非弹性碰撞)分析。
2、参考系混淆
考点:所有速度需在同一惯性系(太阳参考系)中列方程。
易错:部分学生列动量守恒时,误用行星参考系,导致公式错误。
3、方向符号混乱
考点:必须明确正方向,并将速度用正负号表示。
易错:左图中,探测器初速度与行星速度方向相反,若设向左为正,则 v0 为负值(例如 v0 );右图中,探测器初速度与行星同向,但分离时探测器速度方向可能反向。
关键:在动量守恒方程中,速度方向必须用正负号准确表达,否则会得出错误结论(如 v2 =v0 等)。
4、质量悬殊时的近似处理
考点:行星质量 ,但不能简单认为行星速度不变,否则推导不出 的结论。
易错:直接用 近似,得 ,但须注意右图中 且 可能仍大于 ,这与解析结果 矛盾。说明完全忽略行星速度变化会丢失物理细节,必须严格联立动量与能量方程。
5、物理图像理解偏差
反向接近:探测器被行星“引力拉扯”加速,获得速度增量约 2u(u 为行星速度),所以 。
同向接近:若探测器从后方以较小速度靠近行星,引力作用后可能被“向前甩”但速度方向反转(反弹),导致速度大小 可能小于 。
易错:误以为“同向接近一定加速”,而实际上在质量悬殊且一维简化中,可能出现减速现象。
7.(2025高二上·清远期中)如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是(  )
A.导线与线圈共面,O为线圈圆心
B.导线与线圈共面
C.O为线圈圆心,导线垂直于线圈平面
D.导线与线圈不共面,但与其对角线平行且位于对角线正上方
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A.根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故A不符合题意;
B.根据安培定则可知穿过线圈的磁通量垂直纸面向里,切断直导线中的电流时,线圈中磁通量减小,会产生感应电流,故B符合题意;
C.根据安培定则可知磁感线与线圈平面共面或平行,则穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故C不符合题意;
D.根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,闭合回路中不会有感应电流产生,故D不符合题意;
故选B。
【分析】一、核心考点:感应电流产生的条件
条件:闭合回路中磁通量发生变化。
磁通量 (或 ,其中θ 是磁感应强度方向与回路平面法线的夹角)。
关键:磁通量是否变化,要看 B、回路有效面积 、夹角 θ 三者至少一个变化。
本题特殊情景:直导线电流产生的磁场 非匀强,回路位置不同会影响穿过回路的磁通量及变化情况。
长直导线的磁场(安培定则):
电流方向向上时,磁场方向是环绕电流的同心圆(右手螺旋:拇指指向电流方向,四指为磁场方向)。
二、判断技巧总结
1、判断磁通量是否为 0:
导线电流磁场分布具有轴对称性(同心圆磁感线)。
若线圈平面对称地跨在导线两侧,并且导线在线圈平面内或对称位置,磁通量常为 0(磁感线进出对称,净通量为 0)。
若线圈平面与磁感线平行 → 磁通量为 0。
2、判断磁通量是否变化:
磁通量原本不为零 → 电流变化 → 磁通量变化 → 有感应电流。
磁通量原本为零 → 电流变化时磁通量仍为零 → 无感应电流。
8.(2025高二上·清远期中)如图所示,五角星是边长相等的共面十边形,若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷,一带负电的试探电荷q从b点由静止释放,仅在静电力作用下运动。则(  )
A.j、f两点的电场强度大小相等
B.试探电荷q从b点运动到g点过程中,其电势能先减少后增大
C.试探电荷q从b点运动到g点过程中,其加速度一直减小
D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动
【答案】B,D
【知识点】电场强度的叠加;电势能;电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】A.连接e、i过点f、j作直线e、i的垂线可发现f距离场源e的水平距离要比j距离场源i的水平距离小,则f点的电场强度更大,故A错误;
B.试探电荷q从b点运动到g点过程中,受电场力先向下后向上,电场力先做正功后做负功,其电势能先减少后增大,故B正确;
C.试探电荷q从b点运动到g点过程中,到连线中点,场强为零,加速度为零,最小,故加速度不是一直减小,故C错误;
D.若在b点给试探电荷q一个合适的初速度,垂直纸面方向,它可以在库仑力充当向心力作用下,做匀速圆周运动,故D正确。
故选BD。
【分析】1、根据电场叠加原理可得出 j、f两点的电场强度大小 关系。
2、试探电荷q从b点运动到g点过程中,根据电场力做功判断电势能变化情况。
3、 e、i点固定电荷量相等的正点电荷 ,则e、i点连线中点位置,场强为零,加速度为零。
4、当库仑力充当向心力作用时,可以做匀速圆周运动。
9.(2025高二上·清远期中)如图所示电路中,电源电动势E = 9V,内阻r = 3Ω,R = 15Ω,下列说法中正确的是(  )
A.当S断开时,UAC = 9V
B.当S闭合时,UAC = 9V
C.当S闭合时,UAB = 7.5V,UBC = 0
D.当S断开时,UAB = 0,UBC = 0
【答案】A,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系
【解析】【解答】AD.当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,故A正确、D错误;
BC.当S闭合时S 闭合,B 与 C 短接,所以 。此时电路是:电源 → A → R(15Ω) → B → C(短接) → 电源负极(即 B、C 等电势,且 C 是电源负极,所以 B 也是 0 电势)。根据闭合电路的欧姆定律有,UBC = I × 0 = 0,故B错误、C正确。
故选AC。
【分析】核心考点:
1、断路与通路分析
开关断开:整个电路无电流,所有电阻(包括内阻)上无电压降。
开关闭合:形成闭合回路,需用闭合电路欧姆定律计算电流。
2、电压的概念与测量
U 表示 X 点电势 - Y 点电势,电压是两点间的电势差,必须明确路径和参考点。
3、路端电压与电动势的关系
路端电压 U = E - Ir。当 I=0(断路)时,U = E。当 I≠0(通路)时,U < E。
4、导线连接点的等电势性质
用理想导线连接的两点电势相等,即它们之间的电压为零。
10.(2025高二上·清远期中)如图所示,在某静电除尘器产生的电场中,两带负电荷的微粒只受电场力作用,分别从p点沿虚线、运动,被吸附到金属圆筒上的m点和n点.下列说法正确的是(  )
A.m点电场强度小于p点电场强度
B.两微粒在p点的速度均可为零
C.p、n两点电势差大于p、m两点电势差
D.微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量
【答案】A,D
【知识点】静电的防止与利用;电场线;电势差;等势面
【解析】【解答】A.电场线的疏密表示场强大小,p 点处电场线比 m 点处更密集,因此 p 点场强大于 m 点场强,故A正确;
B.假设粒子只受静电力作用,且从 p 点沿图示曲线运动到 m 点。如果 p 点速度为零,静电力必须提供粒子加速并沿曲线运动的力,同时还要改变运动方向,这需要电场线方向与轨迹初始方向一致,并且电场力能产生曲线运动所需的向心力。观察图:p 点处电场线方向与轨迹的初始方向并不一致(轨迹在 p 点有切向,而电场线方向与切线方向明显不同),因此粒子在 p 点不可能由静止开始沿此轨迹运动,故B错误;
CD.根据电场线与等势面的关系可知,、在同一等势面上,则p、n两点电势差等于p、m两点电势差,由电场力做功公式可知,微粒从p到n的电场力做功等于从p到m的电场力做功,则微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量,故D正确。
故选AD。
【分析】一、核心考点
1、电场线的物理意义
疏密表示场强大小:电场线越密,场强越大。
切线方向表示场强方向:正电荷所受电场力方向沿电场线切线方向。
2、等势面的性质
电场线与等势面处处垂直,在同一等势面上移动电荷,电场力不做功,电势能不变。
两点间的电势差 UAB = φA - φB,与路径无关。
3、粒子曲线运动的动力学分析
仅受电场力时,粒子的轨迹由初始速度和所受电场力共同决定。
电场力提供加速度,该加速度指向轨迹的凹侧。
二、思维总结与避坑指南
1、场强看疏密,电势看高低:电场线密的地方场强大;沿电场线方向电势降低。
2、初速零,沿电场线:带电粒子初速度为零时,仅在电场力作用下一定沿电场线做直线运动,不可能直接产生如图所示的弯曲轨迹。这是判断 B 选项的关键。
3、等势面是“等高线”:在同一等势面上,电势相等,电势差为零。只要两点在同一等势面上,它们与第三点之间的电势差就相等。
4、静电场是保守场:电场力做功与路径无关,只由初、末位置的电势差决定。因此,只要首末位置相同,无论路径如何弯曲,电场力做功都相同
11.(2025高二上·清远期中)近年来,研发的“刀片电池”使电动汽车的安全性能迈上一个新台阶.某电动汽车的“电池包”两端最大电压为384V,整个“电池包”由15节刀片电池串联而成,每个刀片电池由8块磷酸铁锂电芯串联而成.现提供的器材有:一块磷酸铁锂电芯、电阻箱(最大阻值为)、电流传感器(测量范围0~10mA,电阻为)、定值电阻、开关S和若干导线,某同学为了测量一块磷酸铁锂电芯的电动势和内电阻,设计电路如图所示,实验步骤如下:
(1)由题中信息可估算一块磷酸铁锂电芯电动势为   V;
(2)闭合开关S前,将电阻箱的阻值调到最大值;
(3)闭合开关S后,减小电阻箱的阻值,电流传感器的示数将   (选填“增大”或“减小”);
(4)多次记录电流传感器的示数(A)和电阻箱(Ω)相应的阻值,并将数据转化为图像;
(5)由图像获得图像的斜率大小为,纵截距大小为,则所测得的磷酸铁锂电芯的电动势为   V,内阻为   Ω。(结果均保留2位有效数字)
【答案】3.2;增大;3.0;0.67
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)一块电芯的额定电压约为V=3.2V
(3)闭合开关S后,减小电阻箱的阻值,干路电流与电流传感器的示数都增大;
(5)根据闭合电路欧姆定律有,变形可得
根据图像的斜率与截距可知,
解得V,
【分析】1. 串联电路的电压分配与估算
已知电池包总电压和串联级数,求单块电芯电动势:
关键在于找出串联总数:15节刀片电池 × 8块电芯/节 = 120块。
2. 实验电路设计
用一块电芯、电阻箱、电流传感器(已知内阻 )、保护电阻 组成串联电路。
电流传感器量程很小(10 mA),因此实验前必须将电阻箱调到最大以防止烧坏。
通过改变电阻箱阻值R,测电流 I,得到 数据,再转化为 对 R 的线性关系。
3. 线性化数据处理
闭合电路欧姆定律:,变形为: ,作 I1 R 图:斜率 ,纵截距
4. 参数求解
电动势:,内阻:
必须减去已知的固定电阻 和电流传感器内阻 。

12.(2025高二上·清远期中)有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,某实验小组打算测量这根样品的阻值。
(1) 一同学先用多用电表粗测其电阻,将选择开关置于欧姆“×100”挡位置,在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示,根据读数该电阻的阻值为   Ω。
(2) 为了准确测量导电材料样品的电阻,实验小组在实验室中选取了下列器材:
A.学生电源3V
B.电流表 A(量程为 )
C.电压表 V(量程为0~3V, 内阻约为4kΩ)
D.滑动变阻器R1(最大阻值为 50Ω)
E. 滑动变阻器 (最大阻值为 10kΩ)
F.电阻箱R(最大阻值为99.9Ω)
G.开关、导线若干
①该同学用伏安法完成测量,选择了如图丙所示的电路图。 因为电流表的量程不够,先将其改装为量程为2mA的电流表,需要将电阻箱R的阻值调整为   Ω(结果保留3位有效数字)。
②为保证测量的精确度,滑动变阻器应选择   (填“R1”或“R2”),在开关闭合之前,应将滑动变阻器的触头置于    (填 “a”或 “b”) 端。
③若某次实验测得电压表的示数为2.10V, 电流表的示数为 140μA,则此次测得该导体的阻值R1=   Ω。
【答案】;;R1;a;
【知识点】表头的改装;伏安法测电阻
【解析】【解答】(1) 如图乙所示,根据读数该电阻的阻值为
(2) 先将其改装为量程为2mA的电流表,则
解得
为滑动变阻器采用分压接法,保证测量的精确度,滑动变阻器应选择R1。
在开关闭合之前,为使测量电路分得电压最小,应将滑动变阻器的触头置于a端。
电流表的示数为 140μA时,流经电阻的电流为
根据串并联规律,则此次测得该导体的阻值
【分析】核心考点:
1、多用电表欧姆档读数
读数 = 指针示数 × 倍率,并估读一位,表盘欧姆刻度是非均匀的,要注意每小格代表的值。
换档后必须欧姆调零。
2、电流表改装(扩大量程)
原理:并联电阻分流,使电流表量程扩大。
公式:→ 并联电阻 。
题中:原电流表量程 ,内阻Rg 已知或由题给,改装成 ,先求并联电阻箱 的值。
3、滑动变阻器接法选择与选型
分压接法:要求电压调节范围大、电压从 0 开始变化、待测电阻远大于滑动变阻器总阻值时常用分压。
限流接法:调节范围不必从 0 开始,且电路简单。
本题采用分压接法(图丙一般为分压),因此滑动变阻器应选总阻值较小的(R1=50Ω),方便调节均匀。闭合开关前,应将分压调至最小(a端,使待测电路电压为 0)。
4、伏安法测电阻与数据处理
改装后的电流表测的是总电流,待测电阻 与电流表内阻(改装后的等效内阻)并联?不对,要看清电路连接。常见接法:改装后的电流表与电压表在 两端测量,注意改装电流表内阻带来的系统误差。
本题计算:电压表示数 U,电流表示数 (原微安表读数)→ 流过 的电流 需要结合并联关系计算。
13.(2025高二上·清远期中)如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知表头的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA.求分流电阻R1和R2.
【答案】解:并联分流电路的特点就是电压相同.在改装的电流表中,各量程达到满偏电流时,通过“表头”的电流仍为满偏电流.接O、A时:IgRg=(I1-Ig)(R1+R2)
接O、B时:Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1
联立以上两式,把Ig=0.1 A,Rg=200 Ω,I1=0.6 A,I2=3 A
代入并解之得R1=8 Ω,R2=32 Ω
即量程为0.6 A时,(R1+R2)为分流电阻;
量程为3 A时,R1为分流电阻,R2为分压电阻.
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】关键易错点总结
1、混淆分流电阻的接法
量程小时,需要较大的分流电阻( )。
量程大时,需要较小的分流电阻(仅 ),同时 串入表头支路以保护表头不过流。
易错:误以为 O–B 接法时 也是分流电阻的一部分。
2、弄错并联支路的电流分配
必须牢记:总电流 = 表头电流 + 分流电阻电流。
当满偏时,表头电流一定是 ,分流电阻的电流是 。
3、电压相等条件应用错误
两个支路的电压相等,而不是电阻相等。
列方程时,左边是表头支路电压 ,右边是分流支路电压。
14.(2025高二上·清远期中)起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高1.80 m,质量80 kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.2 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)。求:
(1)他跳起刚离地时的速度大小;
(2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。
【答案】解:(1)跳起后重心升高 h=2.55-2.10=0.45m
根据机械能守恒定律mv2=mgh
解得
(2)由动量定理(F-mg)t=mv-0
即F=+mg
将数据代入上式可得F=2000N
根据牛顿第三定律可知:创始对地面的平均压力F'=2000N
【知识点】动量定理;机械能守恒定律
【解析】【分析】1. 第(1)问考点
机械能守恒定律的应用(离地后过程)。
摸高增加量与重心升高关系:易错点在于学生可能再去算站立时重心高度、跳起最高点时重心高度,其实没必要——因为手臂相对身体姿势不变,摸高增加量 ΔH 就是重心上升的高度 h。
计算 时, 用 ,不是 或别的。
2. 第(2)问考点
动量定理(合外力的冲量 = 动量的变化):
易错点:忘记减重力,直接写 ,这样会得到 ,忘记加上人本来就要克服的重力,导致结果偏小。
牛顿第三定律:求的是“对地面压力”,必须明确是由支持力 反推得到,且数值相等。
3. 整体易错点
时间 是蹬地加速时间,不是上升总时间。
区分清楚三个过程:
① 蹬地加速(受地面作用,动量定理)
② 离地上升(机械能守恒)
③ 从最高点下降(本题未涉及)
15.(2025高二上·清远期中)如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,物体A重20 N,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少?
(3)10 s内,可以把重物A匀速提升多高?
(4)这台电动机的机械效率是多少?
【答案】解:电动机工作时,其电路为非纯电阻电路,它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率,另一部分转化为电动机的机械功率.
(1)电动机线圈上消耗的热功率为P热=I2r=1 W
(2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率,即P入=UI=5×1 W=5 W
电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率,根据P入=P出+P热
得P出=P入-P热=5 W-1 W=4 W
(3)设物体A的重力为G,t=10s内物体上升的高度为h,根据能量守恒定律得P出t=Gh,得
h==m=2 m
(4)这台电动机的机械效率为η=×100%=×100%=80%
【知识点】焦耳定律;电功率和电功
【解析】【分析】一、核心考点
1、电路特点
电动机电路是非纯电阻电路,欧姆定律 不适用。电动机两端的电压 U 分为两部分:
一部分用于克服线圈电阻发热: ,另一部分用于产生反电动势 (机械能输出对应部分): ,满足 。
2、功率关系
输入功率:(电源提供给电动机的总功率);热功率:(线圈电阻发热)
输出功率(机械功率):,对于匀速提升重物:(不计摩擦时拉力 )。
3、能量转化
电能 → 内能(线圈发热) + 机械能(提升物体或克服负载做功)
对于匀速提升重物, 或 。
4、效率公式
二、建议
1、碰到电动机、充电电池等元件 → 立即想到非纯电阻。
2、唯一任何时候都能用的发热功率公式:,其余公式需要验证是否满足欧姆定律。
3、机械功率 = 输入功率 热功率。
4、机械效率 = 输出机械功率 / 输入电功率。
在匀速提升重物时,机械功率 = ,可求速度或高度。
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