2023-2024 学 高二物理第一学期期中试卷
（选考）
一、单选题（本题共 14 小题，每小题 3分，共 42 分）
1. 一通电导体的某横截面在 5s 内共有 2.5C 的电子通过，那么通过该导体的电流大小是（ ）
A.12.5A B.2.5A C. 0.5A D. 2.0A
2.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别 q1和 q2，其间距为 r
q q
时，它们之间静电力的大小为F = k 1 2 ，式中 k 为静电力常量。在国际单位制中，k 的
r 2
单位是（ ）
A. C2/ (N·m2) B. N·m2/C2 C. N·m/C D. N·C/m2
3. 两电阻 R1、R2的 U-I 图像如图所示，从图线可知判断正确的是（ ）
A. 电阻和电压成正比，和电流成反比
B. 两电阻的电阻值的关系是 R1
D. 两电阻串联接入电路时 R1两端的电压较大
4. 在炎热的夏天，有些小朋友的太阳帽帽檐上有一小风扇，该小风扇与一小型的太阳能电
池板相接，对其供电。经测量该电池板的电动势 E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是
（ ）
A.将 1C 的正电荷从负极搬到正极，该电池能把 0.6J 的太阳能转化
为电能
B. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节 7 号干电池（电
动势为 1.5V）的本领大
C.将该电池与其他用电器连接，它的电动势会随之改变
D.将该电池接入电路，它两端的电压一定为 0.6V
5.在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表
读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接
方式都存在系统误差。下列判断正确的是（ ）
A. 若采用甲图，误差是由电压表分流引起的
B. 若采用甲图，电阻的测量值小于真实值
C. 若采用乙图，误差是由电流表分压引起的
D. 若采用乙图，电阻 测量值小于于真实值
6．如图所示的电路中，电源电动势 E＝3.0V，内阻 r＝0.5 Ω，电阻 R1＝
1.5 Ω，R2＝1.0 Ω。闭合开关 S 后，理想电压表的示数应为( )
A．1.0 V B．1.5 V C．2.5V D．3.0 V
7.如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表 和一个变阻器 组成，它们分别为
改装电表的电路。下列说法中正确的是( )
A. 甲电路为改装电流表的电路， 越大时量程越小
B. 甲电路为改装电压表的电路， 越大时量程越大
C. 乙电路为改装电压表的电路， 越大时量程越小
D. 乙电路为电流表的改装电路， 增大时量程减小
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8.如图甲所示， 、 是某静电场中一条电场线上的两点，一个正电荷从 点由静止释放，仅
在静电力的作用下从 点运动到 点，其运动的 图像如图乙所示。则下列说法正确的是
( )
A. 该电荷由 A运动到 B的过程中电势能增加
B. 点处的场强比 点处的场强小
C. 点处的电势比 点处的电势高
D. 该电场是匀强电场
9. 如图所示，平行板电容器板间电压为 U，
板间距为 d，两板间为匀强电场，让质子以初速度 v0沿着两板中心线射入，沿 a 轨迹落到下
板的中央，现只改变其中一个条件，让质子沿 b 轨迹落到下板边缘，则可以将( )
A．初速度变为 2v0
B．开关 S 断开
C．上板竖直向上移动，使板间距变为 2d
D．两板间电压变为 2U
10.在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学找到 、 、 、 四条不同的金属导
体，在长度、横截面积、材料三个因素方面， 、 、 与 相比，分别只有一个因素不同．将
、 、 、 串联接入如图所示电路中，用一块电压表分别
测量导体 、 、 、 两端的电压．若实验中保持金属导体
温度不变，不计电压表内阻对电路影响，对于该实验的实
验方法及实验中得到的现象，你认为合理的是( )
A. 该实验用等效替代的方法来探究电阻的有关影响因素
B. 如果 、 的长度不同，则它们的电压与长度成反比
C. 如果 、 的横截面积不同，则它们的电压与横截面积成正比
D. 改变滑动变阻器滑片的位置， 、 两条金属导体的电压之比不会随之发生变化
11.如图，平行板电容器在充电后不切断电源，板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正
对的平行板左右错开一些时，则下列说法正确的是（ ）
A B
A. 电容器的电容将增大
R
B．带电尘粒将向上运动
C．电容器极板上的电荷量会增大
D．通过电阻 R 的瞬间电流方向为 A 到 B
12.如图所示，水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场，板间距离为 ，一个带电的
液滴带电量大小为 ，质量为 ，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则( )
. 液滴带正电
. 液滴做的是匀加速直线运动
.两板的电势差为
.液滴的电势能增加了
13. 图甲表示某金属丝的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串
联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把
电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了
一个简易温度计。下列说法正确的是（ ）
A. tA 应标在电流较小的刻度上，且温度与电流
是线性关系
B. tA 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流
是非线性关系
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C. tB应标在电流较小的刻度上，且温度与电流是线性关系
D. tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
14. 某仪器两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线是直线，其它电场线对称分
布，一正电荷从 O 点沿直线 OA 以某一初速度仅在电场力作用下运动到 A 点。取 O 点为坐
标原点，沿直线向右为 x 轴正方向。从 O 到 A 运动过程中，关于该电荷运动速度 v 和加速
度 a 随时间 t 的变化、质子的动能 Ek和运动轨迹上各点的电势 φ 随位移 x 的变化图线中可
能正确的是（ ）
二、实验题（每空 2分，共 18 分）
15. （10 分）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为 5Ω、
粗细均匀金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图甲所示，该次
测量值为________mm。
图甲
（2）实验小组的同学采用图乙所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻 Rx，现有电源（电
动势为 3.0V，内阻可忽略不计），开关和导线若干，以及下列器材：
A．电压表 V1（量程 0~3V，内阻约 3kΩ）
B．电压表 V2（量程 0~15V，内阻约 15kΩ）
C．电流表 A（量程 0~0.6A，内阻约 0.125Ω）
D．滑动变阻器 R（0~5Ω，3A）
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用________（选填“V1”或“V2”）
（3）图丙是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图乙的电路图，补
充完成图丙中实物间的连线。
（4）实验中测量出金属丝直径为 d，长度为 L，电压表示数为 U，电流表示数为 I，则该金
属丝电阻率测量值的表达式 =________。
（5）在一次用伏安法测量某合金丝电阻的实验中用了如图 a 所示的实验电路。实验中分别
用最大阻值是 5Ω、50Ω、500Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端
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x x
向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电流表读数 I 随 （ 指滑片移动的距
L L
离 x 与滑片在变阻器上可移动的总长度 L 的比值）变化的关系曲线 a、b、c，如图 b 所示。
则图乙中的图线 c 对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是（ ）
A．图线 c 对应的为 5Ω 的滑动变阻器；最适合本实验的是图线 b 对应的滑动变阻器
B．图线 c 对应的为 50Ω 的滑动变阻器；最适合本实验的是图线 a 对应的滑动变阻器
C．图线 c 对应的为 500Ω 的滑动变阻器；最适合本实验的是图线 b 对应的滑动变阻器
D．图线 c 对应的为 500Ω 的滑动变阻器；最适合本实验的是图线 c 对应的滑动变阻器
16.（8 分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”，实验中，按图1所示连接电路。单刀双
郑开关 先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传
感器来采集电流随时间的变化情况。其中 表示电容器的电容， 表示电阻的阻值， 表示电
源的电动势(电源内阻可忽略)
图 2
（1）开关S改接2后，电容器进行放电过程。此过程得到的 图像如图2所示，根据该过程
的获取的 i-t 图像信息，我们可以大致分析出该过程极板的电荷量 Q 随时间 t 变化的关系
图像为（ ）
Q Q Q Q
t
A t t t B C D
（2）若 R=500Ω，结合放电过程获取的 i-t 图像，则加在电容器两极板的最大电压约为_____V。
（3）改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电， Q
两次充电对应的电容器电荷量 随时间 变化的图像分别如图 3 a
中 a、b所示。根据图像分析：
b
a、b两条曲线不同是______（选填“R”或“E”）不同造成的。
（4）电容器充电过程实际是克服极板上电荷的静电力做功, 图 3 t
使电势能增加的过程（即极板间储存电场能的过程），若某 U
次充电过程的两极板间电压与电荷量的关系图象 U-Q关系 U0
图像如图 4所示，请类比 v-t图像求位移的方法，计算该充
电过程电容器储存的电场能为________。
图 4 Q0 Q
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三、计算论证题（共 40分,要求有必要文字叙述及单位）
17.（9分）锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。当用充电器为
一手机锂电池充电时（如图 1），锂电池为该回路的用电器，等效电路如图 2 所示。充电器
电源的输出电压为 U，输出电流为 I，锂电池的内阻为 r，请分析：
（1）锂电池的输入功率为多大？
（2）锂电池因内阻而损耗的热功率为多大？
（3）锂电池在充电过程中转化为化学能的功率为多大？
18.（10分）如图所示，平行板电容器与电源相连（电源内阻忽略），两极板 和 竖直放置，
相距为 。在两极板的中央位置，用长为 的绝缘细线悬挂一个质量为 ，电荷量为 的小球。
小球静止在 点，此时细线与竖直方向成 角。已知电容器的电容为 ，重力加速度大小为 。
求：
(1)平行板电容器两极板间的电场强度大小；
(2)电容器极板上所带电荷量 ；
(3)用手使小球静止置于悬点正下方 点时，剪断细线，放手后小球恰好从右极板下边缘射出，
已知 O点距右极板的距离为 x，距极板下边缘的高度差为 h，则小球射出极板时动能是多少？
19.（10分）如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极 发出的电子(初速度可忽略不计
)经电势差为 0的 两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的平行正对带电金属板
的左端中心 ′点沿中心轴线 ′ 射入金属板间( ′ 垂直于荧光屏 )，两金属板间偏转电场的
电势差为 ，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏 上。整个装置处在真空中，加
速电场与偏转电场均视为匀强电场，忽略电子之间的相互作用力。已知电子的质量为 ，电
荷量为 ，加速电场的金属板 间距离为 0，偏转电场的金属板长为 L，板间距离为 。电子
所受重力可忽略不计，求：
（1）电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小 0；
（2）电子打在荧光屏上的位置与 点的竖直距离 ；
（3）在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离
y
（即 ）称为示波管的灵敏度，该值越大表示示波
U
管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为
了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。
L
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20. （11 分）宏观规律是由微观机制所决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金
属导体中的自由电子如同理想气体分子一样做无规则地热运动，它们朝任何方向运动的概率
是一样的，则自由电子沿导线方向的速度平均值为 0。宏观上不形成电流。如果导体两端加
了电压，导体中有了恒定的电场，自由电子的运动过程可做如下
简化：自由电子在恒定电场的电场力驱动下开始定向移动，然后
与导体内不动的金属正离子碰撞，碰撞后电子定向速度变为 0，
然后再加速、再碰撞……，
在宏观上可看成自由电子以平均速率v定向运动，从而形成了恒
定电流。
（1）根据以上描述可知电流做功的实质是：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力在做功。
当某段金属导体两端电势差为U时，通过该导体的恒定电流为 I，根据电流做功的实质证明：
任意时间 t 内电流做功W =UIt 。
（2）若该段导体连入电路的长度为 L，横截面积为 S，导体中单位体积自由电子数为 n，电
子的电荷量大小为 e，质量为 m。当加在导体两端的电压为 U 时，电子与正离子连续两次碰
撞的时间间隔为 t。在时间间隔 t 内，可把电子的运动看作初速度为 0 的匀加速直线运动，
仅在自由电子和金属离子碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
①求在时间 t 内自由电子做匀加速运动的速度的平均值 v；
②根据电流的定义式推导电流 I 的表达式；
（3）电阻的定义式为 = ,电阻定律 = 是由实验得出的。事实上，不同途径认识的物
理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律。并说
明 的具体表达式。
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