2025-2026学年高二物理上学期期中模拟卷02【测试范围：人教版必修第三册全册】（全解全析）

高二物理上学期期中模拟卷（人教版）

全解全析

（考试时间：90分钟，分值：100分）

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一项

符合题目要求，第9~12题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。

1.下列说法中正确的是（）

A.由库仑定律尸=丝陛可知，厂-0时，/foe

r

F

B.由电场强度E=］可知，电场强度E与电荷量q成反比

F

C.由电场强度E=一可知，电场强度E与电场力尸成正比

q

D.由点电荷场强公式E=与可知，厂一定时，电荷量。越大，场强E越大

r

【答案】D

【详解】A.由库仑定律尸=丝里可知，厂-0时库仑定律不再适用，则选项A错误；

r

BC.电场强度是由电场本身决定的，由试探电荷的电量g以及所受的电场力尸无关，选项BC错误；

D.由点电荷场强公式

人丝

r

可知，：•一定时，电荷量0越大，场强E越大，选项D正确。

故选D。

2.电鳗瞬时放电时可产生高压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人，如图甲所示。电鳗瞬时放

电时周围的电场可简化为两个点电荷产生的电场，如图乙所示，图中是描述/、3两个点电荷电场的部分电

甲乙

A./带负电，8带正电

B.4的电荷量小于2的电荷量

C.在M点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到N点

D.M点的电场强度大于N点的电场强度

【答案】D

【详解】AB.根据电场线的分布特点，电场线从/出发，部分终止于2,所以/带正电，3带负电，且“

的电荷量大于8的电荷量，故AB错误；

C.由于"点和N点在同一条电场线上且电场线为曲线，所以该粒子仅在静电力作用下不可能沿电场线运

动，故C错误；

D.由于M点处的电场线比N点处密集，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，故D正确。

故选D。

3.两根通有相同电流的长直导线垂直于X。），平面固定在“（-。,0）、N（a,O）两点，电流方向垂直于xQy平

面向里，此时尸（0,。）点的磁感应强度为8。若将河点的电流方向变为垂直于xOy平面向外，P点的磁感应

强度为夕，则（）

，沙

P"(0,a)

MN

-H8F-——

(一。,0)O(a,0)

A.9的大小是8的正倍，方向相同B.8'的大小是8的正倍，方向垂直

C.9与2大小相等，方向相同D.9与3大小相等，方向垂直

【答案】D

根据安培定则可知，当M点的电流方向垂直于纸面向里时，尸点的磁感应强度沿x轴正方向，由矢量的叠

加原理，可知大小等于每根导线在尸点产生磁场磁感应强度大小的万倍；当〃点的电流方向垂直于纸面

向外时，P点的磁感应强度沿y轴正方向，大小与8相等。

故选D。

4.如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（）

3.6V500mA-h锂离子电池

SNN5648AC2NALWJMAIC

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

20170708JCC1028

A.该电池的容量为500mA小，能存储的最大电能为1.8kJ

B.该电池的电动势为3.6V

C.该电池在工作时的电流为500mA

D.若电池以10mA的电流工作，可用5h

【答案】B

【详解】A.500mA1是该电池的容量，能存储的最大电能为

£=吟勿=3.6Vx0.5Ax3600s=6480J=6.48kJ

故A错误；

B.根据手机电池的铭牌可知该电池的电动势为3.6V,故B正确；

C.该电池的容量为500mA1,其含义为若工作电流为500mA,则电池可工作一小时，而在工作时的电流

不一定为500mA,故C错误；

D.该电池的容量为500mA-h,根据

q=It

可知，若电池以10mA的电流工作，可用50h,故D错误。

故选B。

5.某静电场中，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴正向运动，其电势能综随位置x变化如图所示。

下列说法正确的是（）

A.x/处电场强度最大

B.切处电势最高

C.粒子在打处动能最大

D.粒子从X1到X2电场力做正功

【答案】C

【详解】A.根据AEp=-婚=pEAx

可知，纥-》图像的切线斜率表示电场力大小，则町处粒子受到的电场力为0,场强为0,故A错误；

B.根据耳=40，由于粒子带负电，所以电势越高，电势能越小，则M处电势最高，故B错误；

C.由于粒子只受电场力作用，所以动能与电势能之和保持不变，由于肛处电势能最小，所以粒子在均处

动能最大，故C正确；

D.由题图可知，粒子从X/到X2电势能增大，所以电场力做负功，故D错误。

故选C。

6.某静电场的等差等势面如图中虚线所示。一电子从其右侧进入该电场，实线为电子运动的轨迹，P、。、

R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从尸点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.尸点的电势高于。点的电势

B.从尸至R的运动过程中，电子的动能增加

C.电子在尸点的电势能比在。点的电势能少

D.电子在尸点的加速度小于在。点的加速度

【答案】B

【详解】BC.由图可知

电子仅在电场力作用下从尸点运动到R点，电场力做正功，动能增加，电势能减小，则电子在尸点的电势

能比在。点的电势能多，故B正确，C错误;

A.根据耳=40，电子带负电，跟电势能多的位置电势低，则P点的电势低于。点的电势，故A错误;

D.由于等差等势面越密的位置场强越大，则鼎〉

根据牛顿第二定律4后=俏〃

可知电子在P点的加速度大于在。点的加速度，故D错误。

故选B。

7.如图所示，同种材料制成粗细均匀、半径不同的圆柱形金属丝甲、乙串联后接入电路，闭合开关，测得

两金属丝两端的电压相等。已知金属丝甲的长度为/,金属丝乙的长度为4/。下列说法中正确的是（）

-----------------1卜

A.甲、乙两金属丝的半径之比为1：2

B.甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为1：4

C.甲、乙两金属丝的单位体积内自由电荷的个数之比为1：4

D.甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为1：2

【答案】A

【详解】A.根据题意，串联接入电路，通过两金属丝的电流相等，而两金属丝两端的电压相等，故两金属

丝的电阻相等，由尺=Q彳可知甲、乙两金属丝的横截面积之比为1:4,故半径之比为1:2,故A正确；

B.根据£=：,可得甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为4:1,故B错误；

C.甲、乙两金属丝材料相同，故单位体积内自由电荷的个数之比为1:1,故c错误；

D.根据电流的微观表达式/=〃qSv,可知甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为4:1,故D错误。

故选Ao

8.如图所示，电源电动势为E、内阻为「，凡为定值电阻，且为电容器的电容为C。闭合开关S,

增大可变电阻火阻值的过程中，电压表示数的变化量为AU,电流表示数的变化量为A/,则()

A.电压表示数U和电流表示数/的比值为凡+r

B.AU和AZ的比值为厂

C.电容器电荷的增加量为CAU

D.电源输出功率增加

【答案】C

【详解】A.可变电阻尺两端电压为电压表示数U,电流表示数/为流过可变电阻R的电流，由电阻的定义

可知，可变电阻的阻值

I

A错误；

B.由闭合电路欧姆定律可知

E=U+I(R0+r)

则AU和A/的比值为

KUn

-----=R+r

AZ0

B错误；

C.该过程电容器的电荷量增加量

\q=C\U

C正确；

D.电源输出功率随电阻变化的图像如图所示

当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于「＜夫,,由图可知电源输出功率减小，D错误。

故选C。

9.如图所示，直线A为某电源的U—/图线，曲线B为某小灯泡的U-/图线的一部分，用该电源和小灯泡

组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（）

2

A.此电源的内阻为RO

B.额定状态下，小灯泡阻值为1.5。

C.灯泡的额定功率为6W

D.小灯泡的U-/曲线说明电功率越大，灯丝电阻率越小

【答案】BC

【详解】A.根据电源U-I图可得U=4-0.5/

又有U=E-Ir

所以，电源电动势E=4V,内阻片0.5。，故A错误；

BC.电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡两端电压为路端电压，故两曲线交点即为灯泡的电压、电流；又

有灯泡恰好能正常发光，故灯泡的额定电压U=3V,额定电流/=2A,所以，额定功率为P=〃=6W

U3

阻值为夫=—=-0=1.5。

I2

故BC正确；

D.由图可得：电功率越大时，曲线越陡，那么电阻越大，故电阻率越大，故D错误；故选BC。

10.如图所示，边长£=2技m的正方形成〃处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行。已知

a、b、c三点的电势分别为4=6V、仍=4丫和/=2丫，。为ac与6d的交点。下列说法正确的是（）

A.d点的电势为4VB.O点的电势为零

C.电场方向由。指向cD.匀强电场的电场强度大小为50V/m

【答案】AC

【详解】AB.根据题意，可知4。=%-%=。*=%-已=?=^^解得%=4丫可知6。"为一条等

势线，即d点的电势伤=4V,A正确、B错误;

C.由于电场线垂直于等势线，由高电势点指向低电势点，则电场线的方向由。指向c,C正确;

D.根据匀强电场中电场强度和电势差的关系，可知匀强电场的电场强度大小E=^=100V/m,D错误。

故选AC„

11.已知，灯泡A、B额定电压均为U=110V,额定功率分别为口=100W,[=40W,两灯泡内阻阻值

不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连

接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是

()

A.图甲中B更亮，两端电压为154V

B.图乙中电阻上消耗的功率为45W

C.图丙中与A串联的电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小

D.图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大

【答案】AD

【详解】A.灯泡的电阻分别为

4

所以在电流相同时，B更亮，在串联加最大电压时，B正常发光，电路中电流为yjA,此时A分到的电压

为44V,B分到的电压为110V,于是串联能加的最大电压为154V,A正确;

B.题图乙中电阻的作用为分流，其功率为尸=U=60W,B错误;

C.题图丙中，对A所在支路，灯泡A与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为100W,同理，灯泡

B与电阻两端电压相等，所以二者功率相等，均为40W,C错误;

D.题图丁中电路的总功率可以直接利用等效思想，得出电路的总功率为280W,D正确。

故选ADo

12.示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，XX为水平偏转

A.XX，加图3波形电压、YY，不加信号电压，屏上出现一个亮点

B.XX，加图2波形电压、YY，加图1波形电压,屏上将出现一条竖直亮线

C.XX，加图4波形电压,YY，如图2波形电压,屏上将出现一条竖直亮线

D.XX，加图4波形电压,YY，力口图1波形电压,屏上将出现图1所示图线

【答案】BD

【详解】A.XX，加图3波形电压、YY，不加信号电压，据示波管的工作原理可知会使电子枪发射的电子在

水平电场的作用下，左右周期性的打在屏上，所以出现屏上在两个位置出现亮点，故A错误;

B.XX，加图2波形电压、YY，加图1波形电压，屏上将出现一条竖直亮线，故B正确；

C.XX，加图4波形电压、YY，加图2波形电压，屏上将出现一条水平亮线，故C错误；

D.XX，加图4波形电压、电子会在水平方向上水平匀速扫描，YY，加图1波形电压，会使电子在竖直方向

上按简谐振动的方式扫描，所以屏上将出现图1所示图线，故D正确。故选BD。

二、实验题：本题共2小题，共14分。

13.（6分）有一长度为£、电阻率为"的圆柱形金属管（阻值约十几欧姆），管内部中空，其横截面如图甲

所示。现需要测量中空部分的横截面积S,某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为：

电流表/（量程为0.6A,内阻约为3。）；

电压表厂（量程为3.0V,内阻约为3kO）；

滑动变阻器R（最大阻值为10Q）；

电源E（电动势为3V,内阻可忽略）；

待测金属管4、开关S、导线若干。

甲乙丙

部分实验步骤如下：

⑴先用螺旋测微器测量金属管的直径d,如图乙所示其读数为mm。

（2）按图丙连接电路，电压表右端应连接点（选填"AT或"M）,利用此电路测得的电阻值

（选填"大于"或"小于"）真实值。

⑶闭合开关S,测出电压表示数。、电流表示数/,则金属管的中空截面积5=（用。、/、L、p、d

表示）。

【答案】（1）10.400mm

⑵M小于

,、1,2pIL

（3）-7rd~------

4U

【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为10mm+0.0lx40.0mm=10.400mm

（2）田由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值与电流表的内阻，可知，电流表的分压影响较大，实验

中应排除电流表分压影响，可知测量电路采用电流表外接法，即更合理的是电压表右端应连接M点；

⑵由于测量电路采用电流表的外接法，则实验误差在电压表的分流，由于电压表分流影响，导致电流的测

量值偏大，则利用此电路测得的电阻值小于真实值。

（3）根据欧姆定律有尺=与根据电阻定律有'一'"丫0解得S=L/-半

/$4U

14.（8分）按要求填空；

（1）为测量某一电池的电动势和内阻，某同学设计了如图1所示的实验电路，其中电流表A和电压表V的内

阻均未知。正确连接实验器材，移动滑动变阻器凡滑片的位置，记录多组对应的电压表示数U和电流表示

数/,在坐标系中描出相应的点并拟合出如图2所示的U-/图线。

①由图2中数据可得电源电动势£=V,内阻r=Q。（均保留2位有效数字）

②若忽略偶然误差，考虑电表内阻的影响，则①中测得的内阻/（填"大于"、"等于"或"小于"）真

实值。

⑵该同学紧接着用（1）中的电池给一个欧姆表供电。该欧姆表内部结构如图3所示，表盘刻度如图4所示

（中央刻度处示数为"15"）,已知灵敏电流计G的满偏电流为2mA,内阻为450,C、。为两表笔插孔。若

直接用该欧姆表测量一个阻值约为200。的电阻将会出现指针偏角（填"过大"或"过小"）的现象;

若想使测量时指针位于图4所示位置，则需在图3中与G表并联一个阻值为Q的电阻。

R,

图3

【答案】（1）3.01.3小于

⑵过大5

【详解】（1）田⑵根据闭合电路欧姆定律U=E-7r

电源U-I图像与纵轴交点坐标值是电动势,图像斜率绝对值是电源内阻。由图像可知，电动势测量值

E=3.0V

电源内阻”三詈C=L3Q

考虑到电表内阻。=石-/+二

[3]r

I%7

―R\,L公尸

整理得"=力£_e

因为斜率代表内阻,测得的内阻-筹=二＜'

所以则①中测得的内阻小于真实值。

3

(2)[1]欧姆表的内阻与中值电阻相等

由于200欧姆的电阻比中值电阻小得多，可知若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现

指针偏角过大；

[2]由于待测电阻阻值约为200欧姆，根据图4可知在图中与G表并联一个定值电阻后，欧姆表的中值电

3.0

阻为150欧姆，根据2力0_3।2x10-3义45、一"°。

R

解得R=5Q

三、计算题：本题共4小题，共38分。

15.(8分)某实验小组拆下一个玩具风扇的电动机，并把它接入如下电路，电源电动势E=12V、内阻

『1Q,电压表和电流表都可看作理想电表。调节变阻箱阻值&为56Q,此时电机没有转动、电压表示数为

0.6V；再次调节变阻箱阻值R为9Q时，电动机正常工作，电流表示数为0.6A。求：

(1)电动机的内阻能及正常工作时的输出功率；

(2)若该电动机的发热功率超过2W将会被烧坏，请通过计算分析该电动机正常工作时因某原因突然卡住不

转，会不会被烧坏？

【答案】（1）3。，2.52W

（2）会被烧坏

【详解】（1）当五=56。时，由闭合电路欧姆定律得

Ur

=.M

Er+rM+R

代入数据得

冗=3Q

当五=9。时，由闭合电路欧姆定律

UM=E-I(r+R)

电动机得输出功率

舄出=“M-/2TM

解得

绦出=2.52W

（2）若被卡住，由闭合电路欧姆定律

£=4(火+〃+。)

电动机得热功率

格二/九

解得

之P2.56W>2W

会被烧坏

16.（8分）光滑、绝缘的3圆弧轨道固定在水平地面上，整个空间有水平向右的匀强电场一质量为

m=2.0xl0-4kg^电荷量为4=1.0x10-9（2带正电的小球（可视为质点）静止在圆弧轨道上，小球与圆心O

的连线与竖直半径。4的夹角，=37。。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o

⑴求匀强电场的电场强度E；

⑵锁定小球，撤去原来的水平匀强电场，在空间加一竖直向上，大小为2£的匀强电场，解除锁定，不计空

气阻力作用，求解锁后2s内电场力对小球做的功沙。

【答案】⑴1.5X106N/C

（2J0.03J

【详解】（1）小球受到重力、电场力和支持力作用静止，如图所示

根据共点力平衡条件得Gcos6=»7g,F支sine=qE

联立解得E=1.5X1（）6N/C

（2）电场改变后，小球受力如图所示

，'2qE

■m

▼mg

根据牛顿第二定律有ma=2qE-mg

解得"密_g

m

根据匀变速直线运动规律有x=^at2

电场力对小球做的功为少=2qEx

联立解得少=0.03J

17.（10分）如图所示Q）电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两理想电压表Vj,V2

的读数随理想电流表读数的变化情况如图（b）中的①、②两直线表示，求：

（1）电源的电动势E和电阻内阻r；

（2）定值电阻凡与变阻器的总电阻；

（3）滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中滑动变阻器消耗电能功率的最大值。

【答案】(1)r=4Q,E=7.2V；(2)68Q；(4)0.54W

【详解】(1)图线①满足闭合定律欧姆定律：

U\=E-Ir

对图像代入两组数据(0.1A,6.8V),(0.3A,6V)有

6.8=5一0.1r

6=£—0.3-

求得

E=7.2V

r=4。

(2)图线②满足部分电路欧姆定律

电流为0.1A时滑片在变阻器最右端滑动变阻器电阻全部接入，分得电压为

6.8-2.0=4.8V

滑动变阻器电阻

48

R=——二48Q

0.1

定值电阻灯与变阻器的总电阻为

R+R0-680

(3)滑动变阻器功率

PR=EI-I\r+Ro-)

当

/一72

-——=0.15/

2(r+&)2(4+20)

时PR有最大值0.54W

18.(12分)如图所示，内壁光滑、内径很小的绝缘"S形"管/8C由两段半径为R的圆弧管组成、固定在竖

直平面内，圆弧管段中心轴线恰好与静电分析器的中心轴线重合。边长为3R的正方形区域脑叱。内有

电场强度为£竖直向下的匀强电场，虚线框外为真空区域。圆心a、a与匀强电场边界肱v共线，圆心Q

恰与川点重合。一质量为冽，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从绝缘管的/点由静止开始滑入管

内，到达C点时恰好对管道无压力，且小球进入匀强电场后恰好落到尸。的中点。重力加速度为g。（忽略

电场的边缘效应）求：

（1）小球在到达c点时的速度大小％；

（2）静电分析器中心轴线处的电场强度线的大小;

（3）匀强电场的电场强度£的大小;

（4）电场的右边界有一长为