2025-2026学年北京161中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年北京161中学高二（上）期中考试物理试卷一、单选题：本大题共10小题，共30分。1.如图所示，设想在真空环境中将带电导体球靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右；若沿虚线2将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q′左、Q′A.Q左+Q右可能为负

B.Q左+Q右一定等于Q′左+Q′右

2.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为(

)A.4ρ和4R B.ρ和4R C.16ρ和16R D.ρ和16R3.四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中a、b两点，则该检验电荷在a、b两点所受的电场力以及电势能均相同的是(

)

A.甲图中，与正点电荷等距离的a、b两点

B.乙图中，两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点

C.丙图中，两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点

D.丁图中，某非匀强电场中同一条电场线上的a、b两点4.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(

)A.IΔleSm2eU B.IΔle5.风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为(

)A.12πρr2v2t B.6.如图所示为将一灵敏电流计改装成电流表或电压表的实验电路图，R1、R2为定值电阻。下列说法正确的是(

)A.此图是改装成电流表的示意图；接A、B两端时量程较大

B.此图是改装成电流表示意图；接A、C两端时量程较大

C.此图是改装成电压表示意图；接A、B两端时量程较大

D.此图是改装成电压表示意图；接A、C两端时量程较大7.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(

)A.电压表和电流表读数都减小 B.电压表和电流表读数都增大

C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大8.静电场方向平行于x轴，将一电荷量为−q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能EP随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，如图中的四幅示意图分别表示电势ϕ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是(

)A.B.C.D.9.如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。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向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数I随xL(xL指滑片移动的距离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，如图乙所示。

则图乙中的图线A.最大阻值为5Ω的滑动变阻器；图线a对应的滑动变阻器

B.最大阻值为50Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器

C.最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器

D.最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线c对应的滑动变阻器10.利用图像研究物理问题是物理学中重要的研究方法。如图1所示，A、B为点电荷Q的电场中电场线上的两点(点电荷Q的位置图中未标出)。某同学规定x轴表示AB间某点与A点的距离，绘制了图2所示的图线①和②来表示AB连线上某物理量与x之间的关系，并做出如下判断，其中正确的是(

)

A.若Q为正电荷，y轴表示该点的电势，则图线①可以反映电势和距离的关系

B.若Q为正电荷，y轴表示该点的电场强度，则图线②可以反映电场强度和距离的关系

C.若Q为负电荷，y轴表示该点的电势，则图线①可以反映电势和距离的关系

D.若Q为负电荷，y轴表示该点的电场强度，则图线②可以反映电场强度和距离的关系二、多选题：本大题共4小题，共12分。11.如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是rA：rB：rC=1：2：3。现将一电荷量为+q的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则A.三点的电场强度大小关系是EA：EB：EC=3：2：1

B.三点的电势大小关系是φA−φB>φB−φC

C.该试探电荷在三点的电势能大小关系是EpA<EpB<作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是(

)A.电动机的额定电压为IR B.电动机的输出功率为IE−I2R

C.电源的输出功率为IE−I13.在如图所示的U−I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系；现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知(

)A.该电阻的阻值为4.0Ω

B.该电源的电动势为6.0V，内阻为0.5Ω

C.该电源的路端电压为4.0V，输出功率为4.0W

D.用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大14.据报道，2018年4月18日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡。高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R。电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为I2πr2，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度。下列说法正确的是(

)A.两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法

B.点电荷Q的电荷量为ρI2πk(k为静电力常量)

C.图中MN两脚间路步电压可能等于ρId2π三、实验题：本大题共2小题，共16分。15.某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。

(1)他选择“×100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图11中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到______的挡位(选填“×10”或“×1k”)；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向______Ω.调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，表针指在如图1中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为______Ω。

(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“×10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图2所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针几乎不发生偏转(即指示电阻接近无限大)；再将两表笔与二极管两极的连接情况对调，发现表针指在如图1中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管的______极(选填“正”或“负”)。16.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，某次示数如图所示，该次测量值为______mm。

(2)实验小组的同学采用如图甲所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻Rx，可选用的器材有：

A.电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ)

B.电流表(量程0～3A，内阻约0.02Ω)

C.电流表(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)

D.滑动变阻器(0～5Ω)

E.滑动变阻器(0～200Ω)

F.电源(电动势为4.5V)及开关和导线若干

①为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择______，滑动变阻器应选择______。(选填实验器材前的字母)

②图乙是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图甲的电路图，补充完成图乙中实物间的连线。

(3)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ρ=______。考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值(选填“大于”或“小于”)。

(4)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，乙同学用如图所示电路测量另一个电阻Rx′。

①电路连好后，闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障，则可能的故障是______。

A.滑动变阻器短路

B.滑动变阻器断路

C.待测电阻Rx′与电流表A之间的导线断路

②故障解决后，乙同学研究电压表示数U和滑动变阻器连入电路中阻值R的关系。若待测电阻、电流表内阻、电压表内阻、电源电动势和内阻都保持不变，图中可以正确反映U−R关系的示意图是______。

四、计算题：本大题共4小题，共42分。17.如图甲所示，把一个带正电的球体A放在绝缘支架上，再把一个质量为m、带电量为q的带电小球B用绝缘细绳悬挂在铁架台上，小球静止在P点时细绳与竖直方向的夹角为θ，电场力方向水平向右。球A与球B之间的距离远大于两球的直径。求：

(1)球B在P点所受电场力F0的大小及球A产生的电场在P点的电场强度E0的大小；

(2)现缓慢移动铁架台，使球B从P点沿水平方向右移，近似认为移动过程中电场力方向始终水平向右，用刻度尺测出P点右侧不同位置到P点的水平距离x，采取(1)中方法确定出该位置球B所受电场力F，然后作出F−x图象，如图乙所示。其中M点为水平移动方向上的一点，已知x轴上每小格代表的距离为x0，根据图象估算P、M两点间电势差UPM18.如图所示，A、B为两块足够大的水平放置的平行金属板，间距为d；两板间有方向由A指向B的匀强电场，电场强度大小为E；在金属板A的正中央位置有一个粒子源P，能以v0的初速度向金属板A以下的各个方向均匀射出质量为m、带电荷量为+q的粒子，粒子最终全部落在金属板B上，粒子所受重力、空(阻力以及粒子之间的相互作用力均可忽略。求：(1)金属板A、B间的电压U；(2)粒子到达金属板B时的动能Ek(3)粒子落在金属板上B区域的面积S。19.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。

(1)当该导线通有恒定的电流I时：

①请根据电流的定义，推导出导线中自由电子定向移动的速率v；

②经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。请根据以上的描述构建物理模型，推导出比例系数k的表达式。

(2)将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动，线圈中不会有电流通过，若线圈转动的线速度大小发生变化，线圈中会有电流通过，这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现，被称为斯泰瓦−托尔曼效应。这一现象可解释为：当线圈转动的线速度大小均匀变化时，由于惯性，自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。取线圈为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。

已知某次此线圈匀加速转动过程中，该切线方向的力的大小恒为F.根据上述模型回答下列问题：

①求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力F做功的大小；

②推导该圆线圈中的电流I′的表达式。20.如果场源是多个点电荷，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，电场中某点的电势为各个点电荷单独在该点产生电势的代数和．

若规定无线远处的电势为零，真空中点电荷

周围某点的电势φ可表示为φ=kQr，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离．

(1)如图1所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为d；OC是MN连线中垂线，∠OCM=30°，已知静电力常量为k，规定无线远处的电势为零，求：

a.C点的电场强度；

b.C点的电势；

(2)如图2所示，一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电细圆环固定在真空中，环面水平．一质量为m、电荷量为−q的带电液滴，从环心O正上方D点由静止开始下落．已知D、O间的距离为43R，静电力常量为k，重力加速度为g，求液滴到达O点时速度

参考答案1.B

2.D

3.B

4.B

5.B

6.A

7.B

8.D

9.C

10.B

11.BD

12.CD

13.AC

14.ABD

15.×10

0

160

负

16.0.550

C;D

πUd24IL;17.解：(1)球B在P点受力平衡，根据平衡条件可得球B所受电场力F0的大小为：F0=mgtanθ；

根据场强公式E=Fq得，球A产生的电场在P点的电场强度的大小：E0=mgtanθq；

(2)根据图象中图线所包围的面积表示电场力做的功，则有：W=22×0.1F0×x018.解：(1)根据U=Ed可知AB间的电压为：U=Ed；

(2)带电粒子在下落过程中只受电场力作用，由动能定理有：Eqd=Ek−12mv02

解得：Ek=Eqd+12mv02

(3)分析知所形成的图形为圆形，圆形的半