2025北京人大附中高一（下）期末物理试题及答案

高中2025北京人大附中高一（下）期末物理说明：本练习共四道大题，20道小题，满分100分，考试时间90分钟，共8页，请将答案填涂或者书写在答题纸的指定区域内，只交答题纸。试卷空白处可以做草稿纸，不收试卷，只收答题纸。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。1.某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是（）A.B.C. D.2.如图所示是小高同学在北京市2025高考题中看到过的一个插图，但他忘记了图中闭合曲线是什么线了，于是他进行了如下判断，其中正确的是（）A.如果曲线是等高线，从M到A下降的高度比从M到B更多B.如果曲线是等高线，可以修建从M到A和从M到B的滑道，前者更陡C.如果曲线是某静电场的等势线，则A点电场强度比B点小D.如果曲线是某静电场的等势线，则A点电势比B点高3.如图，平行板电容器的两极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板间电压保持不变，当电极板距离减小时，关于板间电场强度和正离子受力方向，下列说法正确的是（）A.电场强度增大，正离子受力方向向左B.电场强度增大，正离子受力方向向右C.电场强度减小，正离子受力方向向左D.电场强度减小，正离子受力方向向右4.如图，在等量异号点电荷、形成的电场中，AB连线为两电荷连线的中垂线，C在两电荷连线上。将带负电q的试探电荷沿中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中（）。A.试探电荷q所受电场力一直增大B.试探电荷所受的电场力先增大后减小C.所经过各点处的电势先降低后升高D.试探电荷的电势能先减小后增大5.导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为l、横截面积为S，单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场产生，导体内的自由电子（-e）受匀强电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示成kv（k是常数）．当电子所受电场力和阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则该导体的电阻是（）A. B. C. D.6.在如图所示的电路中，、均为定值电阻，两只灯泡、的阻值也视为恒定。当滑动变阻器的滑动触头缓慢向上滑动时，下列说法正确的是（）A.A灯变亮 B.B灯变暗C.电源的输出功率增大 D.电源的效率减小7.如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（）主机电池电动势、容量14.4V、5200mA·h额定电压14.4V额定功率69W充电座额定功率28W额定输出电压20V额定输出电流1.2AA.主机电池充电完毕储存的电能约为5200JB.主机以额定功率工作的时间约为2hC.充电座以额定功率工作时1s内供给主机的电能约为28JD.充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J8.电阻率是衡量物质电阻特性的物理量，其倒数即为电导率，用σ表示。对于饮用水，我国国家规定其电导率不得超过10μS/cm，电导率越高，通常意味着水中含盐量或可溶性固体含量越高，我们可以通过“电导率”测试笔来检测饮水机出水的电导率是否达标。对于电导率单位“μS/cm”，阿兴同学经过搜索得知其中的“μ”的含义是“微”，即10-6，“cm”表示厘米，但对于其中的“S”不大清楚，于是做出以下猜想，请你帮他判断，其中正确的是（）A.表示检测容器的截面积B.S表示秒C.S表示Ω⁻¹D.S表示V·A二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有两个或以上选项符合题意，选择正确且全面得4分，选择正确但不全面得2分，不选或者有错选不得分。9.四个阻值不随温度变化的定值电阻连成如图所示的电路，其中RA=RB>RC=RD，当在图中加电压U后，关于四个电阻的工作状态，下列分析正确的是（）A.RA的电功率小于RB和RC的总电功率B.RD的电功率大于RB和RC的总电功率C.如果电压U增加到2U，每一个电阻的电流都增加到原来的二倍D.如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的二倍10.两根材料不同、粗细相同的均匀金属导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示，下列说法正确的是（）A.A和B导线中的电流之比为3∶1B.A和B导线两端的电阻之比为3：1C.A和B导线的电功率之比为3∶1D.A和B导线中自由电子所受的电场力之比为3：111.小明同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的、、所示，以下判断正确的是（）A.直线表示电源的总功率图线B.曲线表示电源的输出功率图线C.电源的电动势，内电阻D.电源的最大输出功率12.在图甲所示的电路中，电压表、电流表均理想，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻未知。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中AB线段所示，AB两点对应调到两端时电路的工作状态。以下说法正确的是（）A.电源电动势为9VB.总阻值为60ΩC.的阻值为10ΩD.电源内阻为15Ω三、实验填空题（本题共2小题，每小题的每小问2分，共16分）13.在“测定金属丝的电阻率”的实验中（1）小亮同学先用多用电表的欧姆档“×1”档粗测了一下长金属丝的阻值，示数如图，可知此金属丝电阻值约为____Ω。（2）在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图所示为______mm。（3）现有电源（电动势约为3.0V，内阻未知）、开关和导线若干，以及下列器材：A.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）B.电流表（量程0~3A，内阻约1.0Ω）C.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）D.滑动变阻器（0-5Ω，额定电流2A）E.滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A）为减小误差，电流表应选______，为使电压调节方便而且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选______（选填器材前的字母）。（4）根据器材规格，下面图电路中用电部分应选择______（选填“甲”或者“乙”）接法（图中R表示待测量电阻丝），供电部分应选用______（选填“丙”或者“丁”）接法，然后组合成测量电路。（5）小光同学按照自己所选器材与电路，已将器材摆放如图，并且进行了部分连线，请你补充完成其他连线。______14.小芒果同学测量电源的电动势和内阻，于是他设计并连接好实验电路如图。（1）同组的小葵花同学对这个实验进行了误差分析，其中正确的是______。A.由于电压表的分流作用，电流表测量值偏小B.由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏大C.由于电流表、电压表的不理想产生的误差属于系统误差D.通过多次测量做U-I图像，可以减小偶然误差（2）根据记录的数据，做出如图所示的图线，根据所画图线可得，电动势E=______V。（结果保留三位有效数字），内电阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）（3）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，除了电源两端电压会发生变化，电源的总功率P也会发生变化。图的各示意图中可能正确反映电源总功率P随路端电压U变化关系的是______A.B.C. D.四、计算题（本题共6小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，需要进行受力分析的要有受力图。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位，所有计算结果都允许保留根号形式）。15.如图，电源电动势ε=10V，内阻不计，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF．(1)闭合电键S，求稳定后通过R1的电流．(2)然后将电键S断开，求这以后流过R1的总电量16.如图所示电路，电源电动势为，内阻为，电阻，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求：（1）流过电源的电流；（2）电动机消耗的电功率；（3）电动机正常工作时输出的机械功率。17.如图，两相同极板A与B的长度为l=6.0cm，相距为d=2cm，极板间的电压。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度为v0，电子质量，电子带电量，重力加速度。把两板间的电场看作匀强电场，（1）试通过计算说明：与所受电场力相比，电子所受重力可以忽略不计。（2）试题中已知符号，求出电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ，不必求出数字。18.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律、在电流表基础上改装而成、以指针偏转角度指示待测量电阻的阻值的电学测量仪表，如图所示是一个简单的欧姆表电路。已知电流表指针偏转角度与所通过的电流成正比，图中所用电源电动势为E=1.5V、内阻为r=1.5Ω，电流表内阻Rg=2.5Ω，满偏电流Ig=10mA。（1）在图中标出红黑表笔中的电流方向；（2）欧姆表使用前需要先进行欧姆调零，即把图中的红黑表笔直接接触，然后调节图中的R1使得电流表满偏，求此时R1的值；（3）用上述已经调零的欧姆表测量某未知电阻时，发现电流表指针指在2.5mA处，此处对应的欧姆表刻度应该为多少欧姆？19.当平行板电容器的两极板间是真空时，电容与极板的正对面积S、极板间距离的关系为。对给定的平行板电容器充电，当该电容器极板所带电荷量变化时，两极板间的电势差也随之变化。（1）在如图所示的坐标系中画出电容器极板间电势差与带电量的关系图像。（2）电容器储存的电能，等于电源搬运电荷从一个电容器极板到另一个极板过程中，克服板间电场力所做的功，但困难在于这个电场力随着两极板间电压的变化而变化。另一方面，小盒同学想起来，在拉伸理想均匀轻弹簧的过程中，可以作弹簧弹力与弹簧形变量关系图像，用图像与轴围成的面积就可以求出弹簧弹性势能的大小。与之类比，试求将电容为的电容器从电压等于充电到电压为的过程中，电容器所储存的电能。（3）在我们过去的学习中，还学过哪些与上面例子用图像与横轴之间面积求某一物理量的类似问题？试举出一例。20.如图所示，真空中某静电除尘装置金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极，A和B的高度远大于A的直径。（1）设A、B两极间电压为U，求在B极附近电荷量绝对值为Q的带负电荷微粒到达A极过程中静电力做的功W。（2）已知筒内距离轴线处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的带电荷量。如图所示，忽略重力、忽略微粒之间的相互作用力的三个带正电微粒，电荷量均为、质量均为，在圆筒内某横截面上分别绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为、和（），它们的动能分别为、、，电势能分别为、、，总能量分别为、、。a.试通过计算比较微粒分别在三个不同轨道上的动能、、的大小。b.我们不会求微粒在此电场中的电势能，但仍然可以比较这三个粒子电势能的大小关系，试分析说明三个粒子的电势能、、的大小关系。c.若，试分析比较三个粒子的总能量差值与的大小。（3）实际进行除尘工作时，筒内距离轴线处的电场强度大小仍然为，但由于金属筒内充满空气，微粒会受到空气阻力。设这时微粒所受重力可以忽略，空气阻力与其速度大小成正比，即，A是一个确定的值并且符合所要求的单位。已知在微粒运动过程中，当微粒速度改变时空气阻力也随即改变，并能随时迅速达到空气阻力与所受电场力等大反向。现在分析一个带负电（表示带电量的绝对值）、质量的微粒从轴线附近沿直线向外的运动，试求出微粒从处运动到处的时间。

参考答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。1.【答案】B【详解】ABC．静电场中电场线不相交、不闭合，故B正确、故AC错误；D．若电场线相互平行，应等间距，故D错误。故选B。2.【答案】C【详解】A．由于A、B在同一条线上，如果曲线是等高线，从M到A下降的高度等于从M到B的下降的高度，故A错误；B．如果曲线是等高线，等高线越密集，坡面越陡，则可以修建从M到A和从M到B的滑道，后者更陡，故B错误；C．如果曲线是某静电场的等势线，等势线越密场强越大，故则A点电场强度比B点小，故C正确；D．如果曲线是某静电场的等势线，根据题中条件，A点电势等于B点电势，故D错误。故选C。3.【答案】A【详解】根据电强强度与电势差的关系，可知U不变，d减小时，E增加；由图可知电场线的方向水平向左，正离子受到的电场力方向向左。故选A。4.【答案】A【详解】AB．在等量异号点电荷形成的电场中，两电荷连线的中垂线上，从A到B电场强度大小逐渐增大；从B到C电场强度大小也逐渐增大。根据电场力公式可知试探电荷所受电场力一直增大，故A正确，B错误；C．等量异号点电荷连线的中垂线是等势线，所以从A到B电势不变；由于电场线由正电荷指向负电荷，所以从B到C，沿着电场线方向电势降低，所以电势是先不变后升高，故C错误；D．因为从A到B电势不变，根据电势能与电势的关系可知将带负电q的试探电荷沿中垂线从A点移动到B点，其电势能不变；同理可知由于从B到C电势升高，q为负电，所以电势能减小，故电势能是先不变后减小，故D错误。故选A。5.【答案】C【详解】由题意可知当电场力与阻力相等时形成恒定电流，则有：，解得：，则导体中的电流，则由欧姆定律可得：，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】由受力平衡可求得电荷定向移动的速度，由是流的微观表达式可求得电流；再由欧姆定律可求得导体的电阻．6.【答案】D【详解】当滑动变阻器的滑动触头缓慢向上滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小。AB．根据“串反并同”可知，与滑动变阻器串联的B灯功率变大，变亮；与滑动变阻器等效并联的A灯功率变小，变暗，故AB错误；C．当外电路电阻与电源的内阻大小相等时，电源的输出功率最大，由于外电路电阻与电源的内阻大小关系不能确定，因此不能确定电源的输出功率如何变化，故C错误；D．因为滑动变阻器接入电路中的阻值变小，所以外电路的总电阻减小，电源的工作效率由于外电路的电阻R外减小，电源的工作效率减小，故D正确。故选D。7.【答案】D【详解】A．主机电池充电完毕储存的电能约为故A错误；B．主机以额定功率工作的时间约为故B错误；C．充电座以额定功率工作时1s内供给主机的电能约故C错误；D．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约故D正确。故选D。8.【答案】C【详解】电导率σ是电阻率ρ的倒数，即。电阻率的单位是Ω·m，因此电导率的单位应为1/(Ω·m)，即西门子每米（S/m）。西门子（S）是电导的单位，根据定义，1S=1Ω⁻¹。A．S表示截面积，截面积的单位是m²，与电导率单位无关，A错误；B．S表示秒，秒是时间单位，与电导率无关，B错误；C．S表示Ω⁻¹，根据电导的定义，1S=1Ω⁻¹，C正确；D．S表示V·A，V·A是功率单位瓦特（W），与电导率无关，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有两个或以上选项符合题意，选择正确且全面得4分，选择正确但不全面得2分，不选或者有错选不得分。9.【答案】BC【详解】A．由并联电路特点可知的并联阻值小于，即，由串联电路特点可知通过的电流相等，根据可知RA的电功率大于RB和RC的总电功率，故A错误；B．由并联电路特点可知的并联阻值小于，由串联电路特点可知通过的电流相等，根据可知RD的电功率大于RB和RC的总电功率，故B正确；C．根据可知如果电压U增加到2U，干路电流增加到原来得2倍，即通过的电流增加到原来得2倍，可知电压增大到原来的两倍，则通过的电流增大到原来的2倍，故C正确；D．根据可知如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的4倍，故D错误。故选BC。10.【答案】BC【详解】A．两电阻串联在电路里，流经地电流之比为1：1，故A错误；B．根据图像可知，电阻两端的电压分别为，由电阻公式，可知电阻之比为3：1，故B正确；C．由功率，可知两导线电功率之比为3：1，故C正确；D．导线内恒定电场，电场之比为6：1，故自由电子电场力之比为6：1，故D错误。故选BC。11.【答案】ABD【详解】A．电源消耗总功率的计算公式，所以可知图线为直线，故A正确；B．电源的输出功率，可知图线应为开口向下的曲线，所以曲线表示电源的输出功率图线，故B正确；C．由图线可知，当时，，说明此时外电路短路，此时有，，故C错误；D．电源的输出功率由曲线可知，当时，电源的输出功率最大，代入公式可得，故D正确。故选ABD。12.【答案】CD【详解】BC．当电路在A状态时，有当电路在B状态时，有由题AB两点对应调到两端时电路的工作状态可知，电路在B状态时，电阻阻值为零，电阻电路在A状态时，电阻阻值最大，电阻，故B错误，C正确；AD．根据闭合电路欧姆定律得即，解得，，故A错误，D正确。故选CD。三、实验填空题（本题共2小题，每小题的每小问2分，共16分）13.【答案】（1）6（2）0.634##0.635##0.636（3）①.A②.D（4）①.甲②.丙（5）【小问1详解】金属丝电阻值为【小问2详解】螺旋测微器精度为0.01mm，故测量结果【小问3详解】[1]电路中最大电流故电流表选择A。[2]为使电压调节方便而且电压调节范围尽量大，可知滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节电路应选择阻值较小的滑动变阻器D。【小问4详解】[1]由以上分析可知故电流表采用外接法，即用电部分应选择甲。[2]第三问分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，故供电部分应选用丙。【小问5详解】结合第四问电路图，实物连接如下14.【答案】（1）ACD（2）①.2.95##2.96##2.9700##2.98②.1.6（3）B【小问1详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有可知，实验采用电路的系统误差在于电压表的分流作用，导致电流表测量值偏小，故A正确，B错误；C．系统误差主要来源于仪器自身产生的误差，可知，由于电流表、电压表的不理想产生的误差属于系统误差，故C正确；D．偶然误差主要来源于实验者读数引起的误差，通过多次测量做U—I图像，可以减小偶然误差，故D正确。故选ACD。【小问2详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律有结合图像有，【小问3详解】电源消耗的总功率根据闭合电路欧姆定律有解得可知，图像成线性关系，且图像斜率为负值，则B选项满足要求。故选B。四、计算题（本题共6小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，需要进行受力分析的要有受力图。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位，所有计算结果都允许保留根号形式）。15.【答案】(1)1A(2)1.2×10-4C【详解】（1）闭合开关S，当电路达到稳定后，电容器相当于开关断开，根据闭合电路欧姆定律得：（2）闭合开关S时，电容器两端的电压即电阻R2两端的电压，为：开关S断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为，则通过电阻R1的电荷量为：16.【答案】（1）1A（2）7.2W（3）7.02W【小问1详解】电动机恰好正常工作，则有由闭合电路欧姆定律可得流过电源的电流【小问2详解】由欧姆定律可知流过电阻的电流流过电动机电流则电动机消耗的电功率【小问3详解】电动机内电阻发热功率则电动机正常工作时输出的机械功率17.【答案】（1）见解析（2），【小问1详解】电场强度为电场力为解得电子所受重力二者比值为与所受电场力相比，电子所受重力可以忽略不计。【小问2