高二物理上學(xué)期期末考試真題及詳細(xì)解析一、考試范圍與考查重點本次考試涵蓋選修3-1核心內(nèi)容：靜電場（電場強(qiáng)度、電勢、電容、電場力做功）、恒定電流（電路分析、歐姆定律、電源電動勢與內(nèi)阻）、磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力、洛倫茲力）?？疾橹攸c為電場力與電場強(qiáng)度的矢量性、電路動態(tài)分析、場力（電場力、安培力）的應(yīng)用，注重知識的綜合運用與邏輯推導(dǎo)。二、真題及詳細(xì)解析（一）選擇題（共8題，單選+多選）1.單選：電場強(qiáng)度的概念理解關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度的方向總是和電場力的方向相同B.電場強(qiáng)度的大小與試探電荷所受的電場力成正比C.電場中某點的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)D.兩個等量同種電荷的連線中點處，電場強(qiáng)度為零，電勢也為零解析：電場強(qiáng)度是描述電場本身性質(zhì)的物理量，其大小和方向由電場源（如電荷、變化的磁場）決定，與試探電荷的電荷量、受力無關(guān)（\(E=\frac{F}{q}\)是定義式，而非決定式），因此B錯誤，C正確。A項：電場強(qiáng)度方向與正電荷的受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反，故A錯誤。D項：等量同種電荷中點電場強(qiáng)度為零，但電勢的零點是人為規(guī)定的（通常取無窮遠(yuǎn)為零）。若電荷為正，中點電勢為正；若為負(fù)，中點電勢為負(fù)，因此D錯誤。答案：\(\boldsymbol{C}\)2.多選：電容器的特性分析下列關(guān)于電容器的說法正確的是（）A.電容器的電容與它所帶的電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比B.平行板電容器充電后，兩極板帶等量異種電荷C.平行板電容器的電容與極板間的距離成反比，與極板的正對面積成正比D.電容器充電后，斷開電源，增大極板間距離，電容減小，極板間電場強(qiáng)度不變解析：A項：電容的定義式為\(C=\frac{Q}{U}\)，但電容由電容器本身的結(jié)構(gòu)（極板正對面積\(S\)、極板間距\(d\)、電介質(zhì)\(\varepsilon\)）決定，與\(Q\)、\(U\)無關(guān)，故A錯誤。B項：平行板電容器充電時，電源會使兩極板分別積累等量異種電荷（正、負(fù)電荷總量守恒），故B正確。C項：由平行板電容的決定式\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)，可知\(C\)與\(d\)成反比，與\(S\)成正比，故C正確。D項：斷開電源后，電容器電荷量\(Q\)不變。增大極板間距\(d\)，由\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)知\(C\)減小；極板間電場強(qiáng)度\(E=\frac{U}2e6u64i\)，而\(U=\frac{Q}{C}\)，代入得\(E=\frac{4\pikQ}{\varepsilonS}\)（與\(d\)無關(guān)），因此\(E\)不變，故D正確。答案：\(\boldsymbol{BCD}\)（二）實驗題：測定電源的電動勢和內(nèi)阻某實驗小組利用圖甲電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材包括電流表（0~0.6A）、電壓表（0~3V）、滑動變阻器（0~20Ω）等。1.實物電路連接根據(jù)圖甲（電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在電源兩端），實物連接步驟：電源正極→開關(guān)→滑動變阻器（任選一上一下接線柱）→電流表（正接線柱進(jìn)、負(fù)接線柱出）→電源負(fù)極；電壓表正接線柱接“開關(guān)與滑動變阻器”之間的導(dǎo)線，負(fù)接線柱接“電流表與電源負(fù)極”之間的導(dǎo)線（電壓表測路端電壓，因電流表內(nèi)阻小，可近似認(rèn)為\(U=E-Ir\)）。2.數(shù)據(jù)處理與圖像分析實驗數(shù)據(jù)如下表，要求畫出\(U-I\)圖像并求電動勢\(E\)和內(nèi)阻\(r\)：\(I/\text{A}\)0.100.200.300.400.50-----------------------------------------------\(U/\text{V}\)1.451.401.351.301.25解析：\(U-I\)圖像的物理意義：由閉合電路歐姆定律\(U=E-Ir\)，圖像為直線，縱軸截距為電動勢\(E\)（\(I=0\)時的路端電壓），斜率的絕對值為內(nèi)阻\(r\)（\(r=\left|\frac{\DeltaU}{\DeltaI}\right|\)）。描點：以\(I\)為橫坐標(biāo)、\(U\)為縱坐標(biāo)，描出(0.10,1.45)、(0.20,1.40)等點，連線為直線。求\(E\)：外推\(I=0\)時，\(U\approx1.50\\text{V}\)（因每增0.1A，\(U\)減0.05V，故\(I=0\)時\(U=1.45+0.05=1.50\\text{V}\)），即\(E\approx1.50\\text{V}\)（或1.49~1.51V）。求\(r\)：取兩點(0,1.50)和(0.50,1.25)，斜率\(k=\frac{1.25-1.50}{0.50-0}=-0.50\\Omega\)，故\(r=|k|=0.50\\Omega\)（或0.48~0.52Ω）。（三）計算題：電場與電勢的綜合應(yīng)用在真空中有兩個點電荷，電荷量分別為\(Q_1=+4q\)（左）和\(Q_2=-q\)（右），相距\(r\)。1.電場強(qiáng)度為零的位置求它們連線上電場強(qiáng)度為零的點的位置。解析：電場強(qiáng)度為零的點需滿足“兩電荷在該點的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反”。因\(Q_1\)正、\(Q_2\)負(fù)，電場強(qiáng)度為零的點必在兩電荷之間（若在\(Q_2\)右側(cè)，\(Q_1\)和\(Q_2\)的電場方向均向右，無法抵消）。設(shè)該點距\(Q_1\)為\(d\)，距\(Q_2\)為\(r-d\)，則：\[k\frac{4q}{d^2}=k\frac{q}{(r-d)^2}\]約去\(k\)、\(q\)，化簡得：\[\frac{2}i66yk66=\frac{1}{r-d}\implies2(r-d)=d\impliesd=\frac{2r}{3}\]即電場強(qiáng)度為零的點在\(Q_1\)右側(cè)\(\boldsymbol{\frac{2r}{3}}\)處（或\(Q_2\)左側(cè)\(\boldsymbol{\frac{r}{3}}\)處）。2.該點的電勢（以無窮遠(yuǎn)為零）求電場強(qiáng)度為零點的電勢。解析：電勢是標(biāo)量，遵循代數(shù)疊加原理（\(\phi=\phi_1+\phi_2\)）。點電荷的電勢公式為\(\phi=k\frac{Q}{r}\)（\(Q\)為源電荷，\(r\)為研究點到源電荷的距離）。\(Q_1\)在該點的電勢：\(\phi_1=k\frac{4q}oo66sas=k\frac{4q}{\frac{2r}{3}}=\frac{6kq}{r}\)\(Q_2\)在該點的電勢：\(\phi_2=k\frac{-q}{r-d}=k\frac{-q}{\frac{r}{3}}=\frac{-3kq}{r}\)總電勢：\[\phi=\phi_1+\phi_2=\frac{6kq}{r}-\frac{3kq}{r}=\boldsymbol{\frac{3kq}{r}}\]三、備考建議1.夯實基礎(chǔ)：熟練掌握電場強(qiáng)度、電勢、電容的定義與決定式，電路動態(tài)分析的“串反并同”規(guī)律，安培力/洛倫茲力的受力分析方法。2.重視實驗：理