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江苏省常州市金坛区第一中学2025-2026学年高二上学期9月教学质量检测物理试题
1．（2025高二上·金坛月考）锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　）
A．电池处于充电状态
B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev
C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
2．（2025高二上·金坛月考）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中
D．焦耳热适用于任何电路
3．（2025高二上·金坛月考）如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路中允许消耗的最大功率为（　　）
A．14W B．15W C．18W D．24W
4．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电动势E、内阻r的电源与定值电阻R、电容器C（电容较大，原来不带电）构成闭合回路。当电键S闭合后的一段时间内，Uab、Ubc、Ucd、Uad随时间t变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025高二上·金坛月考）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1
6．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电路中的电源，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡和都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得，，，，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　）
A．灯泡短路 B．滑动变阻器R断路
C．灯泡断路 D．电流表短路
7．（2025高二上·金坛月考）某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（　　）
A． B． C． D．
8．（2025高二上·金坛月考）如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电压表、电流表的示数变化量分别为和，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数增大 B．带电质点向上运动
C．电源的效率变高 D．不变
9．（2025高二上·金坛月考）小明设计了一种酒精测试仪的电路，其电路如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值RQ随被测酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S，检测时，当人呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数越大，此时（　　）
A．Q的电阻RQ越大
B．电路消耗的总功率越小
C．电压表与电流表的示数乘积变大
D．电压表与电流表的示数之比变小
10．（2025高二上·金坛月考）如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的中垂线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且c、d到点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的电场强度为零
B．a、b处的电场强度相同
C．点处的磁感应强度为零
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相反。
11．（2025高二上·金坛月考）已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为B= （其中K为比例系数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离）。现有两根无限长通电直导线M和N互相垂直，间距为d，电流都为I，点P在两导线公垂线的中点上，如图所示，则P点处的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
12．（2025高二上·金坛月考）某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U I图线如图乙所示。
（1）由图乙求得电池的电动势E＝　 　V，内阻r＝　 　Ω。
（2）实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值　 　其真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝　 　，电表内阻对电阻率的测量　 　（选填“有”或“没有”）影响。
13．（2025高二上·金坛月考）电动自行车采用充电电池供电提供动力。已知这个电池的电动势约为，内阻小于。
（1）由于直流电压表量程只有，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为的电压表。利用如图甲所示的电路，先把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零。闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为。然后把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为　 　，不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，电压表与电阻箱组合即构成量程为的新电压表。若读得电阻箱阻值为，则量程为的电压表内阻为　 　。
（2）实验室提供：
电阻箱（阻值范围）
电阻箱（阻值范围）
滑动变阻器（阻值为，额定电流）
滑动变阻器（阻值为，额定电流）
在图乙所示电路中电阻箱应选　 　，滑动变阻器应选　 　。
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势和内阻，实验电路如图乙所示，通过观察表盘读数，得到多组电压和电流的值，并作出图线如图丙所示，可知电池的电动势为　 　，内阻为　 　。
14．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电流表读数为0.75 A，电压表读数为2 V，R3＝4 Ω。若某个电阻发生断路，将使电流表读数变为0.8 A，电压表读数变为3.2 V（电流表、电压表均为理想电表）。
（1）则发生断路的电阻是哪一只？
（2）求电动势E和电阻R2。
15．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，C为水平放置的平行板电容器，两极板间距，极板长为，其电容，则：
（1）若开关闭合、断开稳定时，求电容器两端的电压及电容器所带电荷量Q；
（2）若开关从断开状态到闭合状态达到稳定时，求流过的总电荷量；
（3）若开关闭合，现有一个带正电粒子从极板左侧中央位置以速度平行于极板进入，恰好能从下极板边缘飞出电场，已知粒子带电量、质量。求带电粒子进入极板时的初速度。（不计任何阻力和粒子重力）
16．（2025高二上·金坛月考）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
（1）每个光子的能量E；
（2）太阳辐射硬X射线的总功率P。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电流、电源的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】AD．电池放电时，从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，故A错误，D正确；
B．根据公式，可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7ev，故B错误；
C．根据可知，“毫安·时”（）是电量的单位，故C错误。
故选D。
【分析】解题策略
1、先根据 Li+ 移动方向判断充放电（若题中图文矛盾，按图或常见错误设定来适应答案）。
2、注意“消耗电能”与“消耗化学能”的适用情形。
3、静电力做功的正负：看正电荷移动方向与电场方向夹角，
同向：静电力做正功，反向：静电力做负功
4、单位判断：mAh 是电量，能量还要乘电压。
2．【答案】B,D
【知识点】焦耳定律；电功率和电功
【解析】【解答】A． 电功率 越大，表示电流做功越快，这是正确的。但产生的焦耳热 还取决于时间 （），如果时间很短，热量不一定多，故A错误；
B．是电功的定义式，适用于任何电路；而是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路），故B正确；
C． 在非纯电阻电路（如电动机），总功率 ，发热功率 ，还有机械功率等，因此 ，即 （欧姆定律不成立），故C错误；
D．焦耳热是焦耳定律的表达式，适用于任何电路中焦耳热的计算，故D正确。
故选BD。
【分析】1、电功与电功率的定义式和适用范围
是电功的定义式，任何电路都适用（总电能消耗）。 是电功率的定义式，任何电路适用。
2、焦耳定律
对任何电路计算发热量都成立。
在纯电阻电路，；在非纯电阻电路，。
3、欧姆定律的适用范围
只适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路，。
4、区分“电功”与“焦耳热”
在非纯电阻电路中，电功 一部分转化为热 ，一部分转化为其他形式的能（如机械能）。
3．【答案】B
【知识点】电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由电功率公式P = I2R，可知允许通过R1、R2、R3的最大电流为，，由于电阻R2、R3的阻值相同，并联电路电压相同，则通过两电阻的电流相等，两电阻消耗的实际功率相同，因此并联电路应该先确保电阻R3的安全，由分析可知
表明若使电阻R3的功率达到额定功率，则电阻R3安全，但电阻R1将被烧毁，因此为确保安全，当电阻R1的功率达到额定功率时，此电路中允许消耗的最大功率，则干路中允许通过的最大电流为，根据串并联电路电阻的特点可知，电路的总电阻为，所以此电路中允许消耗的最大功率为
，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、串并联电路的电流分配
串联部分电流相等，并联部分电压相等、电流按电阻反比分配（本题中电阻相等，故并联支路电流相等）。
2、功率与电流关系
在纯电阻电路中，对每个电阻用 或 分析，注意电流是各自电阻的电流。
3、功率限制的相互制约
各元件允许的最大功率不同，必须保证每个元件都不超过其额定功率。
需要找到整个电路的“瓶颈”元件——这里 的额定功率最小，但由于 电流更大，实际限制可能来自 。
4、系统分析法
先写出各电阻功率与干路电流的关系，再检查若让某个电阻达到最大功率时，其他电阻是否过载。
本题中，若按 满功率算， 会过载；所以只能按 满功率算，此时 安全。
二、易错点
1、误以为最小功率的元件（R3 ）先达到最大功率
因为 电流是 电流的 2 倍，且 ，所以 的功率总是 的 4 倍。若 达 4 W，需承受 16 W，超过 10 W，不可行。
2、忽略电流分配比例
错误认为 、可独立达到各自最大功率，实际上它们电流相同，功率必须相等。
3、计算总功率时误用电压或电流公式混淆
例如错误地用 直接算，但 未知且各电阻电压分配受限制，必须按各电阻实际功率相加。
4、未检查所有元件的功率是否安全
只考虑 、 而忘记 ，但本题中 与 功率相同，自动满足。
4．【答案】A
【知识点】含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】根据题意，电键S闭合后的一段时间内，电容器一开始处于充电状态，最终达到稳定，可知，电容器的电荷量先增大最终稳定不变，根据可知，电容器极板电压的先增大，后保持不变，设电路中电流为，则有，电路电流逐渐减小，最终电流变为零。
A．根据闭合电路欧姆定律可得可知，随着电路中电流逐渐减小，路端电压逐渐增大，最终等于电动势，故A正确；
B．根据欧姆定律可得可知，随着电路中电流逐渐减小，定值电阻两端的电压逐渐减小，最终为零，故B错误；
C．由图可知，等于电容器极板间电压，可知，逐渐增大，最终等于电动势，故C错误；
D．由图可知，由于间为一条导线，则有一直为零，故D错误。
故选A。
【分析】电容器在直流电路中的充电过程：
开关闭合瞬间，电容器视为短路（电压为零）。
充电过程中，电容器电荷量 Q 从零增加，电压 U= Q/C 随之增大。充电完成后，电容器视为断路，电流为零。
解题的关键在于：
1、识别这是一个RC充电电路，电流会衰减到零。
2、掌握电容器“短路→断路”的模型转变。
3、能动态分析电路中电流和各部分电压的变化趋势，特别是它们的初始值和终值。
4、理解路端电压 Uad 随电流减小而增大这一反直觉的结论。
5．【答案】A
【知识点】磁通量
【解析】【解答】对线圈a：半径也是r，与磁场区域一样大，所以磁场完全穿过它的整个面积。，对线圈b：半径是2r，面积 ，但磁场只在其中半径r 的圆形区域有，所以有效面积仍是 。 ，比值，故A正确；BCD错误．
【分析】一、核心考点：
磁通量的定义： ，其中 指磁场垂直穿过且磁场存在的面积。
磁场区域与线圈边界可能不同，必须找两者的重叠区域（本题是磁场完全在b 线圈内部）。
二、易错点：
误以为磁通量与线圈面积成正比：如果只记 ，而忽略S 必须是“磁场存在的区域”，就会错算成 。
注意方向：本题是匀强磁场且垂直穿过，不涉及倾斜角度问题，所以只需看面积重叠部分。
6．【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电路中灯泡不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断路的位置电压为零， 已知 ，且 ，说明 c 与 d 之间是通的，d 与 a 之间也是通的（因为 是因为 b-c 间断路，不是 a-d 间直接断），说明灯泡断路。故ABD错误，C正确。
故C正确。
【分析】1、故障类型的初步判断
现象：电流表无示数 + 两灯都不亮。
初步结论：通常是断路（若是局部短路，则另一支路可能仍工作，且电流表通常有示数）。
2、电压表检测断路位置的原理
电压表内阻很大，当它并联在断路元件两端时，电压表与电源可构成闭合回路（通过电压表内部），显示（接近）电源电压。
电压表并联在通路元件两端时，示数为 0（因为无电流流过被测部分，无电势差）。
3、等电势点的判断
在断路情况下，电路中无电流。无电流时，导线以及通路元件上无电压降，因此同一根导线上的点电势相等，通路元件两端电势相等。
4、断路点的精确定位
关键测量数据： → b、c 之间有断路。 → a、b 间无断路（且为等电势）。→ c、d 间无断路（且为等电势）。 → a、d 之间整体存在断路（与 一致，因为 b-c 断开）。结论：断路发生在 b、c 之间的元件上。
7．【答案】A
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】每个光子的能量为
设每秒激光器发出的光子数是n，则
联立可得
故答案为：A。
【分析】已知每个光子的能量；利用总的光子能量结合发光的功率可以求出光子的能量子数。
8．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】A．滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，接入电路的阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，路端电压减小，由于通过的电流增大，两端电压增大，则并联部分的电压减小，即电压表读数减小，故A错误；
B．平行金属板间电压减小，根据可知，平行金属板间的场强减小，带电质点P受到的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误；
C．电源的效率为，由于路端电压减小，所以电源的效率变低，故C错误；
D．电流表示数即干路电流为I，电压表示数为U，由闭合电路欧姆定律得
则有，可知不变，故D正确。
故选D。
【分析】1、闭合电路动态分析
基本方法：“局部 → 整体 → 局部”。关键公式：I = E / (R外 + r)，U路端 = E - Ir。
滑动变阻器阻值变化如何影响外电路总电阻，进而影响干路电流和路端电压。
2、串并联电路电压分配
分析电路中各部分电压的增减关系。本题中，干路电流增大导致固定电阻 R2 的电压 增大，从而使得并联部分电压 (U路端 ) 减小。这是判断电压表读数变化的核心环节。
3、平行板电容器中的电场
公式：E = U / d（d 为板间距）。电容器两极板电压 U 的变化直接决定内部匀强电场的场强 E 的变化。
4、带电粒子在电场中的受力与运动
电场力 F = qE，通过分析电场力的变化来判断带电粒子的运动状态。本题中质点原静止，说明 qE = mg。当 E 减小时，电场力小于重力，质点向下运动。
5、电源效率
公式：。
效率只与路端电压和电动势的比值有关。路端电压减小，效率必然降低。
9．【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】B．由题图知，定值电阻与气敏元件串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，当人呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数越大，由欧姆定律知， P总 =UI，不变， 变大 → 变大，故B错误；
A． 电压表示数 ， 变大 → 电流 变大（因为 不变）。
总电阻 ，电源电压 U 不变， ，I 变大 → 变小 → 变小。 故A错误；
C．根据P=UI，因定值电阻的电压变大，电路的电流变大，故电压表与电流表的示数乘积变大，故C正确；
D．由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即定值电阻大小，比值不变，故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点总结
1、串联电路动态分析
一个电阻变小 → 总电阻变小 → 电流变大 → 固定电阻两端电压变大 → 另一个电阻两端电压变小。
2、气敏电阻类型识别
本题是酒精浓度↑ → ↓（属于低酒精浓度时电阻大，高浓度时电阻小的类型，常见于酒精、可燃气体传感器）。
3、功率分析
总功率看 （恒压源）。某个定值电阻的功率用 或 判断。
3、电压表与电流表示数之比
必须明确该比值是 所测元件的电阻，本题电压表测 ，所以比值是 ，不变。
二、常见错误
选 A：错误认为电压表示数变大是因为 变大（实际上 变大时电流减小， 两端电压会减小）。
选 B：错误认为总电阻变大或功率减小。
选 D：错误认为电压表与电流表示数之比是 或总电阻，误以为会变小。
10．【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A． 正、负点电荷在 O 点产生的电场强度方向相同（均向右），叠加后不为零，因此 O 点场强不为零，故A错误；
B． a、b 两点相对于等量异种电荷连线及中垂线位置对称，因此电场强度大小相等、方向相同（均指向负电荷或由正电荷指向外） ，故B正确；
C． 两根通电直导线在 O 点产生的磁感应强度方向相同（均垂直纸面向里），叠加后不为零，故C错误；
D．根据右手定则，导线M在c点的磁场方向斜向右下方，导线N在c点的磁场方向斜向左下方，两磁场的磁感应强度大小相等，则c点的磁场方向向下；同理可知导线M在d点的磁场方向斜向左下方，导线N在d点的磁场方向斜向右下方，两磁场的磁感应强度大小相等，则d点的磁场方向向下，即c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D错误。
故选B。
【分析】高频易错点
1、混淆“电场强度为零”和“电势为零”的条件
易错表现：认为等量异种电荷中垂线是零势面，所以O点场强也为零（错误选项A）。
正确理解：电势是标量，场强是矢量。中垂线上各点电势代数和为零，但场强是矢量叠加，方向一致，故不为零。
2、混淆“电场/磁场的对称性”，误判方向关系
易错表现：认为a和b点关于O点对称，所以场强“相反”（实际上大小和方向都相同）。
认为c和d点关于O‘点对称，所以磁感应强度方向“相反”（错误选项D）。
正确理解：对于等量异种电荷，其中垂线是轴对称图形，a和b是镜像对称点，场强方向均平行于连线，因此方向相同。
对于等大反向电流，其中垂线也是轴对称图形，c和d也是镜像对称点。每一根导线在c、d两点产生的磁场方向呈对称分布，但矢量叠加后，合磁场方向都沿着中垂线方向（向下或向上），因此方向相同。
3、误判连线中点处的场强/磁场
易错表现：错误地认为等量异种电荷连线中点O的场强为零（类似于等量同种电荷的情况）。
错误地认为等大反向电流连线中点O’的磁感应强度为零（类似于等大同向电流的情况）。
正确理解：电场：等量异种电荷在O点，两个场强方向相同，叠加加强，故不为零。
磁场：等大反向电流在O‘点，根据右手定则，两根导线产生的磁场方向相同（均垂直纸面向里），叠加加强，故不为零（错误选项C）。
4、右手定则应用不熟练，矢量合成出错
易错表现：在判断c、d点磁场时，仅凭感觉猜测方向，没有严格对每根导线产生的磁场进行分解和合成。
正确方法：严格按照右手螺旋定则判断每根导线在目标点产生的磁场方向，然后进行矢量加法运算。通过分析会发现，在c、d两点，水平方向的磁场分量相互抵消，只留下方向相同的垂直分量。
11．【答案】B
【知识点】磁感应强度；安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为，则通电直导线M在P点的磁感应强度大小为，设电流方向从左向右，根据安培定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里；同理通电直导线N在P点的磁感应强度大小为，设电流方向向后，根据安培定则可知，磁感应强度方向向右；根据平行四边形定则可知，P点处的磁感应强度大小为，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】解题步骤与易错点分析
1、步骤 1：确定 P 点到每根导线的距离
两导线垂直且间距为 ，P 点在它们公垂线的中点。因此，P 点到 每根导线 的垂直距离都是
易错点：误以为 P 点到两导线的距离不同。必须理解“公垂线的中点”意味着 P 点到两条异面直线的垂直距离相等。
2、步骤 2：计算各导线在 P 点产生的磁场大小
由于电流 I 相同，距离 x 相同，比例系数 k 相同，所以 。
易错点：在代入距离 时计算错误，忘记在分母上。
3、步骤 3：用安培定则判断各磁场方向
导线 M（假设水平放置，电流从左向右）：根据安培定则，在 P 点（在导线 M 的上方），磁场方向垂直纸面向里，导线 N（假设竖直放置，电流方向向后）：根据安培定则，在 P 点（在导线 N 的右侧），磁场方向水平向右。
关键点：这两根导线是空间垂直的，它们产生的磁场在 P 点也是空间垂直的（一个沿 x 轴，一个沿 z 轴）。
巨大易错点：将三维空间问题简化为二维平面问题，错误地认为两个磁场方向在同一个平面内并且夹角为 45°、135° 等。没有正确建立三维坐标系，方向判断混乱。
4、步骤 4：矢量合成
两个分磁场 BM 和 BN 大小相等，方向互相垂直。
合磁场大小
易错点：忘记矢量合成，直接将两个大小相加 ，从而错选 D。
12．【答案】1.49；0.45；小于；kS；没有
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I（r＋R0），则题图乙中的图像与纵轴交点的坐标表示电动势，故E＝1.49 V，图像斜率的绝对值大小表示r＋R0，则r＋R0＝Ω＝1.45 Ω
解得r＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω
（2）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示
由图象可知，电动势测量值小于真实值；
（3）欧姆定律可知，电阻，则可知，解得ρ＝kS
若考虑电表内阻，图像的斜率不变，所以电表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】高频易错点
1、U-I 图线对应的函数关系与斜率含义弄错
易错点：看到 U-I 图线就认为斜率是内阻r。
正确理解：必须根据电路写出 U 与 I 的关系式。本题中 ，所以斜率绝对值是 ，不是单纯的 。计算内阻时要 减去R0 。
2、系统误差分析中，真实图线与测量图线的关系混淆
易错点：误记电流表外接法对电动势的影响方向（记成“大于”）。不会通过“短路点相同”来推理。
记忆技巧：电流表外接法（本题情况）：由于电压表分流，电流测量值偏小。在 U-I 图上，测量图线在真实图线 下方（除短路点外）→ E测 < E真。
电流表内接法：由于电流表分压，电压测量值偏小。测量图线在真实图线 下方（除断路点外）→ E测 = E真，r测 > r真。
3、推导 IU -x 关系时，混淆电路结构
易错点：误以为 就是 PN 段电阻 ，忽略了定值电阻 的存在。
正确理解：电压表测量的是 和 的 总电压，所以 。这才是线性关系的来源。
13．【答案】0.6；；A；C；11.5；2.5
【知识点】表头的改装；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为
若读得电阻箱阻值为，则量程为的电压表内阻为
（2）电压表的量程为3V，要改装成15V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为千欧级别，故电阻箱应选A；
在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选C；
（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=2.3V，则电源的电动势为E=2.3×5=11.5V
内阻为
【分析】易错点：
1、电压表半偏法测内阻的电路与条件
本题是 串联分压式半偏法，前提是 电源内阻忽略 且 调节滑动变阻器使总电压保持不变。
若电源内阻不可忽略或总电压变化，会带来误差，但本题是理想情况。
2、改装后电压表读数与真实电压关系
易错：直接用表示数当成路端电压代入计算 和 。
正确：改装后电压表量程扩大 5 倍，所以 真实电压 = 5 × 表示数。
3、U-I 图线处理
纵轴截距 对应 ，此时 。横轴截距为短路电流 （此时路端电压真实值为 0，表示数也为 0）。内阻 。
4、器材选择的理由
电阻箱：必须能调到所需阻值（几十千欧），因此选 A 而非 B。
滑动变阻器：分压接法选小阻值，选 C 而非 D。

14．【答案】（1）解：若R1断路，电流表读数将变为零，与题设条件不符；若R3断路，电压表读数将变为零，与题设条件不符；
故R2发生了断路。
（2）解：R2发生断路时，电压表测量R1两端的电压，则
由闭合电路的欧姆定律
即
电路未断开时
解得R2=8Ω
由闭合电路的欧姆定律
即
联立解得E=4V
【知识点】电路故障分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1、电路故障分析
目标：根据电表示数变化，判断哪个电阻断路。
方法：假设法。逐一假设某个电阻断路，推理电流表、电压表示数变化，看是否与题目数据相符。
2、电路结构分析
必须准确判断断路前和断路后的电路连接方式变化。
本题关键：电流表在干路还是支路？从答案反推，电流表在干路，测量的是总电流。
3、串并联电路计算
断路前：R2 与 R3 并联，再与 R1 串联。
断路后 (R2断)：R1 与 R3 串联。
4、闭合电路欧姆定律的应用
公式：
需要对断路前和断路后两个状态分别列出方程，联立求解 E 和 r。
（1）若R1断路，电流表读数将变为零，与题设条件不符；若R3断路，电压表读数将变为零，与题设条件不符；故R2发生了断路。
（2）R2发生断路时，电压表测量R1两端的电压，则
由闭合电路的欧姆定律
即
电路未断开时
解得R2=8Ω
由闭合电路的欧姆定律
即
联立解得E=4V
15．【答案】解：（1）当开关闭合、断开稳定时，由闭合电路欧姆定律得
电容器两端的电压即为电阻两端电压，则
电容器所带电荷量为
（2）开关从断开状态到闭合状态达到稳定时，电阻和并联，其总阻值为
由闭合电路欧姆定律得
此时电容器两端电压即为路端电压，则有
电容器所带电荷量为
则流过的总电荷量
（3）开关闭合，两极板间电场强度为
由运动学公式可得，
解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】1. 含电容直流电路
稳定时电容器相当于断路，其电压等于与之并联的电阻电压。
计算电压时注意电路结构变化。
2. 电容器电荷变化量
开关状态改变 电容器电压可能变化 充电或放电。
流过某个电阻的总电荷量 = |ΔQ|，方向根据充电放电判断。
易错：误把电流对时间积分来算，但这里稳态变化，直接 即可。
3. 带电粒子在电场中偏转
分清板间电压、场强、加速度。
明确粒子入射位置（中心处 竖直位移 = 半个间距才能从下极板飞出）。
水平匀速、竖直匀加速分别列式，时间联系两个方向。
易错：竖直位移取错（从中心到边缘是 ，不是 ）。
4. 单位与数量级
电容单位 F 与 μF 转换（）。
注意粒子质量、电荷量单位，加速度计算时数量级易错。
16．【答案】（1）解：每个光子的能量为
其中
解得
（2）解：太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则
可得
所以t秒辐射光子的总能量
太阳辐射硬X射线的总功率
【知识点】能量子与量子化现象；光子及其动量
【解析】【分析】一、核心考点
1、光子能量公式：，这是光量子理论的基本公式，必须熟练掌握。
2、球面辐射模型
太阳各向同性辐射 → 光子均匀分布在半径为 的球面上。
球面积公式 。探测仪接收面积 S 占球面的比例 。
3、功率与光子数的关系
，总光子数/秒 = 探测仪接收光子数/秒 ÷ 接收面积所占比例。
二、高频易错点
1、混淆波长与频率
题目给波长λ，但光子能量公式 中ν 是频率。必须用 转换成 。
易错：写成 或 等错误形式。
2、球面辐射模型比例关系搞反
错误写法： 导致 。
正确理解：接收比例 = → 。
记忆技巧：接收到的（N）比上总的（n）等于接收面积（S）比上总面积（4πR2）。
3、单位时间处理不当
题目中 是“每秒接收光子数”，所以直接求出的 也是“每秒总辐射光子数”，不需要再除以时间。易错：有的学生可能会乘以 1 秒，虽然结果一样，但逻辑上多此一举。
4、总功率公式遗漏常数
忘记 ，只写 。这是球面几何的基本结果，必须保留 。
（1）每个光子的能量为
其中
解得
（2）太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则
可得
所以t秒辐射光子的总能量
太阳辐射硬X射线的总功率
1 / 1江苏省常州市金坛区第一中学2025-2026学年高二上学期9月教学质量检测物理试题
1．（2025高二上·金坛月考）锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　）
A．电池处于充电状态
B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev
C．“毫安·时”（）是电池储存能量的单位
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】AD．电池放电时，从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，故A错误，D正确；
B．根据公式，可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7ev，故B错误；
C．根据可知，“毫安·时”（）是电量的单位，故C错误。
故选D。
【分析】解题策略
1、先根据 Li+ 移动方向判断充放电（若题中图文矛盾，按图或常见错误设定来适应答案）。
2、注意“消耗电能”与“消耗化学能”的适用情形。
3、静电力做功的正负：看正电荷移动方向与电场方向夹角，
同向：静电力做正功，反向：静电力做负功
4、单位判断：mAh 是电量，能量还要乘电压。
2．（2025高二上·金坛月考）下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中
D．焦耳热适用于任何电路
【答案】B,D
【知识点】焦耳定律；电功率和电功
【解析】【解答】A． 电功率 越大，表示电流做功越快，这是正确的。但产生的焦耳热 还取决于时间 （），如果时间很短，热量不一定多，故A错误；
B．是电功的定义式，适用于任何电路；而是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路），故B正确；
C． 在非纯电阻电路（如电动机），总功率 ，发热功率 ，还有机械功率等，因此 ，即 （欧姆定律不成立），故C错误；
D．焦耳热是焦耳定律的表达式，适用于任何电路中焦耳热的计算，故D正确。
故选BD。
【分析】1、电功与电功率的定义式和适用范围
是电功的定义式，任何电路都适用（总电能消耗）。 是电功率的定义式，任何电路适用。
2、焦耳定律
对任何电路计算发热量都成立。
在纯电阻电路，；在非纯电阻电路，。
3、欧姆定律的适用范围
只适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路，。
4、区分“电功”与“焦耳热”
在非纯电阻电路中，电功 一部分转化为热 ，一部分转化为其他形式的能（如机械能）。
3．（2025高二上·金坛月考）如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，则此电路中允许消耗的最大功率为（　　）
A．14W B．15W C．18W D．24W
【答案】B
【知识点】电功率和电功；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由电功率公式P = I2R，可知允许通过R1、R2、R3的最大电流为，，由于电阻R2、R3的阻值相同，并联电路电压相同，则通过两电阻的电流相等，两电阻消耗的实际功率相同，因此并联电路应该先确保电阻R3的安全，由分析可知
表明若使电阻R3的功率达到额定功率，则电阻R3安全，但电阻R1将被烧毁，因此为确保安全，当电阻R1的功率达到额定功率时，此电路中允许消耗的最大功率，则干路中允许通过的最大电流为，根据串并联电路电阻的特点可知，电路的总电阻为，所以此电路中允许消耗的最大功率为
，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、串并联电路的电流分配
串联部分电流相等，并联部分电压相等、电流按电阻反比分配（本题中电阻相等，故并联支路电流相等）。
2、功率与电流关系
在纯电阻电路中，对每个电阻用 或 分析，注意电流是各自电阻的电流。
3、功率限制的相互制约
各元件允许的最大功率不同，必须保证每个元件都不超过其额定功率。
需要找到整个电路的“瓶颈”元件——这里 的额定功率最小，但由于 电流更大，实际限制可能来自 。
4、系统分析法
先写出各电阻功率与干路电流的关系，再检查若让某个电阻达到最大功率时，其他电阻是否过载。
本题中，若按 满功率算， 会过载；所以只能按 满功率算，此时 安全。
二、易错点
1、误以为最小功率的元件（R3 ）先达到最大功率
因为 电流是 电流的 2 倍，且 ，所以 的功率总是 的 4 倍。若 达 4 W，需承受 16 W，超过 10 W，不可行。
2、忽略电流分配比例
错误认为 、可独立达到各自最大功率，实际上它们电流相同，功率必须相等。
3、计算总功率时误用电压或电流公式混淆
例如错误地用 直接算，但 未知且各电阻电压分配受限制，必须按各电阻实际功率相加。
4、未检查所有元件的功率是否安全
只考虑 、 而忘记 ，但本题中 与 功率相同，自动满足。
4．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电动势E、内阻r的电源与定值电阻R、电容器C（电容较大，原来不带电）构成闭合回路。当电键S闭合后的一段时间内，Uab、Ubc、Ucd、Uad随时间t变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】根据题意，电键S闭合后的一段时间内，电容器一开始处于充电状态，最终达到稳定，可知，电容器的电荷量先增大最终稳定不变，根据可知，电容器极板电压的先增大，后保持不变，设电路中电流为，则有，电路电流逐渐减小，最终电流变为零。
A．根据闭合电路欧姆定律可得可知，随着电路中电流逐渐减小，路端电压逐渐增大，最终等于电动势，故A正确；
B．根据欧姆定律可得可知，随着电路中电流逐渐减小，定值电阻两端的电压逐渐减小，最终为零，故B错误；
C．由图可知，等于电容器极板间电压，可知，逐渐增大，最终等于电动势，故C错误；
D．由图可知，由于间为一条导线，则有一直为零，故D错误。
故选A。
【分析】电容器在直流电路中的充电过程：
开关闭合瞬间，电容器视为短路（电压为零）。
充电过程中，电容器电荷量 Q 从零增加，电压 U= Q/C 随之增大。充电完成后，电容器视为断路，电流为零。
解题的关键在于：
1、识别这是一个RC充电电路，电流会衰减到零。
2、掌握电容器“短路→断路”的模型转变。
3、能动态分析电路中电流和各部分电压的变化趋势，特别是它们的初始值和终值。
4、理解路端电压 Uad 随电流减小而增大这一反直觉的结论。
5．（2025高二上·金坛月考）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1
【答案】A
【知识点】磁通量
【解析】【解答】对线圈a：半径也是r，与磁场区域一样大，所以磁场完全穿过它的整个面积。，对线圈b：半径是2r，面积 ，但磁场只在其中半径r 的圆形区域有，所以有效面积仍是 。 ，比值，故A正确；BCD错误．
【分析】一、核心考点：
磁通量的定义： ，其中 指磁场垂直穿过且磁场存在的面积。
磁场区域与线圈边界可能不同，必须找两者的重叠区域（本题是磁场完全在b 线圈内部）。
二、易错点：
误以为磁通量与线圈面积成正比：如果只记 ，而忽略S 必须是“磁场存在的区域”，就会错算成 。
注意方向：本题是匀强磁场且垂直穿过，不涉及倾斜角度问题，所以只需看面积重叠部分。
6．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电路中的电源，内阻不计，a、b、c、d为电路中的四个接触点，闭合开关S后，左右滑动滑动变阻器滑片，电路中的电流表没有示数，电路中两个灯泡和都不亮，用多用电表的电压挡检查电路时，测得，，，，整个电路中只有一个故障，则故障原因可能是（　　）
A．灯泡短路 B．滑动变阻器R断路
C．灯泡断路 D．电流表短路
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电路中灯泡不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断路的位置电压为零， 已知 ，且 ，说明 c 与 d 之间是通的，d 与 a 之间也是通的（因为 是因为 b-c 间断路，不是 a-d 间直接断），说明灯泡断路。故ABD错误，C正确。
故C正确。
【分析】1、故障类型的初步判断
现象：电流表无示数 + 两灯都不亮。
初步结论：通常是断路（若是局部短路，则另一支路可能仍工作，且电流表通常有示数）。
2、电压表检测断路位置的原理
电压表内阻很大，当它并联在断路元件两端时，电压表与电源可构成闭合回路（通过电压表内部），显示（接近）电源电压。
电压表并联在通路元件两端时，示数为 0（因为无电流流过被测部分，无电势差）。
3、等电势点的判断
在断路情况下，电路中无电流。无电流时，导线以及通路元件上无电压降，因此同一根导线上的点电势相等，通路元件两端电势相等。
4、断路点的精确定位
关键测量数据： → b、c 之间有断路。 → a、b 间无断路（且为等电势）。→ c、d 间无断路（且为等电势）。 → a、d 之间整体存在断路（与 一致，因为 b-c 断开）。结论：断路发生在 b、c 之间的元件上。
7．（2025高二上·金坛月考）某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】每个光子的能量为
设每秒激光器发出的光子数是n，则
联立可得
故答案为：A。
【分析】已知每个光子的能量；利用总的光子能量结合发光的功率可以求出光子的能量子数。
8．（2025高二上·金坛月考）如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电压表、电流表的示数变化量分别为和，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数增大 B．带电质点向上运动
C．电源的效率变高 D．不变
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】A．滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，接入电路的阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，路端电压减小，由于通过的电流增大，两端电压增大，则并联部分的电压减小，即电压表读数减小，故A错误；
B．平行金属板间电压减小，根据可知，平行金属板间的场强减小，带电质点P受到的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误；
C．电源的效率为，由于路端电压减小，所以电源的效率变低，故C错误；
D．电流表示数即干路电流为I，电压表示数为U，由闭合电路欧姆定律得
则有，可知不变，故D正确。
故选D。
【分析】1、闭合电路动态分析
基本方法：“局部 → 整体 → 局部”。关键公式：I = E / (R外 + r)，U路端 = E - Ir。
滑动变阻器阻值变化如何影响外电路总电阻，进而影响干路电流和路端电压。
2、串并联电路电压分配
分析电路中各部分电压的增减关系。本题中，干路电流增大导致固定电阻 R2 的电压 增大，从而使得并联部分电压 (U路端 ) 减小。这是判断电压表读数变化的核心环节。
3、平行板电容器中的电场
公式：E = U / d（d 为板间距）。电容器两极板电压 U 的变化直接决定内部匀强电场的场强 E 的变化。
4、带电粒子在电场中的受力与运动
电场力 F = qE，通过分析电场力的变化来判断带电粒子的运动状态。本题中质点原静止，说明 qE = mg。当 E 减小时，电场力小于重力，质点向下运动。
5、电源效率
公式：。
效率只与路端电压和电动势的比值有关。路端电压减小，效率必然降低。
9．（2025高二上·金坛月考）小明设计了一种酒精测试仪的电路，其电路如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值RQ随被测酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S，检测时，当人呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数越大，此时（　　）
A．Q的电阻RQ越大
B．电路消耗的总功率越小
C．电压表与电流表的示数乘积变大
D．电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】B．由题图知，定值电阻与气敏元件串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，当人呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数越大，由欧姆定律知， P总 =UI，不变， 变大 → 变大，故B错误；
A． 电压表示数 ， 变大 → 电流 变大（因为 不变）。
总电阻 ，电源电压 U 不变， ，I 变大 → 变小 → 变小。 故A错误；
C．根据P=UI，因定值电阻的电压变大，电路的电流变大，故电压表与电流表的示数乘积变大，故C正确；
D．由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即定值电阻大小，比值不变，故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点总结
1、串联电路动态分析
一个电阻变小 → 总电阻变小 → 电流变大 → 固定电阻两端电压变大 → 另一个电阻两端电压变小。
2、气敏电阻类型识别
本题是酒精浓度↑ → ↓（属于低酒精浓度时电阻大，高浓度时电阻小的类型，常见于酒精、可燃气体传感器）。
3、功率分析
总功率看 （恒压源）。某个定值电阻的功率用 或 判断。
3、电压表与电流表示数之比
必须明确该比值是 所测元件的电阻，本题电压表测 ，所以比值是 ，不变。
二、常见错误
选 A：错误认为电压表示数变大是因为 变大（实际上 变大时电流减小， 两端电压会减小）。
选 B：错误认为总电阻变大或功率减小。
选 D：错误认为电压表与电流表示数之比是 或总电阻，误以为会变小。
10．（2025高二上·金坛月考）如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的中垂线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且c、d到点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的电场强度为零
B．a、b处的电场强度相同
C．点处的磁感应强度为零
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相反。
【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A． 正、负点电荷在 O 点产生的电场强度方向相同（均向右），叠加后不为零，因此 O 点场强不为零，故A错误；
B． a、b 两点相对于等量异种电荷连线及中垂线位置对称，因此电场强度大小相等、方向相同（均指向负电荷或由正电荷指向外） ，故B正确；
C． 两根通电直导线在 O 点产生的磁感应强度方向相同（均垂直纸面向里），叠加后不为零，故C错误；
D．根据右手定则，导线M在c点的磁场方向斜向右下方，导线N在c点的磁场方向斜向左下方，两磁场的磁感应强度大小相等，则c点的磁场方向向下；同理可知导线M在d点的磁场方向斜向左下方，导线N在d点的磁场方向斜向右下方，两磁场的磁感应强度大小相等，则d点的磁场方向向下，即c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D错误。
故选B。
【分析】高频易错点
1、混淆“电场强度为零”和“电势为零”的条件
易错表现：认为等量异种电荷中垂线是零势面，所以O点场强也为零（错误选项A）。
正确理解：电势是标量，场强是矢量。中垂线上各点电势代数和为零，但场强是矢量叠加，方向一致，故不为零。
2、混淆“电场/磁场的对称性”，误判方向关系
易错表现：认为a和b点关于O点对称，所以场强“相反”（实际上大小和方向都相同）。
认为c和d点关于O‘点对称，所以磁感应强度方向“相反”（错误选项D）。
正确理解：对于等量异种电荷，其中垂线是轴对称图形，a和b是镜像对称点，场强方向均平行于连线，因此方向相同。
对于等大反向电流，其中垂线也是轴对称图形，c和d也是镜像对称点。每一根导线在c、d两点产生的磁场方向呈对称分布，但矢量叠加后，合磁场方向都沿着中垂线方向（向下或向上），因此方向相同。
3、误判连线中点处的场强/磁场
易错表现：错误地认为等量异种电荷连线中点O的场强为零（类似于等量同种电荷的情况）。
错误地认为等大反向电流连线中点O’的磁感应强度为零（类似于等大同向电流的情况）。
正确理解：电场：等量异种电荷在O点，两个场强方向相同，叠加加强，故不为零。
磁场：等大反向电流在O‘点，根据右手定则，两根导线产生的磁场方向相同（均垂直纸面向里），叠加加强，故不为零（错误选项C）。
4、右手定则应用不熟练，矢量合成出错
易错表现：在判断c、d点磁场时，仅凭感觉猜测方向，没有严格对每根导线产生的磁场进行分解和合成。
正确方法：严格按照右手螺旋定则判断每根导线在目标点产生的磁场方向，然后进行矢量加法运算。通过分析会发现，在c、d两点，水平方向的磁场分量相互抵消，只留下方向相同的垂直分量。
11．（2025高二上·金坛月考）已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为B= （其中K为比例系数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离）。现有两根无限长通电直导线M和N互相垂直，间距为d，电流都为I，点P在两导线公垂线的中点上，如图所示，则P点处的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁感应强度；安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为，则通电直导线M在P点的磁感应强度大小为，设电流方向从左向右，根据安培定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里；同理通电直导线N在P点的磁感应强度大小为，设电流方向向后，根据安培定则可知，磁感应强度方向向右；根据平行四边形定则可知，P点处的磁感应强度大小为，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】解题步骤与易错点分析
1、步骤 1：确定 P 点到每根导线的距离
两导线垂直且间距为 ，P 点在它们公垂线的中点。因此，P 点到 每根导线 的垂直距离都是
易错点：误以为 P 点到两导线的距离不同。必须理解“公垂线的中点”意味着 P 点到两条异面直线的垂直距离相等。
2、步骤 2：计算各导线在 P 点产生的磁场大小
由于电流 I 相同，距离 x 相同，比例系数 k 相同，所以 。
易错点：在代入距离 时计算错误，忘记在分母上。
3、步骤 3：用安培定则判断各磁场方向
导线 M（假设水平放置，电流从左向右）：根据安培定则，在 P 点（在导线 M 的上方），磁场方向垂直纸面向里，导线 N（假设竖直放置，电流方向向后）：根据安培定则，在 P 点（在导线 N 的右侧），磁场方向水平向右。
关键点：这两根导线是空间垂直的，它们产生的磁场在 P 点也是空间垂直的（一个沿 x 轴，一个沿 z 轴）。
巨大易错点：将三维空间问题简化为二维平面问题，错误地认为两个磁场方向在同一个平面内并且夹角为 45°、135° 等。没有正确建立三维坐标系，方向判断混乱。
4、步骤 4：矢量合成
两个分磁场 BM 和 BN 大小相等，方向互相垂直。
合磁场大小
易错点：忘记矢量合成，直接将两个大小相加 ，从而错选 D。
12．（2025高二上·金坛月考）某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U I图线如图乙所示。
（1）由图乙求得电池的电动势E＝　 　V，内阻r＝　 　Ω。
（2）实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值　 　其真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝　 　，电表内阻对电阻率的测量　 　（选填“有”或“没有”）影响。
【答案】1.49；0.45；小于；kS；没有
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I（r＋R0），则题图乙中的图像与纵轴交点的坐标表示电动势，故E＝1.49 V，图像斜率的绝对值大小表示r＋R0，则r＋R0＝Ω＝1.45 Ω
解得r＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω
（2）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示
由图象可知，电动势测量值小于真实值；
（3）欧姆定律可知，电阻，则可知，解得ρ＝kS
若考虑电表内阻，图像的斜率不变，所以电表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】高频易错点
1、U-I 图线对应的函数关系与斜率含义弄错
易错点：看到 U-I 图线就认为斜率是内阻r。
正确理解：必须根据电路写出 U 与 I 的关系式。本题中 ，所以斜率绝对值是 ，不是单纯的 。计算内阻时要 减去R0 。
2、系统误差分析中，真实图线与测量图线的关系混淆
易错点：误记电流表外接法对电动势的影响方向（记成“大于”）。不会通过“短路点相同”来推理。
记忆技巧：电流表外接法（本题情况）：由于电压表分流，电流测量值偏小。在 U-I 图上，测量图线在真实图线 下方（除短路点外）→ E测 < E真。
电流表内接法：由于电流表分压，电压测量值偏小。测量图线在真实图线 下方（除断路点外）→ E测 = E真，r测 > r真。
3、推导 IU -x 关系时，混淆电路结构
易错点：误以为 就是 PN 段电阻 ，忽略了定值电阻 的存在。
正确理解：电压表测量的是 和 的 总电压，所以 。这才是线性关系的来源。
13．（2025高二上·金坛月考）电动自行车采用充电电池供电提供动力。已知这个电池的电动势约为，内阻小于。
（1）由于直流电压表量程只有，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为的电压表。利用如图甲所示的电路，先把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零。闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为。然后把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为　 　，不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，电压表与电阻箱组合即构成量程为的新电压表。若读得电阻箱阻值为，则量程为的电压表内阻为　 　。
（2）实验室提供：
电阻箱（阻值范围）
电阻箱（阻值范围）
滑动变阻器（阻值为，额定电流）
滑动变阻器（阻值为，额定电流）
在图乙所示电路中电阻箱应选　 　，滑动变阻器应选　 　。
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势和内阻，实验电路如图乙所示，通过观察表盘读数，得到多组电压和电流的值，并作出图线如图丙所示，可知电池的电动势为　 　，内阻为　 　。
【答案】0.6；；A；C；11.5；2.5
【知识点】表头的改装；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为
若读得电阻箱阻值为，则量程为的电压表内阻为
（2）电压表的量程为3V，要改装成15V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为千欧级别，故电阻箱应选A；
在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选C；
（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=2.3V，则电源的电动势为E=2.3×5=11.5V
内阻为
【分析】易错点：
1、电压表半偏法测内阻的电路与条件
本题是 串联分压式半偏法，前提是 电源内阻忽略 且 调节滑动变阻器使总电压保持不变。
若电源内阻不可忽略或总电压变化，会带来误差，但本题是理想情况。
2、改装后电压表读数与真实电压关系
易错：直接用表示数当成路端电压代入计算 和 。
正确：改装后电压表量程扩大 5 倍，所以 真实电压 = 5 × 表示数。
3、U-I 图线处理
纵轴截距 对应 ，此时 。横轴截距为短路电流 （此时路端电压真实值为 0，表示数也为 0）。内阻 。
4、器材选择的理由
电阻箱：必须能调到所需阻值（几十千欧），因此选 A 而非 B。
滑动变阻器：分压接法选小阻值，选 C 而非 D。

14．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电流表读数为0.75 A，电压表读数为2 V，R3＝4 Ω。若某个电阻发生断路，将使电流表读数变为0.8 A，电压表读数变为3.2 V（电流表、电压表均为理想电表）。
（1）则发生断路的电阻是哪一只？
（2）求电动势E和电阻R2。
【答案】（1）解：若R1断路，电流表读数将变为零，与题设条件不符；若R3断路，电压表读数将变为零，与题设条件不符；
故R2发生了断路。
（2）解：R2发生断路时，电压表测量R1两端的电压，则
由闭合电路的欧姆定律
即
电路未断开时
解得R2=8Ω
由闭合电路的欧姆定律
即
联立解得E=4V
【知识点】电路故障分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1、电路故障分析
目标：根据电表示数变化，判断哪个电阻断路。
方法：假设法。逐一假设某个电阻断路，推理电流表、电压表示数变化，看是否与题目数据相符。
2、电路结构分析
必须准确判断断路前和断路后的电路连接方式变化。
本题关键：电流表在干路还是支路？从答案反推，电流表在干路，测量的是总电流。
3、串并联电路计算
断路前：R2 与 R3 并联，再与 R1 串联。
断路后 (R2断)：R1 与 R3 串联。
4、闭合电路欧姆定律的应用
公式：
需要对断路前和断路后两个状态分别列出方程，联立求解 E 和 r。
（1）若R1断路，电流表读数将变为零，与题设条件不符；若R3断路，电压表读数将变为零，与题设条件不符；故R2发生了断路。
（2）R2发生断路时，电压表测量R1两端的电压，则
由闭合电路的欧姆定律
即
电路未断开时
解得R2=8Ω
由闭合电路的欧姆定律
即
联立解得E=4V
15．（2025高二上·金坛月考）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，C为水平放置的平行板电容器，两极板间距，极板长为，其电容，则：
（1）若开关闭合、断开稳定时，求电容器两端的电压及电容器所带电荷量Q；
（2）若开关从断开状态到闭合状态达到稳定时，求流过的总电荷量；
（3）若开关闭合，现有一个带正电粒子从极板左侧中央位置以速度平行于极板进入，恰好能从下极板边缘飞出电场，已知粒子带电量、质量。求带电粒子进入极板时的初速度。（不计任何阻力和粒子重力）
【答案】解：（1）当开关闭合、断开稳定时，由闭合电路欧姆定律得
电容器两端的电压即为电阻两端电压，则
电容器所带电荷量为
（2）开关从断开状态到闭合状态达到稳定时，电阻和并联，其总阻值为
由闭合电路欧姆定律得
此时电容器两端电压即为路端电压，则有
电容器所带电荷量为
则流过的总电荷量
（3）开关闭合，两极板间电场强度为
由运动学公式可得，
解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】1. 含电容直流电路
稳定时电容器相当于断路，其电压等于与之并联的电阻电压。
计算电压时注意电路结构变化。
2. 电容器电荷变化量
开关状态改变 电容器电压可能变化 充电或放电。
流过某个电阻的总电荷量 = |ΔQ|，方向根据充电放电判断。
易错：误把电流对时间积分来算，但这里稳态变化，直接 即可。
3. 带电粒子在电场中偏转
分清板间电压、场强、加速度。
明确粒子入射位置（中心处 竖直位移 = 半个间距才能从下极板飞出）。
水平匀速、竖直匀加速分别列式，时间联系两个方向。
易错：竖直位移取错（从中心到边缘是 ，不是 ）。
4. 单位与数量级
电容单位 F 与 μF 转换（）。
注意粒子质量、电荷量单位，加速度计算时数量级易错。
16．（2025高二上·金坛月考）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
（1）每个光子的能量E；
（2）太阳辐射硬X射线的总功率P。
【答案】（1）解：每个光子的能量为
其中
解得
（2）解：太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则
可得
所以t秒辐射光子的总能量
太阳辐射硬X射线的总功率
【知识点】能量子与量子化现象；光子及其动量
【解析】【分析】一、核心考点
1、光子能量公式：，这是光量子理论的基本公式，必须熟练掌握。
2、球面辐射模型
太阳各向同性辐射 → 光子均匀分布在半径为 的球面上。
球面积公式 。探测仪接收面积 S 占球面的比例 。
3、功率与光子数的关系
，总光子数/秒 = 探测仪接收光子数/秒 ÷ 接收面积所占比例。
二、高频易错点
1、混淆波长与频率
题目给波长λ，但光子能量公式 中ν 是频率。必须用 转换成 。
易错：写成 或 等错误形式。
2、球面辐射模型比例关系搞反
错误写法： 导致 。
正确理解：接收比例 = → 。
记忆技巧：接收到的（N）比上总的（n）等于接收面积（S）比上总面积（4πR2）。
3、单位时间处理不当
题目中 是“每秒接收光子数”，所以直接求出的 也是“每秒总辐射光子数”，不需要再除以时间。易错：有的学生可能会乘以 1 秒，虽然结果一样，但逻辑上多此一举。
4、总功率公式遗漏常数
忘记 ，只写 。这是球面几何的基本结果，必须保留 。
（1）每个光子的能量为
其中
解得
（2）太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则
可得
所以t秒辐射光子的总能量
太阳辐射硬X射线的总功率
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