精品解析：河南省南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二上学期阶段性拔尖考试(二)物理试题

方城一高2025年秋期高二阶段性拔尖考试（二）物理学科 考试范围：人教版必修三第九章至第十一章 考试时间：75分钟 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球，则关于验电器金属小球和金属箔，下列说法正确的是（　　） A. 和都带正电 B. 和都带负电 C. 带负电，带正电 D. 带正电，带负电 2. 如图，真空中有两个电荷量均为的点电荷，分别固定在正三角形的顶点B、C．M为三角形的中心，沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为．已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0，静电力常量的k．顶点A处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上，N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是（ ） A. M点的电势比P点的低 B. M点的电场强度比N点的小 C. 负电荷从M点运动到P点，速度增大 D. 负电荷从M点运动到P点，电场力做负功 5. 如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板左边缘射入，并沿直线从上极板右边缘射出，油滴质量为m，带电荷量为q，现仅将上极板上移少许，其他条件保持不变，重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A. 上移后油滴的运动轨迹是曲线 B. 上移后电场强度大小小于，方向竖直向上 C. 上移后下极板和上极板之间的电势差为 D. 上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了 6. 电荷量为和的两个点电荷分别固定于x轴上O、P两点，规定无穷远处电势为零，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示。其中，试探电荷在B、C两点处的电势能均为零，且，在CF段中，E处电势能最大，则（　　） A. B. B点电场强度方向一定沿x轴正方向 C. 若将一正试探电荷从D点静止释放，一定能到达F点 D. 若将一正试探电荷从C点移动到F点，电场力先做负功后做正功 7. 如图所示，绝缘光滑轨道ABCD竖直放在与水平方向成θ = 45°的匀强电场中，其中BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆相切，现把一质量为m、电荷量为+q的小球（大小忽略不计），放在水平面上A点由静止开始释放，恰好能沿ABCD轨道通过半圆轨道最高点D，且落地时恰好落在B点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 起点A距B点的距离为2R C. 过D点的速度为 D. AB两点的电势差为 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 8. 如图，在轴上放置四个点电荷和位于点两侧，位于点两侧。点在轴上，且。取无穷远处电势为零，电荷位置与电荷量满足一定关系，使得以点为球心、以为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是（　　） A. 两点电场强度的方向一定沿轴正方向 B. 若在点放一正点电荷，则两点的电势一定升高 C. 试探电荷沿轴运动过程中，若静电力始终不做功，则它受到的静电力始终为零 D. 试探电荷沿轴运动过程中，若静电力始终不做功，则点的电场强度一定为零 9. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电势相同 C. 负电荷在点电势能比在点时要小 D. 负电荷在点电势能比在点时要大 10. 如图所示，质量、带电量的小球（视为质点）与长的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在O点，整个系统处在与竖直方向夹角为、场强大小的匀强电场中。AB为水平直径，CD为竖直直径，EF直径过O点且与CD夹角为。当小球绕O点在竖直平面内做圆周运动时，取，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到D点时，动能最小 B. 小球运动到A点时，动能最小 C. 小球从A点运动到B点时，动能增加了 D. 小球从F点运动到E点时，机械能增加了 三、非选择题（本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 某同学将内阻、满偏电流的毫安表改装成一个量程为3V的电压表，改装完成后进行电压测量时，毫安表指针位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 改装时应在毫安表上串联一个580Ω的电阻 B. 改装时应在毫安表上并联一个580Ω的电阻 C. 图中表示测量的电压为3.0V D. 图中表示测量的电压为0.06V 12. 某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材： A.电压表（量程0~3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω） E.变阻器R1（0~10Ω，0.6A） F.变阻器R2（0~200Ω，0.1A） G.电池组E（电压为3V） H.待测金属丝（阻值约为5Ω） I.开关S，导线若干，米尺，螺旋测微器等 （1）为减小实验误差，电压表应选用___________；电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________（填代号）。 （2）甲、乙两位同学分别画出了两个电路图，如图甲、乙所示。本实验选用___________（选填“甲”或“乙”）图比较合适。 （3）实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，使用时发现所用螺旋测微器存在零误差。测微螺杆与测砧直接接触时读数如图丙所示，测量金属丝直径时如图丁所示，则金属丝的直径d=___________mm； （4）如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率ρ=___________。 13. 如图所示，A、B两端接直流稳压电源，U=70V，R0=40Ω，C=30μF，滑动变阻器总电阻R=60Ω，求： （1）当滑片处于滑动变阻器中点时，电路中的等效电阻； （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，C、D两端的电压； （3）电容器C所带的电荷量。 14. 如图所示，在倾角为θ的绝缘斜面上，有相距为L的A、B两点，分别固定着两个带电量均为Q的正点电荷。O为AB连线的中点，a、b是AB连线上两点，其中。一质量为m、电荷量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能从a点出发，沿AB直线向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为，第一次到达b点时的动能恰好为零，已知静电力常量为．求：（重力加速度为g） （1）两个带电量均为Q的正点电荷在a点处的合场强大小和方向； （2）小滑块由a点向b点运动的过程中受到的滑动摩擦力大小； （3）aO两点间的电势差． 15. 如图所示，一束电子流经的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，两极板间所加电压如右图，电压最大值为，两极板间距，板长，平行板的右边缘与屏的距离。（电子流飞行速度极快，忽略其在电场中飞行过程中的电压变化） （1）若电子在时刻进入电场，则其在两极板间穿过时的偏移量y； （2）若该束电子流连续不断地进入电场，求一个周期后电子打在屏上的痕迹长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 方城一高2025年秋期高二阶段性拔尖考试（二）物理学科 考试范围：人教版必修三第九章至第十一章 考试时间：75分钟 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球，则关于验电器金属小球和金属箔，下列说法正确的是（　　） A. 和都带正电 B. 和都带负电 C. 带负电，带正电 D. 带正电，带负电 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，验电器本来不带电，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，正金属球靠近不带电验电器金属小球，使得金属球a带负电荷，从而导致金属箔b带上正电荷。 故选C。 2. 如图，真空中有两个电荷量均为的点电荷，分别固定在正三角形的顶点B、C．M为三角形的中心，沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为．已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0，静电力常量的k．顶点A处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】B点C点的电荷在M的场强的合场强为 因M点的合场强为零，因此带电细杆在M点的场强，由对称性可知带电细杆在A点的场强为，方向竖直向上，因此A点合场强为 故选D。 3. 如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】四个完全相同的灯泡，、串联电流相同，、亮度相同；与、并联，并联两支路两端电压相同，故两端电压等于、各自两端电压之和，故比、都亮；在干路上，电流大小等于两支路电流之和，故流过电流最大，亮度最高。 故选A。 4. 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上，N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是（ ） A. M点的电势比P点的低 B. M点的电场强度比N点的小 C. 负电荷从M点运动到P点，速度增大 D. 负电荷从M点运动到P点，电场力做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．MN两点电势相等，电场线由上到下，NP在同一电场线上，沿电场线电势逐渐降低，可知N点电势高于P点，可知M点电势高于P点，选项A错误； B．M点电场线分布比N点密集，可知M点电场强度比N点大，选项B错误； CD．负电荷从M点运动到P点，电势能增加，则电场力做负功，动能减小，速度减小，选项C错误，D正确； 故选D。 5. 如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板左边缘射入，并沿直线从上极板右边缘射出，油滴质量为m，带电荷量为q，现仅将上极板上移少许，其他条件保持不变，重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A. 上移后油滴的运动轨迹是曲线 B. 上移后电场强度大小小于，方向竖直向上 C. 上移后下极板和上极板之间的电势差为 D. 上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由于油滴沿直线在极板间运动，可知油滴一定做匀速直线运动，可得 则电场强度大小为 根据公式 可得 则当上极板向上移动时，E不变，方向竖直向上，仍有 所以油滴的运动轨迹仍然是直线，AB错误； C．综上分析，由于E不变，根据，当上极板向上移动少许，d变大，所以U变大，两极板间的电势差不再是，C错误； D．当上极板向上移动少许，E不变，所以油滴射出电场时的位置也不变，重力做的负功为，则电场力做的正功为，根据功能关系可知，油滴的电势能减少了，D正确。 故选D。 6. 电荷量为和的两个点电荷分别固定于x轴上O、P两点，规定无穷远处电势为零，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示。其中，试探电荷在B、C两点处的电势能均为零，且，在CF段中，E处电势能最大，则（　　） A. B. B点电场强度方向一定沿x轴正方向 C. 若将一正试探电荷从D点静止释放，一定能到达F点 D. 若将一正试探电荷从C点移动到F点，电场力先做负功后做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．图象E处电场强度为0，得 得 A错误； B．负电的试探电荷在O点电势能正无穷，因此O点电荷为负电电荷，P点电荷为正电荷，因此B点电场强度方向一定沿x轴负方向，B错误； C．带正电的试探电荷在D点受x正方向的电场力，故沿x正向加速运动过E点后减速，根据能量守恒可得，一定能到达F点，且到F点速度为0，C正确； D．正电荷从C点移动到F点的电场力先沿x正向过E点后沿x负向，故电场力先做正功后做负功，D错误。 故选C。 7. 如图所示，绝缘光滑轨道ABCD竖直放在与水平方向成θ = 45°的匀强电场中，其中BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆相切，现把一质量为m、电荷量为+q的小球（大小忽略不计），放在水平面上A点由静止开始释放，恰好能沿ABCD轨道通过半圆轨道最高点D，且落地时恰好落在B点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 起点A距B点的距离为2R C. 过D点的速度为 D. AB两点的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当小球通过D点时，设速度为v，由牛顿第二定律得 小球通过D点后的运动：水平方向做匀变速直线运动，落地时恰好落在B点，即 根据牛顿第二定律 竖直方向做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律 又 联立解得 故A错误； B．由A到D的过程，由动能定理得 联立解得 故B错误； C．在D点由重力和电场力的竖直分力共同提供向心力，则 解得过D点的速度为 故C错误； D．AB两点的电势差为 故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 8. 如图，在轴上放置四个点电荷和位于点两侧，位于点两侧。点在轴上，且。取无穷远处电势为零，电荷位置与电荷量满足一定关系，使得以点为球心、以为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是（　　） A. 两点电场强度的方向一定沿轴正方向 B. 若在点放一正点电荷，则两点的电势一定升高 C. 试探电荷沿轴运动过程中，若静电力始终不做功，则它受到的静电力始终为零 D. 试探电荷沿轴运动过程中，若静电力始终不做功，则点的电场强度一定为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．以点为球心、以为半径的球面为等势面，由电场强度和等势面的关系可知，两点电场强度的方向沿半径方向与等势面垂直，与轴重合。由于无法判断各个电荷的电性，故两点电场强度的方向无法判断，故A错误； B．取无穷远处为零电势点，由于正点电荷周围的电势为正值，若在0点放一正点电荷，则两点的电势一定升高，故B正确； C．试探电荷沿轴运动过程中，根据电荷分布，若静电力始终不做功，则经过轴且垂直于轴的平面为等势面，但静电力不一定为零，故C错误； D．根据以点为球心、以为半径的球面为等势面，可知点的电场强度方向应与轴重合，再根据经过轴且垂直于轴的平面为等势面，可知点的电场强度方向应与轴垂直，同一点电场强度的方向是唯一的，故点的电场强度一定为零，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电势相同 C. 负电荷在点电势能比在点时要小 D. 负电荷在点电势能比在点时要大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，选项B正确； CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量、带电量的小球（视为质点）与长的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在O点，整个系统处在与竖直方向夹角为、场强大小的匀强电场中。AB为水平直径，CD为竖直直径，EF直径过O点且与CD夹角为。当小球绕O点在竖直平面内做圆周运动时，取，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到D点时，动能最小 B. 小球运动到A点时，动能最小 C. 小球从A点运动到B点时，动能增加了 D. 小球从F点运动到E点时，机械能增加了 【答案】BC 【解析】 【详解】对小球受力分析 电场力 重力 可得二力合力如图指向水平方向，即等效重力水平向右，大小 AB．A点为圆周运动的等效最高点，也即速度最小。故A错误，B正确； C．小球从A点运动到B点时，动能增加量等于合力做的功 故C正确； D．小球从F点运动到E点时，电场力做负功，小球机械能减小，机械能减少量等于电场力做的功 故D错误。 故选BC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 某同学将内阻、满偏电流的毫安表改装成一个量程为3V的电压表，改装完成后进行电压测量时，毫安表指针位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 改装时应在毫安表上串联一个580Ω的电阻 B. 改装时应在毫安表上并联一个580Ω的电阻 C. 图中表示测量的电压为3.0V D. 图中表示测量的电压为0.06V 【答案】A 【解析】 【详解】AB．改装电压表是串联一个电阻，因为并联电阻后电压相同，不会增大量程，所串联的电阻阻值为 A正确，B错误； CD．电压表改装后的量程为3V，表盘一共50格，则一格表示0.06V，指针指在30格的位置，读数为 CD错误。 故选A。 12. 某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材： A.电压表（量程0~3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程0~15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程0~3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程0~0.6A，内阻约为1Ω） E.变阻器R1（0~10Ω，0.6A） F.变阻器R2（0~200Ω，0.1A） G.电池组E（电压为3V） H.待测金属丝（阻值约为5Ω） I.开关S，导线若干，米尺，螺旋测微器等 （1）为减小实验误差，电压表应选用___________；电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________（填代号）。 （2）甲、乙两位同学分别画出了两个电路图，如图甲、乙所示。本实验选用___________（选填“甲”或“乙”）图比较合适。 （3）实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，使用时发现所用螺旋测微器存在零误差。测微螺杆与测砧直接接触时读数如图丙所示，测量金属丝直径时如图丁所示，则金属丝的直径d=___________mm； （4）如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率ρ=___________。 【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. 甲 ⑤. 0.511 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A； [2]被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为 故电流表应选D； [3]根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E。 （2）[4]由于 故应采用电流表外接法，应选图甲所示电路。 （3）[5]由甲丙可知，螺旋测微器的零误差为 故丁图读数为 所以金属丝直径为 （4）[6]根据电阻定律 解得 13. 如图所示，A、B两端接直流稳压电源，U=70V，R0=40Ω，C=30μF，滑动变阻器总电阻R=60Ω，求： （1）当滑片处于滑动变阻器中点时，电路中的等效电阻； （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，C、D两端的电压； （3）电容器C所带的电荷量。 【答案】（1）21 Ω；（2）40V；（3）1.2×10−3C 【解析】 【详解】（1）当滑片处于滑动变阻器中点时，则有滑动变阻器R的上半部分与R0串联，再与滑动变阻器R的下半部分并联，则有电路中的等效电阻 （2）当滑片处于滑动变阻器中点时，则有滑动变阻器R的上半部分与R0串联，再与滑动变阻器R的下半部分并联，则串联电路总电阻为 由欧姆定律可得流经R0的电流 C、D两端的电压 （3）由电容器电容的定义式，可得电容器C所带的电荷量 14. 如图所示，在倾角为θ的绝缘斜面上，有相距为L的A、B两点，分别固定着两个带电量均为Q的正点电荷。O为AB连线的中点，a、b是AB连线上两点，其中。一质量为m、电荷量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能从a点出发，沿AB直线向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为，第一次到达b点时的动能恰好为零，已知静电力常量为．求：（重力加速度为g） （1）两个带电量均为Q的正点电荷在a点处的合场强大小和方向； （2）小滑块由a点向b点运动的过程中受到的滑动摩擦力大小； （3）aO两点间的电势差． 【答案】（1），方向沿斜面向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据真空中点电荷的电场强度的表达式 A点处电荷在a处场强 方向沿斜面向上,B点处电荷在a处场强 方向沿斜面向下,根据电场的叠加原理，可知，在a点处的合场强大小和方向分别是 方向沿斜面向上。 （2）由 O为AB连线的中点得，a、b关于O点对称，根据等量同种电荷的电势分布情况可知，a点与b点电势相等，则 小滑块从a点运动到b点的过程中，电场力做功 设小滑块与水平面间的摩擦力大小为，小滑块从a点运动到b点的过程中根据动能定理有 解得 （3）小滑块从a点运动到O点的过程中，根据动能定理 得 15. 如图所示，一束电子流经的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，两极板间所加电压如右图，电压最大值为，两极板间距，板长，平行板的右边缘与屏的距离。（电子流飞行速度极快，忽略其在电场中飞行过程中的电压变化） （1）若电子在时刻进入电场，则其在两极板间穿过时的偏移量y； （2）若该束电子流连续不断地进入电场，求一个周期后电子打在屏上的痕迹长度。 【答案】（1）0.5cm；（2）3cm 【解析】 【详解】（1）电子在加速电场中有 时刻，根据图像可知，偏转电场的电压为 电子做类平抛运动，则有 ， 解得 （2）电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，时间均为上述的，当偏转电压为0时，电子打在O点，当电压为最大值240V时有 解得 表明此时电子打在极板上，可知，电子在电压为适当值时，能够恰好从下极板右边缘飞出，此时打在屏上的侧移最大，其侧移等于一个周期后电子打在屏上的痕迹长度，则有 令飞出极板时速度与水平方向夹角为，则有 令一个周期后电子打在屏上的痕迹长度为L，根据相似三角形有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $