吉林省长春市十一高中2025-2026学年高二上学期第二学程考试物理试卷

长春市十一中2025-2026学年高二上学期第二学程考试 物 理 试 题 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题单选，每小题4分，8-10题多选，每小题6分，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1．在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献。关于科学家的贡献和研究方法，下列说法正确的是（　　） A．库仑用实验测得元电荷e的数值 B．法拉第引入电场线和磁感线来形象地描述电场和磁场 C．奥斯特总结出了判断电流和磁场方向关系的右手螺旋定则 D．欧姆通过实验总结出了电流通过导体时产生的热量和电流的关系 2．我国首条常态化运营的北极航线——中欧北极集装箱快航航线，已于2025年9月23日正式开通，该航线是我国“冰上丝绸之路”构想进入实质性运营阶段的标志。古代在海上航行主要依靠指南针，我国是最早在航海中使用指南针的国家。指南针是依靠地磁场进行工作的，地磁南极在地理北极附近。假设地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的，则能正确表示环形电流方向的是（　　） A． B． C． D． 3．场是物质存在的一种形态，与实物粒子构成的物质一样，存在着相互作用，并且都具有能量，电场就是这样的一种特殊物质。下列关于电场的描述中正确的是（　　） A．由公式可知，把单位正电荷从A点移动到B点电场力做功为1J，那么A、B两点间的电势差就是1V B．由公式可知，电场中某点的电场强度大小与检验电荷所带的电荷量成反比 C．由可知，匀强电场中，两点的电势差与这两点之间的距离成正比 D．由知，r→0时，；当时，E→0，电场中某点的电势及两点间的电势差都具有相对性，即与零电势点的选择有关 4．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表 A1的量程大于 A2的量程，电压表 V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路则（　　） A．电流表 A1的读数等于电流表A2的读数 B．电流表 A1的偏转角大于电流表A2的偏转角 C．电压表 V1的读数大于电压表 V2的读数 D．电压表 V1的偏转角小于电压表V2的偏转角 5．光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，一般来说其电动势和内阻与光照强度和外接电路有关。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图线，图线b是某电阻R的图线。图中，两图线交点坐标为2.5V和0.2A，斜向虚线表示图线a上两图线交点的切线方向。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．光电池的电动势为5V B．光电池的内阻为 C．光电池的输出功率为 D．回路中的总电阻为 6．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（　　） A．d随U1变化，d与U2无关 B．d与U1无关，d随U2变化 C．d随U1变化，d随U2变化 D．d与U1无关，d与U2无关 7．如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（） A．若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B．若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 8．如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（　　） A．电子从N到P，电场力做正功 B．N点的电势高于P点的电势 C．电子从M到N，洛伦兹力不做功 D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 9．如图所示，在竖直平面内用轻绳连接一根质量为m的通电导线，导线长为L，电流大小为I，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成30°，下列关于磁场描述正确的是（　　） A．当磁场方向竖直向上时，磁感应强度 B．当磁场方向水平向右时，磁感应强度 C．当磁场方向水平向左时，磁感应强度 D．磁感应强度的最小值为 10．如图所示，在荧光板MN的上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。距荧光板距离为d处有一粒子源S。能够在纸面内不断均匀地向各个方向发射速度大小为、电荷量为q、质量为m的带正电粒子，不计粒子的重力，已知粒子源发射粒子的总个数为N，则（　　） A．从粒子源出发到板的最短时间为 B．同一时刻发射的粒子打到荧光板上的最大时间差为 C．粒子能打到板上的区域长度为2d D．打到板上的粒子数为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11．（8分）某同学做练习使用多用电表的实验和欧姆表的改装实验。 (1)闭合开关后，用多用电表进行如图甲所示的测量，下列说法正确的是__________； A．多用电表应调整为电阻挡，为红表笔，为黑表笔 B．多用电表应调整为电阻挡，为黑表笔，为红表笔 C．多用电表应调整到直流电压挡，为红表笔，为黑表笔 D．多用电表应调整到直流电压挡，为黑表笔，为红表笔 (2)在实验中，测量某定值电阻阻值时，电阻表调整到挡，指针如图乙所示；为了更准确测量该电阻阻值，操作正确的是__________； A．将电阻挡调整为挡，重新进行欧姆调零后测量 B．将电阻挡调整为挡，重新进行欧姆调零后测量 C．保持×10挡不变，直接进行欧姆调零后测量 (3)某同学自制两挡位（“”和“”）欧姆表，内部结构如图丙所示。由此判断单刀双掷开关接通触头2时，欧姆表的挡位为 （填“”或“”）。 (4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 12．某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为，量程为；电压表内阻约为，量程为；被测干电池电动势约，内阻约。 (1)为使测量结果尽量准确，应选择 （选填“甲”或“乙”）电路图； (2)在闭合开关之前，为防止电表过载，滑动变阻器的滑动触头应放在 处。（选填“最左端”或“最右端”） (3)下图所示的电压表使用较小量程时，图中表针的示数为 V； (4)A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的和图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为 ， （结果均保留3位有效数字）。 13．（10分）如图甲为一个粒子加速装置，该装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源的变化规律如图乙，，周期。时刻比荷为的带负电的粒子从序号为0的金属板的中央静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，粒子在圆筒内匀速运动，通过改变圆筒长度，让粒子在圆筒间的间隙中都恰好加速，粒子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，当圆筒数量时，加速后的粒子以从点垂直AB水平射入电场如图丙，恰好打在边上，立方体空间存在竖直向上的电场，不计粒子的重力及粒子相互间的作用力，求： （1）粒子经过加速装置后，射入电场的速度和第10个圆筒的长度； （2）立方体的边长。 14．（12分）如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样，电动机线圈电阻RM＝1Ω。当开关S拨向接点1，滑动变阻器调到R＝5Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S拨向接点2，小灯泡L和电动机M均正常工作。求： (1)电源内阻； (2)电动机正常工作电压为； (3)电源的输出功率； (4)电动机的机械效率。 15．（14分）如图所示，在光滑绝缘水平桌面内建立坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与轴负方向的夹角。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板、，两板间距为，板间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小可变。两板右端在轴上，板与轴重合。在其左端紧贴桌面有一小孔，小孔离坐标原点距离为。在第Ⅳ象限垂直于轴放置一块平行轴且沿轴负方向足够长的竖直平板，平板在轴上垂足为，垂足与原点相距。现将一带负电的小球从桌面上的点以初速度垂直于电场方向射出，刚好垂直于轴穿过板上的孔，进入磁场区域。已知小球可视为质点，小球的比荷，点与小孔在垂直于电场方向上的距离为，不考虑空气阻力。求： （1）匀强电场的场强大小； （2）带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上的范围。 答案及解析 1． 【答案】B 【详解】A．元电荷的数值是由密立根通过油滴实验测得的，库仑的贡献是提出库仑定律，故A错误； B．法拉第首次引入电场线和磁感线来形象描述电场和磁场，故B正确； C．右手螺旋定则（安培定则）是安培总结的，奥斯特的贡献是发现电流的磁效应，故C错误； D．电流通过导体产生的热量与电流的关系由焦耳总结（焦耳定律），欧姆的贡献是建立电流、电压和电阻的关系（欧姆定律），故D错误。 故选B。 2． 【答案】B 【详解】地磁南极在地理的北极附近、地磁北极在地理的南极附近，地球是自西向东转，根据安培环流假设，如果地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起，则环形电流的方向为自东向西。 故选B。 3． 【答案】A 【详解】A．由公式可知，把单位正电荷从A点移动到B点电场力做功为1J，可得电势差，故A正确。 B．公式是电场强度的定义式，电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关。即使变化，的大小和方向均不变，故B错误。 C．公式仅适用于匀强电场，且是两点沿电场方向的投影距离，故C错误。 D．公式 仅适用于点电荷，当时，点电荷模型失效，实际中电场强度不会趋于无穷大。此外，电势的数值与零电势点的选择有关，但电势差是绝对的，与零电势点无关。故D错误。 故选A。 4． 【答案】C 【详解】A．电流表A1的量程大于电流表A2的量程，故电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值，并联电路中，电阻小的支路电流大，故电流表A1的读数大于电流表A2的读数，故A错误； B．两个电流表的表头是并联关系，电压相同，通过表头的电流相同，故指针偏转角度相等，故B错误； C．电压表V1的量程大于V2的量程，根据电压表改装的原理可知电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值，串联时电流相同，电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C正确； D．两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故指针偏转角度相等，故D错误。 故选C。 5． 【答案】D 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由图线a可知光电池的电动势为 在该光照强度下将它们组成闭合回路时，将交点坐标为2.5V和0.2A代入，可得 解得此时光电池的内阻为，故AB错误； C．光电池的输出功率为，故C错误； D．回路中的总电阻为，故D正确。 故选D。 6． 【答案】A 【详解】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有 带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有 粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有 所以 又因为半径公式 则有 故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。 故选A。 7． 【答案】C 【详解】A．设P与N的竖直距离为H，平行板电容器两极板间的电压为U，距离为d，正对面积为s，由题可得小球由P到N用动能定理 根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式 仅将B板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变，N到P的距离变小为，假设小球仍可以运动到N点，速度为v，重新对小球由P点到N用动能定理 得动能为负值，则带电小球不可以运动至N处。故A错误； B．若将A板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不变，则两板间电压增大，由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，故B错误； C．若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过的电流减小，电阻两端电压变小，上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确； D．断开开关S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至N处，故D错误。 故选C。 8． 【答案】BC 【详解】A．由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N到P的过程中电场力做负功，故A错误； B．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点，故B正确； C．由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直，故电子从M到N洛伦兹力都不做功；故C正确； D．由于M点和P点在同一等势面上，故从M到P电场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M点速度为0，根据动能定理可知电子在P点速度也为0，则电子在M点和P点都只受电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力相等，故D错误； 故选BC。 9． 【答案】ACD 【详解】A．当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知，导线所受安培力方向水平向右，受力分析，导线受重力，安培力，轻绳拉力，如图所示，由平衡条件可知 又 解得 A正确； B．同理，当磁场方向水平向右时，导线所受安培力竖直向下，导线不能平衡，不符合题意，B错误； C．当磁场方向水平向左时，导线所受安培力方向竖直向上，则有 解得 C正确； D．由力的平衡条件可得，三力的合力是零，则三力构成封闭的三角形如图所示，当安培力垂直与轻绳方向向上时，安培力最小，则B最小，则有 D正确。 故选ACD。 10． 【答案】BD 【详解】A．在磁场中运动时间最长和最短的粒子运动轨迹示意图如下，粒子做整个圆周运动的周期 由几何关系可知最短时间 故A错误； B．粒子在磁场中最长时间 故B正确； C．粒子运动的半径 粒子运动到绝缘板的两种临界情况如图：设SC垂直于MN与MN交于C点，由几何关系可知，左侧最远处与S之间的距离恰好是圆的直径，则左侧最远处A离C距离为，右侧离C最远处为B，距离为d，所以粒子能打在板上的区域长度是，故C错误； D．当向垂直于板竖直方向左侧发射时，均可打到板上，而向垂直于板竖直方向右侧发射时，均打不到板上，所以打到板上的粒子数为，故D正确。 故选BD。 11． 【答案】(1)D (2)A (3) 【详解】（1）多用电表并联在被测元件两端，且被测元器件与直流电源相连，应使用直流电压挡，多用电表电流满足“红进黑出”，所以为黑表笔，为红表笔。 故选D。 （2）指针偏转角度过大说明被测电阻阻值较小，该区域刻度分布稀疏，测量误差较大，应换用更小倍率挡（×1挡），使指针偏转至表盘中间区域以提高精度，且每次换挡后必须重新进行欧姆调零。 故选A。 （3）单刀双掷开关与触头1接通时，表头与串联后与并联再与电源及滑动变阻器串联；单刀双掷开关与触头2接通时，与串联后与表头并联，再与电源及滑动变阻器串联，可知单刀双掷开关与触头2接通时，欧姆表的内阻较大，表头的中值电阻较大，所以单刀双掷开关与触头2接通时，欧姆表的挡位为“”。 (4)当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流不变，由公式 知欧姆表内阻得调小，待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现，由公式 可知当变小时，接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表示数变大。 12． 【答案】(1)乙 (2)最左端 (3)1.30 (4) 1.48 1.48 【详解】（1）甲方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大；乙方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择乙方案误差小； （2）在闭合开关之前，为防止电表过载，使回路电阻最大，滑动变阻器的滑动触头应放在最左端处。 （3）最小分度值为0.1V，所以示数为1.30V。 （4）[1][2]采用图甲电路测量电源电动势和内阻时，考虑到电流表的分压作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 显然利用该电路测量电源电动势和内阻， 所以通过P图线纵截距可得该电源电动势的真实值为 如图丙所示，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，则短路电流为 则该电池的内阻的真实值为 13． 【答案】（1）,；（2） 【详解】（1）对粒子由动能定理可得 求得 在长管中匀速直线运动 （2）设立方体边长为,由类平抛运动可得 联立求得 14． 【答案】(1)1Ω (2)2.5V (3)2.75W (4)80% 【详解】（1）当开关S拨向接点1，小灯泡L正常发光，根据功率公式 解得 根据闭合电路欧姆定律 解得 （2）将开关S拨向接点2，小灯泡L正常发光I＝0.5 A，根据闭合电路欧姆定律 解得 （3）电源的总功率为 内阻的功率为 则电源的输出功率为 （4）电动机的输入功率为 热功率为 则有用功率为 电动机的机械效率为 15． 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设匀强电场的场强大小为E，小球在沿电场力方向的加速度大小为    ① 设小球从P到M用时为t，根据类平抛运动规律有    ② 小球运动到M时在沿电场力方向的分速度大小为    ③ 根据几何关系以及速度的合成与分解有    ④ 由题意可知    ⑤ 联立①~⑤解得    ⑥ （2）假设带电小球可以打到平板C3上的Q点，设此时小球在磁场中运动的半径为R1，根据几何关系有    ⑦ 解得    ⑧ 故假设成立。 当带电小球在磁场中的运动轨迹与C2相切时，其打在C3上的点F距离Q点最远，设此时小球在磁场中运动的半径为R2，则 ⑨ 设小球离开磁场时的速度方向与水平方向夹角为α，根据几何关系有 ⑩ 则 ⑪ ⑫ 所以 ⑬ 因此带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上的范围是 ⑭ 试卷第6页，共16页 - 17 - 学科网（北京）股份有限公司 $