内容正文:
2025~2026学年度第一学期期中重点校联考
高二物理
第Ⅰ卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每题5分,共25分)
1. 如图所示的实验装置为库仑扭秤,该实验通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,从而找到力F与距离r和电量q的关系。这一实验中用到了下列哪些方法( )
①微小量放大法②控制变量法③极限法④逐差法
A. ①② B. ①③
C. ③④ D. ②④
2. 如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个电子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是运动轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图可知( )
A. 无法判断电场的方向
B. a点电势低于b点电势
C. 电子在a点的电势能较大
D. 电子在a点的动能较大
3. 有一种利用电容器实现的输液报警装置,实物图和电路图分别如图甲、乙所示。闭合开关,电容器先充电达到稳定,当药液面降低时,电容器的电容减小,蜂鸣器就会因通过特定方向的电流而发出声音。则药液面下降时( )
A. 电容器的电量增加 B. 电容器的电量减少
C. 电阻的电压始终为零 D. 蜂鸣器电流由流向
4. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内、、三点的位置如图所示,三点的电势分别为0V、9V、。下列说法正确的是( )
A. 电子在点的电势能比在点的低9eV
B. 坐标原点处的电势为16V
C. 电场强度的大小为
D. 电子从点运动到点,电场力做功为16eV
5. 如图所示,一横截面积为的铜导线,接入电路,导体中就会产生恒定电场,产生的恒定电流为,设单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内( )
A. 导线处于静电平衡状态
B. 通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C. 导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同
D. 通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
二、不定项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分,错选不得分,选对但不全得3分)
6. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 乙图中,高压输电线上方的两条导线起到稳定金属塔结构的作用
C. 丙图中,燃气灶电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 丁图中,可变电容器是通过旋转动片改变板间距离来实现电容变化的
7. 图甲为电场中的一条直电场线,在电场线上建立坐标轴,坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 、两点间的电势差为
B. 点的电势等于点的电势
C. 将一质子沿轴从点移动到点,电势能减小
D. 沿轴从点由静止释放一质子,从点运动到点,加速度先减小后增大
8. 如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷、关于轴对称(规定轴正方向为电场强度的正方向),沿轴方向上各点电场强度的变化如图乙所示。若在坐标原点由静止释放一个正点电荷,它将沿轴正方向运动,不计重力。则( )
A. 处电势最高
B. 、带等量正电荷
C. 点电荷在处动能最大
D. 点电荷沿轴正方向运动的最远距离为
第Ⅱ卷(共60分)
三、实验题(本题2个小题,共12分,每空2分)
9. 电容器是一种重要的电学组件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中为直流电源,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束稳定时,电容器两板间电压为8V。之后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示(不考虑实验过程中空气和导线绝缘层的缓慢漏电)。
(1)乙图中阴影部分的面积______;(选填“>”、“<”或“=”)
(2)由甲、乙两图可判断阻值______。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)计算机测得,则该电容器的电容为______;(保留两位有效数字)
10. 在“测定金属的电阻率”实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,其示数为______mm,测得金属丝的长度为1.00m,粗略测得该金属丝的电阻约为。
(2)用伏安法进一步精确测量金属丝的电阻,实验所用器材如下:
a.电流表(量程为0.30A,内阻为)
b.电压表(量程为9.0V,内阻约)
c.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为2A)
d.电池组(电动势为9V,内阻不计)
e.开关、导线若干
①采用乙图测电阻,由于提供的电流表量程较小,现改装使其量程变为0.60A,则需要在电流表上并联一个定值电阻,则阻值为______。
②某次实验中,由电压表和电流表的读数作出的图像如图丙所示,再结合乙图电路,则该金属丝的真实电阻为______,进一步计算可求得金属丝的电阻率。
四、计算题(本题共48分。规范答题,写出必要文字说明,体现思维过程)
11. 如图所示,光滑绝缘的固定斜面(足够长)倾角为,一带正电的小物块质量为,电荷量为,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始,电场强度大小变为原来的2倍,(,,)求:
(1)原来的电场强度大小;
(2)电场变化后小物块运动的加速度大小;
(3)电场变化后小物块1s末的速度大小和1s内的位移大小。
12. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与A板间的电压加速,从A板中心孔射出,然后沿平行金属板M、N中心线进入其形成的匀强偏转电场中,电子进入MN间电场时的速度方向与电场方向垂直,电子经过偏转电场后进入无场区,最后打在荧光屏上的点。已知MN两板间的电压,两板间距离,板长,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量,电荷量,不计重力,求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)电子束打到荧光屏上的位置点到屏幕中心点的距离。
13. 如图所示,竖直平面内,质量为,电荷量大小为的带负电油滴,自点垂直于电场线方向以的速度进入匀强电场,它经过点时的速度,已知AB沿竖直方向的距离为,。求:
(1)AB两点间的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)粒子从至运动的水平距离。
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2025~2026学年度第一学期期中重点校联考
高二物理
第Ⅰ卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每题5分,共25分)
1. 如图所示的实验装置为库仑扭秤,该实验通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,从而找到力F与距离r和电量q的关系。这一实验中用到了下列哪些方法( )
①微小量放大法②控制变量法③极限法④逐差法
A. ①② B. ①③
C. ③④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】两个带电小球体之间的库仑力较小,为了便于测量,通过悬丝扭转的角度将力的效果放大,因此实验采用了微小量放大法。根据
可知,实验中涉及到多个物理量,在研究其中两个物理量的关系时,需要先保持其它物理量不变,即实验中采用了控制变量法。即这一实验中用到了微小量放大法与控制变量法。
故选A。
2. 如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个电子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是运动轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图可知( )
A. 无法判断电场的方向
B. a点电势低于b点电势
C. 电子在a点的电势能较大
D. 电子在a点的动能较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.不管粒子运动是从a到b,还是从b到a,电场力均指向轨迹内侧,于是电场力沿着电场线向左,电子带负电,电子的受力方向与电场线方向相反,所以可判断电场线方向是向右的,故A错误;
B.沿电场线方向电势逐渐降低,所以a点电势高于b点电势,故B错误;
CD.若电子从a点向b点运动,是从高电势向低电势运动,电子的电势能增大,电场力做负功,动能减小,所以电子在a点的动能大于在b点的动能,在a点的电势能小于在b点的电势能,故C错误,D正确。
故选D。
3. 有一种利用电容器实现的输液报警装置,实物图和电路图分别如图甲、乙所示。闭合开关,电容器先充电达到稳定,当药液面降低时,电容器的电容减小,蜂鸣器就会因通过特定方向的电流而发出声音。则药液面下降时( )
A. 电容器的电量增加 B. 电容器的电量减少
C. 电阻的电压始终为零 D. 蜂鸣器电流由流向
【答案】B
【解析】
【详解】A.药液面下降时,电容器两极板间的介电系数减小,根据可知,电容器的电容减小,故A错误;
B.电容器的电容减小,根据可知,电容器的电量减少,故B正确;
CD.根据图示可知,电容器右侧极板带负电,结合上述,液面下降时,极板所带电荷量减少,即右侧极板失去电子,电子从a向b运动,则蜂鸣器电流由b流向a,因为有电流流过电阻R,所以电压不为零,故CD错误。
故选B。
4. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内、、三点的位置如图所示,三点的电势分别为0V、9V、。下列说法正确的是( )
A. 电子在点的电势能比在点的低9eV
B. 坐标原点处的电势为16V
C. 电场强度的大小为
D. 电子从点运动到点,电场力做功为16eV
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电势能,点的电势能为,点的电势能为。所以电子在点的电势能比点的电势能大,故A错误。
BD.由于四边形是矩形,根据对称性可得,所以坐标原点处电势为,电子从运动到,电场力做功为,故BD错误。
C.在轴上距离点2.25cm的位置电势也为,画出等势面,如图所示:
则有,故,点与经过点的等势面间距为
所以电场强度为,故C正确。
故选C。
5. 如图所示,一横截面积为的铜导线,接入电路,导体中就会产生恒定电场,产生的恒定电流为,设单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内( )
A. 导线处于静电平衡状态
B. 通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C. 导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同
D. 通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.导线内部电荷有定向移动,各点电势不相等,则不是处于静电平衡状态,故A错误;
B.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为,故B错误;
C.导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反,故C错误;
D.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为,故D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共3小题,每题5分,共15分,错选不得分,选对但不全得3分)
6. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 乙图中,高压输电线上方的两条导线起到稳定金属塔结构的作用
C. 丙图中,燃气灶电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 丁图中,可变电容器是通过旋转动片改变板间距离来实现电容变化的
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图中,该女生接触带电的金属球,与金属球带同种性质的电荷,故A正确;
B.乙图中,高压输电线上方的两条导线起到静电屏蔽的作用,故B错误;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.丁图中,可变电容器是通过旋转动片改变两板正对面积来实现电容变化的,故D错误。
故选AC。
7. 图甲为电场中的一条直电场线,在电场线上建立坐标轴,坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 、两点间的电势差为
B. 点的电势等于点的电势
C. 将一质子沿轴从点移动到点,电势能减小
D. 沿轴从点由静止释放一质子,从点运动到点,加速度先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.、两点间电势差为,故A正确;
B.O点的电势为,点的电势为,二者不相等,故B错误;
C.根据图像,从点到点电势降低,质子带正电,根据电势能公式可知电势能减小,故C正确;
D.在图像中,斜率表示某点的电场强度的大小,所以质子从点运动到点的过程中,加速度先增大后减小,故D错误。
故选AC。
8. 如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷、关于轴对称(规定轴正方向为电场强度的正方向),沿轴方向上各点电场强度的变化如图乙所示。若在坐标原点由静止释放一个正点电荷,它将沿轴正方向运动,不计重力。则( )
A. 处电势最高
B. 、带等量正电荷
C. 点电荷在处动能最大
D. 点电荷沿轴正方向运动的最远距离为
【答案】C
【解析】
【详解】AC.电荷量为q的正点电荷,从O点到P()点,场强沿轴正方向,电场力对q做正功,动能增大;过P点再向运动(点是O点关于P点的对称点位置),场强沿轴负方向,电场力做负功,动能减小,可知处电势最低,O点电势最高,点电荷q在处动能最大,故A错误,C正确;
B.由图像可知,在x轴上的P点对应点,在P点的左侧电场强度为正值,沿x轴正方向,右侧为负值,沿x轴负方向,可知A、B带等量负电荷,故B错误;
D.由对称性可知,点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点点位置,故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(共60分)
三、实验题(本题2个小题,共12分,每空2分)
9. 电容器是一种重要的电学组件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中为直流电源,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束稳定时,电容器两板间电压为8V。之后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示(不考虑实验过程中空气和导线绝缘层的缓慢漏电)。
(1)乙图中阴影部分的面积______;(选填“>”、“<”或“=”)
(2)由甲、乙两图可判断阻值______。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)计算机测得,则该电容器的电容为______;(保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)0.15
【解析】
【小问1详解】
图乙中阴影面积代表充放电中电容器上的总电量,所以两者相等,即
【小问2详解】
由图乙可知充电瞬间电流大于放电瞬间电流,且充电瞬间电源电压与放电瞬间电容器两极板电压相等,由欧姆定律可知
所以
【小问3详解】
由阴影面积代表电容器上的电量得
则电容器的电容
10. 在“测定金属的电阻率”实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,其示数为______mm,测得金属丝的长度为1.00m,粗略测得该金属丝的电阻约为。
(2)用伏安法进一步精确测量金属丝的电阻,实验所用器材如下:
a.电流表(量程为0.30A,内阻为)
b.电压表(量程为9.0V,内阻约)
c.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为2A)
d.电池组(电动势为9V,内阻不计)
e.开关、导线若干
①采用乙图测电阻,由于提供的电流表量程较小,现改装使其量程变为0.60A,则需要在电流表上并联一个定值电阻,则阻值为______。
②某次实验中,由电压表和电流表的读数作出的图像如图丙所示,再结合乙图电路,则该金属丝的真实电阻为______,进一步计算可求得金属丝的电阻率。
【答案】(1)0.520
(2) ①. 1 ②. 14.5
【解析】
【小问1详解】
由图可知,螺旋测微器的读数为
【小问2详解】
①[1]根据欧姆定律可得
代入数据,解得
②[2]当电流表读数为0.2A时,通过电阻的电流为0.4A,改装后的电流表的总电阻(与A的并联)为0.5Ω,则该金属丝的电阻为
四、计算题(本题共48分。规范答题,写出必要文字说明,体现思维过程)
11. 如图所示,光滑绝缘的固定斜面(足够长)倾角为,一带正电的小物块质量为,电荷量为,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始,电场强度大小变为原来的2倍,(,,)求:
(1)原来的电场强度大小;
(2)电场变化后小物块运动的加速度大小;
(3)电场变化后小物块1s末的速度大小和1s内的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
6m/s,
【解析】
【小问1详解】
对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上
则
解得
【小问2详解】
当场强变为原来的2倍时
所以
【小问3详解】
由运动学公式,知
则
12. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与A板间的电压加速,从A板中心孔射出,然后沿平行金属板M、N中心线进入其形成的匀强偏转电场中,电子进入MN间电场时的速度方向与电场方向垂直,电子经过偏转电场后进入无场区,最后打在荧光屏上的点。已知MN两板间的电压,两板间距离,板长,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量,电荷量,不计重力,求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)电子束打到荧光屏上的位置点到屏幕中心点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中只有电场力做功,根据动能定理有
代入数据解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后,在电场力作用下做类平抛运动,令电子运动时间为,电子在水平方向做匀速直线运动,则有
在竖直方向电子做初速度为0的匀加速运动,已知偏电压为,极板间距为,则电子在偏转电场中的加速度为
所以电子在偏转电场方向上的侧位移为
联立并代入数据解得
【小问3详解】
设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为,电子打到荧光屏上的侧移量为,粒子运动轨迹如图所示
运动时间为
竖直距离为
竖直分速度为
联立以上可得
到点的距离为
代入数据可得
13. 如图所示,竖直平面内,质量为,电荷量大小为的带负电油滴,自点垂直于电场线方向以的速度进入匀强电场,它经过点时的速度,已知AB沿竖直方向的距离为,。求:
(1)AB两点间的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)粒子从至运动的水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从到B,根据动能定理
解得
【小问2详解】
竖直方向有
解得 ,或(这是上抛到最高点返回的时间,应舍去)
竖直方向速度
水平方向 ,
解得
【小问3详解】
根据
解得
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