精品解析：天津市南开中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试卷

南开中学2025-2026学年度第一学期质量监测（二） 高二物理试卷 考试时间：60分钟 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。 I卷（共40分） 一、单项选择题（共25分，每题5分） 1. 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 2. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 3. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h，则机器人（　　） A. 额定工作电流为20A B. 充满电后最长工作时间为2h C. 电池充满电后总电量为 D. 以额定电流工作时每秒消耗能量为20J 4. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（　　） A. 电流表A1的读数等于电流表A2的读数 B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角 C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角 5. 如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流内阻可变电阻R的最大阻值为3kΩ，电池的电动势E=1.5V。按正确使用方法测量电阻Rₓ的阻值时，指针偏转到3mA处，可知该电阻的阻值为（　　） A. 100Ω B. 150Ω C. 200Ω D. 300Ω 二、多项选择题（共15分，每小题5分） 6. 如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为cd的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（　　） A. O点的磁感应强度为0 B. O点的磁感应强度方向由O指向c C. e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D. c点的磁感应强度方向沿y轴负方向 7. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R增大时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程减小 C. 乙表是电压表，R增大时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程增大 8. 在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP > OM，OM = ON，则小球（ ） A. 在运动过程中，电势能先增加后减少 B. 在P点的电势能大于在N点的电势能 C. 在M点的机械能等于在N点的机械能 D. 从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约1m） 螺旋测微器 学生电源E（电动势0.4V，内阻未知） 米尺（量程0~100cm） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程0~30mA，内阻较小） 开关、 导线若干 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品20.00cm和70.00cm位置，用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图1所示，读数为_______mm。 （2）该小组采用限流电路，则图2中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱_______（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最_______端（选填“左”或“右”）。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0mA刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到15.0mA处，此时电阻箱面板如图3所示，则该合金丝的电阻率为_______（取，结果保留2位有效数字）。 10. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。 根据记录数据做出图像，如图（b）所示。已知，可得_______V（保留三位有效数字），_______（保留两位有效数字） 四、计算题（共48分） 11. 电子所带的电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别接电源正负极。油滴从喷雾器喷出后，由于相互碰撞而使部分油滴带负电油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力及油滴间的相互作用。 （1）调节两金属板间的电压，当电压为U时，某个质量为m的油滴恰好做匀速运动。求该油滴所带电荷量q； （2）保持电压U不变观察到某个质量为2m的带负电油滴进入电场后由静止开始做匀加速运动，经过时间t运动到下金属板求此油滴电势能的变化量。 12. 2022年我国阶段性建成并成功运行了“电磁橇”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示，两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒，金属棒可沿导轨无摩操滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出，导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系式为B=kI（k为常量），金属棒被该磁场力推动，当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I，已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m，求： （1）金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a1:a2； （2）金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。 13. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。 （1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； （2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。 a、半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为和的两种颗粒，若的颗粒恰好100%被收集，求的颗粒被收集的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南开中学2025-2026学年度第一学期质量监测（二） 高二物理试卷 考试时间：60分钟 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。 I卷（共40分） 一、单项选择题（共25分，每题5分） 1. 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。 2. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误．D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；故选B． 【点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化． 3. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h，则机器人（　　） A. 额定工作电流为20A B. 充满电后最长工作时间为2h C. 电池充满电后总电量为 D. 以额定电流工作时每秒消耗能量为20J 【答案】C 【解析】 【详解】A.得，额定工作电流： , A错误； B.充满电后最长工作时间： ， B错误； C.电池充满电后总电量为 C正确； D.额定电流工作时每秒消耗能量 . D错误． 4. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（　　） A. 电流表A1的读数等于电流表A2的读数 B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角 C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确； CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。 故选B。 5. 如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流内阻可变电阻R的最大阻值为3kΩ，电池的电动势E=1.5V。按正确使用方法测量电阻Rₓ的阻值时，指针偏转到3mA处，可知该电阻的阻值为（　　） A. 100Ω B. 150Ω C. 200Ω D. 300Ω 【答案】C 【解析】 【详解】欧姆表内阻为 设待测电阻为，则有 故选C。 二、多项选择题（共15分，每小题5分） 6. 如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为cd的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（　　） A. O点的磁感应强度为0 B. O点的磁感应强度方向由O指向c C. e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D. c点的磁感应强度方向沿y轴负方向 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由于电流大小相等，所以每根导线周围距离相同位置的磁感应强度大小相等，根据安培定则确定导线周围的磁感应强度方向如图所示 导线c和导线b在O点的磁感应强度大小相等，方向相反，矢量和为零；导线a和导线d在O点磁感应强度方向都沿Oc方向，所以O点磁感应强度不为零，方向由O指向c，故A错误，B正确； C．导线c和导线d在e点产生的磁感应强度方向一上一下，矢量和为零；导线a和导线b在e点产生的磁感应强度方向一个斜向左下，一个斜向右下，左右对称，根据矢量合成，竖直向下，所以可得e点最终磁感应强度方向竖直向下，故C错误； D．导线d在c点产生的磁感应强度方向沿y轴负方向，导线a在c点产生的磁感应强度方向沿x轴负方向，这两个磁感应强度的矢量和方向从b指向c；导线b在c点产生的磁感应强度方向与bc垂直且指向右下方，小于导线d与导线a在c点产生的磁感应强度的矢量和，故c点的磁感应强度方向不沿y轴负方向，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R增大时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程减小 C. 乙表是电压表，R增大时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程增大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．甲表是灵敏电流计并联分流电阻，是电流表，R增大时分流较小，量程减小，A错误B正确； CD．乙表是灵敏电流计串联分压电阻，是电压表，分压电阻R增大时量程增大，D正确C错误。 故选BD。 8. 在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP > OM，OM = ON，则小球（ ） A. 在运动过程中，电势能先增加后减少 B. 在P点的电势能大于在N点的电势能 C. 在M点的机械能等于在N点的机械能 D. 从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．由题知，OP > OM，OM = ON，则根据点电荷的电势分布情况可知 φM = φN > φP 则带负电的小球在运动过程中，电势能先减小后增大，且 EpP > EpM = EpN 则小球的电势能与机械能之和守恒，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能，A错误、BC正确； D．从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，D错误。 故选BC。 Ⅱ卷（共60分） 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约1m） 螺旋测微器 学生电源E（电动势0.4V，内阻未知） 米尺（量程0~100cm） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程0~30mA，内阻较小） 开关、 导线若干 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品20.00cm和70.00cm位置，用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图1所示，读数为_______mm。 （2）该小组采用限流电路，则图2中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱_______（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最_______端（选填“左”或“右”）。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0mA刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到15.0mA处，此时电阻箱面板如图3所示，则该合金丝的电阻率为_______（取，结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.500 （2） ①. a ②. 左 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的分度值为0.01mm，则其读数为 【小问2详解】 [1]由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 [2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，即最左端。 【小问3详解】 由题意可知，该合金丝的电阻等于电阻箱的阻值，即 由电阻定律及可得 其中， 代入数据解得该合金丝的电阻率为 10. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。 根据记录数据做出图像，如图（b）所示。已知，可得_______V（保留三位有效数字），_______（保留两位有效数字） 【答案】 ①. 1.46##1.44##1.45##1.47 ②. 1.2##1.1##1.3 【解析】 【详解】[1]由闭合电路欧姆定律得 推导得到 取图像的斜率表示，纵轴截距表示 取图像与坐标网格的两个交点（3，9）和（22，22），计算出图像的斜率为 求得 [2] 图像的纵轴截距 将数据代入求得 四、计算题（共48分） 11. 电子所带的电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别接电源正负极。油滴从喷雾器喷出后，由于相互碰撞而使部分油滴带负电油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力及油滴间的相互作用。 （1）调节两金属板间的电压，当电压为U时，某个质量为m的油滴恰好做匀速运动。求该油滴所带电荷量q； （2）保持电压U不变观察到某个质量为2m的带负电油滴进入电场后由静止开始做匀加速运动，经过时间t运动到下金属板求此油滴电势能的变化量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由平衡条件得 解得 （2）设到达下板的速度为v，则 由动能定理得 解得 12. 2022年我国阶段性建成并成功运行了“电磁橇”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示，两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒，金属棒可沿导轨无摩操滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出，导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系式为B=kI（k为常量），金属棒被该磁场力推动，当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I，已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m，求： （1）金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a1:a2； （2）金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）第一级区域的磁感应强度大小 金属棒在第一级区域受到的安培力大小 第二级区域磁感应强度大小 金属棒在第二级区域受到的安培力大小 对金属棒，由牛顿第二定律得 ， 解得 （2）对金属棒，金属棒从静止开始经过两级区域过程，由动能定理得 解得 13. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。 （1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； （2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。 a、半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为和的两种颗粒，若的颗粒恰好100%被收集，求的颗粒被收集的百分比。 【答案】（1）；（2）a、；b、25% 【解析】 【详解】（1）只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有 竖直方向 根据牛顿第二定律 又 解得 （2）a.颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，竖直方向 且 解得 b.带电荷量q的颗粒恰好100%被收集，颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有 在竖直方向颗粒匀速下落 的颗粒带电荷量为 颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有 设只有距下极板为的颗粒被收集，在竖直方向颗粒匀速下落 解得 的颗粒被收集的百分比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $