河南鹤壁市高中2025-2026学年高二上学期物理作业规范化练习（五）宏奥B卷

**基本信息** 聚焦静电场、电磁学及机械振动核心模块，通过生活情境（如飞机防静电轮胎）、实验探究（热敏电阻伏安特性）与综合问题（动量能量结合简谐运动），考查物理观念与科学思维，适配高中周测阶段性评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|9/45|静电场（避雷针原理）、恒定电流（电阻计算）、磁场（叠加方向判断）|结合生活实例，如有线电视信号线屏蔽作用| |多选题|1/6|简谐运动（振幅与周期）|综合动量守恒与弹簧弹性势能分析| |实验题|2/24|伏安特性曲线（仪器改装）、电源参数测定（图像法处理数据）|考查科学探究，如电流表串联定值电阻改装电压表| |解答题|2/25|简谐运动证明（橡皮筋振子）、动量能量综合（物块碰撞薄板）|体现模型建构与科学推理，如利用振动对称性求周期|

2027届物理作业规范化练习（五） （宏奥B卷） 一、单选题（共45分） 1．（本题5分）下列有关静电的说法正确的是（　　） A．有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是加 固作用不易折断信号线 B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了防止静电危害 C．为了美观，最好把避雷针顶端设计成球形 D．电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破 2．（本题5分）陈老师在实验室用同一加速电场U1将三种带电粒子（氕、氘、氚）加速后，让它们在同一位置沿同一方向飞入偏转电场U2，如图所示，不考虑重力影响，可以判断下列说法中正确的是（　　） A．三种带电粒子进入偏转电场时速度相等 B．三种带电粒子离开偏转电场时将沿不同方向射出 C．三种带电粒子离开偏转电场时的动能相等 D．增大加速电场U1可以使带电粒子离开电场时的偏转角增大 3．（本题5分）如图所示，在正三角形ABC的三条边的中点处各放置一个正点电荷，电荷量分别为、、，O点为正三角形的中心，正三角形的边长为L，静电力常量为k．则下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的电场强度相同 B．O点的电场强度大小为 C．欲使O点的电场强度为零，应在A点放置电荷量为4q的负电荷 D．负的试探电荷在B点的电势能大于在A点的电势能 4．（本题5分）以下说法正确的是（　　） A．由电场强度表达式可知电场强度与电场力成正比，与电荷量成反比 B．由电势能表达式可知负电荷电势高电势能也大 C．电流的微观表达式中为电流传导的速度 D．由电阻表达式得一根圆柱形状的金属导体，将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍 5．（本题5分）图示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=4Ω，定值电阻R0=2Ω，变阻器Rx的最大阻值为10Ω，开关S闭合，下列判定正确的是（　　） A．当Rx=2Ω时，定值电阻的功率最大 B．当Rx=6Ω时，变阻器的功率最大 C．当Rx=0时，电源的输出功率最大 D．当Rx=0时，电源的效率最高 6．（本题5分）如图，固定在等腰直角三角形顶点A、B处的长直导线通有方向相反、大小相等的电流，每根导线在顶点C处产生的磁感应强度大小均为，则C点的磁感应强度为（　　） A．大小为，从C点垂直AB向右 B．大小为，从C点垂直AB向左 C．大小为，从C点垂直AB向左 D．大小为，从C点垂直AB向右 7．（本题5分）如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合（彼此绝缘），下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（　　） A．导线与线圈共面，O为线圈圆心 B．导线与线圈共面 C．O为线圈圆心，导线垂直于线圈平面 D．导线与线圈不共面，但与其对角线平行且位于对角线正上方 8．（本题5分）弹簧振子的振动周期可表示为，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。如图所示，质量为的滑块左右两端与轻弹簧相连，两弹簧的原长相等，另一端均固定在光滑水平面上的竖直挡板上，劲度系数分别为、（）。开始时两弹簧均处于原长，将滑块向左移动一小段距离后由静止释放，滑块第一次运动到最右边所需时间为（　　） A． B． C． D． 9．（本题5分）一弹簧振子穿过光滑的水平细杆，下端装有一记录笔，在水平面内放置有一记录纸，当振子水平振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。、、、为纸上印迹的已知位置坐标，则以下说法正确的是（　　） A．振子振动过程中速度最大时的纵坐标是 B．该弹簧振子的振动频率为 C．振子在振动过程中，若，则在时刻和时刻振子振动的速度一定相等 D．匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的 二、多选题（共6分） 10．（本题6分）如图，一轻弹簧直立于水平面，两端分别连接物块B和C，刚开始时B、C均静止．现将物体A从B正上方一定高度静止下落，A、B碰撞后粘连在一起，经过后第一次到达最低点，之后的运动过程中物块C对地面最小压力恰好为零．已知物块的质量，，，弹簧始终在弹性限度内，弹簧弹性势集的表达式为（x为弹簧的形变量），弹簧振子的周期公式为（m为弹簧振子的质量），忽略空气阻力，重力加速度，。下列说法正确的是（    ）    A．整个过程中A、B、C三个物体整体动量守恒 B．弹簧的劲度系数k＝250N/m C．A、B整体做简谐运动的振幅是9.6cm D．A释放时距离B的高度为6.0cm 三、实验题（共24分） 11．（本题12分）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，某实验小组欲研究该电阻在常温下的伏安特性曲线，实验仪器如下： A．待测热敏电阻，（常温电阻值约为5Ω）   B．电流表A1（满偏电流10mA，内阻Ω） C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻Ω）   D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）       E．滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流0.5A）      F．定值电阻R3（阻值等于5Ω） G．定值电阻电阻R4（阻值等于200Ω） H．盛有水的保温杯（含温度计） I．电源（3V，内阻可忽略） G．开关，导线若干 （1）要使测量数据尽量精确，绘制曲线完整，需要将以上仪器进行适当的改装，定值电阻选 ，滑动变阻器选 。（填仪器前的字母序号） （2）请在方框内画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁，根据电路图在实物图上连线 ( ) （3）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小，测得该热敏电阻的图像如图所示，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是 （选填“PTC”或“NTC”）热敏电阻。 （4）若将该热敏电阻直接接到一电动势为3V，内阻为6Ω的电源两端，则热敏电阻消耗的电功率为 W.（结果保留2位小数）。 12．（本题12分）某同学利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池两节、电流表A（量程为0.6 A。内阻约为0.5 Ω）、电流表A1（量程为0.6 A。内阻约为1 Ω）、电阻箱R1（最大阻值为99.99 Ω）、滑动变阻器R2（最大阻值为10 Ω）、单刀双掷开关S。单刀单掷开关K、导线若干。 (1)闭合开关K。将开关S接C。调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，若电流表A的示数为0.30 A。电流表A1的示数为0.60 A。电阻箱R1的示数为0.50 Ω。则电流表A的内阻rA= Ω（结果保留两位有效数字）。 (2)断开关K。将开关S接D。调节电阻箱R1，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数：断开开关K，开关S所接位置不变，多次调节电阻箱R1重复实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。由实收数据绘出图像如图乙所示，则电源的电动势E= V（结果保留三位有效数字）、内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共25分） 13．（本题10分）如图所示，在光滑水平桌面上有一轻质橡皮筋，橡皮筋一端固定在O点，另一端穿过固定在点的光滑圆环，与一小球相连。小球套在水平放置的光滑固定细杆上，小球内径略大于细杆直径。已知O、、三点共线且垂直于细杆，橡皮筋的原长恰好等于O、之间的距离，橡皮筋的劲度系数为k。现在将小球从点拉至距离点L的P点后由静止释放，经过时间小球第一次经过点，不计空气阻力，橡皮筋始终在弹性限度内。 （1）试说明小球的运动为简谐运动； （2）设沿指向P方向为正，写出小球的振动方程。 14．（本题15分）如图所示，一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，其下端固定，上端栓接一个质量为，厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时，弹簧的压缩量为a，现有一个质量为m的物块从距薄板正上方某高度处自由下落，与薄板碰撞后即粘连在一起，碰撞时间极短。之后，物块与薄板一起在竖直方向上做简谐运动，在这个过程中，弹簧的最大形变量为，若弹簧原长和弹性限度满足题设条件，不计空气阻力。 (1)已知物块从刚与薄板粘连在一起到第一次运动到最高点所用的时间为t，求物块与薄板的简谐运动的周期T； (2)要使物块与薄板做的简谐运动的振幅为，物块要从距离薄板多大的高度处自由下落？ 2 2027届物理作业规范化练习（五） （宏奥B卷）答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D B D B B C BD 1．B 【详解】A．金属导体和金属网对外部电场有静电屏蔽作用；有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是静电屏蔽，以防止外部信号对内部电信号的干扰，故A错误； B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了及时将产生的静电导走，防止静电危害，故B正确； C．避雷针是利用尖端放电的原理来避雷，故避雷针必须设计成针状，不能设计成球形，故C错误； D．当电工直接处于高压电场中时，很容易因静电感应而被电到，但若穿着用铜丝编织的作业服，当达到静电平衡时，作业服的屏蔽作用使作业服内电场强度保持为零，对电工起保护作用，故D错误。故选B。 2．C 【详解】A．带电粒子经过加速电场，由动能定理可得 由于三种粒子的的比值不同，故三种带电粒子进入偏转电场时速度不相等，故A错误； BD．带电粒子进入偏转电场做类平抛运动，则，， 解得带电粒子离开偏转电场时射出方向偏转角 可知三种带电粒子离开偏转电场时将沿相同方向射出，增大加速电场U1带电粒子离开电场时的偏转角变小，故BD错误； C．三种带电粒子离开偏转电场时偏转距离 由动能定理解得 三种粒子带电量相同，故三种带电粒子离开偏转电场时的动能相等，故C正确。故选C。 3．B 【详解】A．由对称性可知，B，C两点的电场强度大小相等，方向不同，所以B、C两点的电场强度不同，故A错误； B．三个点电荷到O点的距离均为 两在O点产生的电场强度大小均为在O点产生的电场强度大小为 三个电荷在O点产生的电场强度方向夹角均为120°，由平行四边形定则可知O点的合场强为，方向由O指向A，故B正确； C．欲在A点放置一点电荷使O点的电场强度为零，则放在A点的电荷应带正电，且在O点产生的电场强度大小为，由几何关系AO两点之间的距离为 设放在A点的电荷所带的电荷量为，则由解得 故C错误； D．AB边中点的电荷在A、B两点的电势相等，B点距离较近，则B点的电势比A点的电势高，由公式 可知，负电荷在高电势点的电势能低，即负的试探电荷在B点的电势能小于在A点的电势能，故D错误。故选B。 4．D 【详解】A．电场强度的定义式为 电场强度E与试探电荷q和试探电荷所受的电场力F无关，只和场源电荷有关，故A错误； B．根据电势能表达式 可知负点电荷从低电势到高电势，对负电荷来说，电场力做正功，电势能减小，故B错误； C．电流的微观表达式其中为电子定向移动的速度，故C错误； D．电阻表达式可知将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍，故D正确。故选D。 5．B 【详解】A．变阻器的阻值Rx=0时，电路中电流最大，故根据可知定值电阻R0消耗的功率最大，选项A错误； C．电源的输出功率 当，即时，电源的输出功率最大，选项C错误； B．由闭合电路的欧姆定律结合功率公式，根据等效内阻法，当时，变阻器消耗的功率最大，选项B正确； D．电源的效率 外电阻越大，电源效率越高，所以当Rx=10Ω时，电源的效率最高，选项D错误。故选B。 6．D 【详解】根据右手定则，画出两根导线在C点产生的磁感应强度如图 由几何关系可得 方向垂直于AB向右。 故选D。 7．B 【详解】A．根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零，所以切断直导线中的电流时，闭合回路中不会有感应电流产生，故A不符合题意； B．根据安培定则可知穿过线圈的磁通量垂直纸面向里，切断直导线中的电流时，线圈中磁通量减小，会产生感应电流，故B符合题意； C．根据安培定则可知磁感线与线圈平面共面或平行，则穿过线圈的磁通量始终为零，所以切断直导线中的电流时，闭合回路中不会有感应电流产生，故C不符合题意； D．根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零，所以切断直导线中的电流时，闭合回路中不会有感应电流产生，故D不符合题意；故选B。 8．B 【详解】易知两弹簧的形变量大小相等，当弹簧形变量为x时，对滑块有 滑块受力情况与只有一个劲度系数为的弹簧作用相同，所以该系统的振动周期为滑块运动到最右边所需时间为半个周期故选B。 9．C 【详解】A.根据简谐振动对称性可知，平衡位置纵坐标为故A错误； B.即该振子速度最大的点位，故A错误；由图像可知，振子在一个周期内沿轴正方向的位移大小为，水平速度大小为，则振子的周期 频率故B错误；C.由图可知，时间间隔为一个周期（即）的任意两个时刻，振子振动情况一定完全相同，故C正确； D.弹簧振子的周期只与弹簧振子本身有关，匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，则一个周期内纸带沿轴负方向运动的位移增大为原来的2倍，弹簧振子的周期不变，故D错误。故选C。 10．BD 【详解】A．整个过程中A、B、C三个物体整体所受重力与支持力大小不相等，系统动量不守恒，故A错误； BC．AB整体在最高点时候，物块C对地面最小压力恰好为零，对C在受力分析可知，  此时弹簧拉伸，弹力 所以AB整体此刻的间复力 根据对称性，AB整体在最低点时 此时弹簧压缩，弹力 则振幅可以表示为 碰后为时刻，向上为正由于 解得，故B正确，C错误； D．又根据能量守恒定律有 AB碰撞过程中，根据动量守恒定律有 解得故D正确；故选BD。 11． PTC 0.34 【详解】（1）[1][2]．根据电源电动势，电路中的电流大概为，故电流表选用，把电流表，串联定值电阻改装成电压表，，故定值电阻选，描绘伏安特性曲线需要从零开始读数，因此采用滑动变阻器分压接法，所以选用阻值较小的. （2）[3]．待测电阻同电压表（电流表和定值电阻）即电流表相比，与电流表相差倍数比较小，属于小电阻，因此电流表采用外接法，滑动变阻器分压式连接。原理图，实物图如下： （3）[4]．由图线可知，随电流增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻； （4）[5]．在图中作出电源对应U-I图线，即U=E-Ir， 当时，，时，，两图像交点处等效电压为，电流为0.32A，则热敏电阻的功率为P=UI=1.05×0.32W=0.34W. 12． 0.50 2.96 0.39 【详解】(1)[1]将开关S与C接通，电流表A与电阻箱R1并联，有 解得rA=0.50Ω (2)[2][3]由闭合电路的欧姆定律有整理得 对照题图乙可得E=2.96V，r=0.39Ω 13．（1）见解析；（2） 【详解】（1）对小球进行受力分析可知，小球受到的合力沿细杆指向点，设， 则合力大小 其中为偏离的位移大小；并且合力的方向与偏离的位移方向相反，设偏离的位移大小为x，则小球受到的合力满足故小球的运动为简谐运动 （2）小球初始为正向的最大位移L，所以 又因为小球做简谐运动的周期为，所以小球的振动方程 14．(1)(2) 【详解】（1）运动起点即薄板静止时，有 物块与薄板一起做简谐运动处于平衡位置时，弹簧的压缩量 已知弹簧的最大压缩量为，则振幅为 根据对称性可知，最高点弹簧的形变量 作简谐运动的位移时间关系图像如图所示 从位移为的位置运动至最高点至少需要时间 解得简谐运动的周期为 （2）物块下落过程，由机械能守恒可得 物块与薄板碰撞，由动量守恒可得 若振幅为，运动示意图如图所示 最高点的弹簧伸长量为a与起点时弹簧的压缩量相同，即具有等量的弹性势能从开始做简谐运动至运动到最高点的过程，由机械能守恒定律 联立解得 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $