四川广安市加德学校2025-2026学年高二上学期1月阶段检测物理试题

**基本信息** 广安加德学校高2024级物理月考卷，以生物电静息电位、扫地机器人电动机等真实情境为载体，通过基础概念辨析、实验探究及综合计算，考查电场、电路、磁场等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电场力、电路分析、磁场力等基础概念|第4题结合生物电情境，考查电势差与电势能关系，体现跨学科融合| |多选题|3/18|电流天平、电容器、质谱仪等综合应用|第10题以质谱仪为背景，融合加速电场与磁分析器，培养模型建构能力| |实验题|2/14|电容器电容影响因素、电源参数测量|第12题设计电阻箱电路测电源内阻，考查数据处理与误差分析，落实科学探究| |计算题|3/40|电动机功率、磁场中粒子运动、复合场力学综合|第15题带电小球在电场与重力场中运动，综合动能定理与向心力分析，提升科学推理能力|

广安加德学校2025-2026学年度上期高2024级期末模拟考试 （1月月考）物 理 考试时间： 75分钟 满分： 100分 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求 1. 下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在电场中一定沿电场线运动 B. 带电粒子在电场中一定受到电场力的作用 C. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 D. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 2. 材料、长度相同，横截面积不同的电阻丝Ra、Rb与两个小灯泡L1、L2按图示电路连接，单刀双掷开关接1时，灯泡发光。当开关接2时，下列说法正确的是（　　） A. L1的亮度增大 B. L2的亮度减小 C. 电源的总功率减小 D. 电源的效率减小 3. 如图所示，直角三角形ABC处于平行纸面的匀强电场中，AB = 4 cm，BC = 3 cm。将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为零，从B点移到C点，克服电场力做功为6 × 10−4 J。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向由A指向B B. 电场强度方向由B指向C C. 电场强度大小为0.75 V/cm D. 电场强度大小为1 V/cm 4. 生物电是细胞或组织在生命活动中产生的电现象，安静状态下细胞膜存在静息电位，其机理为钾离子K+从膜内流向膜外后，导致细胞膜内侧与外侧存在电势差。安静状态下膜内外两侧电势呈现外正内负，电荷分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 静息电位Uab为正 B. K+在a点电势能大于在b点电势能 C. K+外流过程中，电场力对K+做负功 D. 安静状态下，将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后，指针不偏转 5. 将矩形线圈按照图示方式静止放置于匀强磁场中，闭合开关后线圈能绕转轴向一个方向持续转动的是（　　） A. B. C. D. 6．如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出电压为2V B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源的效率为60% 7．如图所示，宽为l的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为l的金属杆ab水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场。当金属杆中通过的电流为I时，金属杆保持静止，重力加速度为g。该磁场的磁感应强度（    ） A．方向竖直向上，大小为 B．方向水平向右，大小为 C．方向垂直于导轨平面向上，大小为 D．方向沿导轨平面向下，大小为 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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图是等臂电流天平的原理图，在天平的右端挂一质量为矩形线圈，线圈匝数为，边长为，放在与纸面垂直的匀强磁场中。当线圈通入如图所示的电流时，在天平左右两边加上质量分别为的砝码使天平平衡，则（ ） A. 磁场方向是垂直纸面向外 B. 磁感应强度的大小为 C. 取走全部砝码，仅改变电流大小，天平可以重新平衡 D. 取走全部砝码，仅改变电流，天平重新平衡，电流与原电流大小之比为 9. 如图，电容为C的平行板电容器两极板水平放置，极板长为L，两极板间的距离为d，距极板右端处有一竖直屏M，电容器充电后与电源断开。一电荷量为q、质量为m的带正电小球（可视为质点）以初速度沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在竖直屏M上，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 电容器的上极板带正电，电荷量为 B. 小球在整个过程中竖直向上偏转位移大小为 C. 整个过程中小球减少的电势能和增加的重力势能均为 D. 若仅增大两极板间的距离，该小球仍垂直打在竖直屏M上 10. 如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由粒子源、加速电场、静电分析器和磁分析器组成。加速电场的加速电压为，半圆形通道内有方向指向圆心的均匀电场，在中心线处的电场强度大小为；磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外，磁感应强度为的范围足够大的有界匀强磁场，其上边界与静电分析器的下边界重合。由粒子源发出一个质量为、电荷量为的粒子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后沿垂直静电分析器左侧边界的方向进入并沿中心线通过静电分析器，由点进入磁分析器中，最终打到胶片上的点。下列说法正确的是（　　） A. 加速电场的极板比极板的电势高 B. 磁分析器中点到点的距离 C. 只有比荷等于的带正电粒子经加速电压加速后才可以沿通道中心线通过静电分析器，进入磁分析器 D. 若某次使用时，磁场的上边界绕点逆时针转了，质量为、电荷量为的粒子最终将打到胶片上的点 三、实验题：(本大题共2小题，11题每空2分，12题每空2分，共14分) 11. 如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器充电后与电源断开。 （1）在实验中观察到的现象是______。 A．图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大 B．图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变 C．图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小 D．图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 （2）若将电容器上板A接正极，下板B接负极，且将上极板接地，如图丙所示。闭合开关S，有一带电液滴静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则液滴_______（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”），P点电势_______（填“升高”、“不变”、“降低”）。 12. 某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，在操作台上准备了如下实验器材： A.待测锂电池（电动势E约为3.7 V，内阻r未知） B.电压表V1（量程0～3 V，内阻约为几千欧） C.电流表A（量程0.6 A，内阻RA＝2.0 Ω） D.电阻箱R1（0～99.9 Ω） E.滑动变阻器R2（最大阻值为10 Ω） F.定值电阻R0（阻值约为5 Ω） G.开关S一个，导线若干 （1）在实验操作过程中，该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱R1的阻值R，读出电压U，根据测得的数据作出－图像，如图乙所示，则电源电动势E＝________ V。 （2）为了测定锂电池的内阻需测出电阻R0的阻值，小组成员设计了如图丙所示的电路，请在图丁中连接对应的实物图________。实验过程中，某次测量电流表示数为0.40 A时，电压表示数如图戊所示，由此可求得R0＝________ Ω；结合图乙可求得电池内阻r＝________ Ω。（以上两空结果均保留两位有效数字） 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. （12分）随着智能化时代的到来，扫地机器人已进入千家万户，扫地机器人的核心部件是微型吸尘器，内部有直流电动机，电路如图所示，当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.3A和0.3V，重新调节R并使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为0.8A和2.0V，求： （1）电动机的内阻； （2）电动机正常运转时的输出功率； （3）电动机正常运转时的工作效率。 14．（12分)如图所示，空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径，磁场的磁感应强度方向垂直横截面向里、大小。一带正电的粒子以速率（大小未知）沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向与入射方向的夹角为。已知该带电粒子的比荷，，不计粒子所受重力。 （1）求速率； （2）若不改变该带电粒子的入射速率，仅改变入射方向，求粒子离开磁场 时速度方向与入射速度方向的夹角最大时，粒子在磁场中运动的时间。 15．（16分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘轨道处在水平向右的匀强电场中，轨道的倾斜部分倾角，水平部分与倾斜轨道平滑连接，圆心为、半径为的圆弧轨道与相切于点。现有一质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点）从点由静止释放，小球可沿轨道运动。已知电场强度大小，轨道水平段长度，重力加速度为，空气阻力不计，，。 （1）当小球释放高度时，求小球到达点时的速度大小； （2）当小球释放高度时，求小球运动到与点等高的点时受到轨道弹力的大小； （3）如果其他条件不变，仅将小球带电量变为，要使小球在运动过程中不脱离圆弧轨道，求小球释放高度的取值范围。    物理答案 考试时间： 75分钟 满分： 100分 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求 1. 【答案】B 【详解】A．带电粒子在电场中不一定沿电场线运动，与带电粒子的初状态有关，故A错误； B．带电粒子在电场中一定受到电场力的作用，故B正确； CD．带电粒子在磁场中不一定受到洛伦兹力的作用，通电导线在磁场中也不一定受安培力作用，比如带电粒子速度方向或通电导线平行于磁场方向时，故CD错误。故选B。 2. 【答案】C 【详解】AB．电阻丝Ra、Rb的材料、长度相同，Ra的横截面积比Rb的大，则 所以当开关接2时，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知总电流减小，则L1的亮度减小。总电流减小，电源的内电压和L1的电压都减小，则L2的电压增大，其亮度增大，故AB错误； C．电源的总功率为 I减小，E不变，则P减小，故C正确； D．电源的效率为 当开关接2时，电路总电阻增大，路端电压U增大，则电源的效率增大，故D错误。故选C。 3. 【答案】D 【详解】因为将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为零，所以直线AB为一条等势线，又因为从B点移到C点，克服电场力做功为6 × 10−4 J，所以BC间电势差为 因为电场线与等势线相交处互相垂直，且沿电场线方向电势逐渐降低，所以电场强度方向由C指向B，由匀强电场中电势差与电场强度关系可知 其中UCB = −UBC，dBC = 3 cm，联立可得 故选D。 4.【答案】C 【详解】AB．静息电位Uab为负，因为b点周围有很多正电荷，电势高，a点周围有很多负电荷，电势低，所以Uab为负，K+带正电，在电势高的地方电势能大，故AB错误； C．K+外流过程中，克服电场力做功，电场力对K+做负功，故C正确； D．安静状态下，将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后，因为膜内和膜存在电势差，电荷发生定向移动，指针发生偏转，故D错误。 故选C 5. 【答案】C 【详解】BD．根据左手定则可知，BD选项中线圈左右两侧导线受到的安培力合力为0，不会使线圈发生偏转，故BD错误； AC．根据左手定则，刚开始线圈左侧导线受到安培力方向向向下，右侧导线受到的安培力方向向上，会使导线圈沿逆时针方向转动，但A选项中，线圈转过半周后受到的安培力方向与线圈原来的速度方向反向，不能使之持续转动，C图中转过半周时通过的电流方向与速度方向相同，可以持续转动下去，故A错误，C正确。 6．【答案】B 【详解】A．由图可知交点为电阻R接在这个电源上工作电压值，电流值，所以电源的输出电压为，A错误； B．由图Ⅰ可知，电源的电动势为3.0V，内阻 B正确； C．电源的输出功率为 C错误； D．电源的效率为 D错误； 故选B。 7．【答案】C 【详解】A．若磁感应强度方向竖直向上，则安培力水平向右，对金属杆受力分析 金属杆保持静止，有 解得 故A错误； B．磁感应强度方向竖直向右，则安培力竖直向下，则对金属杆受力分析可知，金属杆不能静止，故B错误； C．若磁感应强度方向垂直于导轨平面向上，则安培力沿斜面向上，对金属杆受力分析 金属杆保持静止，有 解得 故C正确； D．磁感应强度方向沿导轨平面向下，则安培力垂直斜面向上，则对金属杆受力分析可知，金属杆不能静止，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 【答案】AD 【详解】A．在天平左右两边加上质量分别为（m1＞m2+m）的砝码使天平平衡，可知，安培力方向向下，根据左手定则可以判断，磁场垂直纸面向外，故A正确； B．根据平衡条件，有 解得 故B错误； C．取走全部砝码，仅改变电流大小，安培力方向仍向下，天平不可能平衡，故C错误； D．取走全部砝码，仅改变电流，天平重新平衡，根据平衡条件，有 电流与原电流大小之比为 故D正确。 故选AD。 9. 【答案】CD 10. 【答案】AD 【详解】A．带电粒子最终打到胶片上，根据磁场方向和左手定则可知粒子带正电，在加速电场中能够被加速，则极板比极板电势高，A正确； B．带电粒子在加速电场中加速，根据动能定理可得 带电粒子在磁分析器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此可得 联立以上各式可得 因此磁分析器中点到点的距离为 B错误; C．粒子通过静电分析器时，电场力提供向心力，由此可得 而 解得 即带电粒子在静电分析器中运动的轨迹半径与带电粒子的比荷无关，所以比荷不等于的带正电粒子经加速电压加速后也可以沿通道中心线通过静电分析器，进入磁分析器，C错误； D．质量为、电荷量为的粒子从点进入磁场，轨迹半径 设粒子从磁场上边界的点射出，然后做匀速直线运动打在胶片上的点，如图所示 由几何关系有 即胶片上的点与点重合，D正确。 故选AD。 三、实验题：(本大题共2小题，11题每空2分，12题每空2分，共14分) 11. 【答案】 ①. A ②. 向下运动 ③. 升高 【详解】（1）[1]AB．根据公式 得 可知图中的手水平向左移动时，d增大，U增大，静电计指针的张角变大，A 正确，B错误； C．图中的手竖直向上移动时，S减小，U增大，静电计指针的张角变大，C错误； D．图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，增大，U减小，静电计指针的张角变小，D错误。 故选A。 （2）[2]电容器的电压不变，而将电容器下极板B向下平移一小段距离，根据 则电场强度要减小，电场力将小于重力，故液滴要向下运动。 [3]以大地为零势点，P点与零电势的A板距离不变，而电场强度减小，则点与零电势点之间的电势差减小，又因为点的电势小于0，则点的电势升高。 12. 【答案】 ①. 3.6或3.60 ②. 见解析 ③. 5.0 ④. 2.8 【详解】（1）[1]根据闭合电路的欧姆定律有 两边同时除以EU，整理可得 对照图像可知 解得 E＝3.6 V （2）[2]实物连线如图所示 [3]由电表读数规则可知电压表读数为U＝2.80 V，所以 [4]由斜率 解得 r＝2.8 Ω 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 【答案】（1）；（2）0.96W；（3）60% 【详解】（1）当电动机停止转动时，为纯电阻，由部分电路欧姆定律 （2）正常运转时，消耗的电功率为 热功率为 电动机正常运转时的输出功率为 （3）工作效率为 14．【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）粒子轨迹如图所示 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 联立解得 （2）当以直径为轨迹圆的弦长时，粒子离开磁场时速度方向与入射速度方向的夹角最大，如图所示 根据几何关系有三角形OAB为等边三角形，所以圆心角为 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中的运动时间 联立解得 15．【答案】（1）；（2）；（3）或 【详解】（1）小球受的电场力为 当小球释放高度时，从释放到达P点的过程，由动能定理可得 代入数据解得 （2）小球从P到Q，由动能定理可得 在Q点，根据牛顿第二定律可得 联立解得 （3）若小球能做完整的圆周运动，小球受到重力和电场力的合力，合力沿左下方，且合力与竖直方向夹角的正切值为 由题意可知 合力大小为 如图所示    小球在运动过程中不脱离轨道，且做完整的圆周运动，则小球在圆轨道的等效最高点G需要的最小向心力恰好由提供，则有 由动能定理可得 联立可得 若小球不脱离圆弧轨道且不能做完整的圆周运动，则小球运动到与圆心O点的等效等高处D点的过程中，根据动能定理有 解得 为使小球能够进入圆弧轨道，需满足 联合可得 故为使小球在运动过程中不脱离轨道，则应满足 或 学科网（北京）股份有限公司 $