内容正文:
2025-2026学年度高二上学期物理期中考
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 如图所示,a、b、c为直角三角形的三个顶点,,在a、b、c三点分别固定三个点电荷,且c点的电荷所受电场力的方向刚好与ab连线平行,,则a、b两点的点电荷所带电荷量的大小之比为( )
A. 27:64 B. 64:27 C. 9:16 D. 16:9
2. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带负电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A. 在和处电势能相等
B. 由运动到的过程中电势能增大
C. 由运动到的过程中电势能一直减小
D. 由O运动到的过程中电场力先减小后增大
3. 关于实验操作,下列说法错误的是( )
A. 在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中,在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架,不会影响动量是否守恒
B. 在验证动量守恒定律的实验中小球释放点越高,两球相碰时相互作用的力越大,实验误差越小
C. 在测量金属丝电阻率的实验中为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
D. 在做“练习使用多用电表”的实验中如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率更大的挡位
4. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向沿x轴的正方向,且线段MN、DC长度相等,线段MD、NC、EF、NE、CF长度都相等,则( )
A. 通过面积SMNCD和SMEFD的磁通量相等
B. 通过面积SNEFC的磁通量不为零
C. 通过面积SMNE的磁通量不为零
D. 通过面积SMEFD的磁通量为零
5. 如图所示,两根长直导线平行放置,在两导线所在的平面上放三枚可自由转动的小磁针,在两导线中间,当两导线中分别通大小相同的反向电流、时( )
A. 两导线有相互吸引的趋势
B. 小磁针的极a、c都向外转动,向里转动
C. 改变流向小磁针的极a、b、c都发生变化
D. 在右侧附近的区域内存在磁感应强度为零的点
6. 如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
7. 如图所示电路中R1=R2=R3=3Ω,若在a、c两点之间加上U=9V的电压,则理想电流表的读数为( )
A. 0 B. 1A
C. 2A D. 3A
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 两点电荷、分别固定在轴上的、两点,两点电荷连线上各点电势随变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 和都是正电荷
B. 从到,电场强度先减小后增大
C. 在、之间将一负点电荷沿轴从点移到点,电势能增大
D. 一负点电荷只在静电力作用下沿轴从点运动到无穷远,动能减小
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从a端向b滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小
B. 电压表示数不变,示数变小
C. 电压表与电流表A示数的比值变小
D. 电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
10. 研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置如图所示。静电计可以用来测量平行板电容器两极板间的电势差。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 静电计的指针张角越大,则电容器两极板间的电势差越大
B. 将电容器的左极板向上平移,则静电计的指针张角减小
C. 将电容器的左极板向右平移,则静电计的指针张角减小
D. 在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计的指针张角减小
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示的坐标系中,A点的坐标为(8,0),B点的坐标为(8,6),在与xOy平面平行的平面内有匀强电场,将带电荷量为的负试探电荷从O点移到B点,电场力做功为,将该试探电荷从A点移到B点,克服电场力做功为,已知O点的电势为10V。求:
(1)A点、B点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
12. 如图所示,水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘轨道平滑连接,半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度。现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,已知之间的距离,重力加速度,忽略一切摩擦。求:
(1)带电体运动到圆形轨道最低点时,圆形轨道对带电体支持力的大小;
(2)通过计算分析说明带电体是否可以通过圆轨道的最高点;
(3)带电体在圆形轨道运动过程中的最大动能。
13. 如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表。开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为U1=10V。
(1)电阻R2中的电流为多大;
(2)路端电压为多大;
(3)电源的电动势为多大。
14. 如图甲所示,两个等量同种正点电荷固定于粗糙水平面上,其连线的中垂线(在水平面内)上有、、三点,。一个电荷量为、质量为的小物块从点由静止释放,其运动的图像如图乙所示,其中点处为整条图线的切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),小物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取。求:
(1)小物块所带电性;
(2)、两点间的电势差;
(3)间最大的电场强度。
15. 如图所示,质量为m=1.0×10-2kg的小球通过长度L=1.80m的轻绳跨过光滑轻质小定滑轮与小铁盒相连,铁盒放置于滑轮正下方的光滑水平地面上A点,它与滑轮之间相距,铁盒左侧中央有一个小孔,小孔直径略大于小球直径。A点右侧有一个半R未知的光滑圆弧轨道AB,圆弧的圆心O在A点正上方,B点与圆心等高。先用另一根轻绳向左拉小球,小球处于静止状态时,拉小球的两轻绳与竖直方向的夹角均为=60°。某一时刻剪断左侧轻绳,当小球下摆至最低点时,铁盒对地面的压力刚好为零,此刻拉绳瞬间断裂,小球瞬间射入铁盒后与铁盒不分离,此后铁盒持续受到F=0.10N、方向水平向左的恒力作用。不计空气阻力及铁盒大小对运动的影响,取g=10m/s2,求:
(1)水平绳刚剪断瞬间小球的加速度大小;
(2)小球射入铁盒瞬间铁盒与小球的共同速度大小;
(3)请通过计算判断出,铁盒有无可能从B点滑出圆弧并正好落在水平面上A点。
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2025-2026学年度高二上学期物理期中考
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 如图所示,a、b、c为直角三角形的三个顶点,,在a、b、c三点分别固定三个点电荷,且c点的电荷所受电场力的方向刚好与ab连线平行,,则a、b两点的点电荷所带电荷量的大小之比为( )
A. 27:64 B. 64:27 C. 9:16 D. 16:9
【答案】A
【解析】
【详解】c点的电荷所受电场力的方向刚好与ab连线平行,对c进行分析有
其中
解得
故选A。
2. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带负电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A. 在和处电势能相等
B. 由运动到的过程中电势能增大
C. 由运动到的过程中电势能一直减小
D. 由O运动到的过程中电场力先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.负电荷由运动至,受到的电场力沿轴正方向,电场力做正功,电势能减小,故在和处电势能不相等,故A错误;
B.负电荷由运动到,受到的电场力沿轴正方向,电场力做正功,电势能减小,故B错误;
C.负电荷由运动至,受到的电场力一直沿轴正方向,电场力一直做正功,电势能一直减小,故C正确;
D.根据
由O运动到过程电场强度先减小,后增大,再减小,故电场力先减小,后增大,再减小,故D错误。
故选C。
3. 关于实验操作,下列说法错误的是( )
A. 在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中,在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架,不会影响动量是否守恒
B. 在验证动量守恒定律的实验中小球释放点越高,两球相碰时相互作用的力越大,实验误差越小
C. 在测量金属丝电阻率的实验中为保持金属丝的温度不变,每次读完示数后应立即断开开关
D. 在做“练习使用多用电表”的实验中如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率更大的挡位
【答案】D
【解析】
【详解】A.在用气垫导轨和光电门传感器验证动量守恒定律的实验中,动量守恒的条件是系统不受外力作用。气垫导轨已极大减小摩擦力,因此无论是否安装弹性碰撞架(仅影响碰撞是否为弹性),不受外力或者是合外力为零,动量守恒,故A正确,不符合题意;
B.在验证动量守恒定律的实验中(如斜槽小球碰撞),释放点越高,小球碰撞时速度越大,水平位移越大。测量位移的绝对误差固定,相对误差减小,实验误差越小,故B正确,不符合题意;
C.在测量金属丝电阻率的实验中,金属丝电阻随温度升高而增大。为减少电流热效应对温度的影响,每次读数后立即断开开关可减少发热时间,保持温度稳定,故C正确,不符合题意;
D.在“练习使用多用电表”的实验中,欧姆档指针偏转过大表示电阻过小。此时应选择倍率更小的挡位,使指针偏转至中间区域以减小误差;若拨至倍率更大的挡位,指针偏转会减小,但测量小电阻时精度降低,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向沿x轴的正方向,且线段MN、DC长度相等,线段MD、NC、EF、NE、CF长度都相等,则( )
A. 通过面积SMNCD和SMEFD的磁通量相等
B. 通过面积SNEFC的磁通量不为零
C. 通过面积SMNE的磁通量不为零
D. 通过面积SMEFD的磁通量为零
【答案】A
【解析】
【详解】AD.匀强磁场的方向沿x轴正方向,则MEFD在垂直磁场方向的投影面积等于MNCD,所以通过面积SMNCD和SMEFD的磁通量相等,故A正确,D错误;
B.平面NEFC和磁感线平行,则通过面积SNEFC的磁通量为零,故B错误;
C.平面MNE和磁感线平行,则通过面积SMNE的磁通量为零,故C错误。
故选A。
5. 如图所示,两根长直导线平行放置,在两导线所在的平面上放三枚可自由转动的小磁针,在两导线中间,当两导线中分别通大小相同的反向电流、时( )
A. 两导线有相互吸引的趋势
B. 小磁针的极a、c都向外转动,向里转动
C. 改变流向小磁针的极a、b、c都发生变化
D. 在右侧附近的区域内存在磁感应强度为零的点
【答案】B
【解析】
【详解】A.两导线中分别通大小相同的反向电流,反向电流相互排斥, A 错误;
B.导线的磁场:在其右侧(两导线间),磁场方向垂直纸面向里;导线的磁场:在其左侧(两导线间),磁场方向垂直纸面向里,在其右侧(c区域),磁场方向垂直纸面向外。因此:a在左侧:的磁场向外(占主导),的磁场(距离远)比较小,小磁针 N 极向外转动;b在两导线间:两导线磁场均向里,小磁针 N 极向里转动;c在右侧:的磁场向外(占主导),的磁场(距离远)比较小,小磁针 N 极向外转,B 正确;
C.改变流向后,的磁场方向反转,但c在右侧,其磁场由主导(影响弱),因此c的 N 极方向不发生变化,C错误;
D.右侧区域,的磁场向里、的磁场向外),其磁场由主导(影响弱)不可能抵消,D错误。
故选B。
6. 如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
【答案】C
【解析】
【详解】当接线柱1、2接入电路时,R1与电流表并联,由于R1=,可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R1并联,然后再与R2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A,C正确,D错误.
7. 如图所示电路中R1=R2=R3=3Ω,若在a、c两点之间加上U=9V的电压,则理想电流表的读数为( )
A. 0 B. 1A
C. 2A D. 3A
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路连接方式可知R2和R3并联后再与R1串联接在电源两端,电流表测通过R2的电流,则电路总电阻为
总电流为
根据并联电路分流规律可知电流表的示数为
故选B。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 两点电荷、分别固定在轴上的、两点,两点电荷连线上各点电势随变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 和都是正电荷
B. 从到,电场强度先减小后增大
C. 在、之间将一负点电荷沿轴从点移到点,电势能增大
D. 一负点电荷只在静电力作用下沿轴从点运动到无穷远,动能减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题图知,间电势一直降低,则应为正电荷,应为负电荷,故A错误;
B.图线的斜率绝对值
等于电场强度的大小,则从到,由图线可知电场强度先减小后增大,故B正确;
C.由题图知,从到电势降低,将一负点电荷沿轴从点移到点,由
可知负点电荷的电势能增大,故C正确;
D.一负点电荷只在静电力作用下沿轴从点运动到无穷远,由
无穷远处电势为零,可知电场力做正功,由
可知动能增大,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从a端向b滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小
B. 电压表示数不变,示数变小
C. 电压表与电流表A示数的比值变小
D. 电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器接入电路的阻值增大,电源电压不变,则电路中电流减小,电流表A示数变小,R1两端电压变小,电压表V1变小,R1和R2总电压不变,则R2两端电压变大,电压表V2变大,故A正确,B错误;
C.电压表V2示数与电流表A示数比值即为变阻器接入电路阻值,则电压表V2示数与电流表A示数比值变大,故C错误;
D.电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值等于电阻R1的值,不变,选项D正确。
故选AD。
10. 研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置如图所示。静电计可以用来测量平行板电容器两极板间的电势差。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 静电计的指针张角越大,则电容器两极板间的电势差越大
B. 将电容器的左极板向上平移,则静电计的指针张角减小
C. 将电容器的左极板向右平移,则静电计的指针张角减小
D. 在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计的指针张角减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.静电计的张角反映金属杆与外壳间的电势差,由于平行板电容器右极板与静电计金属杆相连,左极板接地,静电计外壳也接地,所以静电计的指针偏转角度大小反映平行板电容器两极板间的电势差大小,指针张角越大,则电容器势差越大,故A正确;
B.根据电容决定式,将电容器的左极板向上平移,正对面积减小,可知电容变小。
由于不变,根据,电容器电压增大,静电计的指针张角增大,故B错误;
C.根据电容决定式,将电容器的左极板向右平移,两板间距减小,电容变大,由于电荷量不变,根据,可知电容器电压变小,可知静电计的指针张角减小,故C正确;
D.根据电容决定式可知,在电容器两极板间插入玻璃板,介电系数变大,电容变大,由于电荷量不变,根据,可知电容器电压变小,可知静电计的指针张角减小,故D正确。
故选ACD。
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示的坐标系中,A点的坐标为(8,0),B点的坐标为(8,6),在与xOy平面平行的平面内有匀强电场,将带电荷量为的负试探电荷从O点移到B点,电场力做功为,将该试探电荷从A点移到B点,克服电场力做功为,已知O点的电势为10V。求:
(1)A点、B点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
【答案】(1)50V,20V
(2),方向斜向左上方与轴负方向成角
【解析】
【小问1详解】
试探电荷从点到点,由
代入数据解得
又,
解得
试探电荷从点到点,由
代入数据解得
又
解得
【小问2详解】
由以上可知,
沿轴负方向有
沿轴正方向有
则匀强电场的电场强度大小为
方向斜向左上方与轴负方向成角
12. 如图所示,水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘轨道平滑连接,半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度。现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,已知之间的距离,重力加速度,忽略一切摩擦。求:
(1)带电体运动到圆形轨道最低点时,圆形轨道对带电体支持力的大小;
(2)通过计算分析说明带电体是否可以通过圆轨道的最高点;
(3)带电体在圆形轨道运动过程中的最大动能。
【答案】(1)
(2)可以 (3)
【解析】
【小问1详解】
从P到B由动能定理得
解得
由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
从B到C,由动能定理得
解得
带电体在C点至少需要的速度为
解得
所以
因此带电体可以通过圆轨道的最高点
【小问3详解】
由题意知电场力与重力等大,二者的合力方向在∠BOD的角平分线上,所以圆轨道上BD中点位置为物理的最低点,因此在此处带电体速度最大,由动能定理得
解得
13. 如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表。开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为U1=10V。
(1)电阻R2中的电流为多大;
(2)路端电压为多大;
(3)电源的电动势为多大。
【答案】(1)1A;(2)15V;(3)20V
【解析】
【详解】(1)如图所示,电阻R2中的电流
(2)外电阻
R=R2+=10+=15Ω
所以路端电压为
U=IR=15×1V=15V
(3)根据闭合电路欧姆定律
E=I(R+r)
代入数据解得
E=20V
14. 如图甲所示,两个等量同种正点电荷固定于粗糙水平面上,其连线的中垂线(在水平面内)上有、、三点,。一个电荷量为、质量为的小物块从点由静止释放,其运动的图像如图乙所示,其中点处为整条图线的切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),小物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取。求:
(1)小物块所带电性;
(2)、两点间的电势差;
(3)间最大的电场强度。
【答案】(1)正电 (2)-600V
(3)200N/C
【解析】
【小问1详解】
根据小物块运动的图像可知,小物块沿BA方向加速运动,则小物块受到与正电荷相互排斥的静电力,故小物块带正电
【小问2详解】
由图像可知,、两点的速度分别为,
根据动能定理得
解得
则
【小问3详解】
由图像可知,点处为整条图线的切线斜率最大的位置,则小物块在点的加速度最大,小物块在点的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
所受的静电力最大为
则电场强度最大值为
15. 如图所示,质量为m=1.0×10-2kg的小球通过长度L=1.80m的轻绳跨过光滑轻质小定滑轮与小铁盒相连,铁盒放置于滑轮正下方的光滑水平地面上A点,它与滑轮之间相距,铁盒左侧中央有一个小孔,小孔直径略大于小球直径。A点右侧有一个半R未知的光滑圆弧轨道AB,圆弧的圆心O在A点正上方,B点与圆心等高。先用另一根轻绳向左拉小球,小球处于静止状态时,拉小球的两轻绳与竖直方向的夹角均为=60°。某一时刻剪断左侧轻绳,当小球下摆至最低点时,铁盒对地面的压力刚好为零,此刻拉绳瞬间断裂,小球瞬间射入铁盒后与铁盒不分离,此后铁盒持续受到F=0.10N、方向水平向左的恒力作用。不计空气阻力及铁盒大小对运动的影响,取g=10m/s2,求:
(1)水平绳刚剪断瞬间小球的加速度大小;
(2)小球射入铁盒瞬间铁盒与小球的共同速度大小;
(3)请通过计算判断出,铁盒有无可能从B点滑出圆弧并正好落在水平面上A点。
【答案】(1)8.7m/s2;(2)1.0m/s;(3)见解析
【解析】
【详解】水平绳刚剪断瞬间,小球做圆周运动,小球所受合力沿圆周切线方向,即
解得
(2)设小球运动至最低点时的速度大小为v1,由机械能恒定律可得
设此刻绳子的拉力为T,则有
设铁盒质量为M,则有
拉绳断裂、小球射入铁盒瞬间,满足动量守恒定律,则有
解得:铁盒与小球的共同速度大小
(3)设铁盒从B点滑出时的速度为v3,由动能定理可得
铁盒从B点飞出后,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀加速运动,若正好落在A点,则有:竖直方向
水平方向
解得
当铁盒经过圆弧上B点时,设轨道对铁盒的弹力为FN,由圆周运动知识可得
解得
由此判断出,当圆弧半径R=3.0×10-2m时,铁盒能通过B点,并正好落在水平面上A点
(其它判断方法正确也得分,但一定要说明两点:铁盒经过B点时,轨道对铁盒的弹力FN≥0,铁盒滑B点后,再由运动分解方法求出正好落在A点的半径R)。
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