内容正文:
2025-2026学年度高二上学期物理期中考试卷
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移,其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置,上极板接地且位置固定,下极板通过导线与电源正极相连,充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移(忽略边缘效应),下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. P点的电势升高
C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点,间距增大后其电势能会增大
D. 若将正电荷从下极板移至上极板,间距增大后电场力做的功变多
2. A、B、C是三个完全相同的金属小球,A带电荷量为,B带电荷量为,C不带电,将A、B固定起来,让C球先与A球接触,再与B球接触,然后移去C球,则A、B两球间的库仑力大小变为原来的( )
A. B. C. D.
3. 如图所示的电路中,两个定值电阻的阻值均为6Ω。开关S断开时,理想电流表示数为1A,开关S闭合时,理想电流表示数为0.8A,则该电源的电动势和内阻分别为( )
A. 8V和2Ω B. 6V和2Ω
C. 8V和1Ω D. 10V和2Ω
4. 两条粗细相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b,其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻丝a、b的长度之比为
B. a、b串联后,图线位于a、b之间
C. a、b并联后,图线位于a、b之间
D. a、b并联后,图线位于b与I轴之间
5. 如图所示,将带正电的金属小球靠近原来不带电的验电器A端,关于验电器的带电情况正确的是( )
A. A端带正电,B端带正电
B. A端带负电,B端带负电
C. A端带负电,B端带正电
D. A端带正电,B端带负电
6. 如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C. 负电荷在的电势能小于在处的电势能
D. 正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
7. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量少
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. a点的电势高于b点的电势
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图所示,平行板电容器与静电计相连接,一带负电的粒子从平行板电容器左端的正中央以初速度沿水平方向射入,经过一段时间粒子刚好从下极板的边缘离开,点为电容器中的一点,保持电容器所带的电荷量不变,仅将电容器的下极板向下移动少许,粒子的重力忽略不计,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容减小 B. 静电计的指针偏角增大
C. 点的电势升高 D. 粒子打在下极板上
9. 如图所示,平面直角坐标系中,第四象限内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向外,第二、三象限内存在匀强电场,电场强度大小为,方向沿轴正方向。一个带负电的粒子从点以速度沿轴正方向射出,恰好从坐标原点进入磁场,从点射出磁场。不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中,电场力、洛伦兹力对带电粒子都做正功
B. 带电粒子的比荷为
C. 粒子从点射出时速度的大小为
D. 粒子从点运动到的时间为
10. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,把一带电量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力的大小;
(2)B球在A球所在位置产生的电场强度大小;
(3)A球的质量。
12. 如图所示,在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道,轨道的半径R=1.6m,AC为轨道的竖直直径,B与圆心O的连线与竖直方向成60°角。现有一质量m=1kg的小球(可视为质点)从点P以初速度v0水平抛出,小球恰好从B处沿切线方向飞入圆弧形轨道,小球到达最高点A时恰好与轨道无作用力,取g=10m/s2。求小球
(1)到达最高点A时的速度大小;
(2)运动到最低点C时对轨道的压力大小;
(3)从P点水平抛出的初速度大小。
13. 如图所示,灵敏电流计的内阻,满偏电流。当使用、两个端点时,电流表最大测量值;当使用、两个端点时,电压表最大测量值为。已知电阻。求:
(1)电阻的阻值;
(2)最大测量值。
14. 如图,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为d=0.5m,两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入,从下极板的右端点B点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电,质量m=1.0kg,电荷量q=0.5C,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)小球在B点的速度大小vB;
(2)极板的长度L;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少?
15. 真空中O点固定一个电荷量为的点电荷,在距离O点的A点放入一个电荷量为的试探电荷,静电力常量。求:
(1)试探电荷在A点受到的库仑力大小;
(2)A点的电场强度大小
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2025-2026学年度高二上学期物理期中考试卷
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移,其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置,上极板接地且位置固定,下极板通过导线与电源正极相连,充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移(忽略边缘效应),下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. P点的电势升高
C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点,间距增大后其电势能会增大
D. 若将正电荷从下极板移至上极板,间距增大后电场力做的功变多
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为平行板电容器充电后立即断开开关,故电容器所带电荷量一定,下极板缓慢下移,则板间距离d变大,根据可知,电容C变小,故A错误;
BC.平行极板间的电场强度
故电场强度E不变,上极板接地,有
P点与上极板间的距离保持不变,则P点与上极板间的电势差保持不变,所以P点的电势不变,固定在P点的带负电的尘埃电势能不变,故BC错误;
D.电场强度E不变,根据可知,正电荷在极板间所受的电场力F不变,若将正电荷从下极板移至上极板,根据可知,间距增大后电场力做的功变多,故D正确。
故选D。
2. A、B、C是三个完全相同的金属小球,A带电荷量为,B带电荷量为,C不带电,将A、B固定起来,让C球先与A球接触,再与B球接触,然后移去C球,则A、B两球间的库仑力大小变为原来的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,将A、B固定起来,A、B间的库仑力
根据电荷守恒定律,让C球先与A球接触,A球和C球都带电量;再让C球与B球接触,C球与B球都带电量。则A、B间的库仑力
联立可得
故选A。
3. 如图所示的电路中,两个定值电阻的阻值均为6Ω。开关S断开时,理想电流表示数为1A,开关S闭合时,理想电流表示数为0.8A,则该电源的电动势和内阻分别为( )
A. 8V和2Ω B. 6V和2Ω
C. 8V和1Ω D. 10V和2Ω
【答案】A
【解析】
【详解】开关S断开时,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据可得
开关S闭合时,理想电流表示数为0.8A,则此时干路电流为1.6A,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据可得
联立解得该电源的电动势和内阻分别为,
故选A。
4. 两条粗细相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b,其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻丝a、b的长度之比为
B. a、b串联后,图线位于a、b之间
C. a、b并联后,图线位于a、b之间
D. a、b并联后,图线位于b与I轴之间
【答案】D
【解析】
【详解】A.由欧姆定律可知,,
由电阻定律,可知电阻丝a、b的长度之比为,故A错误;
B.由,串联后总电阻变大,因为图线的斜率反映电阻的倒数,故串联后总电阻的图线的斜率最小,图线位于与U轴之间,故B错误;
CD.由可知,并联后总电阻减小,又因为图线的斜率反映电阻的倒数,故并联后总电阻的图线的斜率最大,图线位于与轴之间,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,将带正电的金属小球靠近原来不带电的验电器A端,关于验电器的带电情况正确的是( )
A. A端带正电,B端带正电
B. A端带负电,B端带负电
C. A端带负电,B端带正电
D. A端带正电,B端带负电
【答案】C
【解析】
【详解】金属小球带正电,由于静电感应可知,A感应出负电,B端感应出等量的正电。
故选C。
6. 如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C. 负电荷在的电势能小于在处的电势能
D. 正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】AD.图像的斜率表示电场强度,由图乙可知,区间图像的斜率先变大后变小,所以电场强度先变大后变小,处的电场强度最大,根据牛顿第二定律可知正电荷的加速度先变大后变小,故AD错误;
B.区间电势逐渐降低,故电场强度的方向一直沿轴正方向,故B错误;
C.对负电荷来说,电势越低,电势能越大,所以负电荷在的电势能小于在处的电势能,故C正确。
故选C。
7. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量少
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. a点的电势高于b点的电势
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电场线的指向和电场线的密集程度,可知两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多,故A错误;
B. b点电场线更密集,b点电场强度更大,故带电粒子在b点受电场力更大,故B正确;
C.由粒子运动轨迹可知,粒子受电场力大致向左,可知粒子带负电,故C错误;
D .沿电场线方向电势逐渐降低,故a点的电势低于b点的电势,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图所示,平行板电容器与静电计相连接,一带负电的粒子从平行板电容器左端的正中央以初速度沿水平方向射入,经过一段时间粒子刚好从下极板的边缘离开,点为电容器中的一点,保持电容器所带的电荷量不变,仅将电容器的下极板向下移动少许,粒子的重力忽略不计,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容减小 B. 静电计的指针偏角增大
C. 点的电势升高 D. 粒子打在下极板上
【答案】AB
【解析】
【详解】A.仅将电容器的下极板向下移动少许,两极板之间的距离增大,由公式可知电容器的电容减小,故A正确;
B.由于电荷量保持不变,因此由公式可知,电容器两极板间的电压增大,则静电计的指针偏角增大,故B正确;
C.由公式,综合以上两式,整理得
电容器的下极板向下移动少许,两极板间的电场强度不变,又点到上极板的距离不变,则上极板与点间的电势差不变,点的电势不变,故C错误;
D.粒子的侧偏位移为
又,
整理得
由于电场强度不变,因此粒子的侧偏位移不变,粒子仍从原位置离开平行板,又下极板向下移动少许,则不会打在下极板上,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,平面直角坐标系中,第四象限内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向外,第二、三象限内存在匀强电场,电场强度大小为,方向沿轴正方向。一个带负电的粒子从点以速度沿轴正方向射出,恰好从坐标原点进入磁场,从点射出磁场。不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中,电场力、洛伦兹力对带电粒子都做正功
B. 带电粒子的比荷为
C. 粒子从点射出时速度的大小为
D. 粒子从点运动到的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.运动过程中,洛伦兹力的方向始终和运动方向垂直,所以洛伦兹力始终不做功,故A错误;
B.粒子在电场中做类平抛运动,设在电场中运动时间为,水平方向
竖直方向
加速度
联立解得,故B正确;
C.粒子在电场中运动只有电场力做功,从到过程中,根据动能定理
解得
粒子进入磁场后,洛伦兹力不做功,速度大小不变,所以从点射出时速度的大小为,故C错误;
D.粒子在电场中运动时间
粒子进入磁场时,与水平方向夹角的余弦值
即
运动轨迹如图所示
由几何关系
可知粒子在磁场中运动的轨迹半径为
运动轨迹所对应的圆心角为,在磁场中运动时间
即
粒子从点运动到的时间,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
再将A板向左移动一小段位移,则板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,故A错误;
B.若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,油滴受力不变,油滴将仍静止,故B正确;
D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,C点与下极板距离不变,C点与下极板电势差不变,由于下极板接地,所以C点电势不变,故D错误;
C.保持S闭合,则板间电压不变,再将A板向上平移一小段位移,根据可知,板间场强减小,C点与下极板距离不变,则C点与下极板电势差减小,由于下极板接地,所以C点电势降低,故C正确。
故选BC。
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,把一带电量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力的大小;
(2)B球在A球所在位置产生的电场强度大小;
(3)A球的质量。
【答案】(1)0.02N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据库仑定律,A、B两球间的库仑力的大小为
【小问2详解】
B球在A球所在位置产生的电场强度大小
【小问3详解】
对A受力分析如图所示
根据平衡条件得
解得
12. 如图所示,在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道,轨道的半径R=1.6m,AC为轨道的竖直直径,B与圆心O的连线与竖直方向成60°角。现有一质量m=1kg的小球(可视为质点)从点P以初速度v0水平抛出,小球恰好从B处沿切线方向飞入圆弧形轨道,小球到达最高点A时恰好与轨道无作用力,取g=10m/s2。求小球
(1)到达最高点A时的速度大小;
(2)运动到最低点C时对轨道的压力大小;
(3)从P点水平抛出的初速度大小。
【答案】(1)4m/s;(2)60N;(3)4m/s
【解析】
【详解】(1)小球到达最高点A时,根据牛顿第二定律有
解得
(2)小球从C到A的过程,根据机械能守恒定律有
在C位置有
可解得
FN=6mg=60N
再根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为60N。
(3)小球从B到A的过程,根据机械能守恒定律有
再根据平抛运动规律
最终解得
v0=4m/s
13. 如图所示,灵敏电流计的内阻,满偏电流。当使用、两个端点时,电流表最大测量值;当使用、两个端点时,电压表最大测量值为。已知电阻。求:
(1)电阻的阻值;
(2)最大测量值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当使用两个端点时,与灵敏电流计并联,根据并联电路的特点可得
解得
【小问2详解】
当使用、两个端点时,灵敏电流计与并联后与串联,根据串、并联电路特点,有
解得
14. 如图,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为d=0.5m,两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入,从下极板的右端点B点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电,质量m=1.0kg,电荷量q=0.5C,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)小球在B点的速度大小vB;
(2)极板的长度L;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少?
【答案】(1)5m/s
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)小球从点到点由动能定理可得
解得
(2)小球在两板间做类平抛运动,在水平方向,有
在竖直方向,有
根据牛顿第二定律,有
联立解得
(3)小球在圆弧轨道上运动时,在等效平衡位置时速度最大,等效平衡位置如图所示
由图可知
解得
小球在点时,设与的夹角为,可知
解得
小球从点到等效平衡位置由动能定理可得
解得
15. 真空中O点固定一个电荷量为的点电荷,在距离O点的A点放入一个电荷量为的试探电荷,静电力常量。求:
(1)试探电荷在A点受到的库仑力大小;
(2)A点的电场强度大小
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据库仑定律,试探电荷在A点受到的库仑力为
【小问2详解】
根据电场强度的定义式可得A点的电场强度大小
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