精品解析：河南省平顶山市叶县旧县高级中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷

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. 如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB位置时，两极板间距为d，两平行金属极板间电势差为U，质量为m的一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开开关，使上板在AB位置与A′B′位置之间上下往复移动，重力加速度大小为g，以下关于带电油滴的运动描述正确的是（　　） A. 油滴带正电荷，电荷量q＝ B. 极板移动时，油滴在电容器两极板间上下往复运动 C. 上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动 D. 上板向上或向下移动时，油滴所在位置到下极板电势差均不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．上极板接电源正极，故极板间场强方向竖直向下，对油滴，由平衡条件可知油滴受到的电场力与重力等大反向，即油滴受到的电场力竖直向上，其方向与场强方向相反，可知油滴带负电荷，且 解得，故A错误； BC．由于开关断开，电容器Q不变，根据，， 联立整理得 可知场强与极板间距d无关，故极板移动时，场强不变，故油滴仍静止不动，故BC错误； D．由于上板向上或向下移动时，场强不变，根据 可知油滴所在位置到下极板电势差均不变，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为一块均匀的长方体导体块，长为a，宽为b，厚为c，电流沿AB方向和沿DC方向通过导体块时的电阻之比（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电流方向沿AB，由电阻定律可得电阻为 电流方向沿DC，由电阻定律可得电阻为 则电流沿AB方向和沿DC方向通过导体块时的电阻之比 故选B。 3. 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c指向O C. e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D. e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示 由图可知，与大小相等，方向相反，相互抵消；可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故AB错误； CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在e点产生的磁感应强度方向，如图所示 由图可知，与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，根据平行四边形定则，可知与的合磁感应强度沿y轴负方向，则e点的磁感应强度方向沿y轴负方向，故C错误，D正确。 故选D。 4. 在“未来科技体验馆”中，小华通过VR设备观察到一种“智能电场模拟器”、它能动态显示电场线并实时分析电场特性，讲解员提到：“现代科技如量子计算机、无线充电等都依赖对电场的精准操控，而电场的可视化模型最早源于物理学家的开创性思想”，结合所学知识。下列说法正确的是（　　） A. 库仑通过扭秤实验提出了“电场线”的概念，用于描述电场的分布 B. 电场的概念是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A产生的电场对B的作用 C. 电场强度的定义式表明，电场强度与试探电荷的电荷量成反比 D. 麦克斯韦最早通过实验验证了真空中点电荷的场强满足平方反比规律 【答案】B 【解析】 【详解】A．库仑通过扭秤实验发现了库仑定律，但“电场线”是法拉第为直观描述电场而提出的假想曲线，故A错误； B．电场的概念是法拉第首先提出来的，电荷间的相互作用是通过电场发生的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A产生的电场对B的作用，故B正确； C．电场强度是电场本身的属性，定义式仅体现测量方法，场强与试探电荷q无关，故C错误； D．库仑通过扭秤实验验证了静电力满足平方反比规律，而麦克斯韦的主要贡献是建立电磁场理论方程组，故D错误。 故选B。 5. 将四个完全相同的表头分别改装成、的电流表和、的电压表，如图，把两个电流表并联，也把两个电压表并联接入电路中，闭合电键，下列说法中正确的是（　　） A. 和的示数相同 B. 和的指针偏转角度是 C. 和的指针偏转角度始终是 D. 若的读数为1A时，干路电流I为1.2A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．、为改装的电流表，两端电压相等，表头完全相同，可知二者表头电流相等，可知二者偏角相等，因为量程不同，则读数不同，故AB错误； C．和并联，可知电压相等，可知和的示数相同，因为量程比为3：4.5，即2：3，所以指针偏转角度始终是，故C错误； D．若的读数为1A时，、偏角相等，则示数为 则干路电流I为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比，已知内有个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量，下列说法正确的是（　　） A. 流经导线a的电流为 B. 流经导线b的电流为 C. a、b棒两端电势差之比为 D. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，流经导线a的电流为 因a、b串联，通过的电流相等，所以流经导线b的电流为，故A错误，B正确； C．根据电阻定律，可得a、b电阻之比为 由于通过导线a、b电流相等，根据欧姆定律可得，可知a、b棒两端电势差之比为，故C错误； D．根据电流微观表达式，可得 由于通过导线a、b电流相等，单位体积内的自由电子数相等，则自由电子在导线a和b中移动的平均速率之比为，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个点电荷（场源电荷），其中处的电荷量大小为。以无限远处作为零电势点，两点电荷在轴上形成的电场其电势与的关系如图乙所示，其中坐标原点处电势为、且为极小值，和处电势分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 处和处的场强等大反向 B. 处的电荷的电荷量为 C. 处无初速度释放一个带正电光滑小物块，物块会以O点为中心点来回往返运动 D. 质量为m，电荷量为的带电物体（视为质点），与地面动摩擦因数为，欲使它从O点向左出发刚好到达处，则物体在坐标原点处的初速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像的斜率的绝对值表示场强大小可知，和处场强大小不等；根据沿着电场线的方向电势降低可知，处的电场沿轴正方向，处的电场沿轴负方向，即和处场强方向相反，但大小不等，故A错误； B．由图可知在处的场强为零，则 可得，故B错误； C．物体在运动过程中，只有电场力做功，所以电势能和动能等量转化，则物体在到O点的范围内受到水平向右的电场力向右加速，在O点右侧受到向左的电场力，向右减速，当整个过程电场力做功为零时，物体速度减小为零，根据 可知，当物体运动到点右侧与处电势相等的位置速度减小为零，即质点向右运动到点右侧电势为处速度为零，点的电势为 处的电势为 由图可知物体减速到零的位置在右侧，即物块会以点右侧某一点为中心来回往返运动，故C错误； D．由动能定理 又 解得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 如图甲所示，竖直线A、B两端点固定两个等量点电荷，带电荷量大小均为Q，AB长2l，O为AB连线的中点，以AB中垂线为x轴，其正半轴的电场强度变化如图乙所示，图中的阴影“面积”为S（S>0），以沿x轴正方向为电场强度的正方向，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ） A. A、B两点的点电荷为等量异种点电荷 B. Ox直线上电场强度最大值为 C. 将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D. 将一带电荷量为－q的点电荷由处静止释放，到达O点时的动能为qS 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两个等量点电荷在x轴上的场强皆为正值，说明其场强方向沿x轴的正方向，所以A、B两点的点电荷为等量同种正电荷，故A错误； B．设图中P点为x轴上的场强最大的点，电荷量为Q点电荷在P点的场强为，其中 根据矢量合成法则可得场强的最大值Em=2Ecosθ 其中，则 代入数据解得，故B正确； C．将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，由于电场力始终做负功，则电子的电势能一直增大，故C错误； D．在E-x图像中图线与横轴所围面积为电势差，即UOP=S 从P到O点的过程中，根据动能定理可得，所以到达O点时该电荷的动能为qS，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上A、C两端点分别固定带电荷量为＋Q的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且P、D两点间的电势差大小为U。一带电荷量为＋q、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为2g，在P、B间运动时加速度始终大于2g。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度为g，取无穷远处为零电势点。则小球从D到B的过程中（　　） A. 经过O点时的速度最小 B. 经过O点时的加速度大小为g C. 机械能先减小后增大 D. 初动能可能为qU－mgR 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设P点的电场强度大小为，小球在P点时有，，可得 又小球在PB间运动时加速度大于，则PB间电场强度大于，且方向竖直向下。根据对称性可知小球在OD中点时所受合力为零，小球先减速后加速，在OD中点时速度最小。故A错误； B．O点的电场强度为零，小球在O点所受静电力为零，合力等于重力，加速度大小为。故B正确； C．从D到B的过程，静电力先做负功后做正功，小球的机械能先减小后增大。故C正确； D．设OD中点为F，根据对称性可知，P、F点电势相等，则F、D两点间的电势差也为，使小球能经过F点即可使小球到达B点，由 有。故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，灯丝发热后发出的电子经加速电场后，进入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，要使电子在电场中偏转量y变为原来的3倍，可选用的方法有（设电子不落到极板上）（　　） A. 只使变为原来的 B. 只使变为原来的 C. 只使偏转电极间的距离d变为原来的 D. 只使偏转电极的长度L变为原来的3倍 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．电子在加速电场中做匀加速直线运动，则 解得 粒子在偏转电场中做类平抛运动，则有 所以 粒子在偏转电场中，竖直方向有 射出偏转电场U2时垂直极板方向的偏转位移为 要使电子在电场中偏转量y变为原来的3倍，可选用的方法有只使变为原来的、只使偏转电极间的距离d变为原来的，故AC正确； BD．只使变为原来的，偏转量y变为原来的倍；只使偏转电极的长度L变为原来的3倍，偏转量y变为原来的9倍，故BD错误。 故选AC。 三、解答题（本题5小题，共54分） 11. 如图所示的电路中定值电阻，电源电动势、内阻，滑动变阻器R的最大值为，闭合开关S，变阻器的滑片P从最左端向右缓慢移动，求： （1）滑片P位于最左端时电源的效率（保留三位有效数字）； （2）变阻器的接入电阻R为何值时变阻器消耗电功率最大，最大值为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 滑片P位于最左端时，电路中的电流 电源效率 【小问2详解】 把定值电阻等效为内电阻，则 当变阻器的接入电阻时，变阻器消耗电功率最大 此时电路中电流 则 12. 如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0. 2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V 12W”的电动机正常工作. 求： （1）通过电源的电流I； （2）电阻的阻值； （3）电动机的输出功率. 【答案】（1）4A （2）2Ω （3）8W 【解析】 【详解】（1）设电动机两端的电压为U，根据闭合电路欧姆定律得 代入得 解得I=4A （2）设通过电动机的电流为I1，通过R2的电流为I2，通过R3的电流为I3，通过R4的电流为I4，R4两端的电压为U4，则通过电动机的电流为 通过R2的电流为 R4两端的电压为 通过R3的电流为 通过R4的电流为 则电阻R4的阻值为 代入数据得 （3）电动机的输出功率为 代入数据得 13. 如图所示的电路中，直流电源电压为，定值电阻、的阻值均为，滑动变阻器的最大阻值为，平行板电容器的电容为，两极板间的距离为。将滑片滑到端，闭合开关S，使极板带正电，将质量为的带电小球置于极板中心点，小球刚好静止不动。已知重力加速度为，电容器充放电瞬间完成。 （1）请判断小球的电性及电荷量的大小； （2）若将滑片从端滑到端，求该过程中通过电阻的电荷量大小； （3）将滑片从端快速滑到端的过程时间极短，可认为该过程中小球仍在点静止，当滑片在端稳定后，求小球到达极板时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将滑片滑到端，使极板带正电，将质量为的带电小球置于极板中心点，小球刚好静止不动。根据平衡可知，小球受电场力竖直向上，所以小球带负电，且 解得 【小问2详解】 将滑片滑到端，电容器电压为U，将滑片滑到b端，则电容器电压为 该过程中通过电阻的电荷量大小 【小问3详解】 当滑片在端稳定后，小球加速度 根据位移时间关系 解得 14. 如图甲所示平面直角坐标系xOy，射线OP与轴正方向的夹角为。从时开始，有与平面垂直，大小恒为，但方向周期性变化的磁场。时，磁场方向垂直于xOy平面向里，如图乙所示。时，一个重力不计，质量为、电荷量为的粒子从点以速度沿轴正方向运动。已知粒子每次运动到射线OP上时，磁场恰好反向，不考虑磁场变化对粒子速度的影响。求： （1）时间内，粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）图乙中的值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在时间内，由洛伦兹力提供向心力可得 解得粒子在磁场中做圆周运动的半径为 【小问2详解】 已知粒子每次运动到射线OP上时，磁场恰好反向，粒子在磁场中运动轨迹如图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 每段圆弧对应圆心角为，对应的运动时间为 则磁场变化周期为 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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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. 如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB位置时，两极板间距为d，两平行金属极板间电势差为U，质量为m的一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开开关，使上板在AB位置与A′B′位置之间上下往复移动，重力加速度大小为g，以下关于带电油滴的运动描述正确的是（　　） A. 油滴带正电荷，电荷量q＝ B. 极板移动时，油滴在电容器两极板间上下往复运动 C. 上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动 D. 上板向上或向下移动时，油滴所在位置到下极板电势差均不变 2. 如图所示为一块均匀的长方体导体块，长为a，宽为b，厚为c，电流沿AB方向和沿DC方向通过导体块时的电阻之比（　　） A. 1 B. C. D. 3. 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c指向O C. e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D. e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 4. 在“未来科技体验馆”中，小华通过VR设备观察到一种“智能电场模拟器”、它能动态显示电场线并实时分析电场特性，讲解员提到：“现代科技如量子计算机、无线充电等都依赖对电场的精准操控，而电场的可视化模型最早源于物理学家的开创性思想”，结合所学知识。下列说法正确的是（　　） A. 库仑通过扭秤实验提出了“电场线”的概念，用于描述电场的分布 B. 电场的概念是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A产生的电场对B的作用 C. 电场强度的定义式表明，电场强度与试探电荷的电荷量成反比 D. 麦克斯韦最早通过实验验证了真空中点电荷的场强满足平方反比规律 5. 将四个完全相同的表头分别改装成、的电流表和、的电压表，如图，把两个电流表并联，也把两个电压表并联接入电路中，闭合电键，下列说法中正确的是（　　） A. 和的示数相同 B. 和的指针偏转角度是 C. 和的指针偏转角度始终是 D. 若的读数为1A时，干路电流I为1.2A 6. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比，已知内有个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量，下列说法正确的是（　　） A. 流经导线a的电流为 B. 流经导线b的电流为 C. a、b棒两端电势差之比为 D. 两棒的自由电子定向移动的平均速率相等 7. 如图甲所示，绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个点电荷（场源电荷），其中处的电荷量大小为。以无限远处作为零电势点，两点电荷在轴上形成的电场其电势与的关系如图乙所示，其中坐标原点处电势为、且为极小值，和处电势分别为和。下列说法正确的是（　　） A. 处和处的场强等大反向 B. 处的电荷的电荷量为 C. 处无初速度释放一个带正电光滑小物块，物块会以O点为中心点来回往返运动 D. 质量为m，电荷量为的带电物体（视为质点），与地面动摩擦因数为，欲使它从O点向左出发刚好到达处，则物体在坐标原点处的初速度大小为 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 如图甲所示，竖直线A、B两端点固定两个等量点电荷，带电荷量大小均为Q，AB长2l，O为AB连线的中点，以AB中垂线为x轴，其正半轴的电场强度变化如图乙所示，图中的阴影“面积”为S（S>0），以沿x轴正方向为电场强度的正方向，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ） A. A、B两点的点电荷为等量异种点电荷 B. Ox直线上电场强度最大值为 C. 将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D. 将一带电荷量为－q的点电荷由处静止释放，到达O点时的动能为qS 9. 如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上A、C两端点分别固定带电荷量为＋Q的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且P、D两点间的电势差大小为U。一带电荷量为＋q、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为2g，在P、B间运动时加速度始终大于2g。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度为g，取无穷远处为零电势点。则小球从D到B的过程中（　　） A. 经过O点时的速度最小 B. 经过O点时的加速度大小为g C. 机械能先减小后增大 D. 初动能可能为qU－mgR 10. 如图所示，灯丝发热后发出的电子经加速电场后，进入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，要使电子在电场中偏转量y变为原来的3倍，可选用的方法有（设电子不落到极板上）（　　） A. 只使变为原来的 B. 只使变为原来的 C. 只使偏转电极间的距离d变为原来的 D. 只使偏转电极的长度L变为原来的3倍 三、解答题（本题5小题，共54分） 11. 如图所示的电路中定值电阻，电源电动势、内阻，滑动变阻器R的最大值为，闭合开关S，变阻器的滑片P从最左端向右缓慢移动，求： （1）滑片P位于最左端时电源的效率（保留三位有效数字）； （2）变阻器的接入电阻R为何值时变阻器消耗电功率最大，最大值为多少。 12. 如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0. 2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V 12W”的电动机正常工作. 求： （1）通过电源的电流I； （2）电阻的阻值； （3）电动机的输出功率. 13. 如图所示的电路中，直流电源电压为，定值电阻、的阻值均为，滑动变阻器的最大阻值为，平行板电容器的电容为，两极板间的距离为。将滑片滑到端，闭合开关S，使极板带正电，将质量为的带电小球置于极板中心点，小球刚好静止不动。已知重力加速度为，电容器充放电瞬间完成。 （1）请判断小球的电性及电荷量的大小； （2）若将滑片从端滑到端，求该过程中通过电阻的电荷量大小； （3）将滑片从端快速滑到端的过程时间极短，可认为该过程中小球仍在点静止，当滑片在端稳定后，求小球到达极板时的速度大小。 14. 如图甲所示平面直角坐标系xOy，射线OP与轴正方向的夹角为。从时开始，有与平面垂直，大小恒为，但方向周期性变化的磁场。时，磁场方向垂直于xOy平面向里，如图乙所示。时，一个重力不计，质量为、电荷量为的粒子从点以速度沿轴正方向运动。已知粒子每次运动到射线OP上时，磁场恰好反向，不考虑磁场变化对粒子速度的影响。求： （1）时间内，粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）图乙中的值。 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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $