贵州师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末教学质量监测物理试卷

**基本信息** 贵州师大附中高二上期末物理试卷，覆盖电场、电路、磁场等核心知识，结合巨磁阻传感器、磷酸铁锂电池等科技情境，通过实验探究与综合计算，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|等量异种电荷电场、电势差、多用电表原理|基础概念辨析，如第1题结合中垂线电场分布分析受力| |多选题|3/18|安培力叠加、巨磁阻效应|科技情境应用，第10题以巨磁阻传感器考查电路分析| |实验题|2/16|电阻率测量、多用电表改装|注重操作与数据处理，第11题结合游标卡尺读数与电阻测量| |计算题|3/38|电磁感应、能量守恒、力电综合|综合能力考查，第15题结合电磁感应与能量关系分析焦耳热|

贵州师范大学附属中学2025-2026学年度高2024级高二上期末教学质量监测 物理学科试卷 命题人：龙浩明 （请将所有答案按作答要求作答在答题卡上！） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图所示，等量异种电荷、固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与连线的中垂线重合，、是绝缘杆上的两点，构成一个正方形。一带负电的小球可视为点电荷套在绝缘杆上自点无初速释放，则小球由运动到的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 小球的速度先增大后减小 B. 小球的速度先减小后增大 C. 杆对小球的作用力先增大后减小 D. 杆对小球的作用力先减小后增大 2.电荷量为的场源点电荷形成的电场如图，一电荷量为、质量为的带电粒子只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从点运动到点，在点的速度垂直于电场线，静电力常量为，以下判断正确的是(    ) A. 带电粒子带负电 B. 运动过程中带电粒子的加速度减小 C. 点到场源电荷的距离大于 D. 点到场源电荷的距离小于 3.如图所示，矩形的四个顶点、、、是匀强电场中的四个点，，电场线与矩形所在的平面平行，已知点电势为，点电势为，点电势为。一质子从点以速度射入电场，与边的夹角为，一段时间后质子经过的中点。不计质子重力，下列判断正确的是(    ) A. 点电势为 B. 质子从到电势能增加了 C. 电场强度大小为 D. 质子从到所用时间为 4.在如图所示的直角坐标系中，存在平行于纸面的匀强电场。从点以的动能沿纸面向不同方向先后射出两个电子，仅在电场力的作用下，一电子经过点时的动能为，另一电子经过点时的动能为。不考虑两电子间的相互作用，下列判断正确的是(    ) A. 点的电势比点的电势高 B. 该电场强度的大小为 C. 点与点的电势差 D. 点与点的电势差 5.如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板接地，开关闭合，电容器两极板间点处有一带电油滴处于静止状态。下列说法正确的是(    ) A. 保持开关闭合，板竖直上移一小段距离，电容器的电容变大 B. 保持开关闭合，板竖直上移一小段距离过程中，电流表中有从向的电流通过 C. 断开开关，板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动 D. 断开开关，板竖直下移一小段距离，带电油滴的电势能将减小 6.如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是(    ) A. 如果放电电流是，该电池组充满电最长可以工作小时 B. 该电池组充满电可储存的能量大约是 C. 该电池组可释放的最大电量是 D. 如果充电电流是，把该电池组充满大约需要小时 7.如图为多用电表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻，调零电阻的最大值，电池电动势，内阻。虚线框中为选择开关，下列说法正确的是(    ) A. 若电压表的量程为，则的阻值为 B. 当接触点时，多用电表处于测量电流的挡位，量程为 C. 测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为 D. 若电池用久了，电动势减小，内阻增大，仍能欧姆调零，测量的电阻值会偏小 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8.如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分裂阻尼间隔棒，图乙为其简化图．间隔棒将六根平行长直导线分别固定在正六边形的顶点、、、、、上，为正六边形的中心．已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流，距离的关系式为式中为常量设、间距为，当、、三根导线通有垂直纸面向内，、、三根导线通有垂直纸面向外，大小均为的电流时，其中处导线对处导线的安培力大小为，则  (    ) A. 导线所受安培力的合力大小为 B. 导线所受安培力的合力方向沿，由指向 C. 、、、四根导线在处所产生磁感应强度的矢量和大小为 D. 、、、四根导线在处所产生磁感应强度的矢量和方向为垂直于连线向右 9.在竖直平面内的四点、、、构成边长为的菱形，其中边水平，边与水平面成空间中有一方向平行于菱形所在平面的匀强电场。电荷量为C、质量为的带电粒子从点以初速度垂直于向上射出，粒子的轨迹经过点时速度大小等于，点运动到速度最小的过程中电场力做功，不计粒子所受重力和空气阻力，则下列说：中正确的是(    ) A. 点电势高于点电势 B. 两点间的电势差为 C. 电场强度的大小为 D. 粒子由点运动到与点等高的过程中电势能减小 10.巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。如图为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B. 当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C. 有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D. 无磁场时输出端的输出电压大小为零 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度、用螺旋测微器测量其直径，如图甲、乙所示。   请读出长度和直径，           ，           。 设“圆柱形”导体的电阻为，接入如图丙所示的电路中，请将以下实验步骤补充完整。 第一步：闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片滑到最右端； 第二步：调节电阻箱，使其处于某一适当值； 第三步：闭合开关，移动滑片，使电流计有适当的读数； 第四步：调节，使电流计中的电流为零； 第五步：读出，可得          用、、表示。 12.（10分）某兴趣小组在练习使用多用电表的实验过程中，进行了以下实验。 某同学先是设计了一个只有一种倍率挡位的欧姆表，内部电路为图，已知电源电动势、内阻，灵敏电流计满偏电流，内阻，表盘如图，欧姆表表盘中值刻度为“”。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后欧姆表的内阻为          ，将定值电阻接入红、黑表笔间，发现指针的偏转角度如图所示。 该同学重新改装了该欧姆表的内部结构，制作了一个有三种倍率挡位“”、“”、“”的欧姆表，如图，重新测量定值电阻的阻值，需要调到更合适的倍率挡位，应将开关与          选填“”、“”或“”接通。 欧姆表的电源电动势原为，使用较长时间后，电动势降为，用此欧姆表欧姆调零后测得某电阻的阻值为，则该电阻的真实值为          。 该同学继续选择用欧姆挡，并将两表笔直接接到原本不带电的电容器两极，则观察到表盘指针的偏转情况是          。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（必须写出详细的解答过程，只有最后答案的一律不给分！） 13.（10分）如图所示，在匀强电场中，以点为圆心，为半径的圆平面与电场线平行，在点固定一电荷量为的点电荷，、、、为相互垂直的两直径和圆周的交点。当把一试探电荷放在点时恰好平衡不计电荷重力，静电力常量为，求： 匀强电场电场强度； 试探电荷放在点时受到的静电力； 试探电荷放在点时受到的静电力。 14.（12分）如图所示的电路中，，，电源的电动势，内阻不计。接入电路的平行板电容器的两板间距，极板与水平线夹角。绝缘丝线的一端固定在上极板上的点，另一端悬挂带电量的小球视为质点，重力加速度取。 闭合，断开，电流稳定后，电容器带电荷量为；闭合，电流稳定后，电容器带电荷量为，求； 、均闭合，电流稳定后，小球静止，丝线与极板垂线夹角，求小球的质量和丝线的张力大小。 15.（16分）如图所示，平行金属导轨、和、相互垂直，且、与水平面间夹角为，导轨间距均为，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒和与导轨垂直放置且接触良好，的质量为，电阻为，的质量为，电阻为，金属棒和导轨之间的动摩擦因数均为，两个导轨平面均处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中．现让固定不动，将金属棒由静止释放，当沿导轨下滑时，速度已达到稳定，此时，整个回路消耗的电功率为取求： 磁感应强度的大小； 当沿导轨下滑距离时，求与棒上产生的焦耳热直接的关系式； 若将与同时由静止释放，当运动时间时，的速度与棒速度的关系式． 贵州师范大学附属中学2025-2026学年度高2024级高二上期末教学质量监测 物理学科答案 1.【答案】  【解析】解：、直杆处于连线的中垂线上，此线上的所有点的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，则加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球一直做匀加速直线运动，速度一直增大，AB错误； 、在水平方向上，向左的电场力和向右的弹力相互平衡，从到，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，所以杆对小球的作用力先增大后减小，C正确，D错误。 故选：。 连线的中垂线上的所有点的电场方向都是水平向右的，电场力与弹力平衡。竖直方向只受重力，据此判断竖直方向的速度。根据电场力的大小判断弹力的大小。 考查等量异种电荷的电场分布特点。牢记等量异号电荷连线中垂面是等式面，带电粒子在该面上运动电场力不做功。 2.【答案】  【解析】电场力指向粒子运动轨迹凹侧，则粒子在电场中的受力方向如图所示，说明粒子带正电，A错误；根据电场线的疏密程度可知，点处的电场强度较大，带电粒子在点受到的电场力较大，加速度较大，故运动过程中带电粒子的加速度增大，B错误；电荷量为、质量为的带电粒子在电荷量为的场源点电荷形成的电场中运动，如果该粒子正好过点且绕场源电荷做匀速圆周运动，则有，解得，但是据题意可知，实际电场力大于刚好做圆周运动所需的向心力，因此点到场源电荷的距离小于， C错误，D正确。 方法技巧  分析带电粒子在电场中曲线轨迹问题的要点 若带电粒子只受电场力，则电场力指向曲线的内侧； 由于电场力是沿电场线的切线方向，可判断带电粒子所带电荷的正负，或电场线的方向等； 由电场线的疏密程度可确定电场力电场强度的大小关系，再根据牛顿第二定律可判断带电粒子加速度的大小关系。 3.【答案】  【解析】A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故，可得点电势为，故A错误； B.有，故质子从到电场力做功为，电场力做正功电势能减小了，故 B错误 C.，点和点的电势相同，故连线为等势线，由于，故为等腰三角形，点到直线的距离为，由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为，故C错误； D.连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为，故D正确。 故选D。 4.【答案】  【解析】【详解】仅在电场力的作用下，电子由到，根据  可得  解得  因此  ，故A错误； B.电子由到，根据  可得  解得  设匀强电场水平分量为  ，竖直分量为  ，从  到  ，  坐标相同，  坐标的差值  根据  可得  解得  ，方向向下。 从  到  ，  坐标相同，  坐标差值  同理可得  解得  ，方向向左。 因此电场强度大小  ，故B正确； C.点与点的电势差  ，故C错误； D.根据  ，  可知电场强度  的方向与  轴夹角为  斜向左下方，如图所示 可知、两点是等势点，则  则  ，故D错误。 故选B。 5.【答案】  【解析】A、保持开关闭合，板竖直上移一小段距离，根据电容的决定式 ，可知电容减小，故A错误。 B、保持开关闭合，板竖直上移一小段距离过程中，电压保持不变，电容减小，电容器放电，电流由向流过，故B错误； C、断开开关，，则电荷量不变，板竖直上移一小段距离，电场强度 ，恒定不变，故带电油滴静止不动，故C错误； D、根据以上分析可得，点与下极板的距离变大，但不变，故点与下极板的电势差变大，下极板带正电，，故点的电势降低，而油滴原来静止在点，应该带正电，故带电油滴的电势能将减小，D正确。 6.【答案】  【解析】【详解】如果放电电流是，则该电池组充满电最长可以工作时间为  ，故A错误； B.该电池组充满电可储存的能量为  ，故B正确； C.该电池可释放的最大电量为  ，故C错误； D.如果充电电流是，把该电池充满需要的时间为  ，故D错误。 故选B。 7.【答案】  【解析】A.选择开关接时为电压表，由欧姆定律有  ，其中  解得  ，A错误； B.当  接触点时，多用电表处于测量电流的挡位，干路电流  ，量程为  ，B正确； C.测某电阻阻值时，正确操作后指针指在正中央，由欧姆定律有  ，其中  解得  ，C错误； D.若电池用久了，电动势减小，仍能欧姆调零，则  不变，由欧姆定律有  ，减小，  减小，由  ，整理得  ，  减小，减小，则指针偏转角度减小，  偏大，D错误。 故选B。 8.【答案】  【解析】由题意知，之间的距离为，处导线对处导线的安培力大小为，，那么距离为，他们之间的作用力为，距离为，他们之间的作用力为又由两电流同向吸引，反向排斥，对的作用力，由指向，大小为，对的作用力，由指向，大小为，这两个力互成角，因此合力大小为，方向由指向，对和对作用力大小均为，成角，这两个力的合力大小为，方向由指向，这两对力的合力为零，因此，受到的合力就是对的作用力，大小，方向由指向，因此B错误，A正确； 、、、四根导线在处所产生磁感应强度大小均为，方向如图： 则四个力的矢量和大小为，方向为垂直于连线向右，C错误，D正确。 9.【答案】  【解析】A、带电粒子在点与点的动能相同，则电势能相同，则与电势相等，连线即为匀强电场的一条等势线，电场线与垂直，粒子从到受到的电场力大致向右，所以电场力垂直向右即从指向，又粒子带负电，所以电场线方向垂直向左即从指向，根据沿电场方向电势降低可知点电势低于点电势，故A错误； C、粒子沿方向为匀速直线运动，垂直方向先做匀减速直线运动然后做匀加速直线运动，故垂直方向速度为零时，速度最小，最小值为， 当点运动到速度最小的过程，根据动能定理，，解得， ，解得， 根据解得，故C正确； B、两点间的电势差为为，故B错误； D、把粒子运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向初速度为，加速度为，方向向右， 竖直方向加速度为，方向竖直向下， 粒子由点运动到与点等高的过程，运动时间为， 水平方向运动位移为， 电场力做的正功等于电势能的减小量，为，故D正确。 故选CD。 10.【答案】  【解析】A.自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，电路等效为两条并联支路，故A正确； B.当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确； C.无磁场时电阻  ，总电路电阻  输出电压  有磁场时  ，  总电阻  由欧姆定律得  输出电压  所以有磁场时输出端电压大小与  的平方不成正比，故C错误； D.无磁场时  ，根据串联电路的分压原理可知，输出电压  ，故D正确。 故选ABD。 11.【答案】 均正确   【解析】导体长度为，  导体的直径为。 电流计中的电流为零时，与两端的电压相等，与两端的电压也相等，由分压原理可得，解得。 12.【答案】 先迅速向右偏转，然后逐渐向左偏转   【解析】多用电表进行欧姆调零时，红黑表笔短接，外电路电阻为零，此时灵敏电流计满偏，根据闭合电路欧姆定律有  解得调零后欧姆表的内阻为  欧姆表的倍率挡位与其中值电阻即欧姆表内阻成正比，若要重新测量阻值较大的电阻，需要调到更合适的、更大的倍率挡位，这就要求改装后的欧姆表具有更大的内阻，根据  可知，在电源电动势  固定的情况下，需要改装后的微安表整体满偏电流  更小，观察图的内部结构，这是一个多量程电流表的改装电路，微安表  与分流电阻并联，当开关  与接通时，分流电阻为  ，此时流过干路的满偏电流最小，欧姆表的内阻最大，对应的倍率挡位最高，故应将开关  与接通。 电源电动势下降为  后，重新进行欧姆调零，此时干路满偏电流仍为  ，则新的内阻为  用此欧姆表测某电阻时，指针指在“”刻度处，说明表盘对应的干路电流  与原电动势下测  时的电流相同，根据闭合电路欧姆定律：原状态下对应的电流关系为  新状态下真实的电流关系为  解得该电阻的真实值为  将欧姆表的红、黑表笔直接接到原本不带电的电容器两极时，欧姆表内部的电源会对该电容器进行充电。在刚接通的瞬间，电容器两极板间电压为零，相当于短路，此时电路中电流达到最大，因此会观察到表盘指针迅速向右偏转；随着充电的进行，电容器极板间电压逐渐升高，反向电动势增大，电路中的充电电流逐渐减小，指针随之逐渐向左偏转；当电容器充满电后，电路中电流减小为零，指针最终停留在最左侧的“  ”刻度处。 13.【答案】对试探电荷在  点时进行受力分析如图所示 由题意可知  ，  ；根据平衡条件，有  ；即  ；可得  ，正电荷所受静电力方向与场强方向相同，故匀强电场方向沿  方向、由  指向  ； 设试探电荷  放在点  时受到的静电力为  ；  点的场强为  ；所以  ；方向与  方向成  角斜向下； 设试探电荷  放在点  时受到的静电力为  ，  点的场强  ；所以  ；方向沿  方向，由  指向  。   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】【详解】闭合，断开，  、  串联，再与  并联，设并联总电阻为  ，电流稳定后，设电容器两端电压为  根据分压原理，并联部分电压  电容器两端电压  闭合、，  被短路，  与  并联，并联总电阻为  ，电流稳定后，设电容器两端电压为  根据分压原理，并联部分电压  电容器两端电压  电容器所带电荷量  解得  、闭合，电流稳定后，静止，丝线与极板垂线夹角  ，受力如图所示，设电场力为，丝线中的张力为 由题设条件可知电场力与的夹角为，而  两者的合力与丝线  在同一直线上，力平行四边形为菱形 可得  电容器两板间的电场强度  联立求得，小球的质量  丝线中的张力  解得    【解析】详细答案和解答过程见答案 15.【答案】解：棒速度达到稳定，即达到最大速度做匀速运动，有： 整个回路消耗的电功率为： 则：棒的最大速度为： 整个回路的电功率又可表示为： 解得： 棒下滑过程中，根据能量守恒 棒上产生的焦耳热为： 解得： 对棒： 即 对棒： 联立消去得：  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $