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. 如图所示,小球A、B、C均带正电荷,三个球的电荷量均为Q,其中A、B两球固定在绝缘水平地面上,三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形,A、B、C位于同一竖直平面内,重力加速度为g,静电力常量为k,则C球的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,小球C受力平衡,所受两个库仑力对称,大小为
如图
由平衡条件可得
解得
故选A。
2. 如图所示,在竖直平面内,一根长度为L的轻质绝缘细线一端系于O点,另一端连接一带正电小球,小球质量为m、所带电荷量为q,小球所在空间内有一匀强电场,方向与竖直面平行且水平向右。现将细线向右上方拉直,使细线与水平方向成45°角,静止释放小球,小球运动到释放点正下方时细线断裂,再经历一段时间,小球落在释放点正下方的水平地面上。已知重力加速度为g,匀强电场的电场强度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 细线断裂前的瞬间,小球的速度大小为,方向竖直向下
B. 细线断裂前的瞬间,细线的拉力大小为
C. 细线断裂后小球经历时间落地
D. 细线断裂时小球距离地面的高度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.从释放小球到细线断裂的过程应用动能定理
解得
速度方向与竖直方向夹角为45°斜向左下方,A错误;
B.细线断裂前的瞬间,小球速度与重力和电场力的合力垂直,重力与电场力的合力为
则向心力为
解得
B错误;
C.细线断裂瞬间小球水平方向、竖直方向的分速度分别为
则小球水平方向的加速度为
小球的运动时间为
C正确;
D.细线断裂时小球距离地面的高度为
D错误。
故选C。
3. 将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示,于是有( )
A. .A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
B. A的位置不变,B向右偏离竖直方向
C. .A向左偏离竖直方向,B的位置不变
D. .A和B的位置都不变
【答案】B
【解析】
【详解】A在空心金属球内,由于静电感应,使得C外表面带正电,B、C相互吸引,所以B向右偏;
而金属空腔C可以屏蔽外部的B的电场,所以B的电荷对空腔C的内部无影响,所以A位置不变.故B正确,ACD错误;故选B.
点睛:考查静电感应现象,掌握同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.并理解外部电场对空心球内部没有影响,即为静电屏蔽.
4. 如图所示为用不同材料制成的电阻甲、乙的伏安特性曲线,其中倾斜的虚线为图像甲电压为时的切线。下列说法正确的是( )
A. 材料甲的电阻随电压的升高而增大
B. 电压为时,甲的电阻值为
C. 电压为时,乙的电阻值为
D. 电压为时,甲的电阻小于乙的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律,可知图像上点与原点连线斜率表示电阻的倒数,则材料甲的电阻随电压的升高而减小,故A错误;
BC.电压为时,由题图可知甲、乙的电阻值为
,
故B错误,C正确;
D.电压为时,由题图可知甲、乙的电流相等,根据可知此时甲的电阻等于乙的电阻,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度从MN连线上的P点水平向左射入电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略不计,则粒子到达MN连线上的某点时( )
A. 所用时间为 B. 速度大小为
C. 与P点的距离为 D. 与P点的电势差为
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子做类平抛运动可知,水平方向
竖直方向
又
由牛顿第二定律可知
解得,故A错误;
B.由于
合速度为,故B错误;
C.由几何关系可知,故C正确;
D.与P点的电势差为,故D错误。
故选C。
6. 有一种测定压力变化的传感器,其结构原理如图所示。A为固定电极板,B为可动电极板,可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定,当待测压力施加在可动电极板上时,使可动电极板发生形变,从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻与电源相连,电源两端的电压恒定,已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况,下列说法中错误的是( )
A. 当待测压力减小时,电流计的指针向正向偏转
B. 当待测压力增大时,电流计的指针向正向偏转
C. 当待测压力不变时,电流计的示数为零
D. 当待测压力为零时,电流计的示数为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.当待测压力减小时,B板远离A板,两极间距离增大,根据可知,电容减小,由于连接电源可知电压不变,根据可知,电荷量减小,电容器“放电”,电流方向与原充电方向相反,电流表应向负向偏转,故A错误;
B.当待测压力增大时,B板向A板靠近,两极间距离减小、电容增大,电容器要从电源获得更多电荷量,电流方向与电源输出方向相同,电流表向正向偏转,故B正确;
C.当待测压力不变时,电容不变,不存在充放电过程,电流表无电流,示数为零,故C正确;
D.当待测压力为零时,板B处于静止且电容不变,则无充放电过程,电流表示数为零,故D正确。
本题选错误的,故选A。
7. 在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,牛顿通过实验加逻辑推理推翻了他的观点
B. 库仑在实验室里测量了元电荷的具体数值
C. 安培提出了分子电流假说,成功解释了一些磁现象
D. 法拉第发现电流的磁效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,伽利略通过实验加逻辑推理推翻了他的观点,A错误;
B.密立根在实验室里测量了元电荷的具体数值,B错误;
C.安培提出了分子电流假说,成功解释了一些磁现象,C正确;
D.奥斯特发现电流的磁效应,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和(未知)的两物体A、B连接,静止在光滑的水平面上。现在使A瞬间获得水平向左的速度,当A物体的速度减小到1m/s,方向向左时,弹簧最短,不计空气阻力,则( )
A. 物体B的质量为1.2kg
B. 弹簧最短时物体B的速度大小为2m/s
C. 弹簧被压缩最短后,物体A做加速运动
D. 当弹簧恢复原长时,物体A的速度大小为2m/s,方向向右
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把A和B弹簧看成一个系统满足动量守恒,弹簧最短时,A,B共速,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得
解得,A正确;
B.当A物体的速度减小到1m/s时,弹簧最短,此时A、B速度大小均为1m/s,B错误;
C.弹簧被压缩最短后,弹簧逐渐恢复原长,B依然加速,A继续减速,C错误;
D.当弹簧恢复原长时,根据动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得当弹簧恢复原长时,A物体的速度大小,方向向右,D正确。
故选AD。
9. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率,干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流,内阻),定值电阻(阻值为5.0Ω),定值电阻、,若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为黑表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×10”倍率。
C. 定值电阻,
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据红进黑出,S与黑表笔相连,A正确;
B.欧姆表大挡位对应的内部总电阻更大,故接a为“×1”挡位,B错误;
C.“×1”倍率的内部总电阻为,则内部总电流为
“×10”倍率内部总电阻为,总电流为
则有,
解得,,C错误;
D.当电流表指向时,则有,
解得,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,一个条形磁铁固定在水平桌面上,以的右端点为原点,中轴线为轴建立一维坐标系.一个灵敏的小磁针放置在轴上不同位置,设与轴之间的夹角为.实验测得与之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平,磁感应强度大小为.下列说法正确的是( )
A. 的右端为极
B. 的中轴线与地磁场方向垂直
C. 在处产生的磁感应强度大小为
D. 处合磁场的磁感应强度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当x趋向无穷大时,小磁针所指的方向为地球的磁场的方向,所以根据题图可知,x趋向
无穷大时, 趋向1,则趋向90°,即小磁针的方向与x的方向垂直,所以x的方向为
向东.当x非常小时,小磁针的N极沿x方向,即向东.由题图可知,开始时N背离O点,
所以O点处的磁极是N极,故A错误;
B.由以上的分析可知,P的中轴线沿东西方向,与地磁场方向垂直,故B正确;
C.由乙图可知,处,则,P在处产生的磁感应强度大小为BP,
,所以,故C正确;
D.处合磁场的磁感应强度大小为,故D错误.
三、非选择题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示为研究电子枪中的电子在恒定电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限存在以x轴、y轴及双曲线y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ,电场强度E1=E;在第二象限存在以(-2L≤x≤0,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅱ.一电子(电荷量大小为e,质量为m,不计重力)从电场I的边界B点处由静止释放,恰好从N点离开电场区域Ⅱ.
(1)求电子通过C点时的速度大小;
(2)求电场区域Ⅱ中的电场强度的大小;
(3)试证明:从AB曲线上的任一位置由静止释放的电子都从N点离开电场.
【答案】(1) ;(2) ;(3)由动能定理证明即可
【解析】
【详解】(1)由双曲线可知,B、C间距为,电子从B运动到C,由动能定理得,解得电子通过C点时的速度大小.
(2)电子从C点进入区域Ⅱ中做类平抛运动,在y轴方向有,,
在x轴方向有2L=vCt,
解得电场区域Ⅱ中的电场强度大小.
(3)设电子从AB曲线上P(x,y)点进入电场区域Ⅰ,在区域Ⅰ,由动能定理得,假设电子能够在区域Ⅱ中一直做类平抛运动且到达x轴上的x'处,在x轴方向,有x'=v0t1
在y轴方向有,,
联立解得x′=2L.
即从AB曲线上任一位置由静止释放的电子都从N点离开电场.
12. 如图,直流电源的电压U=24V,、、,电表均为理想电表。求:
(1)S闭合时,电流表的示数;
(2)S断开时,电压表的示数。
【答案】(1)2A (2)9V
【解析】
【小问1详解】
S闭合时,被短路,与并联,总电阻为R,
电压表示数
电流表的示数
【小问2详解】
S断开时,与串联,然后与并联,通过与的电流为,则
电压表的示数为,则
13. 汽车蓄电池供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时,启动开关S闭合,电动机正常工作,车灯会变暗;当汽车启动之后,启动开关S断开,电动机停止工作,车灯恢复正常工作。已知电动机正常工作时的电压为,电动机的电阻为,汽车左侧灯和右侧灯完全一样,规格均为“,”,不考虑车灯电阻的变化,蓄电池的电动势为。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时的输出功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)启动开关S断开时,两车灯正常工作,有
由闭合电路欧姆定律有
解得
(2)启动开关S闭合,电动机正常工作,由闭合电路欧姆定律有
,
此时通过车灯的电流
,
通过电动机的电流
电动机的输出功率
解得
14. 如图甲所示,长为8d、间距为d的平行金属板水平放置,两金属板左边中点O有一粒子源,在0~时间内持续均匀水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场,已知粒子在电场中运动的最短时间为,,未知,虚线为电场中轴线,不计粒子重力。求:
(1)的值;
(2)能从点射出的粒子的入射时刻;
(3)能从两板间射出的粒子数占总粒子数的百分比。
【答案】(1)
(2)
(3)6.25%
【解析】
【小问1详解】
运动时间最短的粒子有,,
联立解得
【小问2详解】
设时刻发射的粒子刚好从离开,则有
解得
【小问3详解】
设时刻发射的粒子刚好到达下极板,则有
解得
设时刻发射的粒子刚好到达上极板,由对称性特点
解得
故能射出板间粒子占比为
15. 如图所示,把质量为的带电小球A用丝线吊起,将带电荷量为的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距时,丝线与竖直方向的夹角为,静电力常量,,求:
(1)小球B受到的库仑力的大小;
(2)小球A的电荷量。
【答案】(1)2N (2)
【解析】
【小问1详解】
A球受重力、拉力和库仑力处于平衡状态,根据共点力平衡得,A球所受的库仑力
根据牛顿第三定律,B球受到的库仑力大小
【小问2详解】
根据库仑定律知
代入数据得
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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. 如图所示,小球A、B、C均带正电荷,三个球的电荷量均为Q,其中A、B两球固定在绝缘水平地面上,三球所在位置构成一个边长为a的等边三角形,A、B、C位于同一竖直平面内,重力加速度为g,静电力常量为k,则C球的质量为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,在竖直平面内,一根长度为L的轻质绝缘细线一端系于O点,另一端连接一带正电小球,小球质量为m、所带电荷量为q,小球所在空间内有一匀强电场,方向与竖直面平行且水平向右。现将细线向右上方拉直,使细线与水平方向成45°角,静止释放小球,小球运动到释放点正下方时细线断裂,再经历一段时间,小球落在释放点正下方的水平地面上。已知重力加速度为g,匀强电场的电场强度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 细线断裂前的瞬间,小球的速度大小为,方向竖直向下
B. 细线断裂前的瞬间,细线的拉力大小为
C. 细线断裂后小球经历时间落地
D. 细线断裂时小球距离地面的高度为
3. 将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示,于是有( )
A. .A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
B. A的位置不变,B向右偏离竖直方向
C. .A向左偏离竖直方向,B的位置不变
D. .A和B的位置都不变
4. 如图所示为用不同材料制成的电阻甲、乙的伏安特性曲线,其中倾斜的虚线为图像甲电压为时的切线。下列说法正确的是( )
A. 材料甲的电阻随电压的升高而增大
B. 电压为时,甲的电阻值为
C. 电压为时,乙的电阻值为
D. 电压为时,甲的电阻小于乙的电阻
5. 如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度从MN连线上的P点水平向左射入电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略不计,则粒子到达MN连线上的某点时( )
A. 所用时间为 B. 速度大小为
C. 与P点的距离为 D. 与P点的电势差为
6. 有一种测定压力变化的传感器,其结构原理如图所示。A为固定电极板,B为可动电极板,可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定,当待测压力施加在可动电极板上时,使可动电极板发生形变,从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻与电源相连,电源两端的电压恒定,已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况,下列说法中错误的是( )
A. 当待测压力减小时,电流计的指针向正向偏转
B. 当待测压力增大时,电流计的指针向正向偏转
C. 当待测压力不变时,电流计的示数为零
D. 当待测压力为零时,电流计的示数为零
7. 在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,牛顿通过实验加逻辑推理推翻了他的观点
B. 库仑在实验室里测量了元电荷的具体数值
C. 安培提出了分子电流假说,成功解释了一些磁现象
D. 法拉第发现电流的磁效应
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和(未知)的两物体A、B连接,静止在光滑的水平面上。现在使A瞬间获得水平向左的速度,当A物体的速度减小到1m/s,方向向左时,弹簧最短,不计空气阻力,则( )
A. 物体B的质量为1.2kg
B. 弹簧最短时物体B的速度大小为2m/s
C. 弹簧被压缩最短后,物体A做加速运动
D. 当弹簧恢复原长时,物体A的速度大小为2m/s,方向向右
9. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率,干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流,内阻),定值电阻(阻值为5.0Ω),定值电阻、,若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为黑表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×10”倍率。
C. 定值电阻,
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
10. 如图甲所示,一个条形磁铁固定在水平桌面上,以的右端点为原点,中轴线为轴建立一维坐标系.一个灵敏的小磁针放置在轴上不同位置,设与轴之间的夹角为.实验测得与之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平,磁感应强度大小为.下列说法正确的是( )
A. 的右端为极
B. 的中轴线与地磁场方向垂直
C. 在处产生的磁感应强度大小为
D. 处合磁场的磁感应强度大小为
三、非选择题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示为研究电子枪中的电子在恒定电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限存在以x轴、y轴及双曲线y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ,电场强度E1=E;在第二象限存在以(-2L≤x≤0,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅱ.一电子(电荷量大小为e,质量为m,不计重力)从电场I的边界B点处由静止释放,恰好从N点离开电场区域Ⅱ.
(1)求电子通过C点时的速度大小;
(2)求电场区域Ⅱ中的电场强度的大小;
(3)试证明:从AB曲线上的任一位置由静止释放的电子都从N点离开电场.
12. 如图,直流电源的电压U=24V,、、,电表均为理想电表。求:
(1)S闭合时,电流表的示数;
(2)S断开时,电压表的示数。
13. 汽车蓄电池供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时,启动开关S闭合,电动机正常工作,车灯会变暗;当汽车启动之后,启动开关S断开,电动机停止工作,车灯恢复正常工作。已知电动机正常工作时的电压为,电动机的电阻为,汽车左侧灯和右侧灯完全一样,规格均为“,”,不考虑车灯电阻的变化,蓄电池的电动势为。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时的输出功率。
14. 如图甲所示,长为8d、间距为d的平行金属板水平放置,两金属板左边中点O有一粒子源,在0~时间内持续均匀水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场,已知粒子在电场中运动的最短时间为,,未知,虚线为电场中轴线,不计粒子重力。求:
(1)的值;
(2)能从点射出的粒子的入射时刻;
(3)能从两板间射出的粒子数占总粒子数的百分比。
15. 如图所示,把质量为的带电小球A用丝线吊起,将带电荷量为的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距时,丝线与竖直方向的夹角为,静电力常量,,求:
(1)小球B受到的库仑力的大小;
(2)小球A的电荷量。
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