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,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
2. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
3. 如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
4. 如图所示, 在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点, c点坐标为(-4cm,3cm)。现加上一方向平行于xOy 平面的匀强电场, b、c、d三点电势分别为9V、25V、16V, 将一电荷量为的点电荷从a点沿 abcd移动到d点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为7V
B. 电场强度的大小为500 V/m
C. 该点电荷在a点的电势能为2×10-4J
D. 该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为8×10-4J
5. 一匀强电场的方向平行于经xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为2V、8V、14V,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为
B. 电子在a点的电势能比在b点的小
C. 匀强电场的电场强度的大小为,方向由c点指向a点
D. 电子从c点运动到b点,静电力对电子做的功为6eV
6. 如图甲所示,为电阻箱,置于阻值最大位置,为未知电阻,电流表为理想电表。闭合开关,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组、值,并依据、值作出了如图乙所示的图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 与电源内阻的总阻值为
C. 电源的内阻为
D. 随着R的增大,电源的输出功率增大
7. 一段东西方向放置的横截面积为0.1的导电材料中,每秒内有0.3C正电荷向东移动通过导体截面,有0.7C负电荷向西移动通过截面,则电流大小和方向是( )
A. 0.4A,向西 B. 0.7A,向西 C. 1A,向东 D. 0.3A,向东
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为,偏转电压为,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A. 使减小到原来的
B. 使增大为原来的2倍
C. 使偏转极板的长度增大为原来的2倍
D. 使偏转极板间的距离减小为原来的
9. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
10. 如图所示,某一空间为真空,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。下列说法正确的是( )
A. 微粒只能带负电荷
B. 微粒可能做匀加速直线运动
C. 仅改变初速度的方向(与原速度不共线),微粒将做曲线运动
D. 运动过程中微粒电势能减小
三、解答题
11. 质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O',并处于竖直向上的匀强磁场中。当导线中通以垂直纸面向里的电流I,且导线保持静止,细线与竖直方向夹角为。重力加速度取g。
(1)直导线受到两绝缘细线总的拉力大小T;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
12. 边长为2d的正三角形ABC区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),方向垂直纸面向外。大量质量为m、电荷量为的带电粒子,以大小不同的速度从BC的中点O垂直BC射入正三角形ABC区域内部,不计粒子的重力及相互间的作用。已知入射速度为的带电粒子,恰好垂直AC射出磁场。
(1)正三角形ABC区域内部匀强磁场的磁感应强度大小B为多大;
(2)若所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度v需满足什么条件;
(3)若在ABC区域外也存在足够大的匀强磁场,磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里,则入射速度为的带电粒子,从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点所需时间t为多大。
13. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装,已知电流表A的量程为100mA,若将接线柱1、2接入电路时,可以测量的最大电流为0.6A,若将接线柱1、3接入电路时,可以测量的最大电压为3V,已知,求:
(1)电流表的内阻;
(2)电阻R₂的阻值(结果保留两位小数)。
14. 如图所示的小型电动机演示电路中,在闭合、断开的情况下,电流表的示数为1A,在、均闭合的情况下,电流表的示数为3A,已知电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻,且灯丝电阻不变,求:
(1)灯L的电阻;
(2)、均闭合时电动机M的总功率。
15. 如图所示,水平地面上方有一个足够大的匀强电场,电场方向水平向右,一个可视为质点的带电小球用轻质绝缘细绳悬挂于O点,小球静止在距地面高度处,此时细绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)剪断细绳,小球落地所需的时间t。
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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,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线较密集,场强更大,故A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,由题目图中可知,A点的电势低,故B错误;
C.A点的电势低,根据
正电荷在A点的电势能小,所以将一带正电的检验电荷从A移动到B电势能增加,故C正确;
D.A点的电势低,负电荷在A点的电势能大,所以将一带负电的检验电荷从A移动到B电势能减小,故D错误。
故选C。
2. 两个带等量正点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D. 电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a,电子从a点到O点运动的过程中,电场力方向a→O,故加速度向下,与速度同向,速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,AB错误;
C.越过O点后,电子做减速运动,则点电荷运动到O点时速度最大.电场力为零,加速度为零.C正确;
D.根据电场线的对称性可知,越过O点后,电子做减速运动,加速度的变化情况无法判断,D错误。
故选C.
3. 如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】比较两次电压表读数,可知
则
电流表示数变化
则
可得
即电压变化明显一些,可见电流表内阻带来的影响比电压表内阻带来的影响大,故采用外接法,则
根据规律可知电流表外接测量值小于真实值,即真实值大于测量值4.85 Ω。
故选C。
4. 如图所示, 在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点, c点坐标为(-4cm,3cm)。现加上一方向平行于xOy 平面的匀强电场, b、c、d三点电势分别为9V、25V、16V, 将一电荷量为的点电荷从a点沿 abcd移动到d点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为7V
B. 电场强度的大小为500 V/m
C. 该点电荷在a点的电势能为2×10-4J
D. 该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为8×10-4J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于该电场是匀强电场,故沿着同一个方向相同距离电势差相等,则有
解得
故A错误;
B.该电场沿轴方向的分场强大小为
沿轴方向的分场强大小为
则该电场的电场强度的大小为
故B正确;
C.因,则有
解得
该点电荷在a点的电势能为
故C错误;
D.该点电荷从a点移到d点,电场力做功为
故D错误。
故选B。
5. 一匀强电场的方向平行于经xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为2V、8V、14V,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为
B. 电子在a点的电势能比在b点的小
C. 匀强电场的电场强度的大小为,方向由c点指向a点
D. 电子从c点运动到b点,静电力对电子做的功为6eV
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed,知aO间与cb间电势差相等,即
因a、b、c三点电势分别为φa=2V、φb=8V、φc=14V,解得原点处的电势为
故A错误;
B.根据
可知
电子在a点的电势能比在b点的大.故B错误。
C.由上可知,ob两点的电势相等,故ob所在直线为等势线,根据电场线与等势面相互垂直可知,ac的连线即为一条电场线,且根据沿电场线方向电势在逐渐降低,故电场线方向为c指向a。如下图所示
由公式
故C正确;
D.电子从c点运动到b点,电场力做功为
故D错误。
故选C。
【点睛】根据匀强电场的特点,确定o点电势,从而找到等势线,再根据电场与等势线之间的关系确定电场线。再根据公式求解场强大小。
6. 如图甲所示,为电阻箱,置于阻值最大位置,为未知电阻,电流表为理想电表。闭合开关,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组、值,并依据、值作出了如图乙所示的图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 与电源内阻的总阻值为
C. 电源的内阻为
D. 随着R的增大,电源的输出功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据闭合电路欧姆定律有
解得
则知图像的斜率表示电源电动势,纵轴截距的绝对值为Rx与电源内阻r的总阻值,,故B正确,AC错误;
D.根据电源的输出功率最大是当外电阻跟电源内阻相等时,外电阻越接近内阻输出功率越大,因不能确定Rx与电源内阻r的大小关系,随着R的增大,无法确定电源的输出功率的变化情况,故D错误。
故选B。
7. 一段东西方向放置的横截面积为0.1的导电材料中,每秒内有0.3C正电荷向东移动通过导体截面,有0.7C负电荷向西移动通过截面,则电流大小和方向是( )
A. 0.4A,向西 B. 0.7A,向西 C. 1A,向东 D. 0.3A,向东
【答案】C
【解析】
【详解】电流的定义式为,其中是通过导体横截面的电荷量。在导电材料中,正负电荷的定向移动均贡献电流大小,因此取正负电荷定向移动电荷量的绝对值之和;每秒有0.3C 正电荷向东移动和0.7C 负电荷向西移动,负电荷向西移动等效于正电荷向东移动(因电流方向定义为正电荷定向移动方向);故总等效电荷量为
电流大小
电流方向为正电荷定向移动方向,即向东。
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,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为,偏转电压为,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是( )
A. 使减小到原来的
B. 使增大为原来的2倍
C. 使偏转极板的长度增大为原来的2倍
D. 使偏转极板间的距离减小为原来的
【答案】ABD
【解析】
【详解】设电子的质量为,电荷量的绝对值为,在加速电场中,由动能定理有
解得
偏转电场的电场强度为
由牛顿第二定律有
电子沿水平方向做匀速直线运动,偏转时间为
由竖直方向初速度为零的匀加速直线运动有
代入前述结果得
因此
当减小为原来的时,偏转量变为;使增大为原来的倍时,偏转量变为;偏转极板的长度增大为原来的倍时,偏转量变为;偏转极板间的距离减小为原来的时,偏转量变为。
故选ABD。
9. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为
则重力和电场力的合力大小为
重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足
可得
如图所示
可知小球运动等效最低点时速度最大,细线的拉力最大;小球运动等效最高点时速度最小,则有
解得小球运动过程中的最小速度为
故A错误,D正确;
BC.从小球从A到B过程,电场力对小球一直做正功,小球电势能减小,小球从B到A过程,电场力对小球一直做负功,小球电势能增大,则小球运动到B点时的电势能最小,小球运动到B点时的机械能最大,故B错误,C正确。
故选CD。
10. 如图所示,某一空间为真空,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。下列说法正确的是( )
A. 微粒只能带负电荷
B. 微粒可能做匀加速直线运动
C. 仅改变初速度的方向(与原速度不共线),微粒将做曲线运动
D. 运动过程中微粒电势能减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.微粒做直线运动,则合力沿直线方向或者合力为零,由题意可知,重力竖直向下,电场力只能水平向左,故只有负电荷才能做直线运动且一定是匀减速,故A正确,B错误;
C.合力方向一定,仅改变初速度方向(与原速度不共线),则初速度和合力不共线,将做曲线运动,故C正确;
D.电场力方向与运动方向夹角为钝角,则电场力做负功,电势能变大,故D错误。
故选AC。
三、解答题
11. 质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O',并处于竖直向上的匀强磁场中。当导线中通以垂直纸面向里的电流I,且导线保持静止,细线与竖直方向夹角为。重力加速度取g。
(1)直导线受到两绝缘细线总的拉力大小T;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由左手定则可知,导线所受安培力水平向右,对导线受力分析,如图所示
由平衡条件有,
解得,
【小问2详解】
由安培力公式
可得。
12. 边长为2d的正三角形ABC区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),方向垂直纸面向外。大量质量为m、电荷量为的带电粒子,以大小不同的速度从BC的中点O垂直BC射入正三角形ABC区域内部,不计粒子的重力及相互间的作用。已知入射速度为的带电粒子,恰好垂直AC射出磁场。
(1)正三角形ABC区域内部匀强磁场的磁感应强度大小B为多大;
(2)若所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度v需满足什么条件;
(3)若在ABC区域外也存在足够大的匀强磁场,磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里,则入射速度为的带电粒子,从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点所需时间t为多大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由几何关系可知点为轨迹的圆心,则轨迹的半径为
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
【小问2详解】
根据题意,画出粒子均能从BC边飞出的临界轨迹,如图所示
由几何关系有
解得
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
则所有带电粒子均能从BC边飞出,带电粒子的入射速度
【小问3详解】
根据题意,由洛伦兹力提供向心力有
解得
若入射速度为的带电粒子,则有
根据题意,画出粒子从O点出发经磁场偏转后垂直BC再次回到O点的运动轨迹,如图所示
由图可知,粒子的运动时间为
又有
联立解得
13. 某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装,已知电流表A的量程为100mA,若将接线柱1、2接入电路时,可以测量的最大电流为0.6A,若将接线柱1、3接入电路时,可以测量的最大电压为3V,已知,求:
(1)电流表的内阻;
(2)电阻R₂的阻值(结果保留两位小数)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将接线柱1、2接入电路,当电流表指针满偏时,流过电阻中的电流为
电流表两端电压
则电流表的内阻
【小问2详解】
将接线柱1、3接入电路,当电流表指针满偏时,电路中的总电流为
1、3两接线柱间的电压为
根据题意可得
解得
14. 如图所示的小型电动机演示电路中,在闭合、断开的情况下,电流表的示数为1A,在、均闭合的情况下,电流表的示数为3A,已知电源的电动势为3V,内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻,且灯丝电阻不变,求:
(1)灯L的电阻;
(2)、均闭合时电动机M的总功率。
【答案】(1) (2)3.6W
【解析】
【小问1详解】
闭合、断开的情况下,电流表的示数为,根据闭合电路欧姆定律
代入数据可得
【小问2详解】
、均闭合的情况下,电流表的示数为,根据闭合电路欧姆定律
灯泡的电流为
电动机的电流为
电动机M的总功率为
代入数据得
15. 如图所示,水平地面上方有一个足够大的匀强电场,电场方向水平向右,一个可视为质点的带电小球用轻质绝缘细绳悬挂于O点,小球静止在距地面高度处,此时细绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)剪断细绳,小球落地所需的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)0.5s
【解析】
【小问1详解】
小球所受电场力
【小问2详解】
由平衡条件
得小球的质量
【小问3详解】
剪断细绳,小球在竖直方向
得小球落地所需的时间
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