内容正文:
河北保定市唐县第一中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题
试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单选题(每小题4分)
1. 如图所示的闭合电路中,电源电动势不变,内阻不能忽略,闭合开关,当滑片P右移时,两理想电表示数变化正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数变大 B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 电流表示数变大,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变小
2. 如图,在天花板和固定的空心金属球腔体内分别用细棉线吊着带电小球A、B,那么A、B两小球的情况是( )
A. A偏,B不偏 B. A不偏,B偏 C. A、B都不偏 D. A、B都偏
3. 如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )
A. 电源的短路电流为
B. 电源的内阻为
C. 电源与的电阻串联,路端电压为
D. 电源与的电阻串联,干路电流为
4. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 甲图中,、两处的磁感应强度的大小不等,
B. 乙图中,线框abcd绕ad边转动过程,没有感应电流产生
C. 丙图中,静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等
D. 丁图中,带电量分别为、的小球A和小球B固定在相隔的光滑绝缘水平面上,若要使带正电小球C静止,可以将其放在小球B的左侧
5. 如图所示,ABC为半径为R的半球壳,ABC整个球壳上均匀分布有正电荷,总电荷量为,O为圆心,M、B、O、N在同一直线上,且,球壳上电荷在M点处的电场强度为E,则下列判断正确的是( )
A. N点处电场强度大小为 ,指向ON方向
B. N点处电场强度大小为 ,指向ON方向
C. N点的电场强度大小为,指向NO方向
D. N点处的电场强度大小为 ,指向ON方向
6. 如图所示,平行板电容器与恒压直流电源连接,下极板接地。一带电油滴静止于点。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,则( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器两极板的电荷量减小
C. 油滴在点的电势能增大 D. 带电油滴将向上运动
7. 某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2,以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数也为0.8A
B. 电流表A1满偏时,A2指针偏转到满刻度的
C. 电压表V1半偏时,V2也半偏
D. 电流表A1半偏时,电路中的总电流为1A
二、多选题(每小题6分,部分分3分)
8. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为
B. 导线中自由电子定向移动的速率为
C. 通过导线的电流为
D. 导线中自由电子定向移动的速率为
9. 如图所示,电源的电动势为,电源内阻为,定值电阻,M为直流电动机,其线圈电阻也为,电动机正常运转时,理想电压表读数,则( )
A. 电动机的输出功率为
B. 电阻消耗的功率为
C. 电源的输出功率为
D. 电动机M的输入功率为
10. 如图所示,M、N为两个等量同号正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q,不计重力影响,下列关于点电荷q的运动的说法正确的是( )
A. 从的过程中,加速度可能越来越大,速度也越来越大
B. 从的过程中,加速度可能越来越小,而速度越来越大
C. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,而加速度可能越来越大,直到速度为零
三、实验题(11题6分,每空2分;12题12分,每空2分)
11. 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为,内阻为)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻,。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~______mA;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程与接在A端时的量程之比为______;
(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值,设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用______(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
12. 某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度L为________mm,直径d为________mm。
(2)实验室提供的器材有:
A .电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
实验时电流表应选________填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的________。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为________(用、L、d等字母表示)。
(5)通过上述选定的实验电路,测得的金属电阻率,和真实值比较,会________(选填“偏大”或“不变”或“偏小”)
四、解答题(13题10分;14题14分;15题12分)
13. 如图所示,足够大的匀强电场水平向右,用一根长度为的绝缘细绳把一可视为质点且带正电的小球悬挂在点,小球的质量为、电荷量为,小球可在点保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至位置使细线水平后由静止释放,重力加速度大小为,求:
(1)求、两点间的电势差;
(2)小球通过最低点时绳子拉力的大小。
14. 传送带被广泛应用于快递物流车间,倾角为的传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针方向运行,传送带底端到顶端的距离为,如图甲所示。现将一质量的快件静止放于传送带底端,快件在传送带运动时的速度平方与其位移的关系图像如图乙所示,取重力加速度,,,快件可视为质点,在快件从传送带底端运动到顶端的过程中,求:
(1)快件的运动时间;
(2)传送带对快件做的功;
(3)快件从传送带底端运动到顶端的过程中电动机多做的功。
15. 如图所示,一个质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=1.0×10-5 C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压为U1=400 V的加速电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20 cm,两板间距d=10 cm。
(1)微粒进入偏转电场时的速度是多大?
(2)若微粒射出电场时的偏转角度θ为37°,则两金属板间的电压U2是多大?
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河北保定市唐县第一中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题
试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单选题(每小题4分)
1. 如图所示的闭合电路中,电源电动势不变,内阻不能忽略,闭合开关,当滑片P右移时,两理想电表示数变化正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数变大 B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 电流表示数变大,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】当滑片P右移时,R的阻值变大,则总电阻变大,总电流减小,内阻上的电压减小,则路端电压变大,即电压表示数变大,R0上的电流变大,则电流表示数减小。
故选A。
2. 如图,在天花板和固定的空心金属球腔体内分别用细棉线吊着带电小球A、B,那么A、B两小球的情况是( )
A. A偏,B不偏 B. A不偏,B偏 C. A、B都不偏 D. A、B都偏
【答案】A
【解析】
【详解】由于静电屏蔽,空心金属球腔体内场强为零,则小球B不受电场力,不会偏离竖直方向,根据静电感应原理可知,空心金属球腔体靠近小球A的一侧带负电,则小球A和空心金属球腔体之间由于异种电荷相互吸引,小球A会向右偏离竖直方向。
故选A。
3. 如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )
A. 电源的短路电流为
B. 电源的内阻为
C. 电源与的电阻串联,路端电压为
D. 电源与的电阻串联,干路电流为
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据闭合电路欧姆定律得
整理得
图像与纵轴的交点表示电动势,斜率为,由图像得, ,故B错误;
A.当路端电压时,短路电流为,故A错误;
C.电源与的电阻串联,根据闭合电路欧姆定律得,干路电流为
路端电压为 ,故C正确;
D.电源与 的电阻串联,根据闭合电路欧姆定律得,干路电流为,故D错误。
故选C。
4. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 甲图中,、两处的磁感应强度的大小不等,
B. 乙图中,线框abcd绕ad边转动过程,没有感应电流产生
C. 丙图中,静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等
D. 丁图中,带电量分别为、的小球A和小球B固定在相隔的光滑绝缘水平面上,若要使带正电小球C静止,可以将其放在小球B的左侧
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱,则,故A错误;
B.乙图中,线框abcd绕ad边转动过程,穿过闭合线框中的磁通量变化,线框中有感应电流产生,故B错误;
C.丙图中,静电场中达到静电平衡时的导体是等势体,内部任意两点、电势相等,故C正确;
D.若要把带正电小球C放在小球B的左侧,比如A、B之间,则小球A对小球C的排斥力向右,小球B对小球C的吸引力也向右,则小球C不能静止,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,ABC为半径为R的半球壳,ABC整个球壳上均匀分布有正电荷,总电荷量为,O为圆心,M、B、O、N在同一直线上,且,球壳上电荷在M点处的电场强度为E,则下列判断正确的是( )
A. N点处电场强度大小为 ,指向ON方向
B. N点处电场强度大小为 ,指向ON方向
C. N点的电场强度大小为,指向NO方向
D. N点处的电场强度大小为 ,指向ON方向
【答案】B
【解析】
【详解】补全一个与原半球壳对称的右半球壳,构成半径为、总电荷量为的均匀带电完整球壳。由均匀带电球壳外部的电场等效于球心处点电荷产生的电场,完整球壳在点的电场大小为
方向沿方向。补全前后的球壳及点电场方向如图所示。
由对称性可知,补全的右半球壳在点产生的电场大小等于原左半球壳在点产生的电场大小,即,方向沿方向。由电场强度的叠加法则有
整理得
方向沿方向。
故选B。
6. 如图所示,平行板电容器与恒压直流电源连接,下极板接地。一带电油滴静止于点。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,则( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器两极板的电荷量减小
C. 油滴在点的电势能增大 D. 带电油滴将向上运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电容的决定式知,上极板竖直向下移动时,减小,则电容器的电容将增大,故A错误;
B.根据电容器的定义式得,电势差不变,电容增大,则电容器两极板的电荷量增大,故B错误;
C.电势差不变,减小,则由公式分析可知板间电场强度增大。
设点到下极板(零电势面)的距离为,则点的电势
因为增大且不变,所以点的电势升高。又因为油滴初始状态受力平衡(电场力向上与重力抵消,且电场方向向下),可知油滴带负电()
根据电势能公式,由于电势升高,且为负,所以油滴的电势能减小。故C错误;
D.板间电场强度增大,油滴所受电场力增大,大于重力,所以带电油滴将向上运动,故D正确。
故选D。
7. 某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2,以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A. 电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数也为0.8A
B. 电流表A1满偏时,A2指针偏转到满刻度的
C. 电压表V1半偏时,V2也半偏
D. 电流表A1半偏时,电路中的总电流为1A
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电路图可知,电流表A1、A2的两个表头并联,因此其两端的电压相等,又两个表头相同,则流过两个表头的电流相同,指针偏转角相同,而两个电流表的量程不同,则示数不同;所以电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数不是0.8A;电流表A1满偏时,电流表A2也满偏,故AB错误;
C.电压表V1、V2的两个表头串联,因此流过两个表头的电流相同,指针偏转角相同;电压表V1半偏时,V2也半偏,故C正确;
D.电流表A1半偏时,流过A1的电流为,根据以上分析可知,两个表头指针偏转角相同,可得流过A2的电流为,电路中的总电流为2A,故D错误。
故选C。
二、多选题(每小题6分,部分分3分)
8. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为
B. 导线中自由电子定向移动的速率为
C. 通过导线的电流为
D. 导线中自由电子定向移动的速率为
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.导线均匀拉长,它的横截面半径变为原来的,横截面积变为原来的。在拉长过程中体积不变,由,可知导线长度变为原来的4倍。原电阻记为,由电阻的决定式,解得拉长后的电阻。原电流,导线被拉长后的电流,A错误,C正确;
BD.原电流,导线被拉长后的电流,由,解得导线被拉长后导线中自由电子定向移动的速率,B正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,电源的电动势为,电源内阻为,定值电阻,M为直流电动机,其线圈电阻也为,电动机正常运转时,理想电压表读数,则( )
A. 电动机的输出功率为
B. 电阻消耗的功率为
C. 电源的输出功率为
D. 电动机M的输入功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意可知电路电流
则电动机的输出功率,A错误;
B.电阻消耗的功率,B正确;
C.电源的输出功率,C正确;
D.电动机的输入功率,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,M、N为两个等量同号正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q,不计重力影响,下列关于点电荷q的运动的说法正确的是( )
A. 从的过程中,加速度可能越来越大,速度也越来越大
B. 从的过程中,加速度可能越来越小,而速度越来越大
C. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,而加速度可能越来越大,直到速度为零
【答案】BCD
【解析】
【详解】如图所示
根据电场叠加原理及等量同种点电荷中垂线上电场线的分布特点可知,O点场强为零,从O点沿中垂线向外,场强先变大后变小。
AB.点电荷在从的过程中,根据等量同种正电荷电场线分布特点可知,负点电荷所受的电场力方向竖直向下,做加速运动,所以速度越来越大,因为从O点向上到无穷远,电场强度先增大后减小,从的过程中,电场强度大小变化可能越来越小,也可能先增大再减小,加速度的变化也是如此,故A错误,B正确;
C.分析可知点电荷运动到O点时,所受的电场力为零,加速度为零,然后向下做减速运动,所以O点的速度达到最大值,故C正确;
D.同理,该电场关于直线MN对称,电荷越过O点后,由于电场力的方向向上,速度一定越来越小,但其加速度的变化可能是一直增大,也可能是先增大后减小,故D正确。
故选BCD 。
三、实验题(11题6分,每空2分;12题12分,每空2分)
11. 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为,内阻为)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻,。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~______mA;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程与接在A端时的量程之比为______;
(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值,设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用______(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【答案】(1)
(2)
(3)乙
【解析】
【小问1详解】
当S接A时,表头与并联。满偏时表头两端电压,流过的分流为
总电流即量程
【小问2详解】
当S接B时,与并联,满偏时表头电流仍为,总电流即量程:
因此量程之比。
【小问3详解】
甲图是电流表外接法,误差来自电压表的分流,由于电压表内阻未知,无法消除分流带来的误差。乙图中,电压表测量改装电流表和的总电压,电流表测量的电流,根据
为已知的改装电流表内阻,可以消去电流表分压带来的误差,修正系统误差。
故选乙电路。
12. 某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度L为________mm,直径d为________mm。
(2)实验室提供的器材有:
A .电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电流表(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
实验时电流表应选________填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用下图中的________。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为________(用、L、d等字母表示)。
(5)通过上述选定的实验电路,测得的金属电阻率,和真实值比较,会________(选填“偏大”或“不变”或“偏小”)
【答案】(1) ①. 102.20 ②. 5.900
(2)B (3)A
(4)
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]主尺上10cm(即100mm)刻度线后的第2个小格(即102mm)在游标尺零刻度线的左侧,故主尺读数为102mm;游标尺上第4个刻度与主尺上刻度对齐,游标读数为4×0.05mm=0.20mm,故工件的长度为102mm+0.20mm=102.20mm。
[2]观察图乙中的螺旋测微器,固定刻度上能看到5.5mm的刻度线,可动刻度的水平轴线对齐在标号40刻度处,可动刻度读数为40.0×0.01mm=0.400mm,故工件的直径为5.5mm+0.400mm=5.900mm。
【小问2详解】
实验室提供的电源电动势为,待测金属丝阻值约为,根据欧姆定律估算电路中的最大电流约为
为了保证测量精度、减小读数误差且确保仪器安全,电流表应选择量程为的
故选B。
【小问3详解】
题目要求使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,控制电路必须采用滑动变阻器的分压式接法。已知待测金属丝的电阻约为,电压表内阻约为,电流表内阻约为,因为待测金属丝阻值远小于电压表内阻,属于小电阻,为了减小电压表分流带来的系统误差,测量电路必须采用电流表外接法。图A为分压式接法与电流表外接法的组合,故A正确。
故选A。
【小问4详解】
根据电阻定律
其中金属丝的横截面积
联立两式即可解得该金属材料电阻率的表达式为
【小问5详解】
采用电流表外接法时,电压表测量的是待测金属丝两端的真实电压,但由于电压表的分流作用,导致电流表测量的电流大于流过金属丝的真实电流。根据欧姆定律计算出的实验测得电阻,即电阻的测量值偏小。
由(4)中推导的电阻率公式,由于的测量值偏小,最终测得的金属丝电阻率也会偏小。
四、解答题(13题10分;14题14分;15题12分)
13. 如图所示,足够大的匀强电场水平向右,用一根长度为的绝缘细绳把一可视为质点且带正电的小球悬挂在点,小球的质量为、电荷量为,小球可在点保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至位置使细线水平后由静止释放,重力加速度大小为,求:
(1)求、两点间的电势差;
(2)小球通过最低点时绳子拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球受到电场力、重力和绳的拉力的作用下处于静止,根据共点力的平衡条件有
可得
【小问2详解】
A到的过程中,根据动能定理
在点,由牛顿第二定律
联立可得
14. 传送带被广泛应用于快递物流车间,倾角为的传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针方向运行,传送带底端到顶端的距离为,如图甲所示。现将一质量的快件静止放于传送带底端,快件在传送带运动时的速度平方与其位移的关系图像如图乙所示,取重力加速度,,,快件可视为质点,在快件从传送带底端运动到顶端的过程中,求:
(1)快件的运动时间;
(2)传送带对快件做的功;
(3)快件从传送带底端运动到顶端的过程中电动机多做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
结合图乙,可得快件放上传送带先做匀加速运动,根据
快件做匀加速运动的加速度为
传送带的速度,快件匀加速运动的时间
快件匀速运动时间
快件从传送带底端运动到顶端的过程中,运动的时间;
【小问2详解】
快件从传送带底端运动到顶端的过程中,根据动能定理可得
解得传送带对快件做的功;
【小问3详解】
快件做匀加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得动摩擦因数
快件和传送带间因摩擦产生的热量为
电动机多做的功等于快件重力势能和动能的增加量以及因摩擦而产生的热量之和,即。
15. 如图所示,一个质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=1.0×10-5 C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压为U1=400 V的加速电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20 cm,两板间距d=10 cm。
(1)微粒进入偏转电场时的速度是多大?
(2)若微粒射出电场时的偏转角度θ为37°,则两金属板间的电压U2是多大?
【答案】(1)2.0×104 m/s;(2)300 V
【解析】
【详解】(1)设带电微粒经加速电场加速后速度为,根据动能定理
解得
(2)带电微粒在偏转电场中只受静电力作用,做类平抛运动。水平方向有
得
设电子在偏转电场中运动的加速度为a,射出电场时竖直方向的速度为,则有
,,
解得
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