2026-2027学年高二上学期10月份考前物理练习(必修第三册第九、十、十一章）

**基本信息** 聚焦电场与恒定电流核心知识，以XCT扫描技术、恒流源电路等真实情境为载体，通过选择、实验、计算梯度设计，考查物理观念（能量、电场）与科学思维（模型建构、推理论证）。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电场强度、电势、电路动态分析|第3题恒流源与热敏电阻结合，考查科学推理；第8题正八面体电场模型，培养模型建构能力| |实验题|2/14|电容器充放电、电压表内阻测量|第11题通过I-t曲线求电容，强化数据处理与科学探究；第12题半偏法测内阻，渗透误差分析| |计算题|3/40|电场能量、电表改装、XCT技术应用|第15题结合XCT扫描考查电子加速偏转，体现科技前沿与科学态度，综合能量与运动观念|

2026~2027学年度上学期10月份考前练习高二物理答案及解析 1.【答案】B 【详解】在加速电场中有:eU= 可得:v=；在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为:q=IΔt=I 则电子个数n= 故选B。 2.【答案】B 【详解】A．延长a点和b点的受力方向，两直线交于固定点电荷所在的O点，且两个力均指向O点。设a点和b点到O点的距离分别为ra和rb，由图中角度关系可知ra＜rb 场源位置及两段距离的几何关系如图所示。 设场源电荷量为Q，试探电荷量为q。点电荷周围电势为，但场源电荷的电性未知，所以无法确定a点和b点电势的高低，故A错误； B．两电荷相互吸引，故二者异号。电势能满足Ep=qφ，结合点电荷周围电势公式可得: 即a点电势能低于b点电势能，故B正确； C.由于两个静电力均指向场源电荷,两电荷间为吸引力,因此试探电荷与场源电荷电性一定相反,故C错误； D．点电荷周围场强大小为，由前述距离关系可知Ea＞Eb，故D错误。故选B。 3.【答案】B; 【详解】AB．由题知，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，即总电流不变，故定值电阻R1两端的电压不变；环境温度升高时，热敏电阻Rt的阻值变小，故R2与R1的并联部分总电阻减小，故并联部分的电压减小，电压表的示数等于R1两端的电压加上并联部分的电压，故电压表的示数减小；因并联部分的电压减小，故流过定值电阻R2的电流减小，而总电流不变，故流过Rt的电流增大，即电流表的示数增大，故A错误，B正确； CD．由题知，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，即总电流不变，流过定值电阻R1的电流为总电流，故R1的电流变化量为零，其两端的电压变化量也为零；而流过定值电阻R2的电流减小，故R2的电流变化量不为零，其两端的电压变化量也不为零，故CD错误。故选B。 压变小，所以电压表示数变小，BC错误D正确． 4.【答案】D 【详解】由几何关系可知AB与水平面的夹角为tanα==2，AB=R 则对B根据牛顿第二定律可知:k=mω2R 对B竖直方向: 解得小球B的角速度大小为: ω= 故选D。 5．【答案】B; 【详解】当开关断开，闭合时，电流表测得流过的电流为3A，而电流表被短路，流过的电流未知。a、b之间的电压可表示为: 同理当开关闭合，断开时，电流表被短路，流过的电流未知，流过的电流为2A。a、b之间的电压可表示为: 由以上两式联立可得:RA=2Ω Uab=12V 当两开关都闭合时，a、b点间的总电流为: 故B正确。故选B。 6.【答案】C 【详解】AB．上升过程中系统能量守恒，由图像可知势能先变小后变大，因此小球2的动能先变大后变小，速度也先变大后变小，故AB错误； C．根据库仑定律可知，当1、2两球的距离趋于无穷大时，它们之间的库仑力趋近于零，电势能几乎不变化，此时系统势能的变化主要取决于重力势能的变化，即: ΔE=ΔmgΔx 解得，由此可知小球2的重力等于图中渐近线的斜率，由图知 所以m=0.5kg，故C正确； D．从x1=6.0cm处运动至x2=20.0cm处势能增加了:0.9J-0.5J=0.4J 重力势能增加了mgΔx=5×0.14J=0.7J 则电势能变化了0.4J-0.7J=-0.3J 即电势能减少0.3J ，故D错误. 故选C。 7.【答案】C 【详解】由电路图甲可知，灯泡L3直接接在电源两端，灯泡L1与L2串联后接在电源两端。电源电动势E=3.0V，内阻不计，则电压:U=3.0V。 A.L3两端电压U3=3.0V，I3=0.25A L1、L2规格相同且串联，故U1=U2=1.5V，I1=0.20A 根据:R=可知电阻不同，故A错误； B.由图乙可知，当U3=3.0V时，I3=0.25A ；当U2=1.5V时，I2=0.20A不是2倍关系，故B错误； C.L1两端电压U1=1.5V，由图乙可知此时电流I1=0.20A，则L1消耗的电功率:P1=U1I1=1.5×0.20W=0.3W，故C正确； D.L3两端电压U3=3.0V，由图乙可知此时电流I3=0.25A，则L3消耗的电功率P3=U3I3=3.0×0.25W=0.75W ，故D错误。故选C。 8.【答案】BC A．点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动，故只有当点电荷为负电荷时，才能受到水平面向内的合力，故点电荷负电，A错误； B．匀强电场的作用使电荷所受的电场力与重力平衡，则有:Eq=mg 故匀强电场的电场强度大小为，B正确； C．在正八面体正方形ABCD内（水平）做半径最大的圆周运动，故圆周运动的半径:R= 电荷到场源电荷的距离为:r= 故每个场源电荷对点电荷的库仑力为:F= 点电荷受到的合力大小为:F合=2Fcosθ=2×× 根据牛顿第二定律: F合=mω2R 解得: ω=C正确；D．由动能的表达式得:Ek= D错误。故选BC。 9.【答案】BC 【详解】A．φ-x图像的斜率表示电场强度，由图像可知从O到x1电场强度逐渐减小，电势升高，电场线由高电势点指向低电势点，可知场强方向沿x轴负方向，粒子带正电，粒子所受的电场力方向沿x轴负方向，当粒子以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动，则粒子做加速度减小的减速运动，故A错误； B．由图可知从0到x3电势先升高后降低，根据电势能公式Ep=qφ可知正粒子的电势能先增大后减小，故B正确； C．根据上述，粒子从O运动到x3的过程中，根据动能定理有:q 解得:vm=，故C正确； D．根据上述，从O向x2运动的过程中，粒子沿x轴正方向做减速运动，若v0=减速到零，由动能定理有:q(0-φ)=0- 解得: φ=<φ0 表明粒子运动到x2位置之前速度就减为0，故D错误。故选BC。 10．【答案】AC 【详解】A．点电荷之间的库仑力公式与物体之间的万有引力形式类似，都满足平方反比关系，可知点电荷P绕Q点的运动关系也满足开普勒三定律。根据开普勒第二定律的内容可知，电荷P单位时间内与Q的连线转过的面积相同，即 所以，故A正确； B．点电荷之间是吸引力，从b运动到a时距离减小，静电力做正功，电势能减小，故B错误； C．现在点电荷在椭圆轨道运动时的半长轴为2r，根据开普勒第三定律，有:其中c为一个常数 当运动到a点时速度改变，刚好有: 说明在a点处刚好以半径r做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，有: 解得: ，故C正确； D．当运动到b点时速度改变，有:, 说明b点处开始以不同的半长轴做向心运动，此时的动能为:Ek= 电势能为:Ep=。 总能量为:E=Ek+Ep=+ 设此情况下的椭圆运动近点到+q的距离为r1，在近点的速度大小为v1，则v1=。 由能量守恒得：+ 由以上各式解得：r1= 根据开普勒第三定律有: 所以此时的周期:，故D错误。故选AC。 11.【答案】（1）①. 9.0 ②. 450.0 （2）①. 300.0 ②. 3.6 （3）①. ②. 5.6 12.【答案】（1） ①.左 ②.3998.0 （2） ①.大 ②.系统 （3） 【1】[1]本实验是电压表半偏法实验，滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前需要将测量支路的初始电压调为0，保护电表，因此滑片要移到最左端，让电压表所在支路初始分压为0。 [2]电阻箱读数规则为各旋钮示数乘以对应倍率后求和：3×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+8×1Ω+0×0.1Ω=3998.0Ω 【2】[1]断开S2后，电压表和电阻箱串联，该支路总电阻变大，会导致分压部分的总负载电阻增大，滑动变阻器分压支路的输出电压会略微升高，大于原来电压表满偏时的电压。此时电压表半偏，说明电阻箱两端的实际电压大于，由串联分压规律可知，电阻箱的阻值会大于电压表的真实内阻，因此测量值比真实值偏大。 [2]该误差是由实验电路原理的近似性导致的，不可通过多次测量减小，属于系统误差。 【3】图丙中，V1和电阻箱R串联的整体，与V2并联，因此两支路电压相等，即V2的示数U2等于V1的电压U1与电阻箱R的电压之和。 串联电路电流处处相等，流过V1和R的电流 整理可得 13.【答案】解：根据动能定理可知，静电力所做的功为：  根据电势差的定义式，有 根据电势差与电势的关系：UAB=φA-φB，可得：， 根据电势的定义式可得：EpB=qφB， 则。  14.【答案】(1)3V，15V，R3=291Ω，R4=1200Ω (2)100mA，10mA，R1=1Ω，R2=9Ω 【详解】（1）根据题干信息可知，若将接线柱AD、AE接入电路，表头先与电阻R1和R2两个电阻并联，为改装表头，该改装表头内阻为（具体证明过程见小问2解析）电路的满偏电流为I=10mA；再与其他电阻串联，为改装电压表。接AD时，改装电表只与R3串联，电阻较小，因此电压表量程也应较小。通过欧姆定律有 解得 R3=291Ω 同理可知接AE时，电阻较大，量程也较大， 解得 （2）若将接线柱AB、AC接入电路，表头和电阻并联，为改装电流表。接AC时，并联的电阻较大，分流能力较弱，量程较小；根据欧姆定律有 整理得 接AB时，并联的分流电阻较小，分流能力强，量程较大。同理有 整理得 联立后解得R1=1Ω，R2=9Ω 15.【答案】(1) (2)a．；b． 【详解】（1）电子在间加速过程，由动能定理可得 解得 （2）a．设电场中速度偏转角为，则有 由于类平抛运动，则有速度的反向延长线交于水平位移的中点，如图所示 由几何关系可得（或利用相似三角形求解也可得分） 联立解得 b．由以上可知 电压波动范围: (U0-ΔU)≤U≤(U0+ΔU)，如图所示:则偏转角最小时有 此时电子落在靶上最远点，落点到偏转场S中点的水平位移为 则偏转角最大时有 此时落在靶上最近点，落点到偏转场S中点的水平位移为 故靶上的线长为 一个周期射出的N1个电子分布在x长度上，则单位长度的线上对应的电子数为，所以单位长度的线上平均产生的X射线光子数 联立解得 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027学年度上学期10月份考前练习 高二物理 （注:命题范围：必修三第九、十、十一章） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（ ） A. B. C. D. 2.如图所示，在一固定点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点，图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点的受力方向，则（ ） A.a点电势一定低于b点电势 B.试探电荷在a点的电势能一定低于它在b点的电势能 C.试探电荷与场源电荷电性一定相同 D.a点电场强度一定等于b点电场强度 3.恒流源是一种特殊的电源，无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流始终保持恒定。现将理想电压表、理想电流表、恒流源和热敏电阻Rt（热敏电阻的阻值随温度的升高而减小）按如图所示的电路连接。当环境温度升高时，则下列说法正确的是（ ） A.两理想电表的示数都减小 B.电流表的示数增大，电压表的示数减小 C.通过R1和R2的电流变化量相同 D.R1和R2两端电压的变化量相同 4.如图所示，带电荷量为Q=-6q的点电荷A固定在光滑绝缘水平面内O点的正上方，三个带电荷量均为+q、完全相同的带电小球B、C、D在光滑绝缘水平面上做匀速圆周运动，轨迹圆相同，半径均为R，且三个小球对水平面恰无作用力，已知OA=2R，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略一切摩擦和阻力，则小球B的角速度大小为（ ） A． B． C． D． 5.在如图所示的电路中，已知两电流表完全相同，电阻R1、R2的阻值分别为2Ω、4Ω，a、b两点间的电压保持不变。当开关S1断开，S2闭合时，电流表A1的示数为3A，当开关S1闭合，S2断开时，电流表A2的示数为2A，则开关S1、S2都闭合时，流过a、b两点间的总电流为（ ） A．5A B．9A C．6A D．14A 6.某同学用如图甲所示装置研究带电小球在重力场和电场中具有的势能E（重力势能与电势能之和）的变化情况。两个带同种电荷的小球1、2放在竖直放置的绝缘圆筒中，小球1固定在圆筒底部，小球2从靠近小球1的位置处释放，测出小球2的位置x和速度v，利用能量守恒可以得到势能E—x图像。图乙中Ⅰ图线是小球2的E—x图像，Ⅱ图线是计算机拟合的图线Ⅰ的渐近线（即图像Ⅱ是物体的重力势能随x的变化规律），实验中忽略一切摩擦且小球的电荷量不会发生变化，g=10 m/s2。则小球2（ ） A．上升过程势能先变大后减小 B．上升过程中动能一直变大 C．质量为0.5kg D．从x1=6.0cm处运动至x2=20.0cm处电势能减少0.4J 7.如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合时（ ） A.L1、L2、L3的电阻都相同 B.通过L3的电流为L2的2倍 C.L1消耗的电功率为0.3W D.L3消耗的电功率为1W 8.如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），A、B、C、D、M、N是棱长为a的正八面体的六个顶点，在同一竖直线上的M、N两点均固定有电荷量为Q的正点电荷，一质量为m、电荷量为q的点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动。静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A．做匀速圆周运动的点电荷带正电 B．匀强电场的电场强度大小为 C．做圆周运动的点电荷的角速度大小为 D．做圆周运动的点电荷的动能为 9.某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动到位置x4的过程中，下列说法正确的是（ ） A．从O点运动到位置x1的过程中，粒子做匀减速运动 B．从O点运动到位置x3的过程中，电势能先增大后减小 C．若v0=2，粒子运动到x3处时速度大小为 D．若v0=，粒子运动到x2处时速度大小为 10．如图所示，电荷量为+q的点电荷固定在点Q，电荷量为-q、质量为m的点电荷P绕点Q沿椭圆轨道运动，轨道长轴的两端点a、b到点Q的距离分别为r、3r，点电荷P运动的周期为T。不计粒子受到的重力，静电力常量为k，两电荷距离为d时的电势能E=-。下列判断正确的是（ ） A．点电荷P在点a和点b的速度大小之比为3:1 B．点电荷P从b运动到a的过程中电势能先减小后增大 C．若电荷P运动到a点时，速度方向不变，大小变为q，则此后运动周期为 D．若电荷P运动到b点时，速度方向不变，大小变为，则此后运动周期为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11.某同学为探究电容器充、放电过程中电流的变化规律，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：电容器（初始带电量为0），电源E（内阻不计），定值电阻R1、R2，电流传感器，理想电压表，开关S1、S2，导线若干。实验步骤如下（结果均保留小数点后一位）： （1）断开S2，闭合S1，电容器开始充电，电流传感器的示数从20.0mA开始变化，电压表从0开始变化，最后稳定在9.0V不变，则电源电动势E=______V，定值电阻R1=______Ω。 （2）充电结束后，保持S1闭合，再闭合S2，得到放电过程的I-t曲线如图乙所示，由图可知定值电阻R2=______Ω，电压表最后稳定的示数为U=______V。 （3）实验得到放电过程的I-t曲线如图乙所示，I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0243C，则电容器的电容C为______µF。若在1~3s图中I-t曲线与横轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.009C，则t=1s时电容器两极板间电压为______V。 12.某学生实验小组要测量一量程为3V的电压表的内阻（约为几千欧）。 （1）小组成员甲同学设计的电路如图甲所示，其中：电阻箱R（最大阻值9999.9Ω），直流电源E（电动势6V），滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验时，先将图甲中滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”“正中间”或“右”）端，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器使电压表满偏。断开开关S2再调节电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则测得的电压表的内阻为RV=_________Ω； （2）小组成员乙同学经过分析认为：甲同学测得的电压表内阻与真实值相比偏___________（填“大”或“小”），该误差属于___________误差（填“偶然”或“系统”）； （3）另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表V1为被测电压表，V2为量程为6V的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表V1的示数为U1、电压表V2示数为U2,电阻箱接入电路的电阻为R，则被测电压表的内阻RV=___________。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13.（12分）如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为M、电荷量为+q的滑块(可视为质点)。从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。 (1)求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W； (2)求电势差UAB； (3)若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能EpB。 14.如图所示，用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表，其中A为公共端，已知表头G满偏电流为1mA，内阻为90Ω，电流表量程分别为10mA和100mA，电压表量程分别为3V和15V。 (1)若将接线柱AD接入电路，量程是多少？若将接线柱AE接入电路,量程是多少？R3、R4分别等于多少？ (2)若将接线柱AB接入电路，量程是多少？若将接线柱AC接入电路,量程是多少？R1、R2分别等于多少？ 15.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场S，场强方向竖直向上。经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。已知电子的质量为m，带电荷量为e，MN两板间的电压U=U0，偏转场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。 (1)求电子刚进入偏转场时的速度大小v0； (2)当偏转场场强大小为E时电子恰好能击中靶台P点： a．求P点距离偏转场右边界的水平距离L； b．在仪器实际工作时，电压U会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为ΔU，即(U0-ΔU)≤U≤(U0+ΔU)，周期为T，如图丙所示，这将导致电子全部打在靶台上并形成一条线。已知一个周期的时间内从小孔射出的电子数为N1，每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子，求一个周期内单位长度上平均产生的X射线光子数N2。（电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期，不考虑加速电场变化时产生的磁场） 4 学科网（北京）股份有限公司 $