四川成都市川化中学2025-2026学年高二上学期期中教学质量检测物理试卷

2025-2026学年度川化中学高2024级高二上期中教学质量检测 物理学科试题 考试说明： 1. 开考前，由监考员负责粘贴条形码在答题卡上的“条形码粘贴处”，同时把自己的姓名，班级，座位号填写妥善； 2. 选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，书写时不能超出答题卡规定的矩形边框； 3. 考试结束后，请将答题卡，试卷，草稿纸全部交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是(    ) A. 元电荷是带电量的最小单位，密立根最早测算出了元电荷的数值 B. 在对自由落体运动研究中，伽利略猜想运动速度大小与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 库仑首先提出了电场的概念，并引入了电场线来形象地描述电场 D. 静电场并不存在，是科学家为了研究问题的方便引入的虚拟模型 2.飞机在飞行中因摩擦积累的大量静电会干扰飞机通讯系统，引发安全事故。设计者在机翼上安装了许多尖刺如图甲所示，这些尖刺称为放电刷，它利用尖端放电的原理，将飞机在飞行中因摩擦积累的电荷及时释放到大气中。科学家们常用如图乙所示的针板模型进行放电刷的模拟实验，已知图乙电场中，下列关于飞机放电刷的工作原理及相关物理知识的说法，正确的是 A. B. 、、三点中，点的电场强度最小 C. 飞机飞行时与空气摩擦产生的静电，本质是创造了电荷 D. 空气电离后，负离子向针状电极运动，电场力对负离子做正功 3.如图所示，光滑绝缘水平面上的、两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷、，为的中点，为的垂直平分线，、为上关于点对称的两点，、为上关于点对称的两点。则关于各点电场强度、、、及电场力，下列说法正确的是(    ) A. 、、的方向不相同 B. 、两点的电场强度大小相等，方向相反 C. 任意改变点在中垂线上的位置，也不可能使 D. 将一点电荷由点沿移动到点，点电荷受到的库仑力先增大后减小 4.如图所示，竖直放置的平行板电容器左板带正电，右板带负电，两板之间的距离为。一电子以初速度从左极板沿电场线方向射入电场中，电子刚好能够打到右极板上。现在把右极板向右平移的距离，右极板平移后，以下说法正确的是(    ) A. 电容器的电容变为原来的 B. 两板之间的电压变为原来的 C. 两板之间的场强大小变为原来的 D. 若沿电场线重新发射电子打到右极板，电子的初速度需要变为 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.为测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图甲所示。长度均为、通有恒定电流方向相反的两刚性金属杆、，与具有良好弹性的绝缘悬梁、构成“”形支架，对称固定于底座处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片各自引出两导线，其阻值分别为、、和，将它们按图乙与电动势为的电源不计内阻相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态，此时，测得、两端的电势差为。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆、受安培力作用，使悬梁、产生形变，四个应变片的阻值均发生变化，且其变化量的绝对值均相等，可测得此时、两端的电势差。已知每个应变片电阻变化量的绝对值与每个金属杆所受安培力大小成正比关系，且比例系数为。下列说法正确的是(    ) A. 施加该待测磁场时，应变片电阻和会被拉伸而电阻变大 B. 待测磁场的磁感应强度大小 C. 选用更小的电动势，有利于提高测量磁感应强度的灵敏度 D. 仅改变金属杆通入电流的方向，也可以测得磁感应强度 7.两个电荷量相同的负电荷固定在水平面上的、两点，点是两个点电荷连线的中点，、两点分别位于点电荷的连线以及中垂线上，如图所示。在点静止释放一带负电的试探电荷，在点静止释放一带正电的试探电荷，二者仅在、电荷电场力的作用下运动，是各试探电荷发生的位移，是电荷的速度，是电荷的加速度，是电荷所经过处的电势，是电荷的电势能。设无穷远处的电势为零，则下面关于电荷、运动过程的图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 二、多选题（共3题，每题6分，共18分，每题有多个选项符合题意，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8.如图所示，光滑绝缘水平面上相距的、两点处各固定一个点电荷，现让一可视为质点的带正电小球从距点为的点处由静止释放，则带电小球将沿、两点的连线做往复运动不与点电荷接触，且当带电小球运动到距点为的点时速度最大，规定无穷远处电势为零，则下列判断中正确的是(    ) A. 在带电小球从左向右运动的过程中，其电势能一定先减小后增大 B. 、两点固定的点电荷一定都带负电 C. 点的电场强度和电势一定都等于零 D. 、两点固定的点电荷的电荷量之比为 9.空间中存在竖直方向的匀强电场，电场中有半径为的圆形区域，如图所示，圆上有、、、四点，垂直。质量为、带电量为的带电粒子以速度从点沿半径方向入射刚好到达点，、间的竖直方向上的距离为半径的一半，不计重力，则(    ) A. 电场强度为 B. 带电粒子沿方向射出电场 C. 带电粒子电势能减少了 D. 间电势差大小为 10.如图所示为一个加速度计的原理图，质量的滑块可在光滑框架内平移，滑块两侧与劲度系数均为的轻弹簧连接为长的滑动变阻器，滑片与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比，两个电源的电动势均为，内阻不计。两弹簧处于原长时，滑片位于的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当端电势高于端时，指针位于表盘右侧。通过电路中电压表的读数，可得知加速度，当被测物体加速度为零时，电压表的示数为零。下列说法正确的是(    ) A. 当加速度方向水平向右，滑片位于中点的右侧 B. 当端的电势比端的电势高时，物体的加速度大小为，方向向左 C. 若将电压表的表盘换成加速度的刻度盘，电压与加速度大小需满足关系式 D. 减小滑块或者电源电动势可以提高加速度计的灵敏度 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率，其阻值大约为 已知该同学用电压表、电流表测金属丝的电压、电流时，表盘分别如图甲、图乙所示，则电压表的读数为        ，电流表的读数为        ； 用螺旋测微器测量其横截面直径如图丙所示，由图可知其直径为        ；如图丁所示，用游标卡尺测得其长度为        ； 为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则设计电路时滑动变阻器应选        ；填器材前的字母代号 A.滑动变阻器阻值范围， B.滑动变阻器阻值范围， 若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端的电压为，圆柱体横截面的直径和长度分别用、表示，则该圆柱体的电阻率        12.（10分）某同学用图所示的电路测量电池的电动势和内阻。 调节滑动变阻器，测得多组电压和电流的数据，在图中已标出若干组数据对应的坐标点，请画出图线          ，并根据图线得出电池的电动势           ，内阻           。结果保留小数点后两位 在图所示的图像中，为电池的路端电压与电流的关系图线，、、分别为三个电学元件的电压与电流的关系图线。若将这三个元件分别与该电池连接成闭合电路，则电池与元件          连接，电池的输出功率最大；电池与元件          连接，电池中非静电力做功的功率最大。选填“”“”或“” 恒流源输出电流大小恒定与定值电阻并联后可视为一个电源，将其与电流表内阻较小且未知、电阻箱、开关和若干导线按图连接电路。为测量恒流源的输出电流和并联电阻，某同学进行如下操作：闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录多组和的值，绘出图所示的图线，图线的纵轴截距为、斜率为。 若不考虑电流表内阻，根据图可得恒流源的输出电流          和并联电阻          。用和表示 若考虑电流表内阻，上述结果与恒流源输出电流的真实值和并联电阻的真实值的大小关系为          选填选项前字母 A.     ．     ．     ． 四．非选择题：共38分，每道题都需要写出完整的关键解答过程，包含公式，答案，以及文字说明（如果有），数学计算过程可以不必写出。 13.（10分）如图所示，固定于同一条竖直线上的、是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，、相距为。是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球，质量为、电荷量为可视为点电荷，不影响电场的分布，现将小球从与点电荷等高的处由静止开始释放，小球向下运动到与点距离为的点时，速度为。已知与之间的距离为，静电力常量为，重力加速度为。重力不可以忽略求： 、间的电势差。 点处的电场强度的大小。 小球经过与点电荷等高的点时的速度。 14.（12分）相距为的两块金属极板正对竖直放置，构成带电量为、电容为的平行板电容器，为极板上端连线中点，极板间形成水平向右的匀强电场，如图。一长为的绝缘轻细线一端固定于点，另一端与质量为、带电量为的小球相连，，空气阻力不计。现将细线水平向右拉直，从点由静止释放小球，之后小球运动到极板中心线图中虚线左侧的最高点为，点未画出。求： 小球在电场中受电场力的大小； 小球的最大向心加速度值； 、间的电势差。 15.（16分）如图所示，天花板上固定一个带正电的小球，电荷量为未知，空间中布满竖直向上的匀强电场。一质量为、电荷量为的小球，在小球及匀强电场的共同作用下，在水平面内做速度大小为的匀速圆周运动，两小球均可看成质点，、小球间的距离为，两者连线与竖直方向的夹角为，。当带电粒子运动至速度水平向右时撤走电场和小球，小球恰好飞入一个水平绝缘传送带左端点被按住，传送带与光滑绝缘圆弧轨道在点平滑连接，现将整个装置置于水平向左的匀强电场中。待小球静止后松手，经电场加速后从点滑上圆弧轨道，恰好能通过点，且小球在点时所受合外力指向圆心点，不考虑小球通过点以后的运动。已知轨道半径为，竖直半径与的夹角为，小球与传送带间的动摩擦因数为，传送带以恒定的速率顺时针方向转动，可视为质点的小球的电荷量不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知两个电场互不影响，不计空气阻力，静电力常量为，重力加速度大小为，，。求： 的电荷量以及匀强电场的场强的大小； 小球在点时对圆弧轨道的压力大小； 小球从点运动至点所用时间及小滑块与传送带间的划痕长度。 2025-2026学年度川化中学高2024级高二上期中教学质量检测 物理学科答案 1.【答案】  【解析】A、元电荷是电荷量的最小单位，密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值，故A正确； B、伽利略通过斜面实验间接验证自由落体规律匀加速运动，但因当时技术限制无法直接测量速度与时间的关系；故B错误； C、法拉第首先提出电场概念并引入电场线，库仑的贡献是库仑定律，故C错误； D、静电场是客观存在的物质，电场线才是虚拟模型。故D错误。 2.【答案】  【解析】A、、三点电场线越来越稀疏，所以点场强是三点中最大的，根据电势差与电场强度的关系定性分析可知，，摩擦起电是电荷的转移，而非创造电荷，在电场力的作用下，负离子向正极板移动，电场力做正功，故D正确，ABC错误。 3.【答案】  【解析】根据等量异种电荷电场的特点可知，、、、四点的电场方向都相同，根据对称性可知、的电场强度大小相等，故A、B错误； 根据电场矢量叠加的特点可知，在中垂线上点的位置电场强度最大，点的电场强度大于点电场强度，所以任意改变点在中垂线上的位置，也不可能使，故C正确； 根据电场矢量叠加的特点可知，在连线上，点的电场强度最小，所以将一点电荷由点沿移动到点，点电荷受到的库仑力先减小后增大，故D错误。 4.【答案】  【解析】A.根据电容的决定式分析知，当两板距离由变为后，电容变为原来的，故A错误 C.根据匀强电场电场强度的公式、电容的决定式以及电容的定义式，可得，可知，在电荷量不变的情况下，仅改变两板间距离，电场强度不变，故C错误 B.两板之间的电压，当两板距离由变为后，变为原来的倍，故B正确 D.因为不变，电子加速度不变，根据可知，电子初速度需要变为，故D错误。 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】根据左手定则，原磁场中  、  电流方向相反，所受安培力方向相反，应变片  、  被拉伸电阻增大，  、  被压缩电阻减小，故 A错误； B.设电阻变化量绝对值为  ，则  ，  ，  ，  电路中，上支路总电阻  电流   点电势  ； 下支路总电阻  电流   点电势  ； 因此电势差    根据题意  代入得  整理得  故B正确； C.由  可知，  越大，相同磁感应强度  对应的  越大，灵敏度越高。选用更小的  会降低灵敏度，故C错误。 D.仅改变  的电流方向后，  、  电流同向，安培力同向，对  点的力矩大小相等、方向相反，总力矩抵消，悬梁不发生形变，  ，  ，无法测量磁感应强度，D错误。 故选B。 7.【答案】  【解析】点处的负电荷会做往复的周期运动，在点处速度最大，场强为，故加速度应当也为，A错误尽管并非图，但速度峰值处同样斜率应为 在连线上电势分布点最高，两侧变低，但点电势并不为，C错误 点处的电荷同样会做关于点对称的往复运动，但根据其初始点的位置有两种可能性：到点前场强不断变小，到点前场强先变大后变小，结合图象斜率表示电场力即场强可知，选项对应的是第二种情况，D正确 无论是哪一种，其运动过程一定是完全对称的，B错误。 8.【答案】  【解析】由题意可知，带电小球在、两点间做往复运动，故带电小球在从左向右运动的过程中，一定先做加速运动后做减速运动，故电场力对带电小球先做正功后做负功，所以带电小球的电势能一定先减小后增大，、两点固定的点电荷一定都带正电，故A正确；B错误； C.带电小球在点时的速度达到最大，说明带电小球在点受到的电场力为零，故点的场强为零，由于无穷远处的电势为零，故点的电势大于零，故C错误； D.当带电小球在点时，有，解得，故D正确。 9.【答案】  【解析】根据题意可知带电粒子在竖直方向的位移，则如图所示，带电粒子做类平抛运动的水平位移，竖直方向受到的电场力，根据平抛运动规律可知，，联立以上两式解得， A正确；因为粒子做类平抛运动，末速度反向延长线过水平位移中点，点不是的中点， B错误；带电粒子在电场中受电场力作用，电场力做功使粒子动能增加，电势能减少。粒子从到，电场力做功等于电势能减少量。电场力做功，其中为、间竖直距离，故， C正确；由可知，两点间电势差大小为， D正确。 10.【答案】  【解析】解：、框架向右加速时，滑片向左滑动，滑片位于中点的左侧，故A错误； B、设滑动变阻器总电阻为，因为两个电源电动势均为，内阻不计，当端的电势比端的电势高时，根据串联电路电压与电阻成正比的关系，设滑片移动的距离为，则解得。 对滑块进行受力分析，滑块受到两侧弹簧的弹力，根据胡克定律，两侧弹簧弹力的合力， 再根据牛顿第二定律， 则， 解得。 因为端电势高于端电势，根据电路原理可知滑块向右移动，所以加速度方向水平向左。故 B正确； 、设电压表的示数为，同理，即。 对滑块，由牛顿第二定律，而，将代入可得， 整理可得，所以。 可以定义电压表示数变化量大小与加速度变化量大小之比为加速度计的灵敏度，即。 增大滑块或者电源电动势可以提高加速度计的灵敏度，故C正确，D错误。 故选BC。 11.【答案】【小题】 【小题】 【小题】 【小题】   【解析】解：电压表最小分度为，需要估读一位，读数为，电流表的最小分度为，不需要估读，读数为 螺旋测微器测量其横截面直径为 用游标卡尺测其长度为 为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，滑动变阻器选取总阻值较小的，便于调节。 故选A。 根据欧姆定律又 联立解得 故答案为：，；，；；。 由电压表最小分度为，需要估读一位，电流表的最小分度为，不需要估读读出； 由螺旋测微器和游标卡尺的读数方法分别读出； 由电压调节范围尽量大，滑动变阻器应用分压接法，滑动变阻器选取总阻值较小的； 根据欧姆定律的电阻定律计算。 本实验考查滑动变阻器的分压接法，测量电阻丝的电阻率，电流表与电压表的读数，螺旋测微器的读数，游标卡尺的使用与读数，电压调节范围尽量大，滑动变阻器应用分压接法，滑动变阻器选取总阻值较小的；欧姆定律的电阻定律，推理能力。 12.【答案】   【解析】【详解】在已标出的数据点中选取位于拟合直线两侧的点，作出一条使各数据点尽量均匀分布在直线两侧的直线，得到  图线。 由闭合电路欧姆定律得  整理得  在直线上取两点  ，  ，由直线斜率的物理意义得  代入两点坐标得  由纵轴截距与闭合电路欧姆定律得  代入  坐标得  电池与元件连接后，工作点是元件图线与图线  的交点。电池输出功率为  ，其大小对应工作点在  图上与坐标轴围成的矩形面积。图线  对应的矩形面积大于图线  ，因此电池与元件  连接时输出功率最大。 电池中非静电力做功的功率为  。电动势  不变时，该功率随工作电流  增大而增大；图线  与  的交点横坐标最大，因此电池与元件  连接时该功率最大。 设忽略电流表内阻时测得的恒流源输出电流和并联电阻分别为  ，  ，电阻箱支路电流为  。由部分电路欧姆定律得  。由并联电路电流关系得  整理得  与图线的纵轴截距和斜率比较，得  ，  解得  ，  设恒流源的真实输出电流和真实并联电阻分别为  ，  ，电流表内阻为  ，由并联电路电流关系和欧姆定律得  整理得  由纵轴截距得  所以忽略内阻得到的  ，故AB错误； 由斜率得  结合截距与斜率得  ，故C正确，D错误。 故选C。 13.【答案】解：根据动能定理则，从到：；（2分） 则：；（1分） 点和点在电场强度大小均为（2分），其中； 所以；（1分） 根据对称性可知，两点电荷场强在水平方向的分场强抵消，合场强大小为：；（1分） 从到点，由于电场线的对称性，（2分），则根据动能定理有：；（2分） 所以：。 （1分） 【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】根据电容的定义式可得极板间的电压，（1分） 结合电势差与电场强度关系可得电场强度大小，（1分） 故小球在电场中受电场力的大小。（1分） 将重力与电场力的合力等效为一个新的重力，即等效重力，其大小，（1分） 设与竖直方向成  角，几何关系可知， 小球向心加速度最大时速度也最大，速度最大在等效重力最低点，最大速度为，从点到等效重力最低点过程，由动能定理 ，（1分） 向心加速度表达式    ，（1分） 联立解得      。（1分） 小球从点静止释放运动到极板中心线左侧的最高点为时，根据对称性和几何关系可知水平方向距离为，（2分） 结合以上电场强度，所以电势差。（3分）   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】带电粒子在水平面内做匀速圆周运动，水平方向根据牛顿第二定律，有 （1分） 解得 （1分） 点为等效圆周运动的最高点，恰好能通过点，在点重力与电场力的合力提供向心力 由几何关系有 （1分） 解得 （1分） 在点牛顿第二定律有 （1分） 从  由动能定理有 （1分） 在点 （1分） 解得  ，  由牛顿第三定律得压力与支持力等大，即 （1分） 故小球在传送带上先受摩擦力向右，设运动时间为  由牛顿第二定律有 （2分） 设  时间内小球的位移为  ，传送带的位移为  小球相对传送带向左滑行的位移   共速后 （2分） 设  时间内小球的位移为  ，传送带的位移为  小球相对传送带向右滑行的位移 （2分） 因  故小球与传送带间的划痕长度为  重叠了   故小球从点运动至点所用时间为 （2分）   【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 $