精品解析：河北保定市定州中学等校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题（创新班）

高二物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图，金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与纸面垂直，以下说法正确的是（ ） A. 圆环1在纸面内左右摆动时，圆环内有电流产生 B. 圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时，圆环内有电流产生 C. 圆环3在纸面内向下运动时，圆环内有电流产生 D. 圆环3在纸面内向上运动时，圆环内有电流产生 2. 如图，一个矩形的水平导电框架中有电流通过，从上方看电流是顺时针方向流动的。P是框架中心正上方的一点。则在P处的磁场方向是（ ） A. 垂直框架平面向下 B. 垂直框架平面向上 C. 水平，与框架较长边平行 D. 水平，与框架对角线平行 3. 物理课本中给出了真空中点电荷产生电场强度的计算式为，但并没有给出真空中点电荷产生电势的计算公式，设真空中有一电荷量为Q的点电荷，以无穷远处电势为零，则距离r处P点的电势的计算式可能是（ ） A. B. C. D. 4. 在如图所示的电路中，电源电动势和内阻恒定不变，电阻、和为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片向下滑动时，以下说法正确的是（ ） A. 电流表A读数变大 B. 电压表V读数变小 C. 电阻两端的电压变小 D. 流过的电流变小 5. 如图，电路中的两个平行板电容器和正对面积S、两板间距离d都相等，电容器两板之间为空气（相对介电常数近似为1），电容器两板之间填充有一种相对介电常数为的电介质。当单刀双掷开关置于“1”位置时，电容器两端电压为，若把单刀双掷开关从位置“1”改换到位置“2”，电路稳定时电容器两板之间的电压为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示的电路，A是一密封的串联电池组，里面共有12节电池，这12节电池正确的连接方式应该是正极和负极依次相连，但是这些电池中有少部分正负极放颠倒了。另一个电池组B由2节电池构成。按照如图方式连接时电流表读数为3 A，若把电池组B正负极反向，电流表读数为2 A，已知电池组A、B内每节电池完全相同。电池组A内放颠倒的电池节数为（ ） A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 7. 两个点电荷、相距为16 cm固定放置，在和之间的连线上电势最低的点与的距离为（ ） A. 4 cm B. 8 cm C. 9.6 cm D. 12 cm 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，点电荷A带正电，点电荷B带负电，其中B带电荷量绝对值大于A所带电荷量，把第三个点电荷C放在A、B连线上某位置时，三个点电荷A、B、C在静电力作用下都能处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷C一定带正电 B. 点电荷C一定带负电 C. 点电荷C一定放在A的左侧 D. 点电荷C一定放在A、B之间 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为6 V，内阻为0.5 Ω，电动机M线圈电阻为1.5 Ω，电表均为理想电表。闭合开关S，电动机正常转动后，电流表A的读数为2 A，下列说法正确的是（ ） A. 若卡住电动机叶片，开关S闭合，电流表读数小于2 A B. 若卡住电动机叶片，开关S闭合，电压表读数大于3 V C. 电动机正常转动后，电压表读数为5 V D. 电动机正常转动后，电动机输入功率为10 W 10. 如图所示，在直角三角形中，在顶点、、分别固定三个带电小球、、，已知小球带正电，小球和对的作用力的合力沿着方向，则下列说法正确的是（ ） A. 小球带正电 B. 小球带负电 C. 小球、带电荷量绝对值之比为 D. 小球、带电荷量绝对值之比为 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 利用高精度力传感器探究库仑定律的实验装置如图所示，带电小球A通过绝缘细杆固定在地面上，高精度力传感器固定在绝缘支架上，下方通过绝缘丝线把小球B悬挂在A的正上方，A、B之间的距离r可从丝线右侧的刻度尺读出，已知球A与球B之间的距离远大于两球的半径，不考虑漏电的影响。 （1）实验装置安放完毕之后，用力传感器测得拉力为； （2）用起电机让小球A、B带上异种电荷，稳定后利用力传感器测得拉力为，则小球A、B之间的静电力________； （3）多次改变A、B之间的距离r，记录下不同r对应的拉力，发现当r变为原来的时，近似变为原来的4倍，当r变为原来的时，近似变为原来的9倍，研究发现与________近似成正比； （4）保持A、B两球的距离r不变，逐次用另一个与A相同且不带电的金属球与A接触，使A的电荷量依次减半，读取力传感器测得的拉力，发现依次减半，研究发现与________近似成正比； （5）保持A、B两球的距离r不变，逐次用另一个与B相同且不带电的金属球与B接触，使B的电荷量依次减半，读取力传感器测得的拉力，发现依次减半，研究发现与________近似成正比； （6）根据以上实验，在误差允许范围内，带电小球A、B之间静电力的大小与________________________________________成正比，与它们之间距离的平方成________。 12. 如图甲所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内电阻，和是两只最大阻值为999.9 Ω的电阻箱。已知电源电动势约4 V，电源内阻约2 Ω，电流表量程为0~0.6 A，内阻不计。 （1）请依据图甲中的实验电路在图乙的虚线框内画出本实验的电路图； （2）电阻箱在电路中充当保护电阻，开关S闭合之前，甲同学把调到了，乙同学把调到了，做法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）； （3）电阻箱阻值选定后，多次调节电阻箱的阻值，电流表读数也随着电阻箱阻值的改变而改变，记录下、的多组数据，然后以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，把实验中记录的多组、数据在坐标系中描点，然后把这些点拟合为一条直线的理论依据是________（用、、、表示）； （4）如图丙为拟合的图线，读图可得此图线斜率________，可以得出电动势和内电阻的测量值为________V，________。（均保留2位有效数字） 13. 如图所示，有两个带正电的小球、，所带电荷量是的2倍，固定在绝缘底座上，小球用绝缘细线拉住，当小球静止不动时，两球球心连线水平。已知两球之间的距离为，细线与水平方向夹角，小球质量为，取，静电力常量为，求： （1）细线上的拉力大小； （2）小球所带的电荷量。 14. 如图所示，电源电动势为10V，内阻为2Ω，电阻，电压表为理想电压表，求： （1）开关S断开时电压表的读数以及电阻消耗的功率； （2）开关S闭合时电压表的读数； （3）开关S闭合时电源的输出功率。 15. 如图，内壁光滑的圆弧轨道ABCD固定在竖直平面内，AC和BD分别为竖直直径和水平直径，粗糙水平轨道在A点与圆弧轨道相切。整个轨道处在水平向右的匀强电场中，电场强度。将一质量为0.2kg、电荷量为的带负电的小滑块从水平轨道上的某点由静止释放，已知圆弧轨道的半径，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，整个装置绝缘性能良好，小滑块运动过程中电荷量不变，重力加速度，，，求： （1）若小滑块运动到圆弧上的B点时对轨道的压力为3.5N，小滑块释放位置与A点的距离； （2）若小滑块运动到圆弧最高点C时对轨道的压力为0，小滑块释放位置与A点的距离； （3）若要小滑块不从圆弧轨道ABCD（A、D两点不计）脱离，小滑块释放位置与A点的距离满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图，金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与纸面垂直，以下说法正确的是（ ） A. 圆环1在纸面内左右摆动时，圆环内有电流产生 B. 圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时，圆环内有电流产生 C. 圆环3在纸面内向下运动时，圆环内有电流产生 D. 圆环3在纸面内向上运动时，圆环内有电流产生 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合圆环只有在穿过它的磁通量变化时才产生感应电流。圆环1在纸面内左右摆动，环面朝向和面积均不变，又始终处于匀强磁场中，磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误； B．圆环2绕悬线转动时，环面与磁场方向的夹角改变，穿过圆环的磁通量随之变化，圆环内有电流产生，故B正确； CD．圆环3在纸面内向上或向下运动，都只改变圆环的位置，环面朝向和面积不变，穿过圆环的磁通量不变，圆环内没有电流产生，故CD错误。 故选B。 2. 如图，一个矩形的水平导电框架中有电流通过，从上方看电流是顺时针方向流动的。P是框架中心正上方的一点。则在P处的磁场方向是（ ） A. 垂直框架平面向下 B. 垂直框架平面向上 C. 水平，与框架较长边平行 D. 水平，与框架对角线平行 【答案】A 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知则在P处的磁场方向是垂直框架平面向下。 故选A。 3. 物理课本中给出了真空中点电荷产生电场强度的计算式为，但并没有给出真空中点电荷产生电势的计算公式，设真空中有一电荷量为Q的点电荷，以无穷远处电势为零，则距离r处P点的电势的计算式可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因场强的单位为N/C，则的单位为与电势单位相符；而单位是焦耳（J）； 单位是N；单位与电势的单位不同。 故选A。 4. 在如图所示的电路中，电源电动势和内阻恒定不变，电阻、和为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片向下滑动时，以下说法正确的是（ ） A. 电流表A读数变大 B. 电压表V读数变小 C. 电阻两端的电压变小 D. 流过的电流变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．滑片向下滑动时，变小，回路总电阻随之变小，总电流变大，、并联部分电压变小，电流表示数变小，电压表示数变小，故A错误，B正确； C．电阻两端电压变大，故C错误； D．设流过的电流为，由可得增大，故D错误。 故选B。 5. 如图，电路中的两个平行板电容器和正对面积S、两板间距离d都相等，电容器两板之间为空气（相对介电常数近似为1），电容器两板之间填充有一种相对介电常数为的电介质。当单刀双掷开关置于“1”位置时，电容器两端电压为，若把单刀双掷开关从位置“1”改换到位置“2”，电路稳定时电容器两板之间的电压为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由平行板电容器电容决定式可知，两电容器的正对面积和板间距离相同，故 开关置于“1”时，接电源充电，未充电。由电容定义式可得的初始电荷量 开关拨到“2”后，电源断开，两个电容器并联，上极板所带总电荷守恒。设稳定时两端电压为，则 代入前述电容和电荷量关系，得 故选B。 6. 如图所示的电路，A是一密封的串联电池组，里面共有12节电池，这12节电池正确的连接方式应该是正极和负极依次相连，但是这些电池中有少部分正负极放颠倒了。另一个电池组B由2节电池构成。按照如图方式连接时电流表读数为3 A，若把电池组B正负极反向，电流表读数为2 A，已知电池组A、B内每节电池完全相同。电池组A内放颠倒的电池节数为（ ） A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 【答案】D 【解析】 【详解】设电池组A、B内每节电池的电动势为E，电池组A内放颠倒的电池节数为n，按照如图方式连接时电流表读数为，闭合电路的总电动势为 把电池组B正负极反向，电流表读数为时，闭合电路的总电动势为 由闭合电路欧姆定律可知 即 解得 故选D。 7. 两个点电荷、相距为16 cm固定放置，在和之间的连线上电势最低的点与的距离为（ ） A. 4 cm B. 8 cm C. 9.6 cm D. 12 cm 【答案】C 【解析】 【详解】设该点与的距离为，与的距离为（为两电荷间距），根据点电荷场强公式，合场强为0时，则有 代入数据解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，点电荷A带正电，点电荷B带负电，其中B带电荷量绝对值大于A所带电荷量，把第三个点电荷C放在A、B连线上某位置时，三个点电荷A、B、C在静电力作用下都能处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷C一定带正电 B. 点电荷C一定带负电 C. 点电荷C一定放在A的左侧 D. 点电荷C一定放在A、B之间 【答案】BC 【解析】 【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷在一条直线上，外侧两个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以点电荷C必须为负电，在A的左侧，正所谓“两同夹异，两大夹小”。 故选BC。 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为6 V，内阻为0.5 Ω，电动机M线圈电阻为1.5 Ω，电表均为理想电表。闭合开关S，电动机正常转动后，电流表A的读数为2 A，下列说法正确的是（ ） A. 若卡住电动机叶片，开关S闭合，电流表读数小于2 A B. 若卡住电动机叶片，开关S闭合，电压表读数大于3 V C. 电动机正常转动后，电压表读数为5 V D. 电动机正常转动后，电动机输入功率为10 W 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设电动机卡住时电流为，线圈电阻为。此时电动机不产生反电动势，由闭合电路欧姆定律得 代入数据得 电压表测电动机两端电压，有，故A错误，B正确； CD．电动机正常转动时，电源路端电压等于电动机两端电压。由闭合电路欧姆定律得，代入数据得电压表读数为 电动机输入功率为，故CD正确。 故选BCD。 10. 如图所示，在直角三角形中，在顶点、、分别固定三个带电小球、、，已知小球带正电，小球和对的作用力的合力沿着方向，则下列说法正确的是（ ） A. 小球带正电 B. 小球带负电 C. 小球、带电荷量绝对值之比为 D. 小球、带电荷量绝对值之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．已知带正电，若小球带正电。假设小球带正电，则小球和对均为排斥力，合力方向大概偏向上方，不可能沿着方向；假设小球带负电，则小球和对均为吸引力，合力方向大概偏向下方，也不可能沿着方向，故A错误； B．已知带正电，若小球带负电。假设小球带正电，则小球对为排斥力，对为吸引力，合力方向大概偏向右方，不可能沿着方向；假设小球带负电，小球对为吸引力，对为排斥力，合力方向可以沿着方向，符合题意，故B正确； CD．设BC长度为，直角三角形，由几何关系可得 对小球受力分析如图所示 小球对为吸引力 小球对为排斥力 由几何关系可得 联立解得，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 利用高精度力传感器探究库仑定律的实验装置如图所示，带电小球A通过绝缘细杆固定在地面上，高精度力传感器固定在绝缘支架上，下方通过绝缘丝线把小球B悬挂在A的正上方，A、B之间的距离r可从丝线右侧的刻度尺读出，已知球A与球B之间的距离远大于两球的半径，不考虑漏电的影响。 （1）实验装置安放完毕之后，用力传感器测得拉力为； （2）用起电机让小球A、B带上异种电荷，稳定后利用力传感器测得拉力为，则小球A、B之间的静电力________； （3）多次改变A、B之间的距离r，记录下不同r对应的拉力，发现当r变为原来的时，近似变为原来的4倍，当r变为原来的时，近似变为原来的9倍，研究发现与________近似成正比； （4）保持A、B两球的距离r不变，逐次用另一个与A相同且不带电的金属球与A接触，使A的电荷量依次减半，读取力传感器测得的拉力，发现依次减半，研究发现与________近似成正比； （5）保持A、B两球的距离r不变，逐次用另一个与B相同且不带电的金属球与B接触，使B的电荷量依次减半，读取力传感器测得的拉力，发现依次减半，研究发现与________近似成正比； （6）根据以上实验，在误差允许范围内，带电小球A、B之间静电力的大小与________________________________________成正比，与它们之间距离的平方成________。 【答案】 ①. ②. ③. A球的电荷量 ④. B球的电荷量 ⑤. 两球的电荷量乘积 ⑥. 反比 【解析】 【11题详解】 [1]未带电时，力传感器的拉力​等于小球B的重力。A、B带异种电荷后，两球相互吸引，A对B的静电力方向向下，对B受力分析可得传感器拉力​，因此静电力。 [2]实验中变为原来的时，​变为原来的4倍；变为原来的时，变为原来的9倍，说明​与近似成正比。 [3]保持距离不变，仅让A的电荷量依次减半时，也依次减半，说明​与小球A的电荷量近似成正比。 [4]保持距离不变，仅让B的电荷量依次减半时，​也依次减半，说明​与小球B的电荷量近似成正比。 [5][6]结合前面的实验结论，可归纳得到：点电荷间的静电力大小与两球电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，符合库仑定律的实验规律。 12. 如图甲所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内电阻，和是两只最大阻值为999.9 Ω的电阻箱。已知电源电动势约4 V，电源内阻约2 Ω，电流表量程为0~0.6 A，内阻不计。 （1）请依据图甲中的实验电路在图乙的虚线框内画出本实验的电路图； （2）电阻箱在电路中充当保护电阻，开关S闭合之前，甲同学把调到了，乙同学把调到了，做法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）； （3）电阻箱阻值选定后，多次调节电阻箱的阻值，电流表读数也随着电阻箱阻值的改变而改变，记录下、的多组数据，然后以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，把实验中记录的多组、数据在坐标系中描点，然后把这些点拟合为一条直线的理论依据是________（用、、、表示）； （4）如图丙为拟合的图线，读图可得此图线斜率________，可以得出电动势和内电阻的测量值为________V，________。（均保留2位有效数字） 【答案】（1） （2）甲 （3） （4） ①. 0.25 ②. 4.0 ③. 2.4 【解析】 【小问1详解】 从电源正极出发，依次串联开关S、保护电阻、电流表、可调电阻箱，最终回到电源负极，是电源、开关、、电流表、依次串联的简单电路，在虚线框内按串联电路规范画出对应元件符号即可。 【小问2详解】 为保证开关闭合瞬间电路电流不超过电流表0.6 A的量程，由闭合电路欧姆定律，总最小电阻需满足 解得 已知电源内阻，因此初始时的总阻值至少要大于 若​取2 Ω，后续将调至较小时总电阻过小，电流会超过量程；​取8 Ω可保证初始电流安全，因此甲的做法正确。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律，将公式变形为关于的一次函数形式，即可得到 ，符合线性图线的规律。 【小问4详解】 [1]由​可知，图线斜率 取图线上两点时、时 计算得 [2]由斜率 解得 [3]图线纵轴截距为 代入、，解得 13. 如图所示，有两个带正电的小球、，所带电荷量是的2倍，固定在绝缘底座上，小球用绝缘细线拉住，当小球静止不动时，两球球心连线水平。已知两球之间的距离为，细线与水平方向夹角，小球质量为，取，静电力常量为，求： （1）细线上的拉力大小； （2）小球所带的电荷量。 【答案】（1）0.1 N （2） 【解析】 【小问1详解】 设细线给B球拉力为T，A球对B球的库仑力为F，对B球受力分析，画出受力图 可得 解得 代入数据解得 【小问2详解】 两小球之间的库仑力 根据受力分析有 根据已知条件有 联立化简： 代入数据解得 14. 如图所示，电源电动势为10V，内阻为2Ω，电阻，电压表为理想电压表，求： （1）开关S断开时电压表的读数以及电阻消耗的功率； （2）开关S闭合时电压表的读数； （3）开关S闭合时电源的输出功率。 【答案】（1）4V，4W （2）7.5V （3）9.375W 【解析】 【小问1详解】 开关S断开时流过电阻的电流 电压表测量的是的两端电压，因此，电压表读数 电阻消耗的功率 【小问2详解】 当开关S闭合时，与并联，与并联电阻 电路中的总电阻 流过的电流 电压表此时测量路端电压，读数 【小问3详解】 电源总功率 电源输出功率 15. 如图，内壁光滑的圆弧轨道ABCD固定在竖直平面内，AC和BD分别为竖直直径和水平直径，粗糙水平轨道在A点与圆弧轨道相切。整个轨道处在水平向右的匀强电场中，电场强度。将一质量为0.2kg、电荷量为的带负电的小滑块从水平轨道上的某点由静止释放，已知圆弧轨道的半径，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，整个装置绝缘性能良好，小滑块运动过程中电荷量不变，重力加速度，，，求： （1）若小滑块运动到圆弧上的B点时对轨道的压力为3.5N，小滑块释放位置与A点的距离； （2）若小滑块运动到圆弧最高点C时对轨道的压力为0，小滑块释放位置与A点的距离； （3）若要小滑块不从圆弧轨道ABCD（A、D两点不计）脱离，小滑块释放位置与A点的距离满足的条件。 【答案】（1）0.6 m （2）2m （3）或 【解析】 【小问1详解】 设滑块到达B点时速度为，由牛顿第二定律有 设小滑块释放位置与A点的距离为，由动能定理有 由牛顿第三定律知，轨道对小滑块的压力大小 解得 【小问2详解】 设滑块到达C点时的速度为，由牛顿第二定律有 设小滑块释放位置与A点的距离为，由动能定理有 解得 【小问3详解】 将重力和电场力合成 与竖直方向夹角的正切值 故 将电场力和重力的合力等效成“等效重力”，等效最高点为H，等效“水平点”为F，OF与OH垂直，如图所示 滑块不离开轨道有两种可能，一种是不超越F点，另一种是能够经过H点。 ①如果刚好最高到F点，根据动能定理，有 解得 ②如果在等效场中恰好能到达H点，则根据动能定理有 在H点，合力提供向心力 联立解得 的取值范围为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $