2026-2027学年高二上学期期中自编模拟物理试卷（一）（湖南适用）

2026~2027学年高二上学期期中自编模拟物理试卷（一）（湖南适用） 测试范围：人教版必修3（9~12章） 一、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，只有一项符合题目要求。 1．在物理学的发展历程中，对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察，到后来对电荷本质的深入探索，科学家们付出了巨大的努力。下列的说法正确的是 A．元电荷就是质子 B．带电体的电荷量是可以连续变化的 C．元电荷就是电子 D．点电荷是实际带电体的理想化模型 2．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，上极板带正电，下极板（负极板）接地。两极板间靠近下极板处有一带负电的液滴（重力不可忽略），恰好处于静止状态。现将下极板缓慢向下平移一小段距离，忽略边缘效应，则下列说法正确的是 A．电容器的电容变大 B．两极板间的电势差变小 C．液滴将向上运动 D．液滴所在位置的电势升高 3．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有 A．M点的电势比N点的高 B．N点的电场强度比P点的大 C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功 D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 4．如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变小 C．三个定值电阻消耗的功率均变小 D．电源的输出功率变小 5．两个点电荷分别固定于轴上，电量大小分别为和。在它们形成的电场中，有一个试探电荷沿轴从向坐标原点运动，其电势能随变化的关系如图中曲线所示。当时电势能；当时，电势能。根据图像提供的信息，下列说法错误的是 A．在处电场强度为零 B．在轴上的点电场方向向右 C．可以判断出两个点电荷的电性 D．可以判断出两个点电荷在轴上的位置 6．如图所示为某简易欧姆表电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，干电池（电动势，内阻不计），电流表G（满偏电流，内阻），定值电阻（阻值为5.0 Ω），定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω，下列说法正确的是（     ） A．开关S下端为红表笔 B．当开关S合向a时，欧姆表的倍率是“×10”倍率 C．定值电阻， D．将开关S合向b，正确操作后接入待测电阻，发现电流表指针指向的位置，则待测电阻 7．给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力，使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比，即f=kv，k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为 A． B． C． D． 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．研究表明，人在兴奋时，心肌体表会形成瞬时电势分布，可等效为等量异种点电荷产生的电场，如图实线为等差等势线，标有电势数值，、、、为等势线上的点，、为两点电荷连线上对称的两点，、为两点电荷连线中垂线上对称的两点，下列说法正确的是 A．、两点的电场强度不同 B．、两点的电场强度相同 C．心肌离子从运动到，电场力做正功，电势能减小 D．将心肌离子在点由静止释放，在只受电场力的作用下，它可以沿着连线运动到点 9．2025年我国新能源汽车产销突破1600万辆，连续11年稳居全球首位。某新能源汽车蓄电池供电简化电路图如图所示，电源电动势内阻，车灯电阻，定值电阻，电动机的额定电压线圈电阻，电流表为理想电表。闭合开关后，电动机正常工作，下列说法正确的是 A．通过电动机的电流为1A B．电动机的机械效率为 C．电源的输出功率为16W D．若电动机被卡住，电流表读数为 10．关于如下四幅图的说法，正确的有 A．甲图是野外高压输电线，三条输电线上方还有两条接地导线，起到了静电屏蔽的作用 B．乙图是直线电场加速器的结构图，若带电粒子在0号圆筒的中间从静止开始加速，则1、2、3圆筒的长度之比为 C．丙图中，带电的平行板电容器与静电计连接，若将左板左移，静电计指针张角将变小 D．丁图是示波器的原理图，若将YY'和XX'同时加上右侧的交流信号（U=Umsinwt），屏幕上将显示一条倾斜的直线 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．（8分） 实验小组利用如图甲所示的电路“观察电容器充、放电的规律”，单刀双掷开关S，阻值为R的定值电阻，电流传感器，平行板电容器C。 (1)观察电容器的充电现象，应将开关S接_______（选填“1”或“2”）， (2)实验中发现放电过程放电太快，可以_______（选填“增大”或“减小”）电阻R的阻值来解决该问题；则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)利用电流传感器记录电容器放电过程，得到I-t图像如图乙所示，利用数据处理软件得到I-t图线与坐标轴围成的面积为S，放电开始瞬间电流传感器记录的数据为Im，根据该实验数据曲线，可以粗测实验中电容器的电容C=_______。（用题中已知物理量Im、R和S表示） 12．（8分） 某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。 (1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径，示数如图甲所示，其读数为_________mm。再用游标卡尺测得其长度。 (2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻的阻值。图中电流表量程为、内阻为，定值电阻的阻值为，电阻箱的最大阻值为。首先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱的阻值，记下电流表的对应读数，实验数据见下表。 I/A 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将置于位置2，此时电流表读数为。根据图丙中的图像可得________（结果保留2位有效数字）。 (3)该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势________，内阻________。（结果均保留2位有效数字） (4)持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13．（11分） 如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为q＝－1.0×10－6 C的点电荷由A点沿水平线移至B点，其电势能增加了3×10－5 J，已知A、B两点间的距离为2 cm，两点连线与电场线成60°角． (1)求A、B两点间的电势差UAB； (2)若A点的电势φA＝－1 V，求B点的电势φB； (3)求电场强度E的大小，并判断其方向． 14．（14分） 如图所示，三个定值电阻的阻值分别为R1=R、R2=2R、R3=3R，直流电源的内阻，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，板长为2d。质量为m、带电量为q（q>0）、电性未知的小球以初速度，沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器，恰好从电容器上板右侧边缘离开电容器，此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： (1)小球的电性及两极板间电场的电场强度的大小E； (2)电源的电动势E0； (3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离开电容器后沿直线运动，求电场强度的最小值E'。 15．（16分） 如图甲，圆弧管道AB-CD内存在指向圆心O的径向电场（图中未画出），管道底端设有粒子源，可持续、均匀发射带正电的粒子；粒子的速度大小为v0，质量为m，电荷量为q，粒子进入管道后，恰能沿图中虚线做半径为R的匀速圆周运动，粒子离开圆弧管道后，沿水平方向匀速运动，最终沿水平金属板E、F间的中线（图中虚线）进入板内区域。从此时开始计时，两板间所加电压UEF随时间t变化的规律如图乙所示（图中U0、T已知，U1未知），已知金属板长为，所有的粒子均能从两板间射出，不计粒子的重力及相互间的作用力。求： (1)粒子在管道中运动时，径迹上对应的电场强度大小； (2)若，求两板间距的最小值； (3)若时刻进入板内的粒子恰能在中线射出，射出时速度大小为，求粒子在金属板中偏离中线的最大距离。 参考答案及评分细则 1．D【解析】A．元电荷是最小电荷量，质子所带电荷量等于元电荷，但元电荷不是质子，故A错误；B．任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，因此电荷量不能连续变化，故B错误；C．电子所带电荷量等于元电荷，但元电荷不是电子，故C错误；D．点电荷是实际带电体在一定条件下抽象出的理想化模型，故D正确。故选D。 2．D【解析】电容器充电后与电源断开，故电容器所带电荷量不变。由、和得。A．下极板下移，板间距离增大，由可知电容变小，故A错误；B．由可知，不变而变小，故两极板间的电势差变大，故B错误；C．由可知，板间电场强度不变，液滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，故液滴仍保持静止，故C错误；D．下极板接地，其电势为零，板间电场强度竖直向下、大小不变；液滴位置不动而下极板下移，液滴与下极板间的距离增大，由可知液滴与下极板间的电势差增大，故液滴所在位置的电势升高，故D正确。故选D。 3．C【解析】A．电场线从接电源正极的金属圆盘指向接电源负极的金属棒，沿电场线方向电势降低，图中电场线方向由点指向点，因此，故A错误；B．电场线越密，电场强度越大，图中点附近的电场线比点附近的密，因此，故B错误；C．设污泥絮体的电荷量为，由题意知，从点移到点，电场力做功为由于，所以，电场力对污泥絮体做正功，故C正确；D．点和点在同一等势面上，因此，污泥絮体在点与点的电势能之差为由于且，所以，故D错误。故选C。 4．A【解析】A．由图中接线可知，滑动变阻器的端与滑片相连，接入电路的是滑片至端的电阻，记为。滑片从端移到端，减小。理想电压表不分流，理想电流表电阻为零，故与并联，再与串联，整个支路与并联。设与并联部分的等效电阻为，根据并联电阻关系得，因此减小。设外电路等效电阻为，根据上述串并联关系得，外电路等效电阻随之减小。设总电流为、路端电压为，由闭合电路欧姆定律得，故增大；同时有，所以减小。经过和的电流分别记为和，由欧姆定律，，故减小；由并联电路的电流关系，有故增大。设通过和的电流分别为和，电流表测量。由并联电路的电流关系及支路电压相等，有和，联立得，增大而分母减小，所以增大，电流表示数变大，故A正确；BC．电压表测量两端的电压。由前述分析，增大；根据欧姆定律和纯电阻的功率公式，的电压与功率分别为和，不变，所以电压表示数与消耗的功率均增大，三个定值电阻消耗的功率不可能均变小，故BC错误；D．电源输出功率为，结合前述闭合电路关系并配方得总电流在以下增大时，平方项减小，输出功率增大；在以上增大时，平方项增大，输出功率减小。题目未给出总电流与的大小关系，不能断定输出功率变小，故D错误。故选A。 5．B【解析】A．由可知，图像与图像相似。根据如图所示的图像，处切线的斜率，即场强为零，A正确；B．范围内顺着轴方向，电势升高，故电场方向向左，B错误；C．当时，，所以处固定着一个正电荷，如果在处还固定着一个正电荷或负电荷，则当趋向该电荷时，或，因此只能在处固定另一电荷；根据处场强的矢量和为零，原点处的正电荷离近，电量小，所以它带，另一个电荷带，C正确；D．由处电场强度为零可得得故－4Q电荷所处的坐标，D正确。本题选择错误的选项，故选B。 6．D【解析】A．欧姆表内部电源的正极接黑表笔、负极接红表笔，因此开关S下端为黑表笔，故A错误；B．欧姆表大挡位对应的内部总电阻更大，则开关合向a时，对应更小的倍率“×1”，故B错误；C．“×1”倍率的中值电阻，则内部总电流为，满偏时满足“×10”倍率的中值电阻对应总满偏电流；满偏时满足联立解得，，故C错误；D．将开关S合向b时，欧姆表的倍率是“×10”。当电流表指向时，干路电流根据闭合电路的欧姆定律，则有其中，解得，故D正确。故选D。 7．B【解析】由题意可知，自由电子做匀速运动，受力平衡，电场力与阻力大小相等，即，其中电场强度联立解得电压，根据电流的微观表达式可知，导体中的电流，根据电阻定律和欧姆定律，可得电阻率，将和的表达式代入电阻率公式，得故选B。 8．BC【解析】AB．等量异种点电荷的电场关于两电荷中点具有中心对称性，关于该中点对称的两点，合电场强度大小相等。因此点与点的电场强度大小相等，点与点的电场强度大小也相等，故A错误，B正确；C．由图可知，点和点分别位于和等势线上，故。正电荷从高电势的点移向低电势的点，电场力做正功，电势能减少，故C正确。D．点和点在两点电荷连线的中垂线上。由等量异种点电荷的对称性，中垂线上各点的电场方向沿两电荷连线由正电荷指向负电荷，与点和点所在直线垂直。在点由静止释放后，初始加速度沿电场方向，不能沿直线运动到点，故D错误。故选BC。 9．AC【解析】A．根据闭合电路欧姆定律可得E=I（r+RL）+UM，代入数据解得I=2A，通过R0的电流为，所以通过电动机的电流为IM=I-I0=2A-1A=1A，故A正确；B．电动机的机械效率，B错误；C．电源的输出功率，C正确；D．若电动机被卡住，电动机相当于一个纯电阻，则并联电路的电阻， 根据闭合电路欧姆定律可得电流表读数为，D错误。故选AC。 10．AD【详解】A．野外高压输电线在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，起到静电屏蔽的作用；把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故A正确；B．粒子从圆板开始先做匀加速直线运动，进入圆筒1，筒内场强为0，粒子不受外力做匀速直线运动，在圆筒1、2之间间隙再做匀加速直线运动，进入圆筒2再做匀速直线运动，由此可知，进入n个圆筒前，根据动能定理可得，根据运动学公式可得。1、2、3圆筒的长度之比为，故B错误；C．根据电容器的决定式，可知若将左板左移，d增大，C变小；由于Q不变，根据可知，U增大，静电计张角变大，故C错误；D．若将和同时加上右侧的交流信号，则，，可知，可见屏幕上将显示一条倾斜的直线，故D正确；故选AD。 11．（8分）(1) 1 (2)增大，不变 (3)(每空2分) 【解析】(1)观察电容器的充电现象，需要将电容器连接到电源上，使电容器两端产生电压。由电路图甲可知，当单刀双掷开关接1时，电源会给电容器进行充电，正负电荷分别聚集在电容器的两极板上，从而能够“观察电容器的充电现象”。 (2)电容器放电时，增大R的阻值，可以减小放电电流，从而可以有效延长电容器放电时间。由于放电过程中，电容器释放的总电荷量不变，而曲线与坐标轴所围成的面积在物理意义上表示电容器释放的总电荷量，因此该面积将保持不变。 12．（8分） 【答案】(1)3.700 （2分） (2)6.0（2分） (3) 12，3.0（各1分，共2分） (4)偏大（2分） 【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，所以圆柱形电阻的直径 （2） 置于位置2时， 接入电路，由闭合电路欧姆定律得 ，变形得 ，与位置1时图线的函数形式相同故点 仍在图丙的图线上。，，由图丙读得此时对应的 ，即 （3） 置于位置1时，由闭合电路欧姆定律得 ，变形得 可知图线的斜率 ，纵截距 。由图丙图线可得 ，解得 ；由纵截距得 ，则 （4）电源持续使用后， 变小、 变大。对同一 ，由 可知电路中电流变小， 变大，在原 — 图像上对应的读数 偏大，即该电阻的测量值偏大。 13．（11分） 【答案】(1)UAB＝30 V (2)φB＝－31 V (3) E＝3 000 V/m，沿电场线指向左下方 【解析】(1)由题意知，静电力做负功为WAB＝－3×10－5 J （2分） 由UAB＝（1分），得UAB＝30 V（1分） (2)UAB＝φA－φB （1分） 故φB＝φA－UAB＝(－1－30) V＝－31 V（2分） (3)A、B两点间沿电场线方向的距离为：d＝2×10－2cos 60° m＝1×10－2 m（1分） 从而得：E＝＝ V/m＝3 000 V/m（2分） 方向：沿电场线指向左下方（1分） 14．（14分） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)对小球在两极板间运动过程，因小球向上极板偏转，其所受电场力竖直向上，而板内电场方向竖直向下，故小球带负电。(2分) 设运动时间为t，水平方向小球做匀速直线运动，满足v0t=2d   (1分) 竖直方向小球做初速度为零的匀加速直线运动，满足 (1分) 由牛顿第二定律qE-mg=ma (1分) 联立得 (1分) (2)两极板电压满足 (1分) 由闭合电路欧姆定律，干路中的电流 (1分) R2上的电压满足(1分) 联立解得 (1分) (3)小球射出偏转电场时，设小球速度方向与水平方向夹角为θ，满足(1分) 解得θ=45° (1分) (或利用速度反向延长线过水平位移中点，有，θ=45°) 要使小球做直线运动，当小球所受电场力与小球重力在垂直小球速度方向的分力相等时，电场力最小，电场强度最小，可得(1分) 解得(1分) 15．（16分） 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）粒子在管道中运动时有  （2分），解得（1分）   （2）粒子进入板内后水平方向做匀速直线运动，设在板内运动的时间为，则（1分）  竖直方向上做匀加速直线运动（1分） 根据牛顿第二定律 （1分） 解得（2分）   （3）对时刻进入板内的粒子，在竖直方向的加速过程（1分），粒子恰能在中线射出，在整个运动过程中总位移为0，则 （1分） 解得（1分） 设电场中反向加速的时间为，可知  （1分） 离开电场时的速度  （1分） 解得，（2分） 则偏离中线最大距离（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $