2026-2027学年高二上学期期中物理综合试题（人教版必修第三册9-13章）

期中综合试题（9-13章） 2026-2027学年高二物理上学期人教版必修第三册 一、单选题 1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（     ） A． B． C． D． 2．如图所示，两绝缘轻绳一端拴着带电小球a、b，另一端悬挂于同一点O，静止时球a、b等高，绳子与竖直方向的夹角分别为37°和53°，其中sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列说法正确的是（    ） A．小球a、b带异种电荷 B．两球的电荷量之比 C．两球的质量之比 D．a、b受到的库仑力之比 3．将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（     ） A．a点的电势比b点的大 B．a点的电场强度比b点的小 C．检验电荷在a点的电势能比在b点的大 D．将检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做正功 4．如图所示，、为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是（） A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动 B．从到的过程中，加速度可能先变大，再变小，速度越来越大 C．整个运动过程中，粒子在点时，加速度最大 D．整个运动过程中，粒子的电势能一直增加 5．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。据此可知（　　） A．三个等势面中，c的电势最高 B．带电粒子在P点具有的电势能比在Q点大 C．带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大 6．如图所示为A、B两个元件的伏安特性曲线，在A、B两元件两端分别加上电压，A、B两元件的电阻分别为、，将A、B串联后，在电路两端加上电压，A，B两元件的电阻分别为、，则下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 7．如图所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，做出的图像如图所示。下列说法错误的是（　　） A．a图线的斜率表示通过的电流为0.1A时，的有效电阻阻值为 B．b图线的斜率表示通过的电流为0.3A时，的有效电阻阻值为 C．AB图线的斜率，表示电源的内阻为 D．可调电阻在A点比B点消耗功率小 二、多选题 8．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则（　　） A．点电荷Q一定为正电荷 B．点电荷Q在A、B之间 C．A点的电场强度大小为2×103N/C D．同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大 9．如图所示，两平行金属板M、N与电源相连，N板接地，在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，则（　　） A．若保持S接通，将M板下移一小段距离，P点的电势降低 B．若保持S接通，将M板下移一小段距离，M板的带电量增加 C．若将S接通后再断开，将N板下移一小段距离，点电荷在P点的电势能保持不变 D．若将S接通后再断开，将N板下移一小段距离，两板间场强不变 10．如图所示，a、b、c三点所在直线与极板垂直，b是平行板电容器两板间距的中点，a、b间距离与b、c间距离均等于上下极板间距离的四分之一，已知a点的电势为。一电子从上极板小孔处以10eV的初动能进入电容器中，此后电子沿直线abc运动，电子从进入电场到运动到b点的过程中，电场力做功-4eV。下列说法正确的是（     ） A．电容器中b点的电势 B．电子经过c点的电势能-2eV C．电子在a点的动能为8eV D．电子在a点的速度大小是在c点的倍 三、实验题 11．在做《测定材料的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为500Ω，要求测量结果尽量准确。 (1)实验中，某同学用游标卡尺测该电阻丝的长度如图甲所示，则长度_____cm，用螺旋测微器测直径如图乙所示，则直径_____mm。 (2)实验室备有如下器材： a.电池组（3V、内阻1Ω） b.电流表（0~6mA，内阻约为10Ω） c.电压表（0~3V，内阻约为4kΩ） d.滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流1A） e.开关、导线 某同学在测量电阻丝的电阻时为了减小实验误差和电表的偏转较大，应选择下列的电路为_____。 A． B． C． D． 12．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5 V，内阻约为1.5 kΩ）、电流表（量程0.6 A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。图2中电压表的读数为_____V，电流表的读数_____A。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到最_________端（选填“左”或“右”）。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示。则干电池电动势E＝U＋______________（用I、r和RA表示）。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的U－I图像。则待测干电池电动势E＝________V（保留3位有效数字）。 (2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是________（单选，填正确答案标号）。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 四、解答题 13．如图所示为某品牌的桶装饮用水电动抽水器。其内部电动机输入电压，输入功率。用该电动抽水器抽水时，出水口与桶内水面高度差为，电动机每秒将的水抽出，水离开出水口的速度为，由于水在管道中有机械能损失，所以抽水过程中的效率为。重力加速度。求： (1)电动机的输出功率； (2)电动机的内阻r。 14．如图甲所示，某装置中，n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为T。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子在各个间隙中都能恰好不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为m、电子电荷量为，偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，把两板间的电场看作匀强电场。电子从直线加速器射出后，沿两板中线自M点射入偏转电场中，最后从上极板边缘N点射出偏转电场。求： (1)电子在第n个金属圆筒中运动的速度大小； (2)第n个金属圆筒的长度； (3)若极板间的电压为，则电子在加速器中加速了多少次？ 15．如图所示，空间有电场强度竖直向下的匀强电场，长不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量的带正电小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成，无限大的挡板MN上的C点，重力加速度，不计阻力，求： (1)小球到达最低点B时的速度大小； (2)A、C两点的电势差； (3)若把挡板水平向右移动后，当小球运动至C点时，施加一恒力作用在小球上，使小球仍能垂直打在挡板上，求所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角的取值范围。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A B C C C BCD BD ACD 1．B AC．右侧带电金属球带正电：验电器的自由电子会被正电荷吸引，向靠近金属球的验电器顶端小球移动，使验电器顶端带负电，远离金属球的箔片端因失去电子带正电，故AC错误； BD．右侧带电金属球带负电：验电器的自由电子会被负电荷排斥，向远离金属球的箔片端移动，使验电器顶端带正电，箔片端因多余电子带负电，故B正确、D错误。 故选 B。 2．C AB．对小球a、b受力分析如图所示，两带电小球受相互排斥的库仑力作用，可知小球a、b带同种电荷，且根据库仑定律无法判断两球电荷量之比，故AB错误； C．分别对小球a、b受力分析，有， 联立解得，故C正确； D．两小球受到的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 3．A A．沿电场线电势降低，由图可知，a点电势高于b点电势，故A正确； B．电场线的疏密反映电场强度的大小，由图可知，a点的电场线密，b点的电场线疏，所以a点的电场强度大于b点电场强度，故B错误； C．根据可知，负电荷在电势高处，电势能小，在电势低处，电势能大，故a点电势能小于b点电势能，故C错误； D．检验电荷从a点到b点，电势能增加，根据功能关系，电场力做负功，故D错误。 故选A。 4．B BD、在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向，速度越来越大，动能增大，粒子的电势能减小，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小，故B正确，D错误； AC、越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小；对于速度一直减小，粒子将沿中垂线做往返直线运动，故A、C错误； 故选B． 【点睛】M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定． 5．C A．根据轨迹弯曲规律，电场力方向垂直等势面指向轨迹的凹侧。由于不知道带电粒子的电性，无法确定电场方向，因此不能判断哪个等势面电势最高，故A错误； B．带电粒子带正电或带负电，所受电场力均指向P点运动轨迹的凹侧，若粒子从P点运动到Q点，电场力做负功，电势能增加；若粒子从Q点运动到P点，电场力做正功，电势能减小，所以P点电势能一定小于Q点，故B错误； C．粒子仅受电场力，动能和电势能之和守恒。因为带电粒子在P点电势能小于Q点，因此带电粒子在P点动能一定大于Q点，故C正确； D．等差等势面越密，场强越大，P点等势面比Q点更稀疏，因此Q点场强更大，由可知，Q点加速度更大，故D错误。 故选C。 6．C AB．根据，因两电阻分别加电压U0时电流相等，可知，AB错误； CD．两元件串联后，每个元件的电压均小于，电流相等，由图可知，在小于的区间，电流相同时，总有，根据有，C正确，D错误。 故选C。 7．C A．a的斜率为 a的斜率表示通过的电流为0.1A时，的有效电阻为，故A正确，不符合题意； B．b的斜率 b的斜率表示通过的电流为0.3A时，的有效电阻为，故B正确，不符合题意； C．AB的斜率 由闭合电路的欧姆定律 结合图像可知 解得 且 故C错误，符合题意； D．可调电阻在A点时，消耗电功率为 可调电阻在B点时，消耗电功率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 8．BCD CD．由题图乙知，两直线都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率的绝对值大小为各点的场强大小，则 同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大， CD正确； AB．由题图知正试探电荷在A点受电场力为正，负试探电荷在B点受电场力也为正，可得A、B两点电场强度方向相反，则点电荷Q在A、B之间，且为负电荷， A错误B正确。 故选BCD。 9．BD A．N板接地，电势为0，根据电场强度与电势差的关系有 解得 若保持S接通，极板电压U一定，M板下移一小段距离，极板间距d减小，可知，P点的电势升高，故A错误； B．根据电容器电容的表达式有 ， 解得 若保持S接通，极板电压U一定，M板下移一小段距离，极板间距d减小，可知，M板的带电量增加，故B正确； C．根据上述可以解得 ， 则有 若将S接通后再断开，极板电荷量Q不变，将N板下移一小段距离，增大，可知，P点的电势增大，根据 可知，负点电荷在P点的电势能减小，故C错误； D．根据上述有 若将S接通后再断开，极板电荷量Q不变，将N板下移一小段距离，两板间场强不变，故D正确。 故选BD。 10．ACD A．粒子在a点时的电势能为 粒子由上极板运动到c点的过程电场力做负功，电势能增加，由于从上极板到c点的三段距离相等，每段距离电势能变化均为，则电子在b点的电势能为零，所以b点的电势为零，故A正确； B．由以上分析可知电子在c的电势能应为，故B错误； CD．根据以上分析和能量守恒知，电子在a点的动能为，电子在等势面c的动能为，由公式可知，a点时的速度为经过c点时速度的倍，故CD正确。 故选ACD。 11．(1) 10.025 4.478/4.477/4.479 (2)C （1）[1]由游标卡尺的读数规则有长度 [2]由螺旋测微器的读数规则有直径 （2）由电阻丝的电阻较大，与电压表的内阻较为接近，减小电阻的测量误差，采用电流表内接法，为了使电表的偏转较大，变阻器采用分压式接法。 故选C。 12．(1) 0.60 0.58 右 I（r＋RA） 1.40 (2)D （1）①[1]由图2可知，电压表的最小分度值为0.05V，所以电压表读数为U＝0.60V [2]电流表的最小分度值为0.02A，所以电流表读数为I＝0.58 A ②[3]为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到最右端。 [4]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为E＝U＋I（r＋RA） ③[5]根据E＝U＋I（r＋RA） 变形为U＝－（r＋RA）I＋E 根据图像可知，纵截距b＝E＝1.40 V 所以待测干电池电动势为E＝1.40 V。 （2）由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。 故选D。 13．(1)2W (2) （1）根据功能关系，电动机抽水1秒所做的功为 电动机的输出功率为 代入数据解得 （2）电动机的输入功率 电动机的热功率为 根据焦耳定律可得 联立代入数据解得，电动机的内阻 14．(1) (2) (3)16次 （1）电子每次经过一个间隙，电场力做功，经过个间隙后，总动能为： 由动能定理： 解得： （2）电子在圆筒中做匀速直线运动，且在每个圆筒中的运动时间为（半个周期），因此第个圆筒的长度为： 整理得： （3）电子进入偏转电场时的速度为，在偏转电场中做类平抛运动 水平方向： 竖直方向：，其中加速度 联立得： 化简得： 代入，得 又由（1）知，因此： 求得 15．(1)8m/s (2) (3) （1）小球由运动到的过程中，根据动能定理可得 代入数据可解得 （2）小球离开点后做类平抛运动，小球垂直撞在斜面上，则有 根据运动的分解可得 小球由运动到的过程中竖直方向则有， 解得 竖直高度 故A、C两点间的电势差为 （3）由题意得：小球从C点过后应做直线运动，当挡板向右移动，小球沿速度方向运动距离为 若小球做匀减速运动并垂直打到挡板的最大加速度为，则有 设恒力与竖直方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如图所示 小球做匀减速运动并垂直打到挡板时（斜向左上部分），由几何关系可得 可知 若小球做匀速直线运动垂直打到挡板上，则与电场力和重力的合力等大反向，与竖直方向的夹角为零；若小球做匀加速直线运动垂直打到挡板上，设恒力与竖直向上方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如上图（斜向右下部分），由几何关系可知 综上可知，恒力与竖直向上方向的夹角（以顺时针为正）范围为 学科网（北京）股份有限公司 $