内容正文:
2026-2027学年高二物理等级考期中练习
静电现象(20分)
静电现象是因电荷积累或转移引发的物理现象,常见于摩擦起电、接触起电和感应起电等过程,受湿度等环境因素影响。
1. 工匠在研磨琥珀、玉石时观察到静电吸附灰尘的现象,通过湿润环境或缓慢操作减少静电影响,下列属于防范静电危害的是( )
A. 静电喷漆 B. 良好接地 C. 静电除尘 D. 使用避雷针
2. 如图,地球表面附近存在一个竖直方向的电场(电场方向图中未标出)。仅在该电场的作用下,大气中正离子向下运动,负离子向上运动,从而形成较为稳定的电流,叫作晴天地空电流。已知、为某条电场线上的两点,两点间电势差为,则( )
A. 地表附近的电场方向竖直向下
B. 点的电场强度比点大
C. 点的电势比点低
D. 一电荷量为的正离子从点移到点,电势能增加
3. 如图为研究电容器充、放电的实验电路图。实验时,先使开关掷向1端,电源对电容器充电;经过一段时间,把开关掷向2端,电容器与电阻相连,电容器放电。电容器在充电过程中,其所带电荷量与电容器两端电压之间的关系,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,电子从静止开始被的电场加速,沿直线垂直进入另一个场强为的偏转电场,然后电子从右侧离开偏转电场。已知电子的比荷为,不计电子的重力,偏转极板长为。求:
(1)电子经过电压加速后进入偏转电场时速度的大小是多少?
(2)电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量是多少?
电路分析(40分)
一、单选题
5. 如图所示,、、的电阻之比是2∶3∶5,电流表内阻忽略不计,电压表内阻无穷大,电路两端的电压恒定,则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为( )
A. 3∶5;1∶1 B. 5∶8;16∶25 C. 2∶3;2∶5 D. 5∶8;2∶5
6. 如图所示,电阻R1 = R4 = 3 Ω,R2 = R3 = 6 Ω,电流表为理想电流表,在A、B两端加上恒定电压UAB = 12 V,则以下说法正确的是( )
A. R1与R3两端的电压不相等 B. 通过R3与R4的电流相等
C. 流过电流表的电流方向向上 D. 流过电流表的电流大小为1 A
7. 如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S2,再闭合开关S1,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大,电压表V的示数不变
B. 电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
C. 电流表A的示数不变,电压表V的示数变大
D. 电流表A的示数变大,电压表V的示数变小
二、多选题
8. 如图所示的电路中,闭合开关,灯、正常发光。由于电路出现故障,突然发现变亮,变暗,分析电路特点,若只有某个元件发生故障,下列情况可能的是( )
A. 短路 B. 短路 C. 断路 D. 断路
9. 校园内有一款节能路灯,可通过光控开关实现自动控制电灯亮度,图为电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),电流表为理想电流表,当光照强度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电灯A变亮
B. 电灯B变暗
C. 流经光敏电阻 Rt的电流变大
D. 电源内电压变小
10. 在如图所示的电路中,定值电阻(为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且.在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率变小
B. 消耗的功率先变大后变小
C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D. 电源的效率逐渐降低
11. 在如图所示的电路中,电源电动势和内阻为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合电键S,理想电流表A的示数为,理想电压表和的示数分别为和,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,A、和各电表示数变化量大小分别为、、和,下列说法正确的是( )
A. 变大,变大 B. 变大,变小
C. 不变 D. 变小
三、填空题
12. 在如图所示的电路中电压U恒定,R1、R2、R3为定值电阻,理想电流表A1和A2的示数分别为0.3A和0.4A,若将电路中的某两个电阻的位置互换后电流表A1和A2的示数却不变,则电阻的位置互换后理想电流表A的示数可能为______。
13. 如图中之间的总电阻为:甲图______;乙图______;丙图S断开时______,闭合时______;丁图S断开时______,S闭合时______。
四、解答题(40分)
14. 如图所示电路中,电阻,电源内阻。不计电压表和电流表的影响。S断开时,电压表的示数为42V,求:
(1)请画出等效电路图,再求电源的电动势E;
(2)S合上后,请画出等效电路图,再求出电流表的示数。
15. 如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,电容器的电容C=10μF,闭合开关S,电路稳定后,求:
(1)路端电压U;
(2)电容器所带的电荷量Q。
16. 画出下图所示的等效电路。
17. 在图所示的电路中,已知,,,,间的电压,在间接一导线,则通过的电流的大小是多少?方向如何?
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2026-2027学年高二物理等级考期中练习
静电现象(20分)
静电现象是因电荷积累或转移引发的物理现象,常见于摩擦起电、接触起电和感应起电等过程,受湿度等环境因素影响。
1. 工匠在研磨琥珀、玉石时观察到静电吸附灰尘的现象,通过湿润环境或缓慢操作减少静电影响,下列属于防范静电危害的是( )
A. 静电喷漆 B. 良好接地 C. 静电除尘 D. 使用避雷针
2. 如图,地球表面附近存在一个竖直方向的电场(电场方向图中未标出)。仅在该电场的作用下,大气中正离子向下运动,负离子向上运动,从而形成较为稳定的电流,叫作晴天地空电流。已知、为某条电场线上的两点,两点间电势差为,则( )
A. 地表附近的电场方向竖直向下
B. 点的电场强度比点大
C. 点的电势比点低
D. 一电荷量为的正离子从点移到点,电势能增加
3. 如图为研究电容器充、放电的实验电路图。实验时,先使开关掷向1端,电源对电容器充电;经过一段时间,把开关掷向2端,电容器与电阻相连,电容器放电。电容器在充电过程中,其所带电荷量与电容器两端电压之间的关系,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,电子从静止开始被的电场加速,沿直线垂直进入另一个场强为的偏转电场,然后电子从右侧离开偏转电场。已知电子的比荷为,不计电子的重力,偏转极板长为。求:
(1)电子经过电压加速后进入偏转电场时速度的大小是多少?
(2)电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量是多少?
【答案】1. BD 2. A 3. B
4. (1);(2)
【解析】
【1题详解】
AC.静电喷漆和静电除尘是静电的利用,不属于防范静电危害,故AC错误;
BD.良好接地能将静电导走,使用避雷针能将雷电的静电电荷导入大地,均属于防范静电危害,故BD正确。
故选BD。
【2题详解】
A.大气中的正离子向下运动,说明正离子受到的电场力方向竖直向下,由于电场强度的方向与正电荷受力方向相同,所以地表附近的电场方向竖直向下,故A正确;
B.地球表面附近的电场类似于点电荷形成的电场,则距离地球表面越远,电场强度越小。由题图可知,A点比B点离地球表面远,因此A点的电场强度比B点小,故B错误;
C.由A选项分析可知,地球表面附近的电场线竖直向下,由于沿电场线方向电势降低,所以A点电势比B点高,故C错误;
D.正离子从A运动到B的过程,电场力做正功,其功为
根据电场力做功与电势能的关系可知电势能减少,故D错误。
故选A。
【3题详解】
根据电容器的定义式,可得电容器所带的电荷量为
对于确定的电容器,其电容C是定值,因此电容器所带的电荷量Q与两端电压U成正比,即图像是一条过原点的倾斜直线。
故选B。
【4题详解】
(1)对电子在加速电场中的运动列动能定理方程有
解得电子经过电压U加速后进入偏转电场时的速度大小为
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,其水平方向为匀速直线运动,设电子在偏转电场中运动的时间为,则有
电子在竖直方向上做从静止开始的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
又由匀变速直线运动的位移公式有
代入数据联立解得电子离开偏转电场时沿电场方向的偏移量为
电路分析(40分)
一、单选题
5. 如图所示,、、的电阻之比是2∶3∶5,电流表内阻忽略不计,电压表内阻无穷大,电路两端的电压恒定,则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为( )
A. 3∶5;1∶1 B. 5∶8;16∶25 C. 2∶3;2∶5 D. 5∶8;2∶5
【答案】B
【解析】
【详解】由图甲可知,三个电阻串联,流经各电阻的电流相等,设电流为,由欧姆定律则有
电压表测量的是、串联后两端的电压,电压表测量的是、串联后两端的电压,则两电压表的示数分别为
因为
联立解得
对理想电流表,内电阻是零,则电路图如图所示,
可知对图乙电路可等效为三个电阻并联,如图所示,设A、B两点的电压为,则流经各电阻的电流为
电流表测量的是流经电阻、的电流,则电流表的示数为
电流表测量的是流经电阻、的电流,则电流表的示数为
因为
联立解得
ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图所示,电阻R1 = R4 = 3 Ω,R2 = R3 = 6 Ω,电流表为理想电流表,在A、B两端加上恒定电压UAB = 12 V,则以下说法正确的是( )
A. R1与R3两端的电压不相等 B. 通过R3与R4的电流相等
C. 流过电流表的电流方向向上 D. 流过电流表的电流大小为1 A
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想电流表的电阻为零,电流表连接的两点等电势,因此与并联,两端电压相等,故A错误;
B.与并联的等效电阻为
与并联的等效电阻为
两部分串联且阻值相等,两部分电压均为
通过与的电流分别为,,故B错误;
CD.由,可知,电阻中的电流由端流向端。通过与的电流分别为,
上方节点流入的电流大于流出的电流,根据节点电流关系,电流表中的电流大小为,方向向下,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S2,再闭合开关S1,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变大,电压表V的示数不变
B. 电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
C. 电流表A的示数不变,电压表V的示数变大
D. 电流表A的示数变大,电压表V的示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,先闭合开关S2时,电压表和电流表串联在电路中,电压表有示数,测量电源电压,电流表没有示数;再闭合开关S1,此时两电阻并联,电流表测量通过R1的电流,电压表仍测量电源电压,所以电压表的示数不变,电流表的示数变大。
故选A。
二、多选题
8. 如图所示的电路中,闭合开关,灯、正常发光。由于电路出现故障,突然发现变亮,变暗,分析电路特点,若只有某个元件发生故障,下列情况可能的是( )
A. 短路 B. 短路 C. 断路 D. 断路
【答案】BC
【解析】
【详解】将电路进行简化,可知与灯并联,、串联后与并联,如图所示:
A.若短路,则总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。而部分因电阻不变,其两端的电压增大,故两端电压减小,即被短路而熄灭,变亮,与题意不相符,故A错误;
B.若短路,则总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。而部分因电阻不变,其两端的电压增大,故两端电压减小,即变亮,变暗,符合题意,故B正确;
C.若断路,则总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。而部分因电阻不变,其两端的电压减小,故两端电压增大,即变亮,变暗,符合题意,故C正确;
D.若断路,则总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。而部分因电阻不变,其两端的电压减小,故两端电压增大,即变暗,变亮,与题意不相符,故D错误.。
故选BC。
9. 校园内有一款节能路灯,可通过光控开关实现自动控制电灯亮度,图为电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小),电流表为理想电流表,当光照强度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电灯A变亮
B. 电灯B变暗
C. 流经光敏电阻 Rt的电流变大
D. 电源内电压变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.光照强度增大,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,根据“串反并同”可知,电灯A、B都等效与光敏电阻并联,所以两灯的电功率都变小,即两灯都变暗,故A错误;B正确;
C.根据“串反并同”可知,与光敏电阻串联的R0的电流变大,与光敏电阻并联的电灯B的电流变小,所以流经光敏电阻的电流变大,故C正确;
D.根据“串反并同”可知,电源内阻等效与光敏电阻串联,所以电源的内电压变大,故D错误。
故选BC。
10. 在如图所示的电路中,定值电阻(为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且.在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率变小
B. 消耗的功率先变大后变小
C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D. 电源的效率逐渐降低
【答案】CD
【解析】
【详解】A.滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,即减小,可知减小,利用电源的输出功率随外电阻变化的关系曲线,如图所示
因为外电阻始终不小于内阻,故可判断电源的输出功率增大,故A错误;
B.由于减小,根据闭合电路欧姆定律可知电流I增大,由于是定值电阻,由
可知消耗的功率一直增大,故B错误;
C.将()等效为电源新内阻,则为外电阻,在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,的阻值逐渐减小到0,可知的阻值先大于后小于,故滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D.电源效率
由于
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,的阻值逐渐减小,即减小,可知电源效率逐渐降低,故D正确。
故选CD。
11. 在如图所示的电路中,电源电动势和内阻为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合电键S,理想电流表A的示数为,理想电压表和的示数分别为和,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,A、和各电表示数变化量大小分别为、、和,下列说法正确的是( )
A. 变大,变大 B. 变大,变小
C. 不变 D. 变小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,根据闭合电路欧姆定律,可得电路中的电流为
可知电路中的电流变大;根据
可知变小,故A错误;
B.电路中电流变大,根据
可知变大;根据
可知变小,故B正确;
C.根据
可得
故不变,故C正确;
D.根据
可得
故不变,故D错误。
故选BC。
三、填空题
12. 在如图所示的电路中电压U恒定,R1、R2、R3为定值电阻,理想电流表A1和A2的示数分别为0.3A和0.4A,若将电路中的某两个电阻的位置互换后电流表A1和A2的示数却不变,则电阻的位置互换后理想电流表A的示数可能为______。
【答案】0.5A或0.55A
【解析】
【详解】画出等效电路如图
可以看出,R1、R2、R3三个电阻是并联,电流表测量的是通过R2、R3的电流之和,电流表测量通过R1、R2的电流之和。
第一种情况:若互换R1、R2的位置,两电流表的示数不变,则有
因为电流表A2的示数为0.4A,所以
因为电流表A1的示数为0.3A,则
所以
所以干路上的电流
第二种情况:若互换R2、R3的位置,两电流表的示数不变,则有
因为电流表A1的示数为0.3A,所以
因为电流表A2的示数为0.4A,则
所以
所以干路的电流为
由以上两种情况分析可知,电流表A的示数可能为0.5A或0.55A。
13. 如图中之间的总电阻为:甲图______;乙图______;丙图S断开时______,闭合时______;丁图S断开时______,S闭合时______。
【答案】 ①. 0 ②. 1 ③. 4 ④. 2 ⑤. 3 ⑥. 3
【解析】
【详解】[1]甲图中右侧导线将、两点直接相连,两个电阻均被短路,因此
[2]乙图整理导线后,、、三个电阻并联,根据并联电路规律有
解得
[3]丙图中开关断开时,与串联后和并联,再与右侧串联,因此
解得
[4]丙图中开关闭合时,两个电阻并联后与电阻串联,该支路再与电阻并联,因此
解得
[5]丁图中开关断开时,整理导线可知、之间有三条并联支路,每条支路的电阻均为,因此
解得
[6]丁图中开关闭合时,两个电阻并联,两个电阻并联,二者串联后再与电阻并联,因此
解得
四、解答题(40分)
14. 如图所示电路中,电阻,电源内阻。不计电压表和电流表的影响。S断开时,电压表的示数为42V,求:
(1)请画出等效电路图,再求电源的电动势E;
(2)S合上后,请画出等效电路图,再求出电流表的示数。
【答案】(1)
(2)12A
【解析】
【小问1详解】
根据等效电路,整个电路的总阻值为
代入数据解得
电压表示数
解得
【小问2详解】
因不计电压表和电流表的影响,即电流表为理想电表,由题中电路图可知,电流表两端电势大小相等,没有电流流过,所以电流表的示数为0,等效电路图如下
,外电路的总电阻为
由闭合电路欧姆定律得
路端电压为
流过的电流为
由并联电路电流特点,流过的电流为
则流过的电流为
电流表的示数为
15. 如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,电容器的电容C=10μF,闭合开关S,电路稳定后,求:
(1)路端电压U;
(2)电容器所带的电荷量Q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电路稳定时,电容器相当于断路,因此外电路的结构为:与并联后,再和串联。、的并联电阻
外电路总电阻
根据闭合电路欧姆定律,电路总电流
路端电压
【小问2详解】
电路稳定时,电容器并联在的两端,因此电容器两端的电压
电容器电荷量
16. 画出下图所示的等效电路。
【答案】
【解析】
【小问1详解】
原电路中标号为1的两处由导线直接相连,是同一节点。和均接在节点1与节点2之间,故二者并联;接在节点2与节点3之间,所以、并联后与串联。直接接在节点1与节点3之间,因此该串联支路与并联在电源两端。
17. 在图所示的电路中,已知,,,,间的电压,在间接一导线,则通过的电流的大小是多少?方向如何?
【答案】,方向从a到b
【解析】
【详解】在间接一导线时,电路结构是、并联,、并联,两部分再串联。
两部分各自的并联电阻,
所以,
中的电流大小
电流方向从a到b。
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