精品解析:广东中山市第一中学2026-2027学年高二上学期10月期中物理试题
2026-10-25
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内容正文:
中山市第一中学2025级高二第一学期期中考试
物理
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 下列对静电场中相关概念和公式的理解,正确的是( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 电场强度公式表明,在点电荷形成的电场中,若r减半,则电场强度变为原来的4倍
C. 电场强度公式表明,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. A电荷的电势能为EpA=3J,B电荷的电势能EpB=-4J,则EpA<EpB
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷在不同物体间的转移,电荷总量守恒,并未产生新的电荷,故A错误;
B.是点电荷电场强度的决定式,在场源电荷可视为点电荷的适用范围内,电场强度与成反比,减半时,电场强度变为原来的4倍,故B正确;
C.是电场强度的定义式,电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷的大小、是否存在无关,减半时该处电场强度不变,故C错误;
D.电势能是标量,正负号表示大小,,则,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,实线为一静电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子一定是从A点向B点运动
C. 该粒子在A点的电势能一定比在B点的电势能大
D. 该粒子在A点的加速度一定比在B点的加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据曲线运动规律,带电粒子所受电场力指向轨迹的凹侧。结合题图可知电场力方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故A错误;
B.仅由轨迹无法判断粒子的运动方向,粒子既可以从A向B运动,也可以从B向A运动,故B错误;
C.若粒子从A向B运动,电场力与速度方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,A点电势能更大;若粒子从B向A运动,电场力与速度方向成钝角,电场力做负功,电势能增大,依然是B点电势能小于A点,因此A点电势能一定比B点大,故C正确;
D.电场线的疏密表示电场强度大小,B点附近电场线比A点更密集,因此B点场强更大,粒子在B点受到的电场力更大,加速度也更大,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,为某一导体的伏安特性曲线(图中段曲线),由图像可知( )
A. 该导体的电阻随电压的升高而减小
B. 导体两端电压为6V时,电阻为
C. 导体两端电压为12V时,电阻为
D. 由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变了
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像与原点连接的斜率表示电阻的倒数,由图可知,该导体的电阻随电压的升高而增大,故A错误;
B.导体两端电压为6V时,电阻为
故B正确;
C.导体两端电压为12V时,电阻为
故C错误;
D.由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变了
故D错误。
故选B。
4. 如图所示,A、B、C三个完全相同的金属球(可看成质点)固定在同一直线上,B球与A、C球的距离相同,A球带电荷量为,B球带电荷量为,C球不带电,此时B球所受库仑力大小为F。若将B球与C球接触后放回原处(电荷仅在B、C间转移),则B球受到的库仑力大小为( )
A. F B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设B、C间距为r,则B、A间距也为r,则B、C接触前,B球所受库仑力大小为
B球与C球接触后放回原处,B与C电荷量均为,此时A对B的库仑力与C对B的库仑力均水平向右,则B球受到的库仑力大小为
故选A。
5. 太极图的含义丰富而复杂,它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,、,在同一直线上,为大圆的直径且与连线垂直,、为关于点对称的两点,在,两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷,整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是( )
A. 、两点电势相等
B. 把电子由沿直线移到的过程中,电子的电势能先增加后减小
C. 把质子由沿直线移到的过程中,质子所受电场力先增加后减小
D. 、两点电场强度大小相等,方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.C、D关于O点对称,设为正电荷、为负电荷,C到正电荷的距离近、到负电荷的距离远,电势为正;D到负电荷的距离近、到正电荷的距离远,电势为负,两点电势不相等,故A错误;
B.AB是等量异种电荷连线的中垂线,等量异种电荷的中垂线为等势线,整条AB线上电势处处相等,因此电子沿AB移动时电势能始终不变,故B错误;
C.等量异种电荷的中垂线上,O点是离两个场源电荷最近的点,电场强度在O点最大,向A、B两侧延伸场强逐渐减小。因此质子从A沿直线移到B的过程中,所处位置的场强先增大后减小,由可知质子受到的电场力先增加后减小,故C正确;
D.C、D是关于O点对称的点,在等量异种电荷的电场中,这类对称点的电场强度大小相等、方向也相同,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,在边长为的正方体各顶点分别固定一个电荷量为的点电荷,正方体中心点的场强为零,现将点处点电荷的电荷量变为,静电力常量为,则点的场强( )
A. 大小为,方向沿方向
B. 大小为,方向沿方向
C. 大小为,方向沿方向
D. 大小为,方向沿方向
【答案】C
【解析】
【详解】原来8个顶点均为 ,根据对称性,正方体中心 处合场强为零,每一条体对角线两端的点电荷在 处的场强相互抵消。将 处电荷从 变为 相当于在原来的基础上,在 处额外增加了一个电荷量为 的点电荷, 点的总场强就等于这个额外 在 点产生的场强。正方体边长为,由几何知识得,则体对角线总长为
因此 到 的距离
根据点电荷场强公式
解得
电场强度的方向沿 方向。故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 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),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,下列关于乙图的相关说法中,正确的是( )
A.
B. A、B、C三点中,C点的电场强度最大
C. A、B、C三点中,C点的电势最高
D. 针状电极附近空气电离后,电场力对空气中的正负电荷都做正功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电场线越密集,场强越大,由图可知,A、B、C三点电场线越来越稀疏,所以A点场强是三点中最大的,且AB段平均场强大于BC段的平均场强,又因为,根据可知,,故AB错误;
C.沿着电场线方向电势降低,由图可知,C点电势最小,A点电势最高,故C错误;
D.针状电极附近空气电离后,在电场力的作用下,正离子向负极板移动,负离子向正极(针状电极)移动,电场力均做正功,故D正确。
故选D。
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是 ( )
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数变小
C. 电流表A1的示数变大
D. 电流表A的示数变大
【答案】BC
【解析】
【详解】当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流减小,则由U=E-Ir可知,路端电压增大;则可知电流表A的示数减小,电压表V的示数增大;故AD错误;因路端电压增大,A1中电流增大;因总电流减小,而R1中电流增大,则A2中电流减小,故BC正确;故选BC。
9. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B接在恒定电源上,充电后电容器带电荷量为。已知C点的电势为,两极板间距,A极板接地(即A板电势为0),C点距A板1cm,则下列说法中正确的是( )
A. 恒定电源的电压60V
B. 两极板间的场强大小20V/m
C. 平行板电容器的电容
D. 若稳定后与电源断开,把B板下移1cm,C点的电势升高
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.A板接地,电势为零。由电势差定义,A板与C点间的电势差为
平行板间为匀强电场,电场方向由A板指向B板。由匀强电场中电势差与场强的关系有
则板间场强大小为
电源电压等于两极板间的电势差
故A正确,B错误;
C.由电容定义得平行板电容器的电容
故C正确;
D.由、、可得
与电源断开后,电容器的电荷量Q不变,A板仍接地。B板下移只增大板间距d,电荷量、极板正对面积及介电常数不变,故板间场强不变。
C点到A板的距离x保持不变,移动后该点的电势为
即C点的电势不变,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量为m、带电荷量为q的带电微粒,以初速度从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,微粒通过电场中B点时速率,方向与电场的方向一致,则下列说法中正确的是( )
A. 微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍
B. 带电微粒的机械能增加了
C. A、B两点间的电势差为
D. A、B两点间的电势差为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.微粒在竖直方向上受到重力作用,做匀减速直线运动,从A到B的运动时间为
水平方向上受到电场力作用做匀加速直线运动,加速度为
从A到B则有
整理得
电场力大小,故A正确;
B.根据功能关系可知,增加的机械能等于电场力做的功,则有,故B错误;
CD.A、B两点间的电势差为,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 某校物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源的电动势,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器的电容,A为理想电流表,V为理想电压表,图乙中每小格横坐标为,每小格纵坐标为。
(1)开关S掷向1对电容器充电,此过程通过电流表A的电流方向为________(填“从左到右”或“从右到左”);
(2)图乙为电容器放电时的图像,图像与t轴所围面积表示电容器放电电荷量。已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格,该电容器的实测电容值约为________F(结果保留2位有效数字);
(3)若不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)从右到左
(2)
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
开关掷向对电容器充电,此过程通过电流表的电流方向为从右到左。
【小问2详解】
图像与坐标轴围成的面积表示总放电电荷量。由图乙可得每小格横坐标,每小格纵坐标
因此每小格对应电荷量,总电荷量
据电容定义,代入
解得
【小问3详解】
因为电容和放电前电容器电压均不变,由可知总放电电荷量不变,曲线与坐标轴围成的面积(即总电荷量)不变。
12. 某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)正确操作螺旋测微器,测量金属丝的直径结果如图乙所示,则该次测得的金属丝的直径为________mm;
(2)图中已连接了部分导线.请根据甲图补充完成图中实物间的连线;
(3)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________.(选填“左端”或“右端”);
(4)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为,螺旋测微器测得金属丝的直径为,用电流表和电压表测得金属丝的电阻为,则被测金属丝的电阻率为________。(用题中所给物理量的字母表示)
(5)实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为70 Ω,实验时电流表采用了外接法,经检验该方法是正确的.若电压表的内阻,则关于电流表的内阻的判断可能正确的是________.(填序号)
A. B. C. D.
【答案】(1)()
(2) (3)左端
(4) (5)D
【解析】
【12题详解】
螺旋测微器的精确度为,由图乙可知,固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以该次测得的金属丝的直径为
【13题详解】
对照图甲电路图,实物图补充连线后如下图所示
【14题详解】
连接好电路后,为了电路安全(即通过电流表的电流最小),开关闭合前应将滑片滑至左端,使电流表示数为零最安全。
【15题详解】
根据电阻定律有
解得电阻率为
【16题详解】
电流表外接法的误差原因是电压表分流,相对误差为,电流表内接法的误差原因是电流表分压,相对误差为,当选择外接法是正确的,说明外接法的相对误差小于内接法的相对误差,即
将数值代入上式可得
故选D。
四、计算题(本题共3小题,共36分)
13. 如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将质量不同的A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为+6q、+q,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离,、,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k,求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量和之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系得,
则A、B间库仑力大小
可得
【小问2详解】
对A、B球受力分析如图所示
对A有
对B有
解得
14. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为,AB两板间加垂直于板面的匀强电场,板间电压,加速电压,其中m为电子质量、e为电子电荷量,不计电子的重力和电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场飞出后的水平速度的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)求进入A、B板间电场速度方向与飞出时速度方向夹角的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中运动,根据动能定理有
将代入上式,解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,运动时间
代入得
竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度
离开偏转电场时距中线的距离
联立解得
【小问3详解】
电子飞出偏转电场时竖直分速度
进入电场速度方向水平,飞出时速度方向与水平方向夹角为,则
代入数据解得
15. 如图所示,竖直平面直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道的圆心在坐标原点O,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为,方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为,方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m,电荷量为q的带负电小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度用g表示,求:
(1)小球经过B点时的速度大小vB;
(2)小球经过第Ⅲ象限的C点时对轨道的压力大小;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)(3R,0)和(9R,0)
【解析】
【小问1详解】
带负电小球从A点由静止释放到B点,根据自由落体运动规律可得
解得小球经过B点时的速度大小为
【小问2详解】
小球从B点运动到C点,根据动能定理可得
解得小球经过C点时的速度大小为
在C点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得,小球对轨道的压力大小为;
【小问3详解】
在第四象限电场中,小球做类平抛运动,水平方向,有
竖直方向,有,
联立解得,
即小球从右侧电场边界与x轴的交点离开电场,离开时与x轴的交点坐标为(3R,0);
之后小球做斜上抛运动,设小球离开电场时竖直速度大小为vy,则
斜上抛的水平位移大小为
则小球与x轴的交点坐标为(9R,0)。
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中山市第一中学2025级高二第一学期期中考试
物理
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 下列对静电场中相关概念和公式的理解,正确的是( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 电场强度公式表明,在点电荷形成的电场中,若r减半,则电场强度变为原来的4倍
C. 电场强度公式表明,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. A电荷的电势能为EpA=3J,B电荷的电势能EpB=-4J,则EpA<EpB
2. 如图所示,实线为一静电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子一定是从A点向B点运动
C. 该粒子在A点的电势能一定比在B点的电势能大
D. 该粒子在A点的加速度一定比在B点的加速度大
3. 如图所示,为某一导体的伏安特性曲线(图中段曲线),由图像可知( )
A. 该导体的电阻随电压的升高而减小
B. 导体两端电压为6V时,电阻为
C. 导体两端电压为12V时,电阻为
D. 由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变了
4. 如图所示,A、B、C三个完全相同的金属球(可看成质点)固定在同一直线上,B球与A、C球的距离相同,A球带电荷量为,B球带电荷量为,C球不带电,此时B球所受库仑力大小为F。若将B球与C球接触后放回原处(电荷仅在B、C间转移),则B球受到的库仑力大小为( )
A. F B. C. D.
5. 太极图的含义丰富而复杂,它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,、,在同一直线上,为大圆的直径且与连线垂直,、为关于点对称的两点,在,两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷,整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是( )
A. 、两点电势相等
B. 把电子由沿直线移到的过程中,电子的电势能先增加后减小
C. 把质子由沿直线移到的过程中,质子所受电场力先增加后减小
D. 、两点电场强度大小相等,方向不同
6. 如图所示,在边长为的正方体各顶点分别固定一个电荷量为的点电荷,正方体中心点的场强为零,现将点处点电荷的电荷量变为,静电力常量为,则点的场强( )
A. 大小为,方向沿方向
B. 大小为,方向沿方向
C. 大小为,方向沿方向
D. 大小为,方向沿方向
7. 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),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,下列关于乙图的相关说法中,正确的是( )
A.
B. A、B、C三点中,C点的电场强度最大
C. A、B、C三点中,C点的电势最高
D. 针状电极附近空气电离后,电场力对空气中的正负电荷都做正功
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是 ( )
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数变小
C. 电流表A1的示数变大
D. 电流表A的示数变大
9. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B接在恒定电源上,充电后电容器带电荷量为。已知C点的电势为,两极板间距,A极板接地(即A板电势为0),C点距A板1cm,则下列说法中正确的是( )
A. 恒定电源的电压60V
B. 两极板间的场强大小20V/m
C. 平行板电容器的电容
D. 若稳定后与电源断开,把B板下移1cm,C点的电势升高
10. 如图所示,质量为m、带电荷量为q的带电微粒,以初速度从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,微粒通过电场中B点时速率,方向与电场的方向一致,则下列说法中正确的是( )
A. 微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍
B. 带电微粒的机械能增加了
C. A、B两点间的电势差为
D. A、B两点间的电势差为
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 某校物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源的电动势,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器的电容,A为理想电流表,V为理想电压表,图乙中每小格横坐标为,每小格纵坐标为。
(1)开关S掷向1对电容器充电,此过程通过电流表A的电流方向为________(填“从左到右”或“从右到左”);
(2)图乙为电容器放电时的图像,图像与t轴所围面积表示电容器放电电荷量。已知电容器放电之前的电压为,乙图中图像与坐标轴围成的面积约41小格,该电容器的实测电容值约为________F(结果保留2位有效数字);
(3)若不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时曲线与坐标轴所围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)正确操作螺旋测微器,测量金属丝的直径结果如图乙所示,则该次测得的金属丝的直径为________mm;
(2)图中已连接了部分导线.请根据甲图补充完成图中实物间的连线;
(3)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________.(选填“左端”或“右端”);
(4)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为,螺旋测微器测得金属丝的直径为,用电流表和电压表测得金属丝的电阻为,则被测金属丝的电阻率为________。(用题中所给物理量的字母表示)
(5)实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为70 Ω,实验时电流表采用了外接法,经检验该方法是正确的.若电压表的内阻,则关于电流表的内阻的判断可能正确的是________.(填序号)
A. B. C. D.
四、计算题(本题共3小题,共36分)
13. 如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将质量不同的A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为+6q、+q,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离,、,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k,求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量和之比。
14. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为,AB两板间加垂直于板面的匀强电场,板间电压,加速电压,其中m为电子质量、e为电子电荷量,不计电子的重力和电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场飞出后的水平速度的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)求进入A、B板间电场速度方向与飞出时速度方向夹角的正切值。
15. 如图所示,竖直平面直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道的圆心在坐标原点O,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为,方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限x=0与x=3R之间有大小为,方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m,电荷量为q的带负电小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度用g表示,求:
(1)小球经过B点时的速度大小vB;
(2)小球经过第Ⅲ象限的C点时对轨道的压力大小;
(3)小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标。
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