精品解析:河北石家庄市金石高级中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
高二物理试题
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
考试时间为75分钟,满分100分
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 在物理学的发展历程中,对于电荷的研究至关重要。下列说法正确的是( )
A. 点电荷是一个理想化模型
B. 电荷量很小的电荷就是元电荷
C. 物体所带的电荷量可以是任意的
D. 感应起电过程,物体总的电荷量增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.点电荷是忽略带电体的大小、形状对所研究问题的影响,抽象出的只有电荷量的点,属于理想化物理模型,实际不存在,故A正确;
B.元电荷是最小的电荷量单位,大小为,是电荷量的数值,不是指代电荷量很小的带电体,故B错误;
C.所有物体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍,不能取任意值,故C错误;
D.感应起电的本质是电荷在物体内部的转移,根据电荷守恒定律,物体总电荷量保持不变,故D错误。
故选A。
2. 如图所示是电场中某区域的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是( )
A. A点的电场强度方向向左
B. A点的电场强度方向向右
C. 负点电荷在A点受力向右
D. 正点电荷受力沿电场线方向减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图看出,电场线的方向向右,所以A点的电场强度方向向右.故A错误,B正确;
C.A点的电场强度方向向右,负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反,是向左,故C错误;
D.由电场线的分布可知,此电场为匀强电场,则正点电荷受力沿电场线方向不变,选项D错误。
故选B。
3. 如图所示,现有一横截面积为的铜导线,设每单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,通电后,关于电流的微观表达式为,下列说法正确的是( )
A. 电流大小仅由电子运动速率决定,电子运动的速率越大,电流一定越大
B. 表达式从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素
C. 表达式中的表示自由电子定向移动的最大速率
D. 表达式中的表示导线两端加上电压后,电场建立的速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电流的微观表达式可知,电流大小由单位体积内的自由电子数、电子电荷量、导线横截面积以及电子定向移动速率共同决定,并非仅由电子运动速率决定,故A错误;
B.表达式揭示了电流与导体内部微观粒子(自由电子)的密度、电荷量、横截面积及定向移动速率之间的定量关系,从微观角度阐明了决定电流强弱的因素,故B正确;
C.表达式中的表示自由电子定向移动的平均速率,而非最大速率,故C错误;
D.表达式中的表示自由电子定向移动的速率,其数值很小(约m/s数量级);而电场建立的速率等于光速,两者完全不同,故D错误。
故选B。
4. 如图所示为某白炽灯的U-I图像,图中A点的坐标为(I1,U1),过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则( )
A. 随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐减小
B. 对应A点,白炽灯的电阻为
C. 对应A点,白炽灯的电阻为
D. 对应A点,白炽灯的电阻为
【答案】B
【解析】
【详解】BCD.根据欧姆定律
可知图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻,由图可知,A点时,白炽灯的电阻为
故B正确,CD错误;
A.随着电压的增大,图线上各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,则随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐增大,故A错误。
故选B。
5. 日前,青岛新能源关键技术超级电容器被《中国制造2025》收录为轨道交通核心储能部件。关于电容和平行板电容器,下列说法正确的是( )
A. 某电容器标注的是“270V,13μF”,当加上220V电压时,电容仍是13μF
B. 电容器两个极板所带电荷量为+Q和-Q,则电容器所带的电荷量为2Q
C. 由可知,当电容器两板间电压U不变时,电容器的电容跟极板的电荷量成正比
D. 电容一定的电容器所带电荷量与极板间的电势差成反比
【答案】A
【解析】
【详解】A.电容器的电容与电容器板间电压无关,加电压或不加电压、电容都是13μF,故A正确;
B.电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值,故B错误;
C.电容器的电容由本身因素决定,与是否带电、带电量的多少及电容器两端间的电势差无关,电容器的电容由本身因素决定,故C错误;
D.对于电容一定的电容器,其所带电荷量与极板间的电势差成正比,故D错误。
故选A。
6. 2026年6月2日至4日,备受期待的第三届中国静电防护产业展(如图所示)在上海世博展览馆隆重举行。关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A. 为了防止静电导入大地,赛车轮胎用导电橡胶制成
B. 印染车间要保持空气潮湿,是为了防止静电产生危害
C. 静电植绒是利用异种电荷相互排斥而使绒毛吸附在底料上
D. 带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝主要是为了保证衣服结实耐磨
【答案】B
【解析】
【详解】A.赛车轮胎用导电橡胶制成,是为了将静电导入大地,故A错误;
B.在印染车间空气干燥会导致静电积累而造成危害,故应保持空气潮湿,故B正确;
C.静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上,故C错误;
D.带电作业工人的工作服含金属丝是利用静电屏蔽原理,让人体外表面形成等势面,屏蔽外电场、避免人体触电,不是为了让衣服耐磨结实,D错误。
故选B 。
7. 如图是一个负点电荷形成的电场,A、B、C是其中一条电场线上的三个点,且它们之间的距离AB=BC。下列关于电场强度和电势差的关系,正确的是( )
A. EA>EB B. EA>EC
C. UAB<UBC D. UAB>UBC
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电场线密的地方场强大,疏的地方场强小,由题图可知
故AB错误;
CD.由题图可知AB之间的平均电场强度小于BC之间的平均电场强度,又因为AB=BC,U=Ed,所以可得
故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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. 图甲为某品牌扫地机器人,它使用的是微型刀片电池(如图乙),具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后,充电时间约60分钟,充电完成时电池容量为。下列说法正确的是( )
A. 电池容量是指电池储存电荷量的多少
B. 电池容量是指电池储存电能的多少
C. 刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极
D. 该刀片电池的平均充电电流约为20A
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电池容量是指电池的存储电量(电流与时间的乘积)多少,不是储存电能的多少,故A正确,B错误;
C.刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极,电源外部电流由正极流向负极,故C正确;
D.该刀片电池的平均充电电流为,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,虚线是某静电场的一簇标有电势值的等势线,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子从A到C的过程,电场力做负功
C. 粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功
D. 粒子在A处电势能大于在C处电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则粒子一定带正电,故A错误;
BD.粒子从A到C的过程,电场力方向与速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,电势能增加,则粒子在A处电势能小于在C处电势能,故B正确,D错误;
C.由图中数据可知
根据公式,可知粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功,故C正确。
故选BC。
10. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负点电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的v—t图像如图乙所示(虚线为图线在O点的切线)。取A点为坐标原点,AB方向为正方向建立x轴,作出了AB所在直线的电场强度大小E、电势φ、粒子的电势能Ep随位移x的变化的E—x图像、φ—x图像、Ep—x图像,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据v—t图像可知,粒子的加速度在逐渐增大,粒子所受电场力在逐渐增大,电场强度E随位移x在逐渐增大,故A正确、B错误;
D.粒子带负电,电场力方向从A指向B,电场强度方向从B指向A,故从A到B电势逐渐升高,由于电场强度逐渐增大,故φ—x图像的斜率代表场强逐渐增大,故D错误;
C.从A到B动能增大,根据能量守恒电势能逐渐减小,由于电场力增大,Ep—x图像的斜率逐渐增大,故C正确。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。
(1)当开关S接“1”达到稳定后,电容器下极板带________(选填“正”或“负”)电。
(2)当开关S接“2”瞬间,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。
(3)开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是_______。
(4)已知电源电压为,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容________F(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)负 (2)放电
(3)电容器放出的总电荷量/电容器充电后的带电量
(4)
【解析】
【小问1详解】
当开关S接“1”后,电源给电容器充电,因电源负极接电容器下极板,故电容器下极板带负电。
【小问2详解】
S接“1”时电容器已充电完成,接“2”后电容器通过电阻R释放电荷,因此是放电过程。
【小问3详解】
电流的定义式为
整理得
故图像与横轴围成的面积对应微元求和,即放电过程放出的总电荷量Q,也就是电容器充电后的带电量。
【小问4详解】
由题可知,电容器带电量
根据
解得
12. 在“测定金属的电阻率”实验中,小石同学将一段粗细均匀的金属丝(阻值约为固定在带有刻度尺的木板上,准备精确测量其电阻。现有电源(电动势为,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A、电流表(量程,内阻约
B、电压表(量程,内阻约
C、滑动变阻器,额定电流
(1)如图甲所示,这是测量该金属丝电阻的实验电路实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径___________mm。
(3)如图丙所示,用游标卡尺(20等分)测得金属丝长度___________cm。
(4)若用游标卡尺测得金属丝长度为用螺旋测微器测得金属丝的直径为电压表示数为电流表示数为,则金属丝的电阻率___________。(用题给物理量字母表示)
【答案】(1) (2)2.895
(3)10.335 (4)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器阻值为,采用分压式接法,,,所以电流表用外接。如下图
【小问2详解】
螺旋测微器测金属丝的直径d=2.5mm+39.50.01mm=2.895mm
【小问3详解】
金属丝长度L=103mm+70.05mm=103.35mm=10.335cm
【小问4详解】
金属丝电阻
金属丝的横截面积
根据电阻定律
联立解得
13. 近几年世界上对新材料的研究发现,有很多新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料,长为,宽为,厚为,如图所示。电流沿方向时测得样品的电阻为,求:
(1)电流沿方向时样品的电阻;
(2)沿方向通入电流时两端的电压。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电流沿方向时测得样品的电阻为,则由电阻定律
电流沿方向时样品的电阻
【小问2详解】
电流沿CD方向时样品的电阻
沿方向通入电流时两端的电压
14. 如图所示,A、B两带电体被绳子悬挂在点并且静止于同一水平面,A带电荷量,与竖直方向的夹角为,A的质量为,A、B均可看成点电荷,重力加速度取,,。
(1)求带电体B对带电体A的作用力大小;
(2)在空间施加一水平方向的匀强电场的同时撤去带电体B,仍使A保持原位置不动,求电场强度。
【答案】(1)7.5N
(2)7.5×106N/C,方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
对A受力分析如图
根据共点力平衡条件有
【小问2详解】
根据电场强度与电场力的公式有
解得E=7.5×106N/C,方向水平向左。
15. 如图所示是静电场轨道离子阱装置,长为L的圆柱形金属管接高压电源正极,位于中心轴线的金属丝接负极,管内空间形成指向中心轴线的辐射状电场,管的左端在半径为R处开有一条圆形窄缝。现有一束质量为m、带电量为的离子,由静止开始经电压为U的加速电场加速后,恰好从离子阱右侧的A点垂直OA射入,且与的夹角,不计离子重力,离子在离子阱中的运动可分为两部分:围绕的圆周运动和沿的直线运动,且最后离子从左侧窄缝射出,求:
(1)离子从A点进入时的速度大小;
(2)离子在离子阱中的运动时间;
(3)A处的电场强度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
离子由静止开始经电压为U的加速电场加速,由动能定理可知
解得
【小问2详解】
如图所示
离子在离子阱中的运动可分为两部分:以速度围绕的匀速圆周运动和以速度沿的匀速直线运动。速度v正交分解可得
根据合运动与分运动的同时性,可知离子在离子阱中的运动时间为
【小问3详解】
以速度围绕做匀速圆周运动,电场力提供向心力,根据牛顿第二定律可得
解得
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高二物理试题
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1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
考试时间为75分钟,满分100分
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 在物理学的发展历程中,对于电荷的研究至关重要。下列说法正确的是( )
A. 点电荷是一个理想化模型
B. 电荷量很小的电荷就是元电荷
C. 物体所带的电荷量可以是任意的
D. 感应起电过程,物体总的电荷量增加
2. 如图所示是电场中某区域的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是( )
A. A点的电场强度方向向左
B. A点的电场强度方向向右
C. 负点电荷在A点受力向右
D. 正点电荷受力沿电场线方向减小
3. 如图所示,现有一横截面积为的铜导线,设每单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,通电后,关于电流的微观表达式为,下列说法正确的是( )
A. 电流大小仅由电子运动速率决定,电子运动的速率越大,电流一定越大
B. 表达式从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素
C. 表达式中的表示自由电子定向移动的最大速率
D. 表达式中的表示导线两端加上电压后,电场建立的速率
4. 如图所示为某白炽灯的U-I图像,图中A点的坐标为(I1,U1),过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则( )
A. 随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐减小
B. 对应A点,白炽灯的电阻为
C. 对应A点,白炽灯的电阻为
D. 对应A点,白炽灯的电阻为
5. 日前,青岛新能源关键技术超级电容器被《中国制造2025》收录为轨道交通核心储能部件。关于电容和平行板电容器,下列说法正确的是( )
A. 某电容器标注的是“270V,13μF”,当加上220V电压时,电容仍是13μF
B. 电容器两个极板所带电荷量为+Q和-Q,则电容器所带的电荷量为2Q
C. 由可知,当电容器两板间电压U不变时,电容器的电容跟极板的电荷量成正比
D. 电容一定的电容器所带电荷量与极板间的电势差成反比
6. 2026年6月2日至4日,备受期待的第三届中国静电防护产业展(如图所示)在上海世博展览馆隆重举行。关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A. 为了防止静电导入大地,赛车轮胎用导电橡胶制成
B. 印染车间要保持空气潮湿,是为了防止静电产生危害
C. 静电植绒是利用异种电荷相互排斥而使绒毛吸附在底料上
D. 带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝主要是为了保证衣服结实耐磨
7. 如图是一个负点电荷形成的电场,A、B、C是其中一条电场线上的三个点,且它们之间的距离AB=BC。下列关于电场强度和电势差的关系,正确的是( )
A. EA>EB B. EA>EC
C. UAB<UBC D. UAB>UBC
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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. 图甲为某品牌扫地机器人,它使用的是微型刀片电池(如图乙),具有体积小、重量轻、高能量密度、安全性高等特点。该刀片电池电量耗尽后,充电时间约60分钟,充电完成时电池容量为。下列说法正确的是( )
A. 电池容量是指电池储存电荷量的多少
B. 电池容量是指电池储存电能的多少
C. 刀片电池在正常工作时,电源内部电流由负极流向正极
D. 该刀片电池的平均充电电流约为20A
9. 如图所示,虚线是某静电场的一簇标有电势值的等势线,一带电粒子仅在电场力作用下,恰能沿图中的实线从A经过B运动到C,则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子从A到C的过程,电场力做负功
C. 粒子从A到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功
D. 粒子在A处电势能大于在C处电势能
10. 如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负点电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的v—t图像如图乙所示(虚线为图线在O点的切线)。取A点为坐标原点,AB方向为正方向建立x轴,作出了AB所在直线的电场强度大小E、电势φ、粒子的电势能Ep随位移x的变化的E—x图像、φ—x图像、Ep—x图像,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。
(1)当开关S接“1”达到稳定后,电容器下极板带________(选填“正”或“负”)电。
(2)当开关S接“2”瞬间,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。
(3)开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是_______。
(4)已知电源电压为,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容________F(结果保留2位有效数字)。
12. 在“测定金属的电阻率”实验中,小石同学将一段粗细均匀的金属丝(阻值约为固定在带有刻度尺的木板上,准备精确测量其电阻。现有电源(电动势为,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A、电流表(量程,内阻约
B、电压表(量程,内阻约
C、滑动变阻器,额定电流
(1)如图甲所示,这是测量该金属丝电阻的实验电路实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径___________mm。
(3)如图丙所示,用游标卡尺(20等分)测得金属丝长度___________cm。
(4)若用游标卡尺测得金属丝长度为用螺旋测微器测得金属丝的直径为电压表示数为电流表示数为,则金属丝的电阻率___________。(用题给物理量字母表示)
13. 近几年世界上对新材料的研究发现,有很多新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料,长为,宽为,厚为,如图所示。电流沿方向时测得样品的电阻为,求:
(1)电流沿方向时样品的电阻;
(2)沿方向通入电流时两端的电压。
14. 如图所示,A、B两带电体被绳子悬挂在点并且静止于同一水平面,A带电荷量,与竖直方向的夹角为,A的质量为,A、B均可看成点电荷,重力加速度取,,。
(1)求带电体B对带电体A的作用力大小;
(2)在空间施加一水平方向的匀强电场的同时撤去带电体B,仍使A保持原位置不动,求电场强度。
15. 如图所示是静电场轨道离子阱装置,长为L的圆柱形金属管接高压电源正极,位于中心轴线的金属丝接负极,管内空间形成指向中心轴线的辐射状电场,管的左端在半径为R处开有一条圆形窄缝。现有一束质量为m、带电量为的离子,由静止开始经电压为U的加速电场加速后,恰好从离子阱右侧的A点垂直OA射入,且与的夹角,不计离子重力,离子在离子阱中的运动可分为两部分:围绕的圆周运动和沿的直线运动,且最后离子从左侧窄缝射出,求:
(1)离子从A点进入时的速度大小;
(2)离子在离子阱中的运动时间;
(3)A处的电场强度大小。
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