精品解析：天津市耀华中学红桥学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理校考

高二物理 一、单选题（共8小题，每小题5分，共40分） 1. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设单位长度的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（　　） A. nvSt B. C. D. 2. 如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图两个方向通过该铜块，则电阻比值为（　　） A. 1 B. C. D. 3. 如图所示，放在绝缘支架上带正电的金属模拟构件A，靠近放在绝缘支架上不带电的精密导体配件B，用手摸一下B的端后移走构件A，则导体B（ ） A. 不带电 B. 带正电 C. 带负电 D. 不能确定 4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带同种电荷，现用水平向左的推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示。如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　） A. 小球A对竖直墙壁的压力减小 B. 两小球之间的距离减小 C. 地面对小球B的支持力增大 D. 推力F增大 5. 如图所示，两带电量相同的正点电荷固定放置，间距为4L，O点为二者连线中点，a、b、c、d为二者连线和中垂线上的点，且四点到O点的距离均为L，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的场强和电势均相同 B. a、c两点的场强大小之比为 C. 在O点沿中垂线向上发射一质子，质子的加速度将一直减小 D. 将一电子由a点沿直线移动至b点，电子的电势能先减小后增大 6. 如图，三角形abc中，，。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、－1V、3V。下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿ab方向 B. 电场强度的大小为2V/m C. 质子从a点移动到b点，电势能增加了4eV D. 电子从b点移动到c点，电场力做功为4eV 7. 如图所示，平行板电容器与直流电源相连接，一带电油滴位于电容器中的 点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（ ） A. 电容器所带的电荷量增大 B. 油滴将向下加速运动 C. 电流计中的电流从流向 D. 点电势变大，油滴在点的电势能增大 8. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直装置，两板间加上如图乙所示的交变电压，时，Q板比P板电势高，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力忽略不计），已知电子在时间内未与两板相碰，则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共4小题，每小题5分，选对但不全得3分，共20分） 9. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，可以确定（ ） A. 粒子带负电 B. M点的电势大于N点的电势 C. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 10. 空间有一电场，各点电势随位置的变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 若在点放一带电量为的电荷，其电势能为。 B. 从到电场强度先减小后增大 C. 与点的电场强度相同 D. 将负电荷从移到电荷的电势能增大 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路，电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是（　　） A. 开关改接1后，电容器进行的是充电过程 B. 开关改接2后，电容器进行的是充电过程 C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为 D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约 12. 示波器是一种多功能电学仪器，由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带电粒子（不计重力）在电压为U1的加速电场中从O点由静止开始加速，从M孔水平射出，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带电粒子能射出平行板电场区域的条件下，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子的电荷量q相等，则粒子在加速电场中运动的时间相等 B. 若粒子的比荷不相等，则粒子射出偏转电场时的速率相等 C. 若粒子的电荷量q相等，则加速电场和偏转电场对粒子做功相等 D. 若粒子的比荷不相等，则粒子射出偏转电场时的偏转角度相等 三、填空题（每空3分，共12分） 13. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，图线上过A点的切线交I轴于C点，加12V电压时，导体的电阻约是______，设导体形状不变，随着温度的升高，导体的电阻率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 14. 在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从点移到点，电场力做功，再从点移到点，克服电场力做功，则、两点间的电势差_____；如果规定点的电势为零，则点的电势_____。 四、解答题（15题12分，16题16分） 15. 如图所示，一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切，B点为圆轨道的最低点，C点为圆轨道的最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量，电荷量为（）的带电小球从斜面上静止释放，小球始终能沿轨道运动。已知电场强度，，圆轨道半径，取，，求： （1）刚释放小球时小球的加速度的大小； （2）若小球释放点与A点距离，小球到达A点时，对A点的正压力； （3）若小球恰好能完成圆周运动，释放点沿斜面到A的距离。 16. 如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列（图中只画出4个），其中心轴线在同一直线上。各筒按奇偶顺序交替连接到如图乙所示的交流电源的两端，交流电源周期为T、电压绝对值为U0，且对应奇数号圆筒为高电势。由于静电平衡，可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场，而圆筒内部电场强度为零，缝隙的宽度很小，粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。t=0时刻，位于序号为0的金属圆板中央的一个质量为m、电荷量为-q的电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，穿过圆筒1后正好在时刻进入圆筒1、2之间的电场再次加速，且之后每经过正好进入下一缝隙电场。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为L，两板间距离为2L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上。 （1）求带电粒子从第n个圆筒飞出时的速度大小vn； （2）求第4个圆筒的长度L4； （3）求带电粒子从第n个圆筒飞出后打在荧光屏的位置与O点间的距离Y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 一、单选题（共8小题，每小题5分，共40分） 1. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设单位长度的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（　　） A. nvSt B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．题目给出单位长度导线有个自由电子，时间内电子定向移动的长度为，因此该段导线内的总自由电子数（即通过横截面的电子数）为，故A错误； BD．根据电流的定义式 可得时间内流过横截面的总电荷量 每个自由电子电荷量为，因此通过横截面的电子数，故B正确，故D错误； C．由上述推导可知，选项C的表达式量纲、数值均不符合推导结果，故C错误； 故选B。 2. 如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图两个方向通过该铜块，则电阻比值为（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】若通以电流，则铜块的长度为a、横截面积为bc，由电阻定律知其电阻为 若通以电流时，则铜块的长度为c、横截面积为ab，由电阻定律知其电阻为 则 故选B。 3. 如图所示，放在绝缘支架上带正电的金属模拟构件A，靠近放在绝缘支架上不带电的精密导体配件B，用手摸一下B的端后移走构件A，则导体B（ ） A. 不带电 B. 带正电 C. 带负电 D. 不能确定 【答案】C 【解析】 【详解】由于静电感应，则导体B的a端感应出负电，b端感应出正电，用手摸一下B的端，则大地中的负电荷流向导体B，所以移走构件A后，导体B带负电。 故选C。 4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带同种电荷，现用水平向左的推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示。如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　） A. 小球A对竖直墙壁的压力减小 B. 两小球之间的距离减小 C. 地面对小球B的支持力增大 D. 推力F增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对A球受力分析，如图所示 设B对A的库仑力与墙壁的夹角为θ，根据平衡条件可得， 将小球B向左推动少许时，θ减小，则竖直墙面对小球A的弹力N1减小，库仑力减小，根据库仑定律可知，两球之间的距离增大，根据牛顿第三定律可知，小球A对竖直墙壁的压力减小，故A正确，B错误； CD．对AB整体受力分析，如图所示 根据平衡条件可得， 由于N1减小，则F减小，N2不变，即地面对小球B的支持力不变，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，两带电量相同的正点电荷固定放置，间距为4L，O点为二者连线中点，a、b、c、d为二者连线和中垂线上的点，且四点到O点的距离均为L，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的场强和电势均相同 B. a、c两点的场强大小之比为 C. 在O点沿中垂线向上发射一质子，质子的加速度将一直减小 D. 将一电子由a点沿直线移动至b点，电子的电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，a、b两点电势相同，a、b两点电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．设两正点电荷电量为，可知a点的场强大小满足 c点的场强大小满足 其中 代入解得 可知，故B正确； C．等量同种电荷中垂线上O点至无穷远处场强先增大后减小，因此质子的加速度先增大后减小，故C错误； D．电子由a点沿直线移动至b点，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，故D错误。 故选B。 6. 如图，三角形abc中，，。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、－1V、3V。下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿ab方向 B. 电场强度的大小为2V/m C. 质子从a点移动到b点，电势能增加了4eV D. 电子从b点移动到c点，电场力做功为4eV 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由几何知识得，沿cb方向的场强为，方向由c指向b 沿ab方向的场强为，方向由a指向b 该匀强电场的场强为，由几何知识知方向指向左上方，故AB错误； C．质子从a点移动到b点，电场力做功，电势能减少了，故C错误； D．电子从b点移动到c点，电场力做功为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，平行板电容器与直流电源相连接，一带电油滴位于电容器中的 点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（ ） A. 电容器所带的电荷量增大 B. 油滴将向下加速运动 C. 电流计中的电流从流向 D. 点电势变大，油滴在点的电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器与直流电源相连接，两极板间电压保持不变，将两极板错开一些，正对面积减小，根据可知电容减小，由可知电容器所带电荷量减小，故A错误； B．板间距离不变，根据可知板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍保持平衡状态，故B错误； C．电容器电荷量减小，电容器处于放电状态，电路中有放电电流通过电流计，电流从正极板流向电源正极，即电流从流向，故C正确； D．点与下极板间的电势差不变，则点电势不变，油滴在点的电势能不变，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直装置，两板间加上如图乙所示的交变电压，时，Q板比P板电势高，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力忽略不计），已知电子在时间内未与两板相碰，则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．在过程中，Q板比P板电势高，电场方向向左，所以电子所受电场力方向向右，电子向右做匀加速直线运动，速度逐渐增大，故A错误； BCD．在过程中，Q板比P板电势低，电场方向向右，电子所受的电场力方向向左，电子先向右做匀减速直线运动，根据对称性可知时速度为零，所以在电子向左做匀加速直线运动；接着在，Q板比P板电势高，电场方向向左，电子所受电场力方向向右，所以电子向左做匀减速直线运动，故BC错误，D正确。 故选D。 二、多选题（共4小题，每小题5分，选对但不全得3分，共20分） 9. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，可以确定（ ） A. 粒子带负电 B. M点的电势大于N点的电势 C. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由粒子运动轨迹的弯曲方向可知，电场力指向轨迹凹侧；该方向与粒子所在处的电场方向相同，所以粒子带正电，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，所以点的电势高于点的电势，故B正确； CD．根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向下，可知从到点电场力做正功，则动能增加，电势能减小，即点的动能小于点的动能，点的电势能大于点的电势能，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 空间有一电场，各点电势随位置的变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 若在点放一带电量为的电荷，其电势能为。 B. 从到电场强度先减小后增大 C. 与点的电场强度相同 D. 将负电荷从移到电荷的电势能增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若在点放一带电量为的电荷，其电势能为，故A错误； B．由于图像的斜率表示电场强度，结合图像可知，从到，图像的斜率先减小后增大，因此从到电场强度先减小后增大，故B正确； C．由图可知，与两点斜率不同，则两点的电场强度不同，故C错误； D．由可知，将负电荷从移到，电荷的电势能由负值变为正值，电荷的电势能增大，故D正确。 故选BD。 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路，电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是（　　） A. 开关改接1后，电容器进行的是充电过程 B. 开关改接2后，电容器进行的是充电过程 C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为 D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开关改接1时，电容器与电源相连，电源对电容器充电，故A正确； B．开关改接2后，电容器通过电阻形成回路释放电荷，是放电过程，故B错误； CD． 根据，图像与坐标轴围成的面积就等于放电过程的总电荷量，也就是电容器放电过程的电荷量变化。 由坐标可得：每个小格的时间间隔，电流间隔 每个小格对应电荷量 曲线下面积（大于半格算1格，小于半格舍去），总共约36个小格，总电荷量，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 示波器是一种多功能电学仪器，由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带电粒子（不计重力）在电压为U1的加速电场中从O点由静止开始加速，从M孔水平射出，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带电粒子能射出平行板电场区域的条件下，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子的电荷量q相等，则粒子在加速电场中运动的时间相等 B. 若粒子的比荷不相等，则粒子射出偏转电场时的速率相等 C. 若粒子的电荷量q相等，则加速电场和偏转电场对粒子做功相等 D. 若粒子的比荷不相等，则粒子射出偏转电场时的偏转角度相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设粒子质量为，表示电荷量的绝对值，加速区长度为，粒子离开加速电场时的速率为。加速电场对粒子做功，根据动能定理，加速过程满足 解得 设粒子在加速电场中的运动时间为。粒子从静止做匀加速直线运动，平均速度为末速度的一半，故 电荷量相等的粒子质量可以不同，其加速时间为，故A错误； BCD．设偏转板长为，板间距为，取水平向右、竖直向下为正方向。偏转电场的场强为，设粒子的竖直加速度的大小为，根据牛顿第二定律，粒子的竖直运动满足 因此 设粒子在偏转电场中的运动时间为，水平方向不受力，粒子做匀速直线运动，有，所以 粒子射出时，水平、竖直速度分别为，。出射速度的大小记为，其分量关系如下图所示。 由速度合成及前述结果得 偏转角与粒子的比荷无关，故不同比荷的粒子出射时偏转角相等。由勾股定理，出射速率满足 出射速率随比荷变化。设粒子在偏转电场中的竖直位移为，由匀变速直线运动公式得 偏转电场对粒子做功为 由和的表达式可知，电荷量相等的不同粒子，在加速电场中所得的功分别相等，在偏转电场中所得的功也分别相等，故B错误，CD正确。 故选CD。 三、填空题（每空3分，共12分） 13. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，图线上过A点的切线交I轴于C点，加12V电压时，导体的电阻约是______，设导体形状不变，随着温度的升高，导体的电阻率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. ②. 增大 【解析】 【13题详解】 [1]根据欧姆定律，对于非线性的导体伏安特性，某一电压下的工作电阻是该点的电压与对应电流的比值，不是切线斜率的倒数。由图可知，U=12V时，对应A点的电流I=1.5A，因此导体的电阻约为 [2]从I-U曲线可以看出，随着电压升高，导体的电阻​逐渐增大（曲线上点与原点连线的斜率逐渐减小）。电压升高时导体的发热功率增大，温度随之升高。根据电阻定律​，题目说明导体形状不变，也就是长度L、横截面积S均不变，R随温度升高而增大，因此导体的电阻率随温度升高而增大。 14. 在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从点移到点，电场力做功，再从点移到点，克服电场力做功，则、两点间的电势差_____；如果规定点的电势为零，则点的电势_____。 【答案】 ①. 3 ②. －3 【解析】 【详解】[1] 由题可知点电荷从点移到点，电场力做功为 根据电场力做功与电势差关系有V [2]同理、两点电势差为V 如果规定点的电势为零，则点的电势V 四、解答题（15题12分，16题16分） 15. 如图所示，一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切，B点为圆轨道的最低点，C点为圆轨道的最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量，电荷量为（）的带电小球从斜面上静止释放，小球始终能沿轨道运动。已知电场强度，，圆轨道半径，取，，求： （1）刚释放小球时小球的加速度的大小； （2）若小球释放点与A点距离，小球到达A点时，对A点的正压力； （3）若小球恰好能完成圆周运动，释放点沿斜面到A的距离。 【答案】（1）；（2），方向由指向A；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示 小球带负电，受到的电场力水平向右，小球受到的重力和电场力的合力与竖直的夹角满足 可得 可知重力和电场力的合力刚好沿斜面向下，设刚释放小球时小球的加速度为，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立解得 （2）若小球释放点与A点距离，设小球到达A点时的速度为，则有 解得 小球在A点时，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球到达A点时，对A点的正压力大小为，方向由指向A。 （3）若小球恰好能完成圆周运动，设释放点沿斜面到A的距离为，如图所示 小球在圆轨道最小动能的位置为D点，此时轨道对小球弹力为零，小球受到的重力和电场力的合力刚好指向圆心，提供小球做圆周运动的向心力，则有 从小球静止释放到D点过程，根据动能定理可得 联立解得 16. 如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列（图中只画出4个），其中心轴线在同一直线上。各筒按奇偶顺序交替连接到如图乙所示的交流电源的两端，交流电源周期为T、电压绝对值为U0，且对应奇数号圆筒为高电势。由于静电平衡，可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场，而圆筒内部电场强度为零，缝隙的宽度很小，粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。t=0时刻，位于序号为0的金属圆板中央的一个质量为m、电荷量为-q的电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，穿过圆筒1后正好在时刻进入圆筒1、2之间的电场再次加速，且之后每经过正好进入下一缝隙电场。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为L，两板间距离为2L，两极板间的电压，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上。 （1）求带电粒子从第n个圆筒飞出时的速度大小vn； （2）求第4个圆筒的长度L4； （3）求带电粒子从第n个圆筒飞出后打在荧光屏的位置与O点间的距离Y。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 所以 【小问2详解】 根据动能定理可得 解得 由于粒子在缝隙电场中的加速时间可以不计，所以 【小问3详解】 电子从第n个圆筒射出后的速度为vn，电子在偏转电场中做类平抛运动，设运动时间为t，水平方向，有 竖直方向，有， 联立解得 电子射出极板后做匀速直线运动，沿轴线方向，有 沿竖直方向，有， 联立解得 则电子打在荧光屏的位置与O点间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $