精品解析:四川眉山市仁寿县第一中学北校区2026-2027学年高二上学期半期考试物理试题
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内容正文:
仁寿一中北校区高2025级高二上半期考试
物理试题
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
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. 下列说法正确的是( )
A. 金属导体的电阻与温度无关
B. 金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C. 通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D. 金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
2. 球形导体A带3q的正电荷,另一完全相同的球形导体B带q的负电荷,两球之间的相互作用力为,将两导体接触后再分开移到原来的位置,则它们之间的相互作用力变为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示为一长方形金属导体,其长为、高为、宽为,从左右两面接入大小为的电流,导体单位体积内自由电子数是,电子电荷量为,则导体内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
4. 空间存在方向沿x轴的电场,x轴上各点电势φ的变化规律如图所示,其中B点电势为零,C点电势最低。下列说法正确的是( )
A. AC间电场方向沿x轴正方向
B. B点电场强度小于C点电场强度
C. 将一正的试探电荷沿x轴从B点移动到D点,电场力一直做正功
D. 负的试探电荷在A点的电势能大于在D点的电势能
5. 在学完电表改装之后,某同学用两个规格完全相同的灵敏电流计改装了两种表,如图甲、乙所示,已知灵敏电流计的满偏电流,内阻,则下列说法正确的是( )
A. 根据并联分流的特点可知图甲是电流表,增大时量程增大
B. 根据串联分压的特点可知图乙是电压表,增大时量程减小
C. 在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则
D. 在图甲中,若改装成的电流表的量程为,则
6. 如图所示,带电平行板电容器与静电计连接,电容器两极板间的电势差可以从静电计指针的偏转角度大小推知,P点是两极板间固定的点,a极板带正电,b极板带负电,规定大地的电势为0,下列说法正确的是( )
A. 静电计指针张角变大时,电容器的带电量不变,电势差变小
B. 若将b极板向上平移,静电计的指针张角变小
C. 若将有机玻璃板插入极板间,静电计指针的张角不变
D. 若把b极板向左平移,两极板间的电场强度不变,P点的电势会升高
7. 如图,水平面上有一水平均匀带电圆环,带电量为+Q,其圆心为O点。有一带电量为-q、质量为m的小球,在电场力和重力作用下恰能静止在O点正下方的P点。OP间距为L,P和圆环边缘上任一点的连线与PO间的夹角均为θ。静电力常量为k,重力加速度为g。则带电圆环在P点处产生的场强大小为( )
A. k B. k C. D.
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. 如图所示是A、B两个电路元件的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A. B是线性元件 B. 当时,
C. 当时, D. A的阻值随电压增大而增大
9. 如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A. 三个等势面中,等势面a的电势最高
B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动
C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小
10. 如图,虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知b等势面上的电势为1V。一电子经过a等势面时的动能为4eV,从a等势面到d等势面的过程中克服电场力所做的功为3eV。下列说法正确的是( )
A. 电子在c等势面上的电势能为零
B. 电子一定能到达f等势面
C. 电子到达b等势面时动能为3eV
D. a、b两等势面间的电势差为2V
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是______mm。
12. 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为6Ω。实验室中有以下器材可供使用:
A.电压表V1(0~3V),内阻约为5kΩ;
B.电压表V2(0~15V),内阻约为50kΩ;
C.电流表A1(0~3A),内阻约为0.1Ω;
D.电流表A2(0~0.6A),内阻约为0.5Ω;
E.滑动变阻器(0~5Ω);
F.滑动变阻器(0~1000Ω);
G.电源E(电动势3V,内阻);
H.开关及导线若干。
(1)用螺旋测微器测金属丝的直径D,再用米尺测其长度为L。
(2)要求尽量减小测量误差且待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选__________,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________(请填写器材前字母序号);
(3)在如图所示虚线框内画出电路图,标清所选器材的代号______。
(4)依据设计的实验原理,实验测得的电阻率__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(不考虑测量,读数误差)
13. 如图所示,用长的细线将质量的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在电场强度大小、方向水平向右的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角,g取,,。
(1)小球带何种电荷?
(2)求小球所带的电荷量q;
(3)求细线的拉力大小。
14. 如图所示,在O点处固定一个正点电荷,在过O点的竖直平面内的A点,由静止释放一个带正电的小球,小球下落的轨迹如图中虚线所示,它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点,O、C两点在同一水平线上,,A点距离OC的高度,若小球的质量为m,电荷量为q,小球通过B点时的速度大小,不计空气阻力,重力加速度大小为g,求:
(1)小球从B到C过程的电势能怎样变化?
(2)小球通过C点时的速度大小。
(3)A、C两点之间的电势差。
15. 如图甲所示,真空中的电极逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,t=0时刻电子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板长为L,A、B 两板距离为d,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压 ,其中m为电子质量、q为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计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U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)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)要使电子不打到A、B板上,A、B两板距离d满足的条件。
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仁寿一中北校区高2025级高二上半期考试
物理试题
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
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. 下列说法正确的是( )
A. 金属导体的电阻与温度无关
B. 金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C. 通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D. 金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属导体的电阻率随温度升高而增大,根据电阻决定式,温度变化时导体电阻会发生改变,故A错误;
B.电阻是导体的固有属性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,是电阻的定义式而非决定式,电阻大小和导体两端电压无关,故B错误;
C.根据电流定义式,电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,若通电时间足够长,即使通过的电荷量多,电流也可能很小,故C错误;
D.金属导体的电阻是其固有属性,仅由自身材料、长度、横截面积、温度决定,与两端电压、通过的电流均无关,故D正确。
故选D。
2. 球形导体A带3q的正电荷,另一完全相同的球形导体B带q的负电荷,两球之间的相互作用力为,将两导体接触后再分开移到原来的位置,则它们之间的相互作用力变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律,两导体接触前的库仑力为
根据电荷守恒定律,将两导体接触一会后再分开,则两导体的带电荷量均为
根据库仑定律,两导体接触后的库仑力为
故选B。
3. 如图所示为一长方形金属导体,其长为、高为、宽为,从左右两面接入大小为的电流,导体单位体积内自由电子数是,电子电荷量为,则导体内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据
解得,故选A。
4. 空间存在方向沿x轴的电场,x轴上各点电势φ的变化规律如图所示,其中B点电势为零,C点电势最低。下列说法正确的是( )
A. AC间电场方向沿x轴正方向
B. B点电场强度小于C点电场强度
C. 将一正的试探电荷沿x轴从B点移动到D点,电场力一直做正功
D. 负的试探电荷在A点的电势能大于在D点的电势能
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于沿电场线方向电势降低,由图可知AC间电势降低,所以AC间电场方向沿x轴正方向,故A正确;
B.φ-x图线切线的斜率表示电场强度的大小,所以B点电场强度大于C点电场强度,故B错误;
C.B到D点电势先降低后升高,所以将一正的试探电荷沿x轴从B点移动到D点,电势能先减小后增大,根据功能关系可知电场力先做正功后做负功,故C错误;
D.由于A点电势高于D点电势,根据电势能与电势的关系可得,负电荷在A点的电势能小于其在D点的电势能,故D错误。
故选A。
5. 在学完电表改装之后,某同学用两个规格完全相同的灵敏电流计改装了两种表,如图甲、乙所示,已知灵敏电流计的满偏电流,内阻,则下列说法正确的是( )
A. 根据并联分流的特点可知图甲是电流表,增大时量程增大
B. 根据串联分压的特点可知图乙是电压表,增大时量程减小
C. 在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则
D. 在图甲中,若改装成的电流表的量程为,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据并联分流的特点可知图甲是电流表,当灵敏电流计达到满偏电流时,并联电阻分担的电流为
改装后电流表的总量程为
当增大时,总量程减小,故A错误;
B.根据串联分压的特点可知图乙是电压表,当灵敏电流计达到满偏电流时,改装后电压表的量程为
当增大时,总量程增大,故B错误;
C.在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则,故C错误;
D.在图甲中,若改装成的电流表的量程为,由可得,故D正确;
故选D。
6. 如图所示,带电平行板电容器与静电计连接,电容器两极板间的电势差可以从静电计指针的偏转角度大小推知,P点是两极板间固定的点,a极板带正电,b极板带负电,规定大地的电势为0,下列说法正确的是( )
A. 静电计指针张角变大时,电容器的带电量不变,电势差变小
B. 若将b极板向上平移,静电计的指针张角变小
C. 若将有机玻璃板插入极板间,静电计指针的张角不变
D. 若把b极板向左平移,两极板间的电场强度不变,P点的电势会升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.电容器未与电源相连,则其带电量保持不变,静电计指针张角变大,其电容器两端的电势差变大,故A错误;
B.若b极板上移,正对面积减小,电容器的电容减小,根据可知两极板间电势差增大,则指针张角变大,故B错误;
C.若将有机玻璃板插入极板间,可知电容器电容C变大,Q不变,U变小,则静电计指针的张角会减小,故C错误;
D.由
综合可得
当把b极板向左平移,两极板间的距离d增大对E无影响,当其它量Q、ε、S不变时,E不变,根据
当把b极板向左平移,增大,则增大,故D正确。
故选D。
7. 如图,水平面上有一水平均匀带电圆环,带电量为+Q,其圆心为O点。有一带电量为-q、质量为m的小球,在电场力和重力作用下恰能静止在O点正下方的P点。OP间距为L,P和圆环边缘上任一点的连线与PO间的夹角均为θ。静电力常量为k,重力加速度为g。则带电圆环在P点处产生的场强大小为( )
A. k B. k C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】取圆环上一带电微元,其电荷量记为,后文均以表示该微元电荷量。由题设几何关系,微元到点的距离满足
其中为微元到点的距离。由库仑定律,微元在点产生的场强大小满足
其中表示该微元场强大小。为表示微元场强的方向分解以及圆环对称性下水平方向分量的抵消,示意图如下:
圆环各微元在点的水平方向场强相互抵消,竖直方向分量同向,因此由场强叠加得
其中为圆环在点的合场强大小。又因圆环上各微元的相同且,所以
方向沿向下。
故选B。
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. 如图所示是A、B两个电路元件的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A. B是线性元件 B. 当时,
C. 当时, D. A的阻值随电压增大而增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A. B元件的图像是直线,B是线性元件,故A正确;
B.元件的电阻为
当时,,所以,故B正确;
C.当时,,所以,故C错误;
D.A图线的斜率增大,则随电压增大,A的阻值减小,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的粒子仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A. 三个等势面中,等势面a的电势最高
B. 带电粒子一定是从P点向Q点运动
C. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
D. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.粒子的运动轨迹凹侧指向电场力的方向,电场线始终垂直等势面,且带正电粒子的电场力方向与电场线方向一致,沿电场线方向电势降低,因此三个等势面的电势关系为,等势面c电势最高,故A错误;
B.仅通过轨迹形状无法判断粒子的运动方向,粒子既可以从向运动,也可以从向运动,故B错误;
C.由于相邻等势面之间的电势差相同。等势线密的地方电场线密场强大,故点位置场强大,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故C正确;
D.带正电粒子在电势更高的点电势能更大,由于粒子仅受电场力,动能与电势能之和守恒,因此点的动能小于点的动能,D正确。
故选CD。
10. 如图,虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知b等势面上的电势为1V。一电子经过a等势面时的动能为4eV,从a等势面到d等势面的过程中克服电场力所做的功为3eV。下列说法正确的是( )
A. 电子在c等势面上的电势能为零
B. 电子一定能到达f等势面
C. 电子到达b等势面时动能为3eV
D. a、b两等势面间的电势差为2V
【答案】AC
【解析】
【详解】A.虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面,电子经过a时的动能为4eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为3eV,则电势能增加3eV,因此ad等势面之间的电势差为3V,由于电子的电势能增加,所以等势面从a到d电势是降低的,因为b上的电势为1V,故a上的电势为2V,c上的电势为0V,电子在c等势面上的电势能为零,故A正确;
B.由于不知道初速度方向,故而不知道何时水平分速度降为0,则不一定能到达f面,故B错误;
C.根据A选项内容可知,a到b电场力做1eV负功,则电子到达b的动能为3eV,故C正确;
D.b上的电势为1V,a上的电势为2V,所以ab之间的电势差为1V,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是______mm。
【答案】 ①. 8.474##8.473##8.475 ②. 100.60
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的精确值为,由图甲可知该金属导线的直径为
[2]20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知铅笔的长度是
12. 某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为6Ω。实验室中有以下器材可供使用:
A.电压表V1(0~3V),内阻约为5kΩ;
B.电压表V2(0~15V),内阻约为50kΩ;
C.电流表A1(0~3A),内阻约为0.1Ω;
D.电流表A2(0~0.6A),内阻约为0.5Ω;
E.滑动变阻器(0~5Ω);
F.滑动变阻器(0~1000Ω);
G.电源E(电动势3V,内阻);
H.开关及导线若干。
(1)用螺旋测微器测金属丝的直径D,再用米尺测其长度为L。
(2)要求尽量减小测量误差且待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选__________,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________(请填写器材前字母序号);
(3)在如图所示虚线框内画出电路图,标清所选器材的代号______。
(4)依据设计的实验原理,实验测得的电阻率__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(不考虑测量,读数误差)
【答案】 ①. A ②. D ③. E ④. ⑤. 小于
【解析】
【详解】(2)[1]电源电动势为,为了减小读数误差,应选择量程为的电压表,故选A。
[2]待测电阻约,最大电流约为
故选量程为的电流表,故选D。
[3]题目要求电压从零开始连续变化,必须采用分压式接法。为便于调节,滑动变阻器应选最大阻值较小的,故选E。
(3)[4]要求“待测金属丝两端的电压从零开始连续变化”,因此必须采用分压式接法,由于金属丝阻值偏小,电流表采用电流表外接法,电路图如图所示
(4)[5]由于电流表采用电流表外接法,测得的电阻偏小,根据电阻定律
可得
则实验测得的电阻率小于真实值
13. 如图所示,用长的细线将质量的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在电场强度大小、方向水平向右的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角,g取,,。
(1)小球带何种电荷?
(2)求小球所带的电荷量q;
(3)求细线的拉力大小。
【答案】(1)正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球受到重力、绳子拉力和电场力Eq而平衡,根据平衡条件可知,小球一定受到水平向右的电场力,又因为场强方向水平向右,因此小球一定带正电。
【小问2详解】
对小球,根据平衡条件有
代入数据,解得
【小问3详解】
对小球,根据平衡条件有
代入数据,解得
14. 如图所示,在O点处固定一个正点电荷,在过O点的竖直平面内的A点,由静止释放一个带正电的小球,小球下落的轨迹如图中虚线所示,它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点,O、C两点在同一水平线上,,A点距离OC的高度,若小球的质量为m,电荷量为q,小球通过B点时的速度大小,不计空气阻力,重力加速度大小为g,求:
(1)小球从B到C过程的电势能怎样变化?
(2)小球通过C点时的速度大小。
(3)A、C两点之间的电势差。
【答案】(1)电势能先增大后减小
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
O点固定正点电荷,B、C在以O为圆心的同一等势面上。小球带正电,从B到C的过程中,小球到O点的距离先减小、后增大:两正电荷先相互靠近,库仑斥力先做负功,电势能先增大;之后相互远离,库仑斥力做正功,电势能后减小。结论:电势能先增大后减小。
【小问2详解】
B、C在正点电荷的同一等势面上,因此,即从B到C的过程中电场力总做功为0。对B到C过程由动能定理,可得
代入得
整理得
【小问3详解】
对小球从A到C的全过程由动能定理,可得
代入、可得
整理得
15. 如图甲所示,真空中的电极逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,t=0时刻电子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板长为L,A、B 两板距离为d,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压 ,其中m为电子质量、q为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计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U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)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)要使电子不打到A、B板上,A、B两板距离d满足的条件。
【答案】(1)
(2)0 (3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中加速,由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在垂直板方向先向上加速后向上减速再反向加速,v-t图像如图所示
粒子在到T过程中,加速度大小
粒子在0到过程中垂直极板方向
粒子在到T过程中垂直极板方向
由于
故该粒子离开电容器右侧时的偏转距离为y=0
【小问3详解】
粒子在垂直板方向先向上加速后向上减速到零再返回。电子在0到时间内,垂直极板向上
末速度为
后向上减速到零加速度大小,
因为
解得
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