天津市南开中学2026-2027学年高二上学期期中质量检测（一）物理试卷

南开中学2026-2027学年度第一学期质量监测（一） 高二物理试卷 考试时间：60分钟 学校： 姓名： 班级： 考号： 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试结束后，只将答 题纸交回。 I卷（共50分） 一、单选题（每题5分，共30分） 1.下列是某同学对电场中的概念的理解，其中正确的是（) A.电场线越密集的地方，电场强度越小 B.静电场中电场强度为零的位置，电势一定为零 C.自然界中仅有正、负两种电荷，电荷量的大小可以取任意数值 D.电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零电势能位置时静电力 做的功 2.如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、RC三点构成等边三角形，边 长2.0m。将电荷量为4=2.0×106C的正点电荷固定在A点，将电荷量为 g2=-2.0×106C的负点电荷固定在B点，已知静电力常量 k=9.0×10Nm21C2,则() y/m B 1.x/m A.C点的电场强度的大小为4.5x103N/C B.C点的电场强度的大小为5×10N/C C.两点电荷间的库仑力大小为1.8×102N D.两点电荷间的库仑力大小为4.5×103N 试卷第1页（共8页） 3.如图所示，真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中，一试探电荷 仅在电场力的作用下的运动轨迹如图中虚线所示，O点位于甲、乙电荷连线 的中点，A、B是运动轨迹上的两个点，A、B关于O点对称，下列说法正确的 是( ) A.试探电荷带正电 BA点电势大于B点电势 C.试探电荷在A点的动能小于在B点的动能 D.试探电荷在A点的电势能等于在B点的电势能 4.如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极 相连，电路中接有电流计G,极板B接地。极板间有一带负电的液滴静止在P 点，则下列判断正确的是（) A 匮 p…B h A.a端是电源的负极 B.将B板向下平移一些，P点电势升高 C将A板向右平移一些，液滴将向下运动 D.将A板向下平移过程中，电流计中有从c到d的电流 5.如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压 为，下列说法正确的是( A.细棒的电阻小于粗棒的电阻 B.细棒两端的电势差小于粗棒两端的电势差 C、两棒的自由电子定向移动的平均速率相等 D.细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度 试卷第2页（共8页） 6.如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想 电表，R、R2、R为定值电阻，R为滑动变阻 器，闭合开关$，将滑动变阻器的滑片从a端移到 b端的过程中，下列说法正确的是( R, E 0 A.电流表的示数变大 R B.电压表的示数变小 r C.三个定值电阻消耗的功率均变小 D.电源的输出功率变小 二、多选题（每题5分，共20分，漏选得3分，错选不得分） 7.如图，·直线A为某电源的U-1图线，曲线B为某小灯泡L的U-1图线的 一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时，小灯泡L恰好能正 常发光，则下列说法正确的是( ) UV A.此电源的内阻约为0.672 B.此电源的输出功率为6胃 C.此电源的总功率为8W D.此电源的效率约为66.7% ) A 0 2 8.如图1所示，用多用电表测电压表内阻（图中为连接之前），此时多用电 表选择欧姆挡×1000挡位连接后多用电表与电压表的读数如图2、图3所 示，以下说法正确的是（ 2015 10 多用 电表 9itD0u山uZu4o mm 20 30 2 黑 005 35 AlV-O 19 图1 图2 图3 A.电压表的内阻约为14k2 B 多用电表的内阻约为14k2 C.多用电表中电源的电动势约为7.5V D多用电表的黑表笔应与1相连，红表笔与2相连 试卷第3页（共8页） 9.如图所示，某同学将一内阻R=202满偏电流I=200mA的表头，改装成双 量程电流表。电流从A端流入，电流表有00.6A和0~3A两个量程。下列 说法正确的是（ B C A.接A、B接线柱时，电表量程为0~0.6A B.接A、C接线柱时，电表量程为00.6A C.电阻R的阻值是42 D.电阻R的阻值是8Ω 10.如图所示，电源电动势E=9V,内阻r=6Q,电阻R=42,飞2=82， R=3Q,R是可变电阻，电容器电容C=4F,a、b分别为电容器上下两个 极板，G为灵敏电流表。初始时开关S,闭合、S,断开，电路稳定，现将开关 S,也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是( A.开关S,闭合，S2断开电路稳定时电容器b极板带正电 B.S2闭合后，调节R使得上下两极板电势相等时R=1.5Q C.若R=12,则S2闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D.若R=12,则在S2闭合后流过电流表的电荷量为1.5x10C 试卷第4页（共8页） Ⅱ卷（共50分） 11.（每问2分，共6分)某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的 充、放电现象，其中E为6V的电源（内阻不计)，R为定值电阻，C为电容 器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表（内阻近似无穷大)。 甲 (1)操作时，先把开关S接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点， 待稳定后，再把开关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过 电流表的电流随时间变化的I-t图像和电压表测得两极板间的电压随时间变 化的U-t图像的是 (填字母序号)。 (2)现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容 器充电时，电流随时间变化的I-1曲线如图丙所示。则电容器的电容约为 F（计算结果保留两位有效数字)。 试卷第5页（共8页） I/mA /mA 2.0 2.0 1.0 0 4 68t/s 02468於 丙 丁 (3)接第(2)问，若仅将图甲电路中的R换成R=6k2的定值电阻，重新将开 关S接1（此前电容器不带电）.并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化 的I-t图线可能是图丁中的曲线 (选填“a”或“b”)。 I2.一根中空的细长均匀导电样品，如图a所示，环状阴影部分为导电材料 的截面，电阻约为1002，这种材料的电阻率为p,因该样品的内径太小，无 法直接测量，现提供以下实验器材：导电材料样品；毫米刻度尺；螺旋测 微器；电压表V（量程3V,内阻约3k2)；电流表：A4(量程50mA,内阻约 202)；滑动变阻器R(0~202,额定电流2A):直流电源E(约4V,内阻不 计)万开关一只，亭线若干。 图a 图b 图c 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答 下列问题： (1)(2分)用毫米刻度尺测出样品的长度L:用螺旋测微器测得该样品的外 径如图b,其示数正 mm; (2)(3分)若所选仪器都合适，请设计一个合理的电路图来测量导电材料 样品的电阻Rx。在图c方框内画出实验电路原理图：（ (3)（2分)这个实验电阻R的测量值将 （填“大于”、“等 于”或“小于”)实际值： (4)(3分)若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和工，则用已知 物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径上 试卷第6页（共8页） 13。(16分)如图，虚线AB左侧有一电压为U=200V的平行板电容器，在两 条相互平行的虚线AB和CD之间存在一方向平行于虚线C饥、宽度为 L=10cm、电场强度大小为E=8x10V/m的匀强电场，在虚线CD右侧距CD也 为L=10m处有一与电场E平行、且足够长的屏幕。现将一电荷量为 q=+1.6×109C、质量为m=1×106kg的带电粒子从平行板电容器左侧极板的O 点由静止释放，沿中心线0O,经电容器加速后进入匀强电场区域偏转，最终 打在屏幕上的P点（图中未标出)。己知0O2与屏幕垂直，垂足为O2,不计粒 子重力。求： (1)粒子运动到虚线AB时的速度大小； (2)粒子从虚线C印飞出时速度方向与O,O2连线夹角0的正切值tam0; (3)粒子打到屏幕土的P点与O,的距离'。 14.（18分)在学习带电粒子在电场中的加速与偏转后，某兴趣小组尝试利 用电场来有效控制粒子的运动，设计了如下探究情境。如图，在平面直角坐 标系xOy中，四个象限均存在特定的电场区域。一质量为M(不计重力)、 电荷量为+9的粒子从第一象限内A点(3d,2d)由静止释放，粒子依次通过第 一、 二、三、四象限，其中粒子通过第三象限时，垂直于0进入径向电 场，最终击中x轴上的P点(8d,0)(图中未标出)，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 各场区设置如下： 第一象限(d<x<3d,d<y<3d):存在沿-x方向的匀强电场E（已知)。 第二象限(x<0,d<y<3d):存在沿-y方向的匀强电场E2(未知)。 第三象限：以B点(4d,0)与0点(0，-3d)之间的距离为半径，以B0'为边界的 圆心角为90°的扇形内存在径向电场E,（未知)，方向指向圆心O。 第四象限(x>0,y<0):存在沿+y方向的匀强电场E4（未知)。 求： (1)粒子刚进入第二象限时的速度大小4： (2)粒子通过-x轴上C点（图中未标出)的坐标； (3)粒子进入径向电场后，恰好做匀速圆周运动，最终粒子到达P点时的动 能。 y 3d A -4d 4d 8d 0 Fo' -6d 试卷第8页（共8页） 高二物理试卷参考答案 题号 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 0 A C B D A BC AC BD BC 1.D 【详解】A.电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密集的地方电 场强度越大，故A错误； B.电场强度是描述电场力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理 量，电势的零点可人为选取，二者无必然对应关系，例如等量正点电荷连线 的中点位置场强为零，若取无穷远为零电势点，该点电势大于零，故B错 误： C.自然界仅存在正、负两种电荷，但所有带电体的电荷量都是元电荷 e=1.6x1019c的整数倍，不能取任意数值，即电荷量是量子化的，故C错 误 D.根据电势能的定义，电荷在某点的电势能等于把它从该点移动到零电势能 位置时静电力做的功，表达式为E,=W点0，故D正确。 故选D。 2.C 【详解】AB.设A处和B处的电荷量分别为9，和q2,两电荷间距为L=2.0m, 由库仑定律得二者相互作用力大小为 F=k4型=90x10×2.0x10YN=90x10N,故AB错误； (2.0)2 CD.由等边三角形可知，C点到两电荷的距离均为L；又因492，两电荷 在C点产生的场强大小相等，记为E。,由点电荷场强公式得 =k2=90x10x20x0NC=45x10rNC (2.0)2 正电荷在C点产生的场强沿AC背离A,负电荷在C点产生的场强沿CB指向 B,两场强及合场强的方向如图所示 由等边三角形的底角为60可知，两场强沿x轴的分量同向，沿y轴的分量大 答案第1页（共8页） 小相等、方向相反，所以合场强沿x轴正方向，大小为E。=2Ecos60° 代入数值得Ec=2×4.5×103×cos60°N/C=4.5×103N/C,故C正确，D错误。 故选C。 3.C 【详解】A.由轨迹弯曲方向（弯向乙电荷一侧）可知，试探电荷受乙（正电 荷)吸引、受甲（负电荷)排斥，故试探电荷带负电，A错误。 B.甲、乙为等量异种点电荷，其电场关于连线中点0对称。根据沿电场方 向电势在减小，可知A点的电势小于B点的电势，B错误 CD.等量异种电荷电场中，关于O对称的两点电势等大反号：Φ4=一Φ 粒子从A运动到B,电场力做功W=q(p-p)>0,电场力做正功，动能增 大，电势能减小，所以试探电荷在A点的动能小于在B点的动能，试探电荷 在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确，D错误。 故选C。 4.C 【详解】A.由于带负电的液滴处于静止状态，可知液滴受到的电场力竖直向 上，板间电场方向竖直向下，所以A板带正电，a端是电源的正极，故A错 误； B.将A板向右平移一些，电容器板间电压不变，板间距离也不变，根据 E=可知，板间的电场强度不变，液滴仍保持静止，故B错误： U C。将B板向下平移一些，板间电压U不变，极板间距d增大，由5=号可知 板间电场强度E减小，P点到A板的距离固定，因此P与A板的电势差减 小，A板电势等于电源电动势保持不变，故P点电势升高，故C正确： D.将A板向下平移过程中，两极板间距离d变小，根据C=S Axkd 可知，电容 C增大，板间电压U不变，根据C=9可知电容器所带电荷量Q增大，电容器 充电，则电流计中有d到c的电流，故D错误。 故选C。 5.C 【详解】B.因两导体串联，则电流一定相等，由电流的微观表达式I=nsv 可知电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不 相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B错 误： D.由电阻定律有R=P可知细棒的电阻较大，故D错误： A.则由欧姆定律U=R可知，细棒两端的电压较大，则细棒两端的电势差大 于粗棒两端的电势差，故A错误； C.由U=Ed可知细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度，故C正确。 故选C。 答案第2页（共8页） 6.A 【详解】A.由图中接线可知，滑动变阻器的a端与滑片相连，接入电路的是 滑片至b端的电阻，记为R。滑片从端移到b端，R减小。理想电压表不分 流，理想电流表电阻为零，故R与R并联，再与串联，整个支路与R并 R3Rs 联。设飞与R,并联部分的等效电阻为R,根据并联电阻关系得R,R十R一 因此R4减小。设外电路等效电阻为R外，根据上述串并联关系得 R外2 R(R2+R) R+R+R3 外电路等效电阻随之减小。设总电流为1、路端电压为U，由闭合电路欧姆 定律得I=R+r E 故I增大；同时有E=U+r,所以U减小。经过R和R,的电流分别记为I,和 ,由欧姆定律，【R,故减小：由并联申路的电流送系，有工1- 故L,增大。设通过R和R的电流分别为I,和I4,电流表测量I4。由并联电路 的电流关系及支路电压相等，有2=1+14和1R=1,R 联立行朵 L,增大而分母减小，所以I,增大，电流表示数变大，故A正确： BC.电压表测量R2两端的电压。由前述分析，2增大；根据欧姆定律和纯电 阻的功率公式，R的电压与功率分别为U,=I2R2和P=IR R2不变，所以电压表示数与R2消耗的功率均增大，三个定值电阻消耗的功率 不可能均变小，故BC错误： D.电源输出功率为=U,结合前述闭合电路关系并配方得 总电流在号以下增大时，平方项减小，输指功率增大，在号以上增大时，平 方项增大， 输出功率减小，题目未给出总电流与号的大小关系，不能断定输 出功率变小，故D错误。 故选A。 7.BC 【详解】A.由于电源内阻为电源U-I图像的斜率，则此电源的内阻约为 r=AW-40=0.5Q,故A错误： △I( B.用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时，灯泡电压和电流值为AB 图线交点，根据U-I图交点可知，小灯泡L的额定电压为3V,额定功率为 P=UⅡ=2×3W=6W 而电源输出功率即为灯泡的额定功率，则电源的输出功率为6W,故B正 答案第3页（共8页） 确： C.根据U-图可知，电源电动势为4V,此电路消耗的总功率为 P=IE=2×4W=8W,故C正确： D.此电源的效率约为刀-化-×100%=75%，故D错误， 故选BC。 8.BD 【详解】欧姆表的中值电阻等于它的内阻。由1=名可知，中值电阻越小， 满偏（红黑表笔短接调零）时回路中的总电流越大。 “×1”挡的中值电阻为150，满偏总电流=，三15 =0.1A R1152 =0.01A X10”指的中值电阳为150，满猴总电流化-500 A.欧姆表使用时电流应从黑表笔流出，即黑表笔与内部电源的正极相连。由 题图可知左侧的表笔为红表笔，开关S下端为黑表笔，故A错误： B.开关S合向a时，G与R,串联后再与R.并联，并联部分的分流作用强，满 偏时回路总电流大(0.1A)、内阻小，故为“×1”倍率，故B正确： C.开关S合向b时，R。与R,串联后再与G并联，并联部分的分流作用弱， 满偏时回路总电流小(0.01A)、中值电阻为1502，故为“×10”倍率，故C 错误； D.开关S合向b时为“×10”挡，其中值电阻即内阻R等于1502。接入R 后指针指在处，说明回路总电流为满偏总电流的； 3 由-R于R' 1E !得R+R3R 解得R=2R为=3002，故D正确。 故选BD。 9.CD 【详解】AB。接小、B接线柱时，有1=，+B+) R 接A、C接线柱时，有2=L+。<1 由此可知，接A、B接线柱时，电表为大量程，接A、C接线柱时，电表为小 量程，即L1=3A,I2=0.6A 即接A、B接线柱时，电表量程为03A,接A、C接线柱时，电表量程为 00.6A,故AB错误； m曲以分有有4=地，-=得 R 联立解得R=22,R2=82,故CD正确。 答案第4页（共8页） 故选CD。 10.BC 【详解】A.开关S闭合，S2断开，图像可知电容器b极板与电源负极相连， 故b极板带负电，故A错误： B.电容器上下两极板电势相等时，则R、R两端电压相等，设R、R支路电 压为，则有元4元8=风4记 代入题中数据解得R=1.52,故B正确： C.未闭合S2前，外电路电阻R1=R+R2=122 此时电源输出功率？ E R外1+r R1=3W 若R=1Q,闭合S,后，外电路电阻R, (R+R)R,+R=3 R+R+rs+r 此时电源输出功率乃 R外2+r R外2=3W 则有R=乃，故C正确： E D.未闭合S2前，电容器两端电压U1 R=4V R+R+r 若R,=12，,闭合S,后，电源路端电压U。=。 E R%2=3V 外2+r 则电容器两端电压U,一 UoR R=-y R+R2R+R 4 则在整个过程中流过电流表的电荷量为 0=cU,）=410×4+C=17x10产C,故D错误。 故选BC。 11.【答案】(1)BC(2)5.8×10+ (3)b 【详解】(1)AB.开关接1充电时，电流为正方向，大小从最大值逐渐衰减 到0：开关接2放电时，电流方向与充电相反（电流为负），大小同样从最大 值逐渐衰减到0，故A错误，B正确： m。充电时，电容器电压从0逐渐升高，电压变化率智名 随电流减小而减小，斜率逐渐变小，稳定后电压等于电源电压，保持不变： 放电时，电压从电源电压逐渐降低到0，变化率同样逐渐减小，故C正确，D 错误。 故选BC。 (2)I-t图线与坐标轴围成的面积等于电容器充电的总电荷量Q。数格子估 算得面积（总电荷量)9=14×1×0.25×103C=3.5×103C 答案第5页（共8页） 根据电容定义c=号代入6.0V,解得c≈5.8×10下 (3)原电阻初始电流。= E =2mA解得R=30002 R增大后，初始电流变小，充电更慢，电流衰减更慢，对应曲线b 12.【答案】 4.955(4.9544.957) R R 小于 D2_4pLr πU 【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数原则可得外径为 D=(4.5+45.6×0.01)mm=4.956mm (2)[2]因为滑动变阻器R阻值较小，故采用分压式接法，又因为 √RvRA=V3000×202=100V62>R,x 故待测电阻为小电阻应该采用电流表外接法，故应该设计电路图为分压外接 式，如图 R (3)[3]因为此电路图中，由于电压表的分流作用，使得电流表示数偏大， 故由部分电路欧姆定律R=知，电阻R的测量值将偏小； (4)[④]因为样品的有效横截面积为S=π02-π 4 4 又由电阻定律得R=P时 且由欧姆定律得R=” 联立解得d= D2 4pLI πU 答案第6页（共8页） 13.(1)8×104m/s(2)2 (3)0.3m 【详解】(D粒子从a到B,由动能定理，有gU-m-0 代入数据解得。=8×10m/s (2)当带电粒子进入偏转电场后，做类平抛运动，在水平方向，有L= 竖直方向，有a=9驱 m 竖直方向的速度为y,=at 粒子从虚线D飞出时速度方向与QO,连线夹角8的正切值an0=Y 联立解得tan0=2 (3)带电粒子离开偏转电场时，侧位移yad 离开偏转电场后做匀速直线运动，将速度反向延长交于水平位移中点，由相 似三角形得 2 1 1 3 L+L 2 联立解得Y=3y=0.3m 14. (1)4=2 w-gd.o (3)50 89d 【详解】(1)粒子在第一象限内加速，有921=2m① 由①得y=2 qEd② (2)粒子在第二象限的电场中做类平抛运动，轨迹如图所示，有d=}9驱？ 2 m ③ 离开第二象限的电场时，竖直向下的速度为y,-61④ m 由于粒子垂直于B0'进入径向电场，有tan53°=⑤ 由②③④6得瓦，=是E⑥ 9 3 md 由③⑥得t= ⑦ 4\gE qEd⑧ ④@⑦（或⑤）得v, 粒子在第二象限的无场区运动时间为5，=《-3 md ⑨ 答案第7页（共8页） 粒子在第二象限内沿-x方向的位移大小为3=y化+5，)=9。⑩ A 故C点的坐标为 9d,0 4d E 53 53°V2 53d (3)粒子在第三象限内做匀速圆周运动的半径为 r=V(4d)}2+(3d)2-(4d-s)sin53°=3.6d① 粒子在第四象限沿+y方向的位移大小为s2=3d+ sin53°=7.5d 粒子进入第四象限，有y2x=v,sin53°=y,= 8qEd③， 3\m qEd④ ,=c0s53°=y=2 1.954⑤ 粒子沿y轴方向上，有-5，=山2m 沿+x方向上，有8d=2⑥ 由②③4⑤6得E,=3E,4=3, md 方法一：对粒子全程由动能定理得qE·2d+gE,d+qE,=Ew⑧ 由@卫D@得-智4d@ 方法二：粒子到达P点沿+y方向的速度为-=，-4⑧ m 由4⑦⑧得vn=7 qEd⑨ m 粒子过P点的动能为Bw=m=m份+)=05。 2 189E,d②⑩ 答案第8页（共8页）