精品解析：北京市八一学校2026-2027学年高二上学期期中练习物理试题

北京市八一学校教育集团 2026-2027 学年第一学期期中练习 高二年级物理 本试卷共12页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题纸交回。 第一部分（选择题 48分） 一、单项选择题（本部分共20题，40分。下列各小题均有四个选项，其中仅有一个符合题意，多选和错选均不得分。） 请阅读下述文字，完成下面小题。 相距很近的平行金属板带等量异种电荷，其间的电场可以看作匀强电场，电场线分布如图所示。，，是同一条电场线上的三个点，电场强度大小分别为、、、电势分别为、、，一试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为、、。 1. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】1. A 2. B 3. D 【解析】 【1题详解】 平行板间是匀强电场，匀强电场的电场强度大小处处相等、方向处处相同，因此 故选A。 【2题详解】 沿着电场线方向，电势逐渐降低。图中电场线从左向右，、、沿电场线顺序排列，因此电势关系为 故选B。 【3题详解】 静电力和电场强度的关系为，由题意可知是同一个试探电荷，电荷量固定，又因为匀强电场中，因此三点试探电荷受到的静电力大小相等，即 故选D。 请阅读下述文字，完成下面小题。 用导线将电源、电阻、电流表、开关连接成如图所示的电路。已知电阻，电源内阻。闭合开关后，电流表的示数。 4. 闭合开关后，电阻两端的电压为（ ） A. B. C. D. 5. 闭合开关后，电阻的电功率为（ ） A. B. C. D. 6. 电源的电动势为（ ） A. B. C. D. 【答案】4. C 5. B 6. C 【解析】 【4题详解】 根据欧姆定律 可得 故选C。 【5题详解】 根据功率公式 可得 故选B。 【6题详解】 根据闭合电路欧姆定律 可得 故选C。 请阅读下述文字，完成下面小题。 电容器储存电荷的特性可用电容来表征。如图所示，某一固定电容器外壳上标有“ ”字样。 7. 电容器外壳上的“”表示该电容器的（ ） A. 额定电流 B. 电荷量 C. 额定电压 D. 电容 8. 给该电容器充电时，下列描述电容与电压关系的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】7. D 8. B 【解析】 【7题详解】 电容器铭牌上的“”表示该电容器的电容为，因此对应的物理量是电容。 故选D。 【8题详解】 固定电容器的电容由自身结构决定，与所带电荷量和两极板间电压无关。充电过程中电容保持不变，因此其图像是平行于轴的直线。 故选B。 9. 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠带正电的离子在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，已知某锂电池的电动势为（　　） A. 该电池充当电源时，其输出电压可能大于 B. 在锂电池内部，依靠静电力搬运 C. 该电池单位时间，一定将化学能转化为电能 D. 图过程为该锂电池放电过程 【答案】D 【解析】 【详解】A．该电池电动势为3.6V，充当电源时，其输出电压不可能大于，故A错误； B．在锂电池内部，依靠非静电力搬运，故B错误； C．根据电动势的定义可知，移动1C电量的锂离子，非静电力做功3.6J，把3.6J化学能转化为电能，与时间无关，故C错误； D．电源内部离子从负极流向正极，外部电流从正极流向负极，为该锂电池放电过程，故D正确。 故选D。 10. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（　　） A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷 B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零 C. 空腔内的电场强度为零 D. 空腔内A点的电势高于B点的电势 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．导体壳壁W处于静电平衡状态，外表面感应出等量的异种电荷，导体壳壁和空腔内部为一个等势体，电场强度均为零，空腔内A点的电势等于B点的电势。故AD错误；C正确。 B．空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向，不为零。故B错误。 故选C。 11. 如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等，R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。下列说法正确的是（　　） A. 将接线柱1、2接入电路时，通过R2的电流为 B. 将接线柱1、3接入电路时，电流表的量程为 C. 将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 D. 将接线柱1、3接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 【答案】D 【解析】 【详解】设表头G的内阻为r，则R1=r，R2=4r； A．将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。通过R2的电流为，A错误； B．电流表的最大满偏电流为；将接线柱1、3接入电路时， 解得电流表的量程为，B错误； C．将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，当电流计满偏的情况下，电流计与R2两端的电压之和减小，则R1两端电压减小，R1的分流减小，则电流表的量程会变小，C错误； D．将接线柱1、3接入电路时，根据，若仅使R2阻值变小，电流表的量程I＇会变大，D正确。 故选D。 12. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（　　） A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，周期越大 C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小 【答案】C 【解析】 【详解】根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得 = 可得 A．根据可知半径越大，加速度越小，故A错误； B．根据可知半径越小，周期越小，故B错误； C．根据可知半径越大，角速度越小，故C正确； D．根据可知半径越小，线速度越大，故D错误。 故选C。 【点睛】 13. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 【答案】A 【解析】 【详解】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确； B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误； C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误； D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误． 点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系． 14. 图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　） A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 【答案】B 【解析】 【详解】由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得 其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得 联立解得 可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。 故选B。 15. 如图为楼房顶部避雷针示意图。当雷云携带大量负电荷接近楼房时，避雷针顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围电场的等差等势面分布情况，一带电粒子仅在静电力作用下在该电场中的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. a点的电势比c点的电势高 C. a点的场强比c点的场强小 D. 该粒子在b点的电势能比在c点的电势能小 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知避雷针顶端带正电，电场方向由避雷针（中心）向外；粒子轨迹的凹侧指向轨迹凹向避雷针中心，说明静电力方向指向中心，与电场方向相反，因此粒子带负电，故A错误； B．等势线越靠近带正电的避雷针中心，电势越高。c所在等势线比a更靠近避雷针中心，因此a点电势低于c点，故B错误； C．等差等势面的疏密表示场强大小，等势面越密场强越大。c处等势面更密，因此a点场强小于c点，故C正确； D．c所在等势线比b更靠近避雷针中心，因此；粒子带负电，根据电势能公式 ，电势越高，负电荷的电势能越小，因此粒子在b点的电势能比c点大，故D错误。 故选C。 16. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，故A错误； B．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，故B正确； CD．电容器放电过程中，两极板间的电荷量越来越少，电压越来越小，电荷所受电场力越来小，则其移动的速度越来越小，故电流越来越小，所以电压表、电流表的示数都是不均匀减小至零，故CD错误。 故选B。 17. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 由E到O的时间等于由O到F的时间 D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．带负电的点电荷在E点由静止释放，将以O点为平衡位置做往复运动，在O点所受电场力为零，故AB错误； C．根据运动的对称性可知，点电荷由E到O的时间等于由O到F的时间，故C正确； D．点电荷由E到F的过程中电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。 故选C。 18. 图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（答案中k为静电力常量），其中正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】负电荷在P的场强大小为 正电荷在P的场强大小为 所以P点的电场强度大小为 故选A。 19. 多个点电荷产生的电场中，某点的电势等于各个点电荷单独在该点产生的电势的代数和。已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势，其中k为静电力常量。若真空中有两个点电荷Q1和Q2，分别固定在x轴的坐标为-4cm和1cm的位置上。两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. Q1为正电荷，Q2为负电荷，且 B. x轴上x=6cm处的电场强度为0 C. 若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，x轴上x=-1.5cm处的电势将变为0 D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，M、N两点间的电势差仍为0.4V 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据两点电荷周围的电势分布可知，Q1带正电，Q2带负电，坐标原点处的电势为零，则 所以，故A错误； B．x轴上x=6cm处的电场强度为，故B正确； C．若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，则 解得，故C错误； D．根据电势的计算可知，若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，则M、N两点间的电势差变为原来的2倍，即为0.8V，故D错误。 故选B。 20. “谁将春晚作冬看，添着绵衣减却难。”人们一年四季穿着的变化与热传递过程密切相关。热传递是一种热能的转移过程，与自然界中其他转移过程（如电荷量的转移）有类似之处，它们的共性可归结为“”，在电学中体现为欧姆定律，即，在热能的转移过程中，动力量表现为温度差，与电阻对应的物理量称为热阻。如图所示，某长方体导热板，侧面1、2的面积均为A，温度分别为T1、T2。坐标轴x与侧面垂直，坐标原点在侧面1上，导热板各处的温度T仅随x线性变化。科学家发现单位时间从侧面1传递到侧面2的热量，其中λ是常量，仅与导热材料有关，为两侧面的间距。下列说法错误的是（　　） A. 该导热物体的热阻为 B. λ的单位可表示为 C. 热量先后通过多层不同材料的总热阻等于各层热阻之和 D. 在导热板垂直于x轴的任意截面上，单位时间传递的热量都相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．题目给出单位时间传热量 对比规律 可得热阻 与选项相符，故A错误； B．推导的单位：单位时间热量的单位为，单位，单位，温度差单位。 由 代入单位得的单位为 与选项不符，故B正确； C．多层材料串联导热时，稳定导热下各层单位时间传热量相同，总温差为各层温差之和 因此总热阻 和串联电阻规律一致，与选项相符，故C错误； D．本题导热过程为稳定导热（温度分布不随时间变化），不会在中间截面积累热量，因此任意垂直x轴的截面上，单位时间传递的热量相等，与选项相符，故D错误。 故选B。 二、不定项选择题（本部分共4题，8分。在每题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。） 21. 如图所示，图线a对应导体的电阻为R1，图线b对应导体的电阻为R2，则下列说法中正确的是（　　） A. R1∶R2＝1∶3 B. R1∶R2＝3∶1 C. 若通过R1与R2的电流相等，则它们两端的电压之比U1∶U2＝1∶3 D. 若R1与R2两端的电压相等，则通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶3 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图可知 所以 故A正确、B错误； C．由部分电路的欧姆定律可得 故C正确； D．由部分电路的欧姆定律可得 故D错误。 故选AC。 22. 如图所示，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E，内阻为r，指示灯L的电阻为R，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R0，则（　　） A. 电动机的额定电压为 B. 电动机的输出功率为 C. 电源的输出功率为 D. 整个电路的热功率为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，因此其额定电压不等于IR0，根据闭合电路欧姆定律可得其额定电压为 输出功率为 故AB错误； C．电源的输出功率为 故C正确； D．整个电路的热功率为 故D正确。 故选CD。 23. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　） A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B. 电容器C所带电荷量减小 C. R1的电功率增大 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值变大，总电阻变大，总电流减小，电流表的示数减小，R1两端的电压和电源内电压均变小，可知电压表读数变大，故A正确； B．电容器C两端的电压变大，根据Q=CU可知，电容器所带电荷量变大，故B错误； C．R1的电流变小，根据P=I2R1可知，其电功率减小，故C错误； D．当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则当R2阻值变大时，外电阻可能先小于电源内阻，后大于电源内阻，则此时电源的输出功率先增大后减小，故D正确。 故选AD。 24. 1911年，科学家们发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，科学家提出超导体的二流体模型初步解释了低温超导现象。该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知（       ） A. 交界区两侧单位时间内通过的电荷量相等 B. 超导体中需要恒定电场以维持其中的超导电流 C. 如图中超导体内部可能存在定向移动的自由电子 D. 超导体导电时超导体部分产生的焦耳热为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．金属导体中通有恒定电流，根据电荷守恒定律（或电流的连续性），单位时间内流入交界区某一截面的电荷量必须等于流出该截面的电荷量，因此交界区两侧单位时间内通过的电荷量相等，故A正确； B．由题意可知，超导电子与金属离子不发生“碰撞”，定向运动不受阻碍，具有理想的导电性，即超导体电阻为零，因此不需要恒定电场来维持超导电流，故B错误； C．题中指出超导体内的电流只分布在表面厚度极小的薄层内，超导体内部没有电流，因此超导体内部不存在定向移动的自由电子，故C错误； D．由于超导体部分的电阻为零，根据焦耳定律可知，超导体导电时产生的焦耳热为零，故D正确。 故选AD。 第二部分（非选择题 52分） 三、填空题（本部分共2题，18分） 25. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______（填各实验步骤前的字母）。 A. 将选择开关置于“”位置 B. 将选择开关置于“OFF”位置 C. 将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D. 将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学将实验器材连接成如图所示的电路。闭合开关后，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线______可排除故障（填图中导线字母编号）。排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差，电阻率的测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。 【答案】（1）甲 （2）ADCB （3） ①. c ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。由可知，为了减小实验误差，电流表应采用外接法，则应该选择的测量电路是图1中的甲。 【小问2详解】 一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，先将选择开关置于“”位置，接着将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，然后将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，最后将选择开关置于“OFF”位置。故正确的操作顺序为ADCB。 【小问3详解】 [1]闭合开关后，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数几乎不变；图中导线c直接将滑动变阻器的右上接线柱和开关相连，此时电阻丝通过开关直接与电源构成回路，移动滑动变阻器的滑片，几乎对电阻丝的回路没有影响，所以，电流表和电压表的示数几乎不变；则拆除导线c可排除故障。 [2]排除故障后进行实验，该电路中电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流，由欧姆定律可知，电阻测量值偏小；由电阻定律可知，电阻率的测量值偏小。 26. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是图1中的______（选填“甲”或“乙”）。 （2）现有电流表（）、开关和导线若干，以及以下器材： A.电压表（） B.电压表（） C.滑动变阻器（） D.滑动变阻器（） 实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母） （3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线____。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 （4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势=______，内电阻=______。 （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数及干电池的输出功率都会发生变化。图3的各示意图中正确反映关系的是______。 （6）下图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置，发现试触、时，电压表有示数；试触时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______（选填选项前的字母）。 A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路 【答案】（1）甲 （2） ①. B ②. C （3） （4） ①. 1.50 ②. 0.83 （5）C （6）C 【解析】 【小问1详解】 利用电流表和电压表测定一节电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差，由于电池内阻很小，电压表的分流几乎可以忽略，所以应该选择的实验电路是图1中的甲。 【小问2详解】 [1][2]由于一节干电池的电动势大约为，则电压表应选择B；为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的C。 【小问3详解】 根据表格数据，在图像中标出余下一组数据的对应点，并画出图线如图所示 【小问4详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 【小问5详解】 干电池的输出功率为 可知图像为开口向下的抛物线。 故选C。 【小问6详解】 闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明在电路中有断路的地方。在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数，说明b、c与电源负极连接完好；试触d 时，电压表没有示数，则d与电源负极没有相连，所以电路中的故障是导线cd断路。 故选C。 四、计算论述题。（本部分共4题，34分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位，如有必要，请规范作图。） 27. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）两极板间的场强 带电粒子所受的静电力 （2）带电粒子从静止开始运动到N板的过程，根据功能关系有 解得 （3）设带电粒子运动距离时的速度大小为v′，根据功能关系有 带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后距离做匀速运动，设用时分别为t1、t2，有 ， 则该粒子从M板运动到N板经历的时间 28. 如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。 （1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 （2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率； ｂ．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 （3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。 【答案】（1） 图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流； （2）a． b．，条件是外电路电阻大小等于电源内阻大小R=r （3）电源电动势定义式为 根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即 联立解得 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律 得 画出U–I图像如图所示 其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流 （2）a．如图中网格图形所示 b．电源输出的电功率 当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为 （3）略。 【点睛】运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R=r时，输出功率最大。 29. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。 （1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； （2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。 a、半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为和的两种颗粒，若的颗粒恰好100%被收集，求的颗粒被收集的百分比。 【答案】（1）；（2）a、；b、25% 【解析】 【详解】（1）只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有 竖直方向 根据牛顿第二定律 又 解得 （2）a.颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，竖直方向 且 解得 b.带电荷量q的颗粒恰好100%被收集，颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有 在竖直方向颗粒匀速下落 的颗粒带电荷量为 颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力等于电场力，有 设只有距下极板为的颗粒被收集，在竖直方向颗粒匀速下落 解得 的颗粒被收集的百分比 30. 如图所示，有一固定在水平面的平直轨道，该轨道由白色轨道和黑色轨道交替排列并平滑连接而成。各段轨道的编号已在图中标出。仅黑色轨道处在竖直向上的匀强电场中，一不带电的小滑块A静止在第1段轨道的最左端，绝缘带电小滑块B静止在第1段轨道的最右端。某时刻给小滑块A施加一水平向右的恒力F，使其从静止开始沿轨道向右运动，小滑块A运动到与小滑块B碰撞前瞬间撤去小滑块A所受水平恒力。滑块A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起沿轨道向右运动。已知白色轨道和黑色轨道各段的长度均为L=0.10m，匀强电场的电场强度的大小E=1.0×104N/C；滑块A、B的质量均为m=0.010kg，滑块A、B与轨道间的动摩擦因数处处相等，均为μ=0.40，绝缘滑块B所带电荷量q=+1.0×10-5C，小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度大小v=6.0m/s。A、B均可视为质点（忽略它们的尺寸大小），且不计A、B间的静电力作。在A、B粘在一起沿轨道向右运动过程中电荷量保持不变，取重力加速度g =10m/s2。 (1)求F的大小； (2)碰撞过程中滑块B对滑块A的冲量； (3)若A和B最终停在轨道上编号为k的一段，求k的数值。 【答案】(1)F=1.84N；(2)，滑块B对滑块A冲量的方向水平向左；(3)k=17 【解析】 【详解】(1)以滑块A为研究对象，在第1段轨道上，滑块A受到摩擦力的大小 f=μmg 对于滑块A在第1段轨道上从最左端到最右端的过程，根据动能定理得 解得 F=1.84N (2)设滑块A、B碰撞后瞬间A和B的共同速度为vAB，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 设滑块B对滑块A的冲量为I，规定水平向右为正方向。 以滑块A为研究对象，根据动量定理有 解得 滑块B对滑块A冲量的方向水平向左； (3)设滑块A和B每经过一段长为L的黑色轨道损失的动能为，则 设滑块A和B每经过一段长为L的白色轨道，损失的动能为，则 设滑块A和B碰撞后瞬间的总动能为，令 解得 N=7.5 即滑块通过标号为15的白色轨道后，仍有动能 因Ek＞△E1，故物块可通过第16号轨道而进入第17号轨道，进入第17号轨道时的动能 故将不能通过第17号轨道，即最终停在第17号轨道上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市八一学校教育集团 2026-2027 学年第一学期期中练习 高二年级物理 本试卷共12页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题纸交回。 第一部分（选择题 48分） 一、单项选择题（本部分共20题，40分。下列各小题均有四个选项，其中仅有一个符合题意，多选和错选均不得分。） 请阅读下述文字，完成下面小题。 相距很近的平行金属板带等量异种电荷，其间的电场可以看作匀强电场，电场线分布如图所示。，，是同一条电场线上的三个点，电场强度大小分别为、、、电势分别为、、，一试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为、、。 1. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 关于、、的比较，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 请阅读下述文字，完成下面小题。 用导线将电源、电阻、电流表、开关连接成如图所示的电路。已知电阻，电源内阻。闭合开关后，电流表的示数。 4. 闭合开关后，电阻两端的电压为（ ） A. B. C. D. 5. 闭合开关后，电阻的电功率为（ ） A. B. C. D. 6. 电源的电动势为（ ） A. B. C. D. 请阅读下述文字，完成下面小题。 电容器储存电荷的特性可用电容来表征。如图所示，某一固定电容器外壳上标有“ ”字样。 7. 电容器外壳上的“”表示该电容器的（ ） A. 额定电流 B. 电荷量 C. 额定电压 D. 电容 8. 给该电容器充电时，下列描述电容与电压关系的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠带正电的离子在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，已知某锂电池的电动势为（　　） A. 该电池充当电源时，其输出电压可能大于 B. 在锂电池内部，依靠静电力搬运 C. 该电池单位时间，一定将化学能转化为电能 D. 图过程为该锂电池放电过程 10. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（　　） A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷 B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零 C. 空腔内的电场强度为零 D. 空腔内A点的电势高于B点的电势 11. 如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等，R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。下列说法正确的是（　　） A. 将接线柱1、2接入电路时，通过R2的电流为 B. 将接线柱1、3接入电路时，电流表的量程为 C. 将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 D. 将接线柱1、3接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 12. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（　　） A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，周期越大 C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小 13. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 14. 图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　） A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 15. 如图为楼房顶部避雷针示意图。当雷云携带大量负电荷接近楼房时，避雷针顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻避雷针周围电场的等差等势面分布情况，一带电粒子仅在静电力作用下在该电场中的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. a点的电势比c点的电势高 C. a点的场强比c点的场强小 D. 该粒子在b点的电势能比在c点的电势能小 16. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 17. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 在O点所受静电力最大 C. 由E到O的时间等于由O到F的时间 D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小 18. 图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（答案中k为静电力常量），其中正确的是( ) A. B. C. D. 19. 多个点电荷产生的电场中，某点的电势等于各个点电荷单独在该点产生的电势的代数和。已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势，其中k为静电力常量。若真空中有两个点电荷Q1和Q2，分别固定在x轴的坐标为-4cm和1cm的位置上。两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. Q1为正电荷，Q2为负电荷，且 B. x轴上x=6cm处的电场强度为0 C. 若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，x轴上x=-1.5cm处的电势将变为0 D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，M、N两点间的电势差仍为0.4V 20. “谁将春晚作冬看，添着绵衣减却难。”人们一年四季穿着的变化与热传递过程密切相关。热传递是一种热能的转移过程，与自然界中其他转移过程（如电荷量的转移）有类似之处，它们的共性可归结为“”，在电学中体现为欧姆定律，即，在热能的转移过程中，动力量表现为温度差，与电阻对应的物理量称为热阻。如图所示，某长方体导热板，侧面1、2的面积均为A，温度分别为T1、T2。坐标轴x与侧面垂直，坐标原点在侧面1上，导热板各处的温度T仅随x线性变化。科学家发现单位时间从侧面1传递到侧面2的热量，其中λ是常量，仅与导热材料有关，为两侧面的间距。下列说法错误的是（　　） A. 该导热物体的热阻为 B. λ的单位可表示为 C. 热量先后通过多层不同材料的总热阻等于各层热阻之和 D. 在导热板垂直于x轴的任意截面上，单位时间传递的热量都相等 二、不定项选择题（本部分共4题，8分。在每题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。） 21. 如图所示，图线a对应导体的电阻为R1，图线b对应导体的电阻为R2，则下列说法中正确的是（　　） A. R1∶R2＝1∶3 B. R1∶R2＝3∶1 C. 若通过R1与R2的电流相等，则它们两端的电压之比U1∶U2＝1∶3 D. 若R1与R2两端的电压相等，则通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶3 22. 如图所示，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E，内阻为r，指示灯L的电阻为R，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R0，则（　　） A. 电动机的额定电压为 B. 电动机的输出功率为 C. 电源的输出功率为 D. 整个电路的热功率为 23. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　） A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B. 电容器C所带电荷量减小 C. R1的电功率增大 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 24. 1911年，科学家们发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，科学家提出超导体的二流体模型初步解释了低温超导现象。该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知（       ） A. 交界区两侧单位时间内通过的电荷量相等 B. 超导体中需要恒定电场以维持其中的超导电流 C. 如图中超导体内部可能存在定向移动的自由电子 D. 超导体导电时超导体部分产生的焦耳热为零 第二部分（非选择题 52分） 三、填空题（本部分共2题，18分） 25. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______（填各实验步骤前的字母）。 A. 将选择开关置于“”位置 B. 将选择开关置于“OFF”位置 C. 将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D. 将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学将实验器材连接成如图所示的电路。闭合开关后，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线______可排除故障（填图中导线字母编号）。排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差，电阻率的测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。 26. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是图1中的______（选填“甲”或“乙”）。 （2）现有电流表（）、开关和导线若干，以及以下器材： A.电压表（） B.电压表（） C.滑动变阻器（） D.滑动变阻器（） 实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母） （3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线____。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 （4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势=______，内电阻=______。 （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数及干电池的输出功率都会发生变化。图3的各示意图中正确反映关系的是______。 （6）下图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触、、三个位置，发现试触、时，电压表有示数；试触时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______（选填选项前的字母）。 A. 导线断路 B. 滑动变阻器断路 C. 导线断路 D. 滑动变阻器短路 四、计算论述题。（本部分共4题，34分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位，如有必要，请规范作图。） 27. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 28. 如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。 （1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 （2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率； ｂ．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 （3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。 29. 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。 （1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； （2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。 a、半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压； b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为和的两种颗粒，若的颗粒恰好100%被收集，求的颗粒被收集的百分比。 30. 如图所示，有一固定在水平面的平直轨道，该轨道由白色轨道和黑色轨道交替排列并平滑连接而成。各段轨道的编号已在图中标出。仅黑色轨道处在竖直向上的匀强电场中，一不带电的小滑块A静止在第1段轨道的最左端，绝缘带电小滑块B静止在第1段轨道的最右端。某时刻给小滑块A施加一水平向右的恒力F，使其从静止开始沿轨道向右运动，小滑块A运动到与小滑块B碰撞前瞬间撤去小滑块A所受水平恒力。滑块A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起沿轨道向右运动。已知白色轨道和黑色轨道各段的长度均为L=0.10m，匀强电场的电场强度的大小E=1.0×104N/C；滑块A、B的质量均为m=0.010kg，滑块A、B与轨道间的动摩擦因数处处相等，均为μ=0.40，绝缘滑块B所带电荷量q=+1.0×10-5C，小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度大小v=6.0m/s。A、B均可视为质点（忽略它们的尺寸大小），且不计A、B间的静电力作。在A、B粘在一起沿轨道向右运动过程中电荷量保持不变，取重力加速度g =10m/s2。 (1)求F的大小； (2)碰撞过程中滑块B对滑块A的冲量； (3)若A和B最终停在轨道上编号为k的一段，求k的数值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $