黑龙江佳木斯市第二中学2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题
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内容正文:
《2026-2027学年度第一学期期中考试》参考答案
题号
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
B
C
A
C
AC
CD
BC
1.A
【详解】A.如图甲所示,库仑用扭秤实验验证了库仑定律,运用了微小量放大法,A正确;
B.如图乙所示,带电尺子吸引轻小纸片属于静电感应现象,小纸片原本不带电,并非自身带电,故B错误;
C.如图丙所示,高压作业所穿的金属工作服利用的是静电屏蔽形成等势屏蔽层防护,并非依靠绝缘作用避免触电,故C错误;
D.如图丁所示,飞机机翼上的“尖针”装置,是利用尖端放电原理,导走飞机表面因摩擦等产生的净电荷,避免电荷积累产生危害,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】 根据库仑定律,设两个点电荷初始间距为,初始静电力大小为
两个完全相同的点电荷接触时,先中和总电荷量再平分,总电荷量为,分开后每个点电荷的带电量均为。
间距变为原来的一半即,代入库仑定律得新的静电力
代入可得
故选C。
3.D
【详解】A.在静电感应过程中,靠近外部正点电荷的一侧聚集负电荷,远离的一侧聚集正电荷,即金属球右侧带负电、左侧带正电,故A错误;
B.点电荷单独产生的电场不会因金属球达到静电平衡而消失。由点电荷电场强度公式,球心处点电荷产生的电场强度大小为,非零,故B错误;
CD.金属球达到静电平衡时,球内总电场为零,所以感应电荷产生的电场与点电荷产生的电场等大反向。由前述计算得,球心处感应电荷产生的电场强度大小为
该值不为0,故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】AB.小球受向下的重力,大小为
小球带正电,受到水平向左的电场力,大小为
根据题意,小球处于静止状态,在重力、电场力、轻杆的力作用下平衡,故轻杆的力与重力、电场力的合力等大反向,所以轻杆给小球的力大小
设力F与水平方向的夹角为,则有
解得
即轻杆给小球的力的方向与水平方向成斜向右上,故A错误,B正确;
CD.若将电场方向改为竖直向上,电场力和重力合力为零,轻杆给小球的力为0,故CD错误。
故选B。
5.C
【详解】AB.粒子在电场中做类平抛运动,则从、两点飞出的时间为,
可得,,故AB错误,C正确;
CD.设粒子受到的电场力为,粒子从、两点飞出的过程中,电场力做功分别为、
故电场力做功之比为,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.由图可知,越靠近等势面的球心,电势越低,因此产生电场的点电荷带负电。粒子的轨迹向球心一侧弯曲,所受电场力背离球心,说明粒子与场源点电荷相互排斥,故运动的带电粒子带负电,A正确;
B.、两点位于同一等势面上,到场源点电荷的距离相等,电场强度大小相等,但方向不同,因此粒子经过这两点时加速度大小相等、方向不同,B错误;
C.粒子从点到点的过程中逐渐靠近负的场源点电荷,电势降低。粒子带负电,由可知,其电势能增大,C错误;
D.粒子从点到点的过程中,先靠近场源点电荷,后远离场源点电荷,电场力先做负功,后做正功,因此动能先减小后增大,D错误。
故选A。
7.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,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,根据可知,板间的电场强度不变,液滴仍保持静止,故B错误;
C.将B板向下平移一些,板间电压不变,极板间距增大,由可知板间电场强度减小,点到A板的距离固定,因此与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,两极板间距离变小,根据可知,电容增大,板间电压不变,根据可知电容器所带电荷量增大,电容器充电,则电流计中有到的电流,故D错误。
故选C。
8.AC
【详解】A.由图,结合等量异种点电荷电场的特点可知,反天刀鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场,故A正确;
B.电场线的疏密反映场强的大小,由图可知,A点的电场强度大于B点的电场强度,故B错误;
C.等量正负电荷连线中垂线的电势为零,靠近正电荷一侧的点电势大于零,靠近负电荷一侧的点电势小于零,所以B点电势高于C点电势,故C正确;
D.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,点的电势高于点的电势,故D错误。
故选AC。
9.CD
【详解】A.根据欧姆定律可得元件甲的电阻为,故A错误;
B.根据欧姆定律,可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,元件乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;
C.将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,根据串联电路电流处处相等,可知通过元件甲、乙的电流相等,故C正确;
D.将元件甲、乙并联在3V电路两端,可知甲、乙两端电压均为3V,由题图可知通过甲的电流小于乙的电流,根据欧姆定律可知,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻,故D正确。
故选CD。
10.BC
【详解】A.、两点的电势差,故A错误;
B.根据功能关系可知,点电荷从A移到C过程,电场力做负功,故A、C两点电势差为
为边中点,则
可知,则点的电势等于点的电势,故B正确;
CD.根据B选项分析可知为等势面,根据电场线与等势面垂直且沿着电场线方向电势降低,可知该电场的电场强度方向由指向,该电场的电场强度大小为
根据几何关系可得
联立可得,故C正确,D错误。
故选BC。
11.(1)从到
(2)
【详解】(1)充电结束后,电容器上极板带正电荷,开关置于2时,电容器放电,经过电阻的电流方向为从到。
(2)[1]电容器放出的电荷量为图像与坐标轴所围成的面积,故电容器放出的电荷量为;
[2]根据电容的定义有
12.(1)0.998/0.999/1.000/1.001/1.002
(2)
(3)2
(4)5.1
(5)
【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度的0刻线与基准线重合,因此合金丝直径为
(2)合金丝两端电压不会超过电源电压,由欧姆定律,估算电流上限为
考虑电流表和滑动变阻器的分压,实际电流小于,为提高测量精度,应选用量程。
(3)图2中,电压表只测量合金丝两端的电压,电流表同时测量合金丝和电压表的电流;电压表内阻约为,远大于合金丝电阻,分流造成的误差很小。图3中,电压表还测量电流表两端的电压,而所选电流表内阻约为,会给约的电阻测量带来较大误差。
故选图2。
(4)图4以为横轴、为纵轴。忽略电压表分流的微小影响,由欧姆定律可知,拟合直线的斜率表示合金丝电阻的测量值。在拟合直线上取相距较远的两点,坐标约为和,其中横、纵坐标单位分别为和,由斜率得
(5)[1]由电阻定律,合金丝的横截面积为
联立得
[2]由第(1)、(4)问得,,合金丝长度为,代入上式得
13.(1)0.02m
(2)0.84m
【详解】(1)对含A细胞的液滴受力分析,可知在电场中时,水平方向受到水平向右的电场力,竖直方向不受力,可知竖直方向l=vt
水平方向,
其离开电场时水平方向的末速度满足
解得
偏转距离x=0.02m
(2)液滴离开电场后不受力,做匀速直线运动,根据液滴离开电场时的速度方向,可知电场到收集管间的竖直距离与液滴到收集管间的水平间距满足
结合正负电荷运动的对称性,即可得A、B间距为
14.(1)
(2)
(3)增加,
【详解】(1)在A点,小球的受力情况如图所示
由平衡条件有
解得
(2)结合小问(1)受力分析图,由平衡条件有
解得
(3)根据小球受力情况可知小球带正电,把小球从A点移到B点,电场力做负功,电势能增加,AB在水平方向的距离
解得
电场力做的功
解得
因
解得
即电势能增加量为2.1J。
15.(1);
(2)
(3)不超过
【详解】(1)机器人和所载货物的总质量为
机器人以的速度匀速前进,牵引力与阻力平衡,故
对机器人的电动机电路,根据能量守恒定律,电源提供的电功率等于电阻发热功率与牵引力机械功率之和,故
代入已知量得
整理得
由题设,舍去,得到这次行驶的电流
(2)电动机两端电压为
电动机消耗的总电功率为
电动机输出的机械功率为
电动机的效率为
(3)由第(1)问可得电动机牵引力与电流的比例系数为
设机器人所载货物质量为、以速度匀速前进,相应电流为;此时牵引力与阻力平衡,故
电动机的输出机械功率为
电动机消耗的总电功率为,内阻发热功率为,由能量守恒定律得
匀速前进时,将上式两边同除以,可将电动机端电压关系写成
定值电阻与电动机串联,故
联立得
代入,,
由此得到
由于机器人向前行驶时,由上式得
电流趋近时,牵引力趋近
牵引力与阻力平衡,故
已知,,
代入阻力平衡式,得
故所载货物的质量上限为;由于匀速前行必须满足,上限不能取等号,因此所载货物质量应满足
答案第1页(共2页)
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2026-2027学年度第一学期期中考试
高二物理
第I卷(共48分)
一、选择题:本题共10小题,共48分、 在每小题给出的四个选项中,第1~7题 只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10 题有多项符合题目要求,每小题6分, 全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.针对下列四幅图的表述,说法正确的是( )
A.如图甲所示,库仑用扭秤实验验证了库仑定律,运用了放大法
B.如图乙所示,尺子吸引轻小纸片是因为小纸片带电
C.如图丙所示,工人进行超高压带电作业,所穿戴的工作服是通过绝缘防护来避免触电的
D.如图丁所示,飞机机翼上有多条“尖针”装置,“尖针”通过静电屏蔽对飞机起保护作用
2.真空中有两个完全相同静止的点电荷,它们所带的电荷量分别为2Q,-6Q,保持一定距离时它们之间静电力的大小为F,若将它们接触后分开,固定距离变为原来的一半,则它们之间静电力的大小变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一个原来不带电的半径为的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放一个电荷量为的点电荷,点电荷到金属球的球心距离为。达到静电平衡后,已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.金属球的左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷
B.点电荷在金属球内产生的电场强度处处为0
C.感应电荷在金属球内产生的电场的电场强度处处为0
D.感应电荷在金属球球心处产生的电场的电场强度大小为
4.如图所示,绝缘轻杆一端固定在水平地面上且与地面成角,轻杆上端固定一带正电的小球,整个装置处在水平向左的匀强电场中,场强大小为,小球的质量为,小球的电荷量,重力加速度取,则关于轻杆给小球的力( )
A.轻杆给小球的力大小,方向沿杆斜向上
B.轻杆给小球的力大小,方向与水平方向成斜向右上
C.若将电场方向改为竖直向上,轻杆给小球的力大小为
D.若将电场方向改为竖直向上,轻杆给小球的力不确定
5.如图所示,在长方形区域中有竖直向下的匀强电场,同种带正电粒子分别以速度、从点水平向右飞入电场,分别从、的中点、飞出电场区域。已知粒子重力不计,则下列说法正确的是( )
A.粒子从、两点飞出的时间之比为
B.粒子从、两点飞出的时间之比为
C.初速度之比
D.粒子从、两点飞出的过程中,电场力做功之比为
6.如图所示,三条虚线表示某点电荷电场的等势面。一带电粒子仅受电场力作用,沿实线运动,、、、、是轨迹与等势面的交点。则( )
A.产生电场的点电荷和运动的带电粒子都带负电
B.带电粒子经过、两点时加速度相同
C.带电粒子从点到点的过程中电势能减小
D.带电粒子从点到点的过程中动能先增大后减小
7.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.a端是电源的负极
B.将A板向右平移一些,液滴将向下运动
C.将B板向下平移一些,P点电势升高
D.将A板向下平移过程中,电流计中有从c到d的电流
8.反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场。反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,、、均为电场中的点,下列说法正确的是( )
A.鱼周围的电场类似于等量异种点电荷形成的电场
B.点的电场强度小于点的电场强度
C.点的电势高于点的电势
D.点的电势低于点的电势
9.如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(7.5V,3A),下列说法正确的是( )
A.元件甲的电阻为
B.元件乙的电阻随电压的增大而减小
C.将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,通过元件甲、乙的电流相等
D.将元件甲、乙并联在3V电路两端,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻
10.如图所示,等边三角形处在匀强电场中,电场方向与三角形所在平面平行, ,为边中点。一个电荷量 的带负电的点电荷由移到的过程中,克服电场力做功 ,由移到的过程中电场力做功,下列说法正确的是( )
A.、两点的电势差
B.点的电势等于点的电势
C.该电场的电场强度方向由指向
D.该电场的电场强度大小为
第II卷(共54分)
三、非选择题
11.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。心脏除颤器可通过一个充电的电容器对贴在患者胸前皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程,实验电路原理如图甲所示,电源为输出电压恒为的学生直流稳压源,实验前电容器已充分放电。
(1)先将单刀双掷开关置于1,给电容器进行充电。然后将单刀双掷开关置于2,通过电阻的电流方向__________(填“从到”或“从到”)。
(2)将单刀双掷开关置于2时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像。已知图线与坐标轴所围的面积约为120个方格,据此可以算出电容器放出的电荷量为__________,则电容器的电容为__________(计算结果均保留两位有效数字)。
12.实验室需要确定某种合金丝的电阻率,实验小组截取了一段该合金丝进行测量。
实验器材有:
待测合金丝:阻值约5 Ω,长度约1 m
电源:电压为3 V
双量程电流表:0~0.6 A(内阻约0.5 Ω),0~3 A(内阻约0.1 Ω)
电压表:内阻约3 kΩ,量程0~3 V
滑动变阻器R:阻值0~10 Ω
螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径,测量结果如图1所示,则测量值d=________mm,用毫米刻度尺测得合金丝接入电路部分的长度为l=1000.0 mm。
(2)电流表应选用的量程为_________(选填“0~0.6 A”或“0~3 A”)。
(3)电路中电流表、电压表的连接方式应选用图_________(选填“2”或“3”)。
(4)实验过程中,通过调节滑动变阻器触头的位置,记录下电压表、电流表读数,获得多组U、I数据,然后用图像法处理数据:以U为纵轴、I为横轴,根据多组U、I数据在坐标系中描点,把这些点拟合为一条直线,得到的U-I图像如图4所示,由图像可得被测合金丝的测量值Rx=_________Ω(保留2位有效数字)。
(5)该合金丝的电阻率ρ=_________(用Rx、d、l表示);根据实验数据,电阻率的测量值为ρ=_________Ω·m(保留2位有效数字)。
13.流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为m=2.0×10-10kg。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷,电荷量均为q=1.0×10-13C。随后,液滴以v=1.0m/s的速度竖直进入长度为l=2.0×10-2m的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为E=2.0×105N/C。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方h=0.2m 处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求:
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离
(2)A、B细胞收集管的间距。
14.用一长1m的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为0.2kg、电荷量为的小球,细线的上端固定于O点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成37°(g取,,)。求:
(1)细线对小球的拉力大小;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)把小球从A点移到B点,OA=OB,此时细线与竖直方向成53°,小球的电势能是增加还是减少?电势能变化量为多少?
15.随着科技的发展,机器人不再局限于工厂,开始进入我们的日常生活。图1为某公司的配送机器人,机器人自身的质量,机器人行进过程中所受的阻力大小恒为其总重力大小的。图2为其内部简化的电路图,定值电阻、电源提供的恒定电压,电动机的内阻,电动机提供的牵引力与电流的关系满足(为常数但未知)。某次,机器人载着的货物以的速度匀速前行(此时电路中的电流小于),重力加速度取,不计其他能量损耗。求:
(1)这次行驶过程中的牵引力大小及电流;
(2)本次运输过程中,电动机的效率;
(3)机器人所载货物的质量不能超过多少。
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