精品解析：天津市第七中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试卷

2026—2027学年度第一学期高二年级物理学科期中考试试卷 一、选择题（1—5为单选；6—8为多选，每小题5分，共40分） 1. 如图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于（ ） A. B. C. 0 D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零。所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等，即 故ABC错误；D正确； 故选D。 2. 如图所示，平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一加速电场的等势面，一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20 eV，飞至等势面c时，电势能为-10eV，飞至等势面b时速度恰好为0，已知相邻等势面间的距离都为5 cm，下列结论正确的是（　　） A. 等势面a的电势为-20V B. 匀强电场的场强大小为20V/m C. 该电子飞经等势面a时，其电势能为10 eV D. 该电子的动能为26 eV时，其电势能为-26 eV 【答案】D 【解析】 【详解】B．一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20eV，飞至等势面b时速度恰好为0，根据动能定理可得 解得 可得匀强电场的场强大小 B错误； AC．飞经等势面c时，电势能为-10eV，则有 解得 根据 解得 电子飞至等势面b时速度恰好为0，之后电子反向运动，则该电子不可能到达等势面a，AC错误； D．根据 解得 可知电子在等势面b时的动能和电势能均为零，因为只有电场力对电子做功，所以电子的动能和电势能之和保持不变，且为零，故该电子的动能为26eV时，其电势能为-26eV，D正确。 故选D。 3. 真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势φ随x变化的关系如图所示，则根据图象可知 ( ) A. R处的电场强度E＝0 B. x1处与x2处的电场强度方向相反 C. 若正的试探电荷从x1处移到x2处，电场力一定做正功 D. 该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的 【答案】C 【解析】 【详解】A、 φ−x图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度，R处切线的斜率不为零，故R处的电场强度E≠0，故A错误； B、 x1处与x2处的切线斜率同为负值，故x1处与x2处的电场强度方向相同，故B错误； C、若试探电荷从x1处移到x2处，电势降低，根据公式，如果是正电荷，电场力一定做正功，故C正确； D、离电荷越近，电场强度越大，φ−x图象的斜率应越大，而图中离O点越近，图象切线的斜率变小，故该电场不可能在O点的正电荷产生的，故D错误； 故选C． 【点睛】φ-x图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度；用来判断电场力做功情况，知道正点电荷电场线的分布情况分析即可． 4. 如图所示，实线MN是正点电荷电场中的一条电场线。一带负电的粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动。下列说法中正确的是（　　） A. 正点电荷在虚线ABC的右侧 B. 粒子在A点的加速度小于在C点的加速度 C. A点的电势小于C点的电势 D. 粒子在A点的速度大于在C点的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子受力方向指向粒子运动轨迹凹的一侧，故粒子在B点受电场力方向向左，正电荷在虚线左侧，故A错误； B．A点离点电荷更近，根据 可知，粒子在A点的加速度大于在C点的加速度，故B错误； C．A点离点电荷更近，可知 故C错误； D．粒子从A到C的过程中电场力做负功，粒子动能减小，即粒子在A点的速度大于在C点的速度，故D正确。 故选D。 5. 智能手机电池“快速充电技术”可以使手机用户在短时间内完成充电。比如给一块额定电压3.7V、容量2000 毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%。假设快速充电时充电电流恒定，则快速充电时充电电流大小为（　　） A. 1500mA B. 2000mA C. 3000mA D. 4000mA 【答案】C 【解析】 【详解】快速充电时充电电流大小为 故选C。 6. 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a点电势比b点高 B. a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大 C. a、b、c三点和无穷远处的等电势 D. 一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等，故A错误，C正确； B．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度，故B正确； D．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，故D错误． 7. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，电子从静止开始向B板做匀加速直线运动，～时间内沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零。～时间内向A板做匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动。接着周而复始。 A．电子做匀变速直线运动时x-t图象应是抛物线，故A错误。 BD．根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，B图符合电子的运动情况。故B正确，D错误。 C ．根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度大小不变，a-t图象应平行于横轴，故C正确。 故选BC 。 8. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，极板面积为S，电容器带电量为Q。电容器之间有一带正电的油滴处于静止状态。在油滴质量不变的情况下，某时刻油滴的电荷量q开始减小，为使该油滴仍保持静止状态，可采取的措施为（　　） A. 给平行板电容器继续充电，增加电荷量Q B. 让平行板电容器放电，减少电荷量Q C. 使两极板相互靠近些，减小极板间的距离d D. 将上极板水平右移一些，减小极板正对面积S 【答案】AD 【解析】 【详解】A．给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据 知电势差增大，根据 知电场强度增大，故A正确； B．让电容器放电，电量减小，电容不变，根据 知电势差减小，根据 知电场强度减小。电荷的电量减小，电场强度也减小，则电场力减小，电荷不能平衡，故B错误； C．因为 所以电场强度 与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡，故C错误； D．将上极板水平右移，正对面积减小，电容减小，电势差 增大，电场强度 增大，当油滴电荷量减小时，可使油滴平衡，故D正确； 故选AD。 二、实验题（每空2分，共12分） 9. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A.电流表（内阻，满偏电流） B.电流表（内阻约为，量程为） C.定值电阻 D.滑动变阻器 E.干电池组（） F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器，游标卡尺 （1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为___________；如图用分度游标卡尺测金属棒长度为___________。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为___________。 （3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。 （4）若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用表示） 【答案】（1） ①. 6.125##6.124##6.126 ②. （2） ①. ②. ##10 （3） （4） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]由图示螺旋测微器可知，其示数为 [2]由图示游标卡尺可知，其示数为 【小问2详解】 [1]欧姆表指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值小，应换更小倍率挡。 [2]由图所示可知，金属棒的阻值约为 【小问3详解】 由题意可知，没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表测电流，由于改装后电压表内阻为 电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示 【小问4详解】 两端电压等于改装电压表的电压 通过​的电流 因此​ 【点睛】 三、计算题（共48分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。 10. 如图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为，电容为，开始时两板均不带电，A板接地且中央有小孔。现将电荷量为、质量为的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方处的点无初速度地滴下，液滴落在B板上后电荷量全部转移给B板，已知重力加速度为。问： （1）第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动？ （2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴（打到B板时速度减为零的液滴视为没有到达B板）？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设第n滴恰在A、B间做匀速直线运动，则这时电容器的带电量为 对第n滴液滴，根据它的受力平衡得 又因为 解得 【小问2详解】 当能够到达B板的液滴增多时，电容带电量Q增大，两板间电压也增大；当某带电液滴到达B板速度恰好为零时，该液滴将返回，在OB间往复运动．设能够到达B板的液滴不会超过，由动能定理得 又根据 解得 11. 如图所示为某静电除尘装置简化原理截面图，两块平行极板间为除尘区域。质量为、电荷量为的带电尘埃分布均匀，且都以速率沿极板方向射入除尘区域，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和且同时尘埃被收集。已知两极板间距为，极板长度为，路端电压未知且恒定，定值电阻阻值为为可变电阻。通过调节的阻值可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量百分比）。当时除尘率。尘埃颗粒物可视为质点，不计重力、空气阻力和颗粒物之间的相互作用力。求： （1）除尘率时两极板间的电压。 （2）路端电压的大小。 （3）除尘率时可变电阻接入电路的最大阻值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知：除尘率时，沿平行板电容器中线射入的颗粒物向下类平抛恰能击中下极板右边缘。 设此颗粒物的加速度大小为，运动时间为。 水平位移 竖直位移 电场力产生加速度 联立可得： 【小问2详解】 和串联，根据串联电路电流相等有 解得 可得： 【小问3详解】 由题意可知：除尘率时，从上极板左侧边缘射入的颗粒物向下类平抛恰能击中下极板右边缘。 设此颗粒物的加速度大小为，运动时间为，两极板间电压为。 水平位移 竖直位移 电场力产生加速度 和串联，有 可得： 12. 宏观与微观相结合是科学研究的重要方法。 （1）微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。根据卢瑟福氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星一行星系统，核外电子与原子核依靠库仑力作用使电子绕原子核做匀速圆周运动。已知核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量大小均为e，求核外电子的动能。 （2）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 a、如图所示的一段柱状金属导体，横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量大小为e，导体两端加电压后，自由电子定向移动的平均速率为v。请推导：导体中的电流I与v之间的关系式。 b、在金属导体中，除了有大量的自由电子外，还有失去部分核外电子的剩余部分（原子实）。自由电子在电场力作用下做定向运动的过程中，不断地与原子实碰撞，形成对电子定向运动的阻碍作用，这是电阻产生的根本原因。假设电子与原子实每次碰撞后速度都减为0，在两次碰撞的时间间隔内做初速为0的匀加速直线运动。不计电子与原子实除碰撞外的其它作用力，忽略电子之间的相互作用。已知导体的长度为，横截面积为，单位体积内的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量大小为e，电子与原子实两次碰撞的时间间隔为。请推导导体电阻率的表达式。 【答案】（1） （2）a．；b． 【解析】 【小问1详解】 氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力 核外电子的动能 【小问2详解】 a．内通过导体某一横截面的自由电子数 内通过该横截面的电荷量   根据电流的定义式 解得 b．设导体两端所加电压为U，通过导体的电流为I，则有自由电子所受静电力大小   根据牛顿第二定律可得，自由电子运动的加速度大小   在两次碰撞的时间间隔内，电子做初速度为0的匀加速直线运动 平均速度 导体中的电流 根据电阻的定义式 解得 由上问推导可知，金属导体的电阻率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度第一学期高二年级物理学科期中考试试卷 一、选择题（1—5为单选；6—8为多选，每小题5分，共40分） 1. 如图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于（ ） A. B. C. 0 D. 2. 如图所示，平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一加速电场的等势面，一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20 eV，飞至等势面c时，电势能为-10eV，飞至等势面b时速度恰好为0，已知相邻等势面间的距离都为5 cm，下列结论正确的是（　　） A. 等势面a的电势为-20V B. 匀强电场的场强大小为20V/m C. 该电子飞经等势面a时，其电势能为10 eV D. 该电子的动能为26 eV时，其电势能为-26 eV 3. 真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势φ随x变化的关系如图所示，则根据图象可知 ( ) A. R处的电场强度E＝0 B. x1处与x2处的电场强度方向相反 C. 若正的试探电荷从x1处移到x2处，电场力一定做正功 D. 该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的 4. 如图所示，实线MN是正点电荷电场中的一条电场线。一带负电的粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动。下列说法中正确的是（　　） A. 正点电荷在虚线ABC的右侧 B. 粒子在A点的加速度小于在C点的加速度 C. A点的电势小于C点的电势 D. 粒子在A点的速度大于在C点的速度 5. 智能手机电池“快速充电技术”可以使手机用户在短时间内完成充电。比如给一块额定电压3.7V、容量2000 毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%。假设快速充电时充电电流恒定，则快速充电时充电电流大小为（　　） A. 1500mA B. 2000mA C. 3000mA D. 4000mA 6. 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a点电势比b点高 B. a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大 C. a、b、c三点和无穷远处的等电势 D. 一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 7. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，极板面积为S，电容器带电量为Q。电容器之间有一带正电的油滴处于静止状态。在油滴质量不变的情况下，某时刻油滴的电荷量q开始减小，为使该油滴仍保持静止状态，可采取的措施为（　　） A. 给平行板电容器继续充电，增加电荷量Q B. 让平行板电容器放电，减少电荷量Q C. 使两极板相互靠近些，减小极板间的距离d D. 将上极板水平右移一些，减小极板正对面积S 二、实验题（每空2分，共12分） 9. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A.电流表（内阻，满偏电流） B.电流表（内阻约为，量程为） C.定值电阻 D.滑动变阻器 E.干电池组（） F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器，游标卡尺 （1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为___________；如图用分度游标卡尺测金属棒长度为___________。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为___________。 （3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。 （4）若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用表示） 三、计算题（共48分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。 10. 如图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为，电容为，开始时两板均不带电，A板接地且中央有小孔。现将电荷量为、质量为的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方处的点无初速度地滴下，液滴落在B板上后电荷量全部转移给B板，已知重力加速度为。问： （1）第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动？ （2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴（打到B板时速度减为零的液滴视为没有到达B板）？ 11. 如图所示为某静电除尘装置简化原理截面图，两块平行极板间为除尘区域。质量为、电荷量为的带电尘埃分布均匀，且都以速率沿极板方向射入除尘区域，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和且同时尘埃被收集。已知两极板间距为，极板长度为，路端电压未知且恒定，定值电阻阻值为为可变电阻。通过调节的阻值可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量百分比）。当时除尘率。尘埃颗粒物可视为质点，不计重力、空气阻力和颗粒物之间的相互作用力。求： （1）除尘率时两极板间的电压。 （2）路端电压的大小。 （3）除尘率时可变电阻接入电路的最大阻值。 12. 宏观与微观相结合是科学研究的重要方法。 （1）微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。根据卢瑟福氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星一行星系统，核外电子与原子核依靠库仑力作用使电子绕原子核做匀速圆周运动。已知核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量大小均为e，求核外电子的动能。 （2）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 a、如图所示的一段柱状金属导体，横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量大小为e，导体两端加电压后，自由电子定向移动的平均速率为v。请推导：导体中的电流I与v之间的关系式。 b、在金属导体中，除了有大量的自由电子外，还有失去部分核外电子的剩余部分（原子实）。自由电子在电场力作用下做定向运动的过程中，不断地与原子实碰撞，形成对电子定向运动的阻碍作用，这是电阻产生的根本原因。假设电子与原子实每次碰撞后速度都减为0，在两次碰撞的时间间隔内做初速为0的匀加速直线运动。不计电子与原子实除碰撞外的其它作用力，忽略电子之间的相互作用。已知导体的长度为，横截面积为，单位体积内的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量大小为e，电子与原子实两次碰撞的时间间隔为。请推导导体电阻率的表达式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $