精品解析：广东广州市执信中学2026-2027学年高二第一学期期中考试物理试卷

2026—2027学年度第一学期 高二级物理科期中考试试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内。 2．选择题每小题选出答案后，需要用2B铅笔把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，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。 第一部分选择题（共46分） 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 2. 防静电地板是一种能够导走静电的地板，主要用于计算机机房、实验室等电子设备区域，防止静电对电子设备和元件造成干扰与损坏。在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔连接到地下预埋导体。下列说法正确的是（ ） A. 地板下面铺设铝箔的主要目的是防潮 B. 地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维 C. 地板必须是绝缘材料，可以减少静电吸附的灰尘 D. 只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可 3. 避雷针附近的电场分布如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，等势面和电场线关于避雷针所在的竖直线对称分布，曲线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C为轨迹上的三个点，A、B是关于避雷针所在的竖直线对称的两点，C点在竖直线上，则（　　） A. A、B两点的电场强度相同 B. 此时避雷针的尖端聚集大量正电荷 C. 粒子在A点具有的电势能比在C点的电势能大 D. 粒子在A点具有的动能比在C点的动能大 4. 在MgCl2溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，测得2 s内分别有5.0×1015个Mg2+和1.0×1016个Cl-通过溶液内部横截面M，e=1.6×10-19 C，以下说法正确的是（ ） A. 正、负离子定向移动形成电流，溶液中电流方向从B到A B. 溶液内，正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C. 电流I=2.4 mA D. 电流I=1.6 mA 5. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，一电荷量为e、带负电的试探电荷在水平外力作用下沿x轴正方向做匀速直线运动，其电势能Ep随位置x变化的图像如图所示。则该电荷（　　） A. 在x1处电势比x2处低 B. 在x1~x3过程中电场力一直做正功 C. 在x0处水平外力向右 D. 在x2处电场强度比x3处大 6. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　） A. 小球A、B间的库仑力变小 B. 小球B对筒壁的压力变大 C. 小球A对筒底的压力变小 D. 小球A对筒壁的压力不变 7. 在如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向上滑动，理想电压表，、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 与I的比值大于r D. 等于 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题列出的四个选项中，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. 电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强度与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是（ ） A. 若在屏上增贴了一层厚度均匀的玻璃膜，手指触屏功能仍然可以正常使用 B. 使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作 C. 手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D. 手指与屏的接触面积变大时，电容变大，触摸点准确度降低 9. 如图所示，甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接，甲图中B板接地，乙图中A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开，丙图中B板接地，丁图中A板接地。P为两板空间中的一点，现保持A板位置不变，将四个图中的B板均向下平移一小段距离，则四个图中P点的电势升高的是（　　） A. 甲图 B. 乙图 C. 丙图 D. 丁图 10. 如图所示，在正四面体ABCD的B点固定一个电荷量为+Q的点电荷，将另一个电荷量为-Q的点电荷从无穷远处移到C点的过程中电场力做功为W，并将-Q固定于C点。图中的O点是BCD面的垂线AO的垂足，E、F、G、H分别是BD、CD、AC、AB的中点。取无穷远处为零势能面，点电荷周围某点的电势，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为到点电荷的距离。下列说法正确的是（ ） A. -Q移入前，图中O、A两点间的电势差为 B. 固定-Q于C点后，△AOD上各点的电势都相同，但场强不相同 C. 固定-Q于C点后，将试探电荷+q从图中的O点分别移到G、F两点时电场力做功不相同 D. 固定-Q于C点后，以B点为圆心，以BH为半径绘制的球面是一个等势面 第二部分非选择题（共54分） 11. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。 （1）实验前，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径d=______mm；用多用电表粗测金属丝的电阻，刻度盘指针如图所示，选择开关置于“×1 Ω”挡，则金属丝的电阻约为______Ω。 （2）为了更精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电池组：3 V，内阻1 Ω B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω C．电压表：量程0～3 V，内阻约3 kΩ D．滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流为1 A E．开关、导线若干 电路中电流表、电压表的连接方式应选用图______（选填“A”或“B”）。 连接好电路后，闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的值，在U-I坐标系中描点作图，得到的U-I图像如图所示，由图像可得被测金属丝的电阻测量值Rx=______Ω（计算结果保留2位有效数字）。 （3）若金属丝的长度l=1.0 m，请写出金属丝电阻率的表达式ρ=______（用Rx、d、l表示）；根据实验数据，计算该金属丝的电阻率ρ=______Ω·m（计算结果保留2位有效数字）。 12. 某新能源汽车动力电池由125块电芯串联而成，每块电芯电动势约为2.6 V，小刚同学设计好实验电路，准备测量一块电芯的电动势E和内阻r，实验器材有： A、电压表V1：量程0～1 V，内阻为3 kΩ； B、电压表V2：量程0～2 V，内阻约为1 kΩ； C、定值电阻R0=9 Ω； D、最大阻值为8 kΩ的电阻箱； E、最大阻值约为10 Ω的滑动变阻器RP； F、开关、导线若干 （1）实验中，小刚同学发现电压表量程不够，需要将电压表量程扩容到3 V。他将电压表V1和电阻箱串联，则电阻箱示数应调为______kΩ。 （2）利用改装后的电压表，连接成图甲所示的电路测量电芯的电动势和内阻。移动滑动变阻器RP的滑片，读出电压表V1、V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图乙所示，图中直线斜率，纵轴截距，则电芯的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果均保留两位有效数字） 13. 在静电实验课上，老师搭建了一套实验装置：在竖直平面内，一根光滑细杆与水平方向成α=30°角倾斜固定于水平桌面上。细杆底端固定一个带电小球B；带正电的金属小球A（可视为点电荷）套在细杆上，可以沿杆无摩擦滑动。整个装置处在水平向右的匀强电场中。小球A质量m=0.16 kg，带电荷量qA=0.32 C。初始时A、B两球相距x0=0.5 m（两球直径远小于间距，可看作点电荷），此时小球A恰好静止，且细杆对A没有弹力。杆足够长，重力加速度g=10 m/s2，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。 （1）请判断B小球的电性，并求匀强电场的电场强度大小E；（计算结果可以带根号） （2）若撤去匀强电场，将小球A由初始位置静止释放，小球A运动到什么位置时速度达到最大，并计算出该位置到小球B的距离； （3）若撤去匀强电场，以B为坐标原点，沿BA方向建立空间坐标系，小球A从x0=0.5 m静止释放，设两个点电荷间电势能为（两点电荷的电荷量分别为Q、q，r为两点电荷之间的距离，取无穷远处电势为零）。计算小球A沿杆运动能到达离B球的最远距离是多少？ 14. 如图所示，有一质量为，电荷量为的正离子从靠近金属板A处静止释放，经过加速电场和静电分析器Ⅰ，沿圆弧竖直向下进入静电分析器Ⅱ。静电分析器Ⅰ中存在方向指向圆心的辐向电场，静电分析器Ⅱ为间距的两平行极板，左侧板上开有间距的两小孔P、Q。离子以与板成角射入P孔，并从Q孔离开。小孔尺寸、正离子的重力均忽略不计。求： （1）从B板出射时的速度； （2）静电分析器Ⅰ中圆弧处场强的大小； （3）判断板与板的电势高低，并求出静电分析器Ⅱ中电压。 15. 如图所示，质量为2m、半径为R的四分之一绝缘圆弧体A静止在光滑的水平面上，圆弧面光滑且底端切线水平，质量为m的绝缘长木板B也静止在光滑水平面上，长木板右端离圆弧体的左端距离为R，上表面与圆弧的底端等高，整个系统处在水平向右的匀强电场中，将一个质量为m、带电量为+q的带电物块C轻放在长木板上表面的左端，之后长木板运动一段时间后与圆弧体碰撞并粘在一起。已知匀强电场的场强大小为，其中g为重力加速度，物块与长木板上表面的动摩擦因数为0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块C的大小，求： （1）物块C放到长木板上一瞬间，C、B的加速度大小； （2）B与A碰撞后一瞬间，A的速度大小； （3）若板长等于2R，B与A 碰撞后，当C刚滑到B板的右端时，A与水平面上一固定挡板碰撞，A、B立即停止，则C滑上圆弧面后对圆弧面的最大压力多大。 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 高二级物理科期中考试试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内。 2．选择题每小题选出答案后，需要用2B铅笔把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，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。 第一部分选择题（共46分） 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，但其所带电荷量是元电荷的整数倍，A错误； B．摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体，使物体带电，B正确； C．库仑通过扭秤实验验证了库仑定律，但元电荷数值由密立根油滴实验测得，C错误； D．当r趋近于零时，两物体无法视为点电荷或质点，公式均不再适用，D错误。 故选B。 2. 防静电地板是一种能够导走静电的地板，主要用于计算机机房、实验室等电子设备区域，防止静电对电子设备和元件造成干扰与损坏。在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔连接到地下预埋导体。下列说法正确的是（ ） A. 地板下面铺设铝箔的主要目的是防潮 B. 地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维 C. 地板必须是绝缘材料，可以减少静电吸附的灰尘 D. 只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可 【答案】B 【解析】 【详解】A．地板下面铺设铝箔并连接到地下预埋导体，是为了构建接地通路，将静电导入大地，而不是为了防潮，故A错误； BC．为了将静电导走，地板必须具有导电性，使电荷能够移动并传输到下方的铝箔及大地，通常通过在地板中加入导电纤维来实现，故B正确，C错误； D．若地板是绝缘的，电荷无法穿过地板到达下方的铝箔，无法形成接地回路，因此地板必须是导电的，故D错误。 故选B。 3. 避雷针附近的电场分布如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，等势面和电场线关于避雷针所在的竖直线对称分布，曲线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C为轨迹上的三个点，A、B是关于避雷针所在的竖直线对称的两点，C点在竖直线上，则（　　） A. A、B两点的电场强度相同 B. 此时避雷针的尖端聚集大量正电荷 C. 粒子在A点具有的电势能比在C点的电势能大 D. 粒子在A点具有的动能比在C点的动能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线疏密表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。A、B两点的电场强度大小相同，方向不同。A错误； B．电场线从无穷远终止于负电荷，此时避雷针的尖端聚集大量负电荷。B错误； C．由运动轨迹可知，电场力指向轨迹的凹侧，可知该带电粒子带负电。电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，可知 又 粒子在A点具有的电势能比在C点的电势能小。C错误； D．运动过程中，只有电场力做功，动能和电势能之间相互转化，动能和电势能的和保持不变。粒子在A点具有的电势能比在C点的电势能小，粒子在A点具有的动能比在C点的动能大。D正确。 故选D。 4. 在MgCl2溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，测得2 s内分别有5.0×1015个Mg2+和1.0×1016个Cl-通过溶液内部横截面M，e=1.6×10-19 C，以下说法正确的是（ ） A. 正、负离子定向移动形成电流，溶液中电流方向从B到A B. 溶液内，正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C. 电流I=2.4 mA D. 电流I=1.6 mA 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在溶液中，沿到方向定向移动，形成的电流方向由指向；沿到方向定向移动，负电荷定向移动形成的电流方向与其运动方向相反，也由指向，所以两种离子形成的电流同向，故AB错误； CD．内通过横截面的总电荷量为 由电流强度定义，代入数据得，故C错误，D正确。 故选D。 5. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，一电荷量为e、带负电的试探电荷在水平外力作用下沿x轴正方向做匀速直线运动，其电势能Ep随位置x变化的图像如图所示。则该电荷（　　） A. 在x1处电势比x2处低 B. 在x1~x3过程中电场力一直做正功 C. 在x0处水平外力向右 D. 在x2处电场强度比x3处大 【答案】A 【解析】 【详解】A．试探电荷带负电，则。由电势定义可知，电势能​越大，负电荷对应的电势越低。从图中可见处电势能大于处，因此处电势比处低，故A正确； B．在过程中，试探电荷的电势能先减小后增大，根据，可知电场力先做正功、后做负功，故B错误； C．在处，图像切线斜率为负，由​可知，即电场力沿轴正方向。试探电荷做匀速运动，外力与电场力平衡，因此水平外力方向沿轴负方向，即外力水平向左，故C错误； D．图像切线斜率的绝对值对应电场力的大小，结合，斜率绝对值越大电场强度越大。由图可知处斜率绝对值小于处，因此处电场强度比处小，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　） A. 小球A、B间的库仑力变小 B. 小球B对筒壁的压力变大 C. 小球A对筒底的压力变小 D. 小球A对筒壁的压力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．设A、B连线与竖直方向夹角为，A、B间库仑力大小为，对B进行受力分析，竖直方向有 解得 漏电后，B下降少许，则夹角变大，由可知，库仑力变大，故A错误； B．由受力平衡可知，小球B对筒壁的压力大小满足，漏电后，B下降少许，则夹角变大，因此小球B对筒壁的压力变大，故B正确； C．小球A对筒底的压力大小满足，因此小球A对筒底的压力不变，故C错误； D．小球A对筒壁的压力大小满足，漏电后，B下降少许，则夹角变大，因此小球A对筒壁的压力变大，故D错误。 故选B。 7. 在如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向上滑动，理想电压表，、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A的示数增大 B. 电压表的示数减小 C. 与I的比值大于r D. 等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关S闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻R两端的电压，电压表V3测量滑动变阻器两端电压，电压表V2测量路端电压，电流表A测量干路电流。将滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，则电流表A的示数减小，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I减小，电压表V2的示数U2增大，故B错误； C．由闭合电路欧姆定律有 可知，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律得 又，可得 因为，所以，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题列出的四个选项中，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. 电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强度与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是（ ） A. 若在屏上增贴了一层厚度均匀的玻璃膜，手指触屏功能仍然可以正常使用 B. 使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作 C. 手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D. 手指与屏的接触面积变大时，电容变大，触摸点准确度降低 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若在屏上增贴了一层厚度均匀的玻璃膜，只是增加了绝缘介质层，手指和导体层之间可以形成一个电容，则手指触屏功能仍然可以正常使用，故A正确； B．绝缘笔不是导体，不能与导体层之间被绝缘玻璃层隔开，形成一个电容，则在电容触摸屏上不能进行触控操作，故B错误； C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，由平行板电容器的决定式可知，电容变大，故C错误； D．由平行板电容器的决定式可知，接触面积增大时，电容增大，但接触的面积越大，触摸点的位置将越模糊，即位置不容易确定，触摸点准确度降低，故D正确； 故选AD。 9. 如图所示，甲、乙两图中平行板电容器与恒定电源保持连接，甲图中B板接地，乙图中A板接地。丙、丁两图中平行板电容器充电后与电源断开，丙图中B板接地，丁图中A板接地。P为两板空间中的一点，现保持A板位置不变，将四个图中的B板均向下平移一小段距离，则四个图中P点的电势升高的是（　　） A. 甲图 B. 乙图 C. 丙图 D. 丁图 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图甲中电容器两端电压U一定，B板接地，即A板电势大小为U，根据 可知，当B板向下平移时，d增大，电场强度减小，根据 解得 可知，B板向下平移时，电场强度减小，P点的电势升高，A正确； B．图乙中电容器两端电压U一定，A板接地，即A板电势为0，根据上述，电场强度减小，根据 解得 可知，P点电势为负值，由于电势的正负表示大小，则B板向下平移时，电场强度减小，P点的电势升高，B正确； C．图乙中电容器所带电荷量Q一定，B板接地，根据 ， 解得 可知，当B板向下平移时，d增大，电场强度一定，根据 解得 可知，B板向下平移时，电场强度一定，PB间距增大，则P点的电势升高，C正确； D．图乙中电容器所带电荷量Q一定，根据上述，电场强度一定，A板接地，根据 解得 可知，B板向下平移时，电场强度一定，AP间距一定，则P点的电势不变，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，在正四面体ABCD的B点固定一个电荷量为+Q的点电荷，将另一个电荷量为-Q的点电荷从无穷远处移到C点的过程中电场力做功为W，并将-Q固定于C点。图中的O点是BCD面的垂线AO的垂足，E、F、G、H分别是BD、CD、AC、AB的中点。取无穷远处为零势能面，点电荷周围某点的电势，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为到点电荷的距离。下列说法正确的是（ ） A. -Q移入前，图中O、A两点间的电势差为 B. 固定-Q于C点后，△AOD上各点的电势都相同，但场强不相同 C. 固定-Q于C点后，将试探电荷+q从图中的O点分别移到G、F两点时电场力做功不相同 D. 固定-Q于C点后，以B点为圆心，以BH为半径绘制的球面是一个等势面 【答案】AB 【解析】 【详解】A．−Q移入前，仅点有 ，设 到距离为，故 是正三角形 的中心， ，故 因此 根据题意得 联立解得，A正确； B．将-Q固定于C点后，空间为一对等量异种点电荷激发的电场，所在平面为等量异种点电荷连线BC的中垂面，中垂面上各点到两个等量异种点电荷的距离相等，根据可知，是一个等势面，等势面上各点的场强方向均沿BC方向，但平面上各点到 中点的距离不同，导致合场强的大小不同，故B正确； C．根据几何关系可知：GB=FB，所以正电荷在G、F两点产生的电势相同，CG=CF，所以负电荷在G、F两点产生的电势相同，因此G、F两点合电势相等，那么将试探电荷+q从图中的O点分别移到G、F两点时电场力做功相同，C错误； D．以为圆心、 为半径的球面上，球面上所有点到的距离都相等，所以+Q在球面激发的电势处处相等，但 点到球面上每个点的距离不相等， -Q在球面处激发的电势不能处处相等，因此球面总电势不相等，所以以BH为半径绘制的球面不是一个等势面，D错误。 故选AB。 第二部分非选择题（共54分） 11. 某同学要测量一段金属丝的电阻率。 （1）实验前，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径d=______mm；用多用电表粗测金属丝的电阻，刻度盘指针如图所示，选择开关置于“×1 Ω”挡，则金属丝的电阻约为______Ω。 （2）为了更精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电池组：3 V，内阻1 Ω B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω C．电压表：量程0～3 V，内阻约3 kΩ D．滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流为1 A E．开关、导线若干 电路中电流表、电压表的连接方式应选用图______（选填“A”或“B”）。 连接好电路后，闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的值，在U-I坐标系中描点作图，得到的U-I图像如图所示，由图像可得被测金属丝的电阻测量值Rx=______Ω（计算结果保留2位有效数字）。 （3）若金属丝的长度l=1.0 m，请写出金属丝电阻率的表达式ρ=______（用Rx、d、l表示）；根据实验数据，计算该金属丝的电阻率ρ=______Ω·m（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. B ②. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为，总读数为 [2]多用电表选择“×1Ω”挡，指针指向6刻度，因此电阻读数为 【小问2详解】 [1]待测金属丝为小电阻，满足（电压表内阻3kΩ），且​与电流表内阻0.5Ω接近，电流表外接法（图B）的电压表分流误差远小于内接法（图A）的电流表分压误差，故选B。 [2]图像的斜率等于待测电阻阻值，取图中数据计算 【小问3详解】 [1]根据电阻定律 金属丝横截面积 整理得电阻率表达式 [2] 代入、、，计算得 12. 某新能源汽车动力电池由125块电芯串联而成，每块电芯电动势约为2.6 V，小刚同学设计好实验电路，准备测量一块电芯的电动势E和内阻r，实验器材有： A、电压表V1：量程0～1 V，内阻为3 kΩ； B、电压表V2：量程0～2 V，内阻约为1 kΩ； C、定值电阻R0=9 Ω； D、最大阻值为8 kΩ的电阻箱； E、最大阻值约为10 Ω的滑动变阻器RP； F、开关、导线若干 （1）实验中，小刚同学发现电压表量程不够，需要将电压表量程扩容到3 V。他将电压表V1和电阻箱串联，则电阻箱示数应调为______kΩ。 （2）利用改装后的电压表，连接成图甲所示的电路测量电芯的电动势和内阻。移动滑动变阻器RP的滑片，读出电压表V1、V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图乙所示，图中直线斜率，纵轴截距，则电芯的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）6 （2） ①. 2.5 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 电压表V1满偏时通过的电流 量程扩大到3V时，改装后电压表的总电阻 故需串联的电阻箱示数为 【小问2详解】 改装后电压表的内阻为9kΩ，其分流对电芯电流的影响可忽略；读数U1只是表头（3kΩ）两端的电压，故V1与电阻箱串联支路两端的实际电压为3U1 V2测滑动变阻器RP两端的电压U2，设通过R0的电流为I，则 化简得 由闭合电路欧姆定律，电芯的路端电压 消去I得 与图乙中的直线 对比可得， 联立得， 13. 在静电实验课上，老师搭建了一套实验装置：在竖直平面内，一根光滑细杆与水平方向成α=30°角倾斜固定于水平桌面上。细杆底端固定一个带电小球B；带正电的金属小球A（可视为点电荷）套在细杆上，可以沿杆无摩擦滑动。整个装置处在水平向右的匀强电场中。小球A质量m=0.16 kg，带电荷量qA=0.32 C。初始时A、B两球相距x0=0.5 m（两球直径远小于间距，可看作点电荷），此时小球A恰好静止，且细杆对A没有弹力。杆足够长，重力加速度g=10 m/s2，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。 （1）请判断B小球的电性，并求匀强电场的电场强度大小E；（计算结果可以带根号） （2）若撤去匀强电场，将小球A由初始位置静止释放，小球A运动到什么位置时速度达到最大，并计算出该位置到小球B的距离； （3）若撤去匀强电场，以B为坐标原点，沿BA方向建立空间坐标系，小球A从x0=0.5 m静止释放，设两个点电荷间电势能为（两点电荷的电荷量分别为Q、q，r为两点电荷之间的距离，取无穷远处电势为零）。计算小球A沿杆运动能到达离B球的最远距离是多少？ 【答案】（1）B球带正电， （2）小球A沿杆向上运动到距B球1.0m处时速度最大 （3）2.0m 【解析】 【小问1详解】 小球A恰好静止，且细杆对A没有弹力，说明A受到的重力、电场力与B对A的库仑力三力平衡。若B带负电，则库仑力为引力，方向沿AB斜向右下，其竖直分力向下，与重力同向，而电场力沿水平方向，故三力不可能平衡，所以B带正电。 如图所示，对小球A受力分析： 重力与电场力在垂直杆方向的分力等大反向有 解得 【小问2详解】 未撤去电场时库仑斥力与重力、电场力沿杆方向的分力平衡 解得 撤去匀强电场后，A沿杆先做加速运动，后做减速运动，当沿杆方向的合力为零时速度最大，即 解得r=1.0m 即小球A沿杆向上运动到距B球1.0m处时速度最大。 【小问3详解】 撤去匀强电场后，A沿杆运动的过程中只有重力和电场力做功，动能、重力势能与电势能之和保持不变。设A能到达的离B球最远处到B的距离为x，该处速度为零。 取A在x0处的重力势能为零，根据能量守恒定律有 解得x=2.0m 14. 如图所示，有一质量为，电荷量为的正离子从靠近金属板A处静止释放，经过加速电场和静电分析器Ⅰ，沿圆弧竖直向下进入静电分析器Ⅱ。静电分析器Ⅰ中存在方向指向圆心的辐向电场，静电分析器Ⅱ为间距的两平行极板，左侧板上开有间距的两小孔P、Q。离子以与板成角射入P孔，并从Q孔离开。小孔尺寸、正离子的重力均忽略不计。求： （1）从B板出射时的速度； （2）静电分析器Ⅰ中圆弧处场强的大小； （3）判断板与板的电势高低，并求出静电分析器Ⅱ中电压。 【答案】（1） （2） （3）MN板电势高， 【解析】 【小问1详解】 经过加速电场，有 从B板出射时的速度 【小问2详解】 静电分析器Ⅰ中做匀速圆周运动，有 解得静电分析器Ⅰ中圆弧处场强的大小 【小问3详解】 正离子以与板成角射入P孔，并从Q孔离开，做类斜抛运动，说明电场力垂直MN向上，所以MN板电势高； 沿PQ方向 垂直PQ方向 加速度 解得静电分析器Ⅱ中电压 15. 如图所示，质量为2m、半径为R的四分之一绝缘圆弧体A静止在光滑的水平面上，圆弧面光滑且底端切线水平，质量为m的绝缘长木板B也静止在光滑水平面上，长木板右端离圆弧体的左端距离为R，上表面与圆弧的底端等高，整个系统处在水平向右的匀强电场中，将一个质量为m、带电量为+q的带电物块C轻放在长木板上表面的左端，之后长木板运动一段时间后与圆弧体碰撞并粘在一起。已知匀强电场的场强大小为，其中g为重力加速度，物块与长木板上表面的动摩擦因数为0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块C的大小，求： （1）物块C放到长木板上一瞬间，C、B的加速度大小； （2）B与A碰撞后一瞬间，A的速度大小； （3）若板长等于2R，B与A 碰撞后，当C刚滑到B板的右端时，A与水平面上一固定挡板碰撞，A、B立即停止，则C滑上圆弧面后对圆弧面的最大压力多大。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块C，由牛顿第二定律 解得 对长木板B，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 C、B以a=0.5g匀加速向右运动，由匀变速直线运动公式得碰前B的速度 碰撞时间极短，水平方向不受外力，动量守恒；A、B碰撞后粘在一起，以向右为正方向，有 解得碰撞后一瞬间，A的速度大小 【小问3详解】 碰撞后C与A、B的相对滑动阶段，C的加速度 A、B整体的加速度 根据位移公式， 且相对位移 解得 此时C的速度 等效重力大小为 方向与水平夹角为45°，滑上圆弧面后，在等效最低点位置速度最大，从圆弧底端到等效最低点 在等效最低点 根据牛顿第三定律，解得最大压力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $