上海市建平中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题（B卷）

这是一份上海市建平中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题（B卷），共9页。试卷主要包含了修正带，雷电，照明电路，台风，电场与重力场等内容，欢迎下载使用。
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项
在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示
试卷共5页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。
若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2
一、修正带
1．修正带是中学生必备的学习用具，随着一次次转动，带卷如年轮般堆积，而阻力愈发沉重。像极了我们与自己的角力：越是接近尾声，越需用尽全力，才能将那些歪斜的笔画、潦草的情绪，一一抚平成纯白的救赎。
（1）修正带是中学生必备的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，当修正带被拉动匀速走动修改字迹时（ ）（多选题）
A．角速度 B．线速度 C．转速 D．向心加速度
（2）下图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，轴心到齿轮边缘的半径为12 mm，传动轮半径为2.4 mm，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中错误的是（ ）（多选题）
A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相反
B．传动轮有9齿
C．收带轮的直径为4 mm
D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9
（3）带卷如年轮般堆积，而阻力愈发沉重。生活中我们常常发现，修正带越用到最后，所需要花的力气越大；并且“启动”修正带比使用修正带时所需要花的力气还要大，已知带层间滑动摩擦力关于其半径的公式为f=kNR，其中N保持不变，R为带层所在圆的半径，k为恒定比例系数，请简要证明并论证其内在物理原因。 （论证题）
二、雷电
2．雷电是大气中的放电现象，使用避雷针可以防止雷电对高层建筑的危害。科学家对雷电有长期研究。
富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。
（1）验电器D上的两个金属小球因带 电（选填“正”或“负”）而张开。
（2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，假设两个金属小球各带有相同的电荷量，电荷量的大小为 。
（3）科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这种闪电被称为“blue jet”，它不是从云层向地面放电，而是从平流层底部直冲向平流层顶部。利用大气空间相互作用监测器（ASIM），科学家还发现蓝色闪光持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为伏特，放电区域直径为10公里，则（ ）（多选题）
A．该区域平流层的等效电阻约为
B．该区域平流层的平均漏电电流约为
C．该区域平流层的平均电阻率约为
D．该区域平流层的平均电阻率约为
三、照明电路
3. 利用电流做功，极大地提高了生产效率。电力在生产、生活中的应用，促进了社会的进步和人类文明的大发展。
322．在居民小区通常建有变电站，它的作用是把发电机发出的电流变成的电压，送给居民家中使用。
（1）我国居民家中的入户线端电压是，居民手中有两只电灯泡，规格是“”和“”，下列说法正确的是（ ）（多选题）
A．这两只灯泡，不能直接接入我国的家庭照明电路中使用
B．将两只灯泡串联后，接入我国的家庭照明电路中就能正常使用
C．将两只灯泡串联后接入我国家庭照明电路中，“”更亮
D．将两只灯泡串联后接入我国家庭照明电路中，“”的灯实际功率大于
（2）小萱常常熬夜，她发现当邻居深夜熄灭用电器睡觉后，卧室的电灯亮度会变高一些。产生这种情况的原因是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）两只额定电压均为110 V的灯泡A和B，额定功率分别为100 W和40 W，为了使它们接到220 V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是图（ ）
A． B． C． D．
（4）已知发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升压后发电向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到96%，在输电线上损失的功率控制在、用户得到的功率为。（简答题）
①：升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？
②：从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？
③：两个变压器的匝数比各应等于多少？
④：如果用户增加用电设备从而提高用电功率，而发电机也通过调整工作状态使不变而输入功率增大，满足了用户需求。试判断此后输电线上的电流和电压怎样变化？用户端又相应怎样变化？此时输电效率是提高还是减小？（本题除④不用说明理由外均需写出必要的计算，说明过程。）
四、台风
4．地转偏向力的另一大体现就是南北半球的气旋旋转方向相反。我国常见自然灾害——台风，就是气旋的一种。2024年，上海罕见地在一周内遇到了“普拉桑”和“贝碧嘉”的两次台风侵袭，为上海带来了强降水。
（1）在台风过境期间，仅考虑静电影响，生产品质最容易被影响的是（ ）
A．造纸厂 B．染布厂 C．打印厂
（2）台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法中错误的是（ ）（多选题）
A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应
B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率
C．阻尼器将机械能最终转化为内能
D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响
（3）台风天气带来的高湿度也会对电学实验产生影响。在下图中，是“湿敏电阻”，湿度越高，其阻值越小。在如图所示电路图中，已知，。且当时，电压表示数为3V；当时，电压表示数为7V。
①求电源电动势E，内阻r（写出计算过程）。
②在台风远离上海后，的电流会变大还是变小？（直接写出即可）
③若已知的变化范围为。请直接写出在该电路中功率的最大值。（保留三位有效数字）
五、电场与重力场
5. 我们经常听到电场、重力场等有关“场”的概念。但你没有想过，“场”看不见摸不着，它到底是什么？它是一种物质吗？现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。通俗来讲，场就像一片平静的汪洋大海，此时的大海处于基态，就不会有水花出现。一旦大海受到扰动，就会出现水花，此时的大海就处于激发态，而水花就相当于基本粒子。由于万物都是由基本粒子组成的，所以我们可以这样说：万物都是场，万事万物都是由不同形式的场叠加而成的。
（1）空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（ ）
A．a点的电场强度比b点的小
B．d点的电势比c点的低
C． 质子在d点的电势能比在c点的小
D．将电子从α点移动到b点，电场力做正功
（2）某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则下列说法中正确的有（ ）（多选题）
A．粒子一定带正电
B．粒子一定是从a点运动到b点
C．粒子在a点的速度一定大于在c点的速度
D．粒子在c点的加速度一定大于在a点的加速度
（3）小明根据“电荷对周围电荷有力的作用，且不需要接触，这说明电荷周围存在电场”，类比得出：地球周围存在重力场。用假想的线描述重力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是图 。请在你认为合理的图中补画出地球的“等重力势线”；结合电场强度的定义式和库仑定律我们可以导出E电=F电q=kQr2，则结合重力场强度与万有引力定律也可以得出相应等式E=___________，以地面为零势能面，设重力加速度为g，则在某高度h，重力场强度和重力势的比值为_______.

（4）如图，真空中A点固定放置一电量为的点电荷A，一质量为m、电量为的检验电荷B在距A为处，仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。 （简答题）
①：用线条描绘点电荷A周围电场强度和电势的分布情况；
②：分析、比较ab间电势差与bc间电势差的大小；
③：求：运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离；
④：描述电场能量性质分布的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图（b）为一山地地形的等高线分布图，每两条等高线间表示相同的高度差。试比较该等高线分布图与点电荷电场的等势线分布图，从能量的角度分析两者有何共同特点；（至少写出2条）‍
参考答案：
一. 修正带（共14分）
1. （1） AB （4分）
（2） ACD （4分）
（3） 详解如下：
由于修正带用到最后，收带轮带层半径逐渐增大，出带轮逐渐减小 （1分）
由相邻齿轮之间的间距相等有：2πR出n出=2πR收n收 （2分）
则n收相对应该增大，由阻力公式：f=kNR，此时需要克服滑动摩擦力也较大，比较费力（2分）
又由于启动修正带时克服的最大静摩擦力比滑动摩擦力还要略大（1分），故启动时更加费力。
二. 雷电（共9分）
2. （1） 负 （2分）
（2） q=Lmgtanθk （3分）
（3） AC （4分）
三. 照明电路（共23分）
3. （1） AD （4分）
（2） 深夜电路中并联的用电器减少，总电阻增大，干路输电线中的电流就减小，输电线电阻分得的电压也就较小，从而导致家里灯泡两端的电压升高，灯泡变亮。 （4分）
（3） C （3分）
（4） 本题共12分
详解如下：
升压变压器输入的电流为
（1分）
根据
（1分）
输电线上通过的电流是
（1分）
（2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为
（1分）
（3）升压变压器匝数比
（1分）
降压变压器的次级电压
（1分）
降压变压器的匝数比
（2分）
（4）用户增加用电设备，提高用电功率，变压器输入功率变大，而不变，则电路中的电流增大，导线上的电压损失也会变大，用户端变小；而发电机也通过调整工作状态使U1不变，由变压器原理可知，U2也不变，则输电损耗的效率
可知输电线上的电流增大，电压损耗增大，U4减小，输电效率减小。（4分）
四. 台风（共20分）
4. （1） C （3分）
（2） ABD （4分）
（3）①：根据电路图，可知电阻与并联，再与串联，电压表测量的是两端的电压。当时，电压表示数为3V，根据闭合电路欧姆定律有（2分）
当时，电压表示数为7V，可得：（2分）
联立求得：，（2分）
②：台风过后，湿度变低，则阻值变大，电路总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，则两端的电压减小，可知流经的电流变小。（3分）
③：已知的变化范围为，可把、看成电源内阻的一部分，则电源的等效内阻为（2分）
当时，电源的输出功率最大，即消耗的功率达最大值，可得：
（2分）
五. 电场与重力场（共34分）
5. （1） D （3分）
（2） ACD （4分）
（3） 甲 （2分）（3分） （3分） h （2分）
（4）①：正点电荷周围电场强度和电势的分布情况如图所示：
（3分）
电场强度离点电荷越远，电场强度越小。以点电荷为圆心的同心圆是等势面。
②：设
则有
（1分）
（1分）
（1分）
所以
（1分）
（1分）
故
（1分）
③：由题意知，检验电荷B仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，所以由能量守恒定律得
（2分）
解得最小距离为
（2分）
④：重力做功对应着重力势能的变化，重力做正功，重力势能减少，反之增加。电场力做功特点和重力做功类似，即电场力做功对应着电势能的变化，电场力做正功，电势能减少，反之增加。且由
可知，离点电荷越近，等差等势面间距越小，同理，重力场中，离山顶越近，等差等势线间距越小。
两条合理即可，2×2=4分