2025-2026学年江西省南昌中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年江西省南昌中学高二（上）期中物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
A. 电源是将电能转化为其他形式的能的装置 B. 电源能在内电路把自由电子从正极搬运到负极
C. 因为电流有方向，所以电流是矢量 D. 通过导体截面的电荷量越多，电流越大
2.一台空调机的额定功率为1kW，假设在额定功率下平均每天工作6小时(h)，30天的用电量是( )
A. 18 kW⋅hB. 30 kW⋅hC. 60 kW⋅hD. 180 kW⋅h
3.一根长为L、横截面积为S、电阻率为ρ的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则棒两端所加电压的大小为( )
A. mv22eB. mLv2SneC. ρnevLD. ρevS
4. 如图所示，水平直线上有A、O、B三点，BO=2AO，空间存在着竖直方向上的匀强电场(图中未画出).若将一个电荷量为−Q的点电荷放在A点，则O点的场强大小为E1；若将这个电荷量为−Q的点电荷放在B点，则O点的场强大小变为E2，则匀强电场的场强大小为( )
A. E= 16E22−E1216 B. E= 16E22−E124 C. E= 16E22−E1215 D. E= 16E22−E125
5.如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从A运动到B.在这过程中，电荷的速度−时间图线如图乙所示，比较A、B两点的电势φ的高低和电场强度E的大小，正确的是( )
A. φA>φBEAφBEA=EB
C. φA>φBEA>EBD. φAφd>φe
B. 金属导体球左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷，用一根导线分别连接左右两侧，导线中有短暂的电流
C. 金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小E=kQ3L2，方向垂直于金属球表面
D. 金属导体球上的感应电荷在球心O′处产生的电场强度为kQ4L2，方向沿x轴负方向
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.为模拟空气净化过程，设计了如图甲和乙所示的两种密闭除尘桶。在甲圆桶顶部和底面间加上恒定电压U，沿圆桶的轴线方向会形成一片匀强电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图甲箭头方向所示；而在乙圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间也加上恒定电压U，会形成沿半径方向的辐向电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图乙箭头方向所示。已知带电尘粒运动时受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，带电尘粒的重力忽略不计，则( )
A. 甲、乙两桶中，甲桶中的电场力对单个尘粒做功的最大值更大
B. 甲、乙两桶中，电场力对单个尘粒做功的最大值相等
C. 在乙桶中，尘粒在向桶壁运动过程中，尘粒所受电场力变大
D. 在乙桶中，尘粒在向桶壁运动过程中，尘粒所受电场力变小
9.如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则( )
A. 当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大
B. 当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小
C. 当开关S断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大
D. 当开关S断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ不变
10.如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻R1的阻值等于r，定值电阻R2的阻值等于2r，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是( )
A. 理想电压表V1示数增大，理想电压表V2示数增大，理想电流表A示数减小
B. 带电液滴将向上运动，定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流
C. ΔU3ΔI>ΔU1ΔI=ΔU2ΔI
D. 电源的输出功率先减少后增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如图甲所示。此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管内芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管内芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选：
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程0～600mA，内阻约为1.0Ω)
D.电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)
E.电压表V(量程0～6V，内阻约为6kΩ)
F.滑动变阻器R1(2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)
G.滑动变阻器R2(8Ω，允许通过的最大电流2A)
H.蓄电池E(电动势为6V，内阻约为0.05Ω)
I.开关一个、带夹子的导线若干
(1)上述器材中，应该选用的电流表是______，滑动变阻器是______。(填写选项前字母代号)
(2)若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为______mm。
(3)要求尽可能测出多组数据，你认为在图丙、丁、戊、己中选择的电路图是______(填“丙、丁、戊、己”)。
(4)若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为S=______。
12.某同学将一个量程小于15V的伏特表V改装成量程为15V的伏特表，已知伏特表V有清晰刻度但没有标度值，实验器材如下：
A.电源(电动势约为15V，内电阻小于1Ω)
B.标准电压表V0(量程为15V，内电阻约为30kΩ)
C.电阻箱(阻值范围0～9999.9Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0～20Ω)
E.电键S，导线若干
为了正确改装，需要测量伏特表V的量程和内电阻，该同学的实验过程如下：
(1)将实验器材按图(a)所示电路连接；
(2)将电阻箱R的阻值调至最大，闭合电键S，调节滑片P和电阻箱R，使伏特表V满偏，记录此时电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U；
(3)将滑片P移至另一位置，再次调节电阻箱R，使伏特表V满偏，记录此时电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U；
(4)多次重复步骤(3)，将测量数据描绘在U−R图像中，并画出U−R图线，如图(b)所示；
(5)根据图线求得伏特表V的量程为______V，内电阻为______kΩ；(结果均保留2位有效数字)
(6)将伏特表V与一个阻值为______kΩ的电阻串联，组装成量程为15V的伏特表。(结果保留2位有效数字)
四、简答题：本大题共1小题，共16分。
13.如图甲所示，真空中有竖直放置的平行金属板A、B与水平放置的平行金属板C、D，已知C、D相距为d，A、B板间加有恒定的电压U0，B板中心处开有小孔，质量为m、电荷量为q的带电粒子从A板静止释放，经AB间的电场加速后通过B板上的小孔进入C、D两板的正中间。在带电粒子进入C、D间的同时，给C、D两板加上如图乙所示周期性变化的电压，不计粒子重力与电容器的边缘效应。求：
(1)带电粒子进入C、D间时的速度大小v0；
(2)若已知C、D间电压U1和时间t0，此粒子在3t0时飞出电场，则在3t0内沿电场方向的位移y；
(3)若已知C、D板长l，但时间t0未知，此粒子从C、D间飞出时恰能以平行于两板的速度飞出，则电压U1的取值范围。
五、计算题：本大题共2小题，共22分。
14.某市小科学家协会的一位同学设计了一台玩具车，其内部结构的简化电路图如图所示。电源电动势为E，内阻r=1Ω，直流电动机M的线圈电阻R0=1Ω，与R=1Ω的保护电阻串联后接入电路中，电动机正常工作时，通过电动机的电流强度I=1A，电压表示数U=11V。求：
(1)电源的电动势E；
(2)电动机输出的机械功率。
15.如图所示，光滑绝缘细杆沿竖直方向固定，其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球，中心开孔套在杆上，孔径比杆的直径略大，小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放，小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
(1)小球在B点释放时的加速度大小a；
(2)以A为零电势，B点的电势大小。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.C
5.B
6.C
7.D
8.BD
9.AD
10.BC
11.C;G 0.730 丙 ρILU
12.9.5，5.9； 3.4
13.解：(1)粒子在金属板A、B间加速，根据动能定理可得：
qU0=12mv02
解得：v0= 2qU0m
(2)粒子在C、D间运动时，0～t0时间内，粒子沿电场方向做匀加速直线运动，根据运动学公式可得：
y1=12at02
a=qU1md
解得：y1=qU1t022md
t0～2t0时间内，粒子沿电场方向做匀减速直线运动，加速度大小不变方向相反，由运动对称性可知，粒子匀减速到速度零，则有：
y2=y1
2t0～3t0时间内，粒子重复0～t0时间内的运动，则有：
y3=y1
则在3t0内沿电场方向的位移为：
y=y1+y2+y3
解得：y=3qU1t022md
(3)粒子在C、D板间运动的时间为：
t=lv0
根据粒子在电场方向上的运动具有对称性和重复性，以平行于两板的速度飞出需满足：
t=2nt0(n=1,2,3……)
根据(2)的结论，可知0～t0时间内粒子的偏移量为：y1=qU1t022md
则粒子飞出电场需满足：
2ny1≤d2
解得：U1≤4nd2U0l2(n=1,2,3…)
答：(1)带电粒子进入C、D间时的速度大小为 2qU0m；
(2)在3t0内沿电场方向的位移为3qU1t022md；
(3)电压U1的取值范围为U1≤4nd2U0l2(n=1,2,3…)。
14.(1)电源的电动势E为12V (2)电动机输出的机械功率为9W
15.(1)小球在B点释放时的加速度大小a是34g (2)以A为零电势，B点的电势大小是m(v2−2gh)2q