2025-2026学年山西大学附中高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年山西大学附中高二（上）期中物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于电路，下列说法正确的是( )
A. 电路接通后，电子由电源出发，以接近光速的速度运动
B. 电路中的电子总是从电势高的地方向电势低的地方定向移动
C. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
D. 电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向
2.某一电容器标注的是“400V，22pF”，则下列说法中正确的是( )
A. 该电容器的电容为22×10−6F B. 该电容器的额定电压是400V
C. 该电容器在额定电压下所带电荷量为1.76×10−8C D. 电容器电压为200V时，电容为11μF
3.如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点(不计重力)下列说法正确的是( )
A. M带正电荷，N带负电荷
B. M在b点的动能大于它在a点的动能
C. N在d点的电势能小于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
4.一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时，鸟两爪之间的电压为5×10−3V。已知鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是1.36×10−4m2，鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻，则( )
A. 鸟两爪间导线的电阻为5×103ΩB. 鸟两爪间导线的电阻为5×10−3Ω
C. 铜质裸导线的电阻率为1.7×10−6Ω⋅mD. 铜质裸导线的电阻率为1.7×10−8Ω⋅m
5.有一种测定压力变化的传感器，其结构原理如图所示。A为固定电极板，B为可动电极板，可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定，当待测压力施加在可动电极板上时，使可动电极板发生形变，从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连，电源两端的电压恒定，已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况，下列说法中错误的是( )
A. 当待测压力减小时，电流计的指针向正向偏转
B. 当待测压力增大时，电流计的指针向正向偏转
C. 当待测压力不变时，电流计的示数为零
D. 当待测压力为零时，电流计的示数为零
6.如图，平行板电容器的两极板均水平放置，质子(11H)、氘核(12H)和α粒子(24He)都沿两极板间中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO′垂直且紧靠极板右侧边缘的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。不计粒子重力，则( )
A. 若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点
B. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将出现3个亮点
C. 若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将出现2个亮点
D. 若它们射入电场时的质量与速度的乘积相等，在荧光屏上将出现1个亮点
7.如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上、下极板开有一小孔，四个质量与带电荷量均相同的带电小球，其间用长为d4的绝缘轻轩相连，处于竖直状态。现使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落；当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零。重力加速度为g，以下说法正确的是( )
A. 从开始至上端第二个小球进入平行板电容器前，小球的速度先增后减
B. 当最上端的小球进入平行板电容器前，小球的加速度一直减小
C. 一个小球所受重力与其在电场中受到的电场力之比为20：13
D. 从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度为 11gd26
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中( )
A. 灯泡4的电阻为10ΩB. 通过灯泡3的电流为0.2A
C. 灯泡1两端电压为2VD. 定值电阻的阻值为40Ω
9.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是( )
A. 缩小a、b间的距离
B. 加大a、b间的距离
C. 取出a、b两极板间的电介质
D. 换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
10.如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场，两极板间可认为是匀强电场，当t=0时，一带电粒子(仅受电场力作用)从左侧极板附近开始运动，其速度随时间变化关系如图乙所示。带电粒子经过3T时间恰好到达右侧极板，(带电粒子的质量m、电量q、速度最大值vm、时间T为已知量)则下列说法正确的是( )
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A. 两板间所加交变电场的周期为3T，所加电压U=3mvm2q
B. 两板间距离d=32vmT
C. 两极板间电场强度大小为E=mvmqT
D. 若其他条件不变，该带电粒子从t=T4开始进入电场，可能无法到达右侧极板
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某科技小组设计了图甲所示的电路来观察电容器的放电现象，电流传感器可采集电流信息，绘制I−t图像。实验步骤：先将单刀双掷开关接2，给电容器充满电，然后单刀双掷开关接1，电容器开始放电，请回答下列问题：
(1)电容器充电完成后，电容器的上极板带______(选填“正”或“负”)电。
(2)图乙为电流传感器绘制的放电过程中的I−t图像，图像中曲线和坐标轴所围区域面积约有40个小格，则电容器释放的电荷量Q约为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)向下移动滑动变阻器R的滑片，重复实验步骤，放电过程中的I−t图像中曲线和坐标轴所围区域面积______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.某科技小组在参与学校“材料创新工坊“项目时，需要对一批新型合金材料进行电学性能评估。其中一种待测材料为细金属丝，小组同学需通过实验测量其电阻率，以判断其是否符合特定电子元件的应用要求：
(1)如图1所示，用20分度游标卡尺测得金属丝的长度L= ______mm。
(2)该小组先组装完成一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100μA，内阻900Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99999.9Ω)；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。
①在图2的虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中∗为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱；
②电阻箱的阻值应取R1= ______Ω，R2= ______Ω。(保留到个位)
(3)该小组利用改装后的多用表的电压挡，进行金属丝的电阻Rx(阻值约为5Ω)的测量，实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
改装后的电压表V；
电流表A1(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)；
电流表A2(量程0～3A，内阻约0.01Ω)；
滑动变阻器R(0～20Ω)；
电源E(电动势为3.0V，内阻不计)。
①为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选______。
②根据所选用的实验器材，应选用图3的哪个电路图进行实验？______。
③从设计原理看，金属丝的电阻的测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某电场区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q=+4×10−6C的点电荷，在A点所受电场力大小为FA=8×10−4N。若将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W1=+2×10−4J，若将该点电荷从A点移至无穷远处，电场力做了W2=−5×10−4J的功，取无穷远处为零电势位置，求：
(1)A点电场强度大小EA；
(2)A、B两点间的电势差UAB；
(3)B点的电势φB。
14.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电，B的电荷量为q(q>0)。A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为t2。重力加速度为g，求：
(1)电场强度的大小；(2)B运动到P点时的动能。
15.如图甲所示，在整个第三象限内，有平行于y轴向上的匀强电场，电场强度为E1但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子(不计重力)可从y轴负半轴的某位置平行于x轴负方向以速度v0射入第三象限，离子刚进入第二象限的时候在y轴正半轴距离坐标原点O为d的地方放一个负点电荷，电量Q未知，同时撤去E1，离子随即做匀速圆周运动，随后当离子经过y轴时，立即撤去Q，在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场E2，取平行于y轴正方向为E2的正方向，其周期T=3d4v0，E2与时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。

(1)求第三象限电场强度E1的大小；
(2)若正离子在y轴负半轴距坐标原点32d处沿x轴负方向以速度v0射入第三象限，为使离子在第二象限做匀速圆周运动，求固定的负点电荷的电量Q；
(3)以第(2)问为前提条件，求离子从y轴正半轴到x轴的时间(结果用d和v0表示)
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.D
5.A
6.C
7.D
8.AD
9.BC
10.BD
11.负 3.2×10−3 不变
；
①

②100，2910；
①A1；
②A；
③偏小
13.(1)根据电场强度的定义式EA=FAq=8×10−44×10−6N/C=200N/C
(2)根据电场力做功公式W1=qUAB
代入数据解得UAB=50V
(3)根据电场力做功公式W2=q(φA−0)
代入数据解得φA=−125V
又UAB=φA−φB
代入数据解得φB=−175V
14.解：(1)设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有
mg+qE=ma
12a(t2)2=12gt2
解得E=3mgq
(2)设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有
Ek−12mv12=mgh+qEh
且有
v1t2=v0t
h=12gt2
联立各式得
Ek=2m(v02+g2t2)
答：(1)电场强度的大小为3mgq；
(2)B运动到P点时的动能为Ek=2m(v02+g2t2)。
15.解：(1)粒子在第三象限内做类平抛运动，其运动轨迹如下图所示：

设离开第三象限时距坐标原点距离为x，则由运动学公式可得：在x轴方向有：x=v0t
在y轴方向有：E1qt=mvy，tanθ=vyv0，tanθ=xd
联立解得：E1=mv02qd；
(2)由题可知tanθ=xd=3d2d=32，粒子沿着y轴正方向的速度vy=v0tanθ=32v0，则粒子的合速度v= v02+vy2= 132v0，粒子的轨道半径R= (3d2)2+d2= 132d，由库仑力提供向心力可得：kQqR2=mv2R，解得：Q=13 13mv02d8kq；
(3)粒子到达y轴正半轴时，到x轴的距离为：y=R+d= 13+22d，进入电场后竖直方向的加速度大小为：a=2E1qm=2v02d，画出v−t图像如图所示：
由v−t图像可知，第一个周期向上运动的距离为：y1=12at2=12⋅2v02d⋅(d4v0)2=d16
每个周期比前一个周期向下多移动的距离为：Δy=v02T=38d
设经过n个周期，则向下移动的距离为：y=n(−y1)+n(n−1)2⋅Δy= 13+22d
联立解得：4≤n