2025-2026学年山西省天一大联考高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年山西省天一大联考高二（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.下列关于公式的描述正确的是( )
A. 根据E=Ud，电场强度与两点间的电势差成正比，与两点间的距离成反比
B. 根据φ=Epq，电场中某点的电势与点电荷的电势能成正比，与电荷量成反比
C. 根据I=UR，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D. 根据E=Wq，电动势跟非静电力所做的功成正比，与移动的电荷量成反比
2.下列选项中的操作，能产生感应电流的是( )
A. 图1中，条形磁铁向下靠近不闭合金属线圈的过程
B. 图2中，磁铁静止不动，撑开的弹性金属线圈放手后收缩的过程
C. 图3中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，磁铁靠近线圈的过程
D. 图4中，条形磁铁的中轴线和闭合金属线圈直径重合，线圈绕中轴线转动的过程
3.下列说法正确的是( )
A. 电场线和磁感线都是客观存在的，都能通过实验显示出来
B. 电场中某点的电场强度方向即为正点电荷在该点所受电场力的方向
C. 磁场中某点的磁感应强度方向即为小磁针在该点静止时S极所指的方向
D. 同一通电导线，所处位置的磁感应强度越大，受到的磁场力一定越大
4.某球形导体处在匀强电场中，静电平衡时的示意图如图所示。A是导体外的点，B、D是导体表面的点，C是导体内部的点，规定C点的电势为0，则下列说法正确的是( )
A. A点的电势大于0B. B点的电势大于0
C. C点的电场强度大于0D. D点的电势小于0
5.石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示，用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中，已知P、Q的横截面积之比为4:1，当电路中通入恒定电流时，下列说法正确的是( )
A. 流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4:1
B. 流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:4
C. 相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为1:4
D. 相同时间内，流过P、Q横截面的电荷量之比为4:1
6.如图所示，电场中有一等边三角形abc。将电荷量q1=1.6×10−6C的点电荷从a点移到无穷远处，静电力做的功为−1.92×10−5J;将电荷量q2=−3.2×10−6C的点电荷从无穷远处移到b点，电势能减少1.92×10−5J;将电荷量q3=6.4×10−6C的点电荷从b点移到c点，克服静电力做的功为1.92×10−5J。规定无穷远处电势为0，下列判断正确的是( )
A. a点的电势为−12VB. b点的电势为−6V
C. c点的电势为−9VD. Ubc=3V
7.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，a、b是电容器的两金属极板，S1、S2均闭合时，一带电液滴恰好静止在电容器中的P点。下列判断正确的是( )
A. S1、S2均闭合时，仅增大R1，液滴将向下运动
B. S1、S2均闭合时，仅增大R2，液滴将向下运动
C. S1、S2均断开时，仅将a板上移，P点电势降低
D. S1、S2均断开时，仅将a板左移，P点电势降低
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.物理老师设计的简易静电除尘装置如图所示。矿泉水瓶的瓶底去掉，侧壁均贴有铝片，铜丝穿过瓶塞插入瓶内，使高压电源的负极连接铜丝，正极连接铝片。将点燃的艾柱放入矿泉水瓶底部，闭合开关S，可看到烟尘颗粒被吸附到铝片上。不计烟尘颗粒的重力，下列判断正确的是( )
A. 矿泉水瓶内的空气分子被电离为电子和正离子，使烟尘颗粒带负电
B. 矿泉水瓶内的空气分子被电离为电子和正离子，使烟尘颗粒带正电
C. 在吸附过程中，某烟尘颗粒越靠近铝片，速度越大
D. 在吸附过程中，某烟尘颗粒越靠近铝片，电势能越大
9.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，电表均为理想电表。电压表V1、V2的示数用U1、U2表示，电流表A1、A2的示数用I1、I2表示，则当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A. I1减小，I2增大B. U1、U2均增大C. ΔU1ΔI1增大D. ΔU2ΔI1不变
10.某静电场中x轴上的电场强度与坐标的关系图像如图所示，图像各部分斜率的绝对值均相等。一带电量为+q的带电粒子在坐标原点O获得沿x轴正方向的初速度，仅在电场力的作用下沿x轴依次经过A、B、C三点，A、B、C三点的坐标分别为x0、2x0、6x0，规定坐标原点的电势为0，x轴正方向为电场强度的正方向，根据图中所给的坐标信息，分析下列说法正确的是( )
A. O、A两点间的电势差为E0x02
B. B点的电势为E0x0
C. 粒子从O到C，在C点的电势能最大
D. 粒子从O到C，电场力做的功为−3E0qx0
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.小明同学用多用电表测图1所示电路中的电阻Rx。
(1)测量前应将开关S_______(选填“闭合”或“断开”)，再将多用电表的两表笔接在a、b之间。
(2)规范操作，先选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏角过小，因此需要选择_______(选填“×10”或“×1k”)倍率的欧姆挡，更换挡位后_______(选填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。
(3)测量时多用电表的示数如图2所示，则测量结果为_______Ω。
12.物理实验小组设计了图1所示的电路图来测量一组干电池的电动势和内阻。
(1)根据电路图，完成图2中的实物连线_______。
(2)正确连接好电路，通过调节滑动变阻器，记录多组对应的电流表示数I和电压表示数U，描点并作出U−I图像如图3所示。根据图线求得电池组的电动势E=_______，内阻r=_______Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)只考虑系统误差，与真实值相比，(2)中电动势测量结果_______，内阻测量结果_______。(均选填“偏大”“偏小”或“无误差”)
(4)该实验小组又设计了图4所示电路图，若使用图4电路图正确完成实验，只考虑系统误差，与真实值相比，电动势测量结果________，内阻测量结果________。(均选填“偏大”“偏小”或“无误差”)
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，在光滑绝缘的水平面上相距l=0.6m的M、N两点分别固定着点电荷甲和乙，O点为MN连线的中点。已知甲带正电，电荷量q1=4×10−12C，乙带负电，电荷量大小为q2=8×10−12C，静电力常量k=9×109N⋅m2⋅C−2。
(1)求甲、乙两点电荷之间的库仑力大小F；
(2)求O点电场强度的大小和方向。
14.如图所示的电路中，定值电阻R1=2Ω，R2=R3=R4=6Ω，电容器的电容C=2μF，电流表为理想电表。开始时开关S断开，电流表的示数I1=0.8A；将开关S闭合，电路稳定后电流表的示数I2=1.0A。求：
(1)电源的电动势E和内阻r；
(2)开关S闭合时电源的输出功率；
(3)开关S从断开到闭合，电容器的电荷量变化量的绝对值Δq。
15.如图1所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子的初速度可视为零，经直线加速器加速后，沿两水平金属极板M、N间的中心线OP射入极板间的偏转电场(电场方向垂直于水平金属板)。已知M、N两板长为l，两板间的电场强度EMN随时间t的变化图像如图2所示。所有电子均能从偏转电场射出，且电子在两板间的运动时间为2t0。电子的质量为m、电荷量为−e，不计电子的重力和电子之间的相互作用。求：
(1)直线加速器两端的电压U0；
(2)t=0时刻射入两极板间的电子，离开偏转电场时的速度大小v和竖直偏移量y；
(3)M、N两水平金属极板间的最小距离d。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.A
5.B
6.A
7.D
8.AC
9.BD
10.ACD
11.(1)断开
(2) ×1k 需要
(3)13000

12.(1)
(2) 3.0 2.8
(3) 偏小 偏小
(4) 无误差 偏大

13.解：(1)由库仑定律 F=kq1q2l2
代入数据解得甲、乙两点电荷之间的库仑力大小为 F=8×10−13N
(2)点电荷甲在O点产生的电场强度为 E1=kq1(l2)2=0.4N/C
点电荷乙在O点产生的电场强度为 E2=kq2(l2)2=0.8N/C
甲、乙两点电荷在O点产生的电场强度方向相同，则 O 点电场强度的大小 EO=E1+E2=1.2N/C
方向由M指向N。

14.解：(1)当开关S断开时，由闭合电路欧姆定律得 E=I1(R1+R3+R4+r)
当开关S闭合时，由闭合电路欧姆定律得 E=I2(R1+R2R3R2+R3+R4+r)
代入数据解得 E=12V ， r=1Ω
(2)开关S闭合时电源的输出功率为 P出=EI2−I22r=12×1.0W−1.02×1W=11W
(3)当开关S断开时，电容器的电荷量为 Q1=CU1=CI1(R3+R4)=1.92×10−5C
当开关S闭合时，电容器的电荷量为 Q2=CU2=CI2R4=1.2×10−5C
故开关S从断开到闭合，电容器的电荷量变化量的绝对值为 Δq=Q2−Q1=7.2×10−6C

15.解：(1)电子在金属极板M、N间运动时，水平方向做匀速直线运动，且电子在两板间的运动时间为 2t0 ，则 l=v0×2t0
有 v0=l2t0
由动能定理 eU0=12mv02
联立可得直线加速器两端的电压 U0=ml28et02
(2) t=0 时刻射入两极板间的电子，在 0∼t0 时间内，电子在竖直方向由牛顿第二定律 eE1=ma1
解得 a1=eE1m=lt02
加速运动的位移大小为 y1=12a1t02=l2
则 t=t0 时，竖直方向速度为 vy1=a1t0=lt0
在 t0∼2t0 时间内，电子在竖直方向由牛顿第二定律 eE2=ma2
解得 a2=eE2m=2lt02
竖直方向的位移大小为 y1=vy1t0−12a2t02=0
则 t=2t0 时，竖直方向速度为 vy2=vy1−a2t0=−lt0
电子离开偏转电场时的速度大小 v= v02+vy22= 5l2t0
偏转距离为 y=y1+y2=l2
(3)根据竖直方向的运动规律可知， t=t0 时进入偏转电场的电子，离开电场时在竖直方向上的偏转距离最大，在 t0∼2t0 时间内，竖直方向做加速运动，运动的距离为 y3=12a2t02=l
在 t=2t0 时，竖直方向速度为 vy3=a2t0=2lt0
在 2t0∼3t0 时间内，竖直方向做减速运动，运动距离为 y4=vy3t0−12a1t02=32l
根据 d2=y3+y4
联立可得M、N两水平金属极板间的最小距离为 d=5l