湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高二年级上学期期中考试物理押题试卷【考试范围：人教版（2019）9--12章】（含解析）

湖南省长沙市集团联考2025-2026学年高二年级上学期期中考试
物理押题试卷【考试范围：人教版（2019）第三册9--12章】
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号．写在本试卷上无效．
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
4．测试范围：人教版2019必修第三册第九章、第十章、第十一章、第十一章
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第一部分（选择题 共44分）
单选题（本大题共6小题， 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，共24分）
1．[4分]边长为的正六边形，每个顶点上均固定一个电荷量为的点电荷，各电荷电性如图所示，规定无穷远处电势为零，静电力常量为，关于正六边形的中心点的场强及电势，下列说法正确的是（　　）
A．点的场强大小为
B．点的场强大小为
C．点的电势小于零
D．点的电势等于零
2．[4分]如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于电源内阻的阻值，各电表均为理想电表.闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向上滑动，电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，电流表A示数变化量的绝对值为，则（ ）
A．、、、A的示数均变小
B．
C．和均不变，且
D．电源的输出功率先增大后减小
3．[4分]某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示.将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图（b）所示的电路.闭合开关后，若降低溶液浓度，则（ ）
图（a） 图（b）
A．电容器的电容减小
B．电容器所带的电荷量增大
C．电容器两极板之间的电势差增大
D．溶液浓度降低过程中电流方向为
4．[4分]图1的平行金属板M、N间加有图2所示的交变电压，是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场。时，比荷为k的带电粒子甲从O点沿方向、以的速率进入板间，时飞离电场，期间恰好不与极板相碰。若在时刻，带电粒子乙以的速率沿从O点进入板间，已知乙粒子在运动过程中也恰好不与极板碰撞，不计粒子受到的重力，则下列说法中正确的是（　　）
A．时刻，乙粒子离开电场
B．乙粒子的比荷为
C．甲粒子离开电场时的速度大小为
D．甲、乙两粒子通过电场偏转的位移大小之比为
5．[4分]如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距均为d，板间存在随时间周期性变化的匀强电场（如图乙），电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线且垂直于电场方向源源不断地射入电场，z粒子射入电场时的初速度大小均为v0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。不计粒子间的相互作用，则（　　）
A．t＝0之后射入电场的粒子可能会打到极板上
B．时刻进入电场的粒子最终一定垂直电场方向射出电场
C．时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为
D．若粒子的入射速度变为2v0，则无论哪个时刻进入电场的粒子，其从电场射出时的侧向位移都为零
6．[4分]采用如图所示的电路对超级电容器充电，充电过程分为两个阶段：第一阶段是恒流充电（即充电器输出的电流不变），第二阶段是恒压充电（即充电器输出的电压不变），直至完成充电．若电阻阻值恒定，充电器功率为，电容器两端电压为，电阻两端电压为，电容器电荷量为，充电时间为，下列图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得部分分，有选错的得0分．）
7．[5分]示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法正确的是（　　）
A．如果在XX′之间加图的电压，在YY′之间加图的电压，在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线
B．如果在XX′之间加图的电压，在YY′之间加图的电压，在荧光屏上看到的亮线是余弦曲线
C．如果在XX′之间不加电压，在YY′加图电压，在荧光屏的Y轴上会看到一个亮斑
D．如果在XX′之间和YY′之间都加图的电压，在荧光屏的坐标原点上会看到一个亮斑
8．[5分]在如图甲所示的电路中，闭合开关，图乙中三条图线分别表示了三个电压表的示数与电流表的示数在滑片向上滑动的过程中变化的情况，电源电动势为，内阻为，电表都是理想电表，则以下说法正确的是（ ）
甲 乙
A．滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数逐渐变大
B．图线表示的是电压表的示数随电流表的示数变化的情况
C．此过程中电压表的示数的变化量和电流表的示数变化量比值的绝对值为的阻值
D．此过程中电压表的示数的变化量，电压表的示数的变化量，电压表的示数的变化量和电流表的示数变化量满足关系式
9．[5分]如图所示，平行金属板间有一个带电油滴悬浮在点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带负电，将向下运动
B．电压表示数变大
C．电源的效率变低
D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则
10．[5分]如图所示，、、、四个质量均为的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分.小球位于点正上方处，且在外力作用下恰好处于静止状态.已知、、三小球的电荷量大小均为，小球的电荷量大小为，，重力加速度为，静电力常量为.则（ ）
A. 小球一定带正电
B. 小球的加速度大小为
C. 小球的周期为
D. 外力竖直向上，大小等于
第二部分（非选择题 共56分）
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．[8分]在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱R(0~9999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0~300 μA,零刻度在中间位置)、电容器C(2200 μF、16 V)、单刀双掷开关S组装成如图1所示的实验电路。
(1)把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;然后把开关S接2,微安表指针偏转情况是　　　　;
A．迅速向右偏转后示数逐渐减小
B．向右偏转示数逐渐增大
C．迅速向左偏转后示数逐渐减小
D．向左偏转示数逐渐增大
(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA时保持不变;电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图2所示位置时保持不变,则电压表示数为　　　 V,电压表的阻值为　　　　 kΩ(计算结果保留两位有效数字)。
图1　　图2
12．[10分]某同学用图(a)所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有:电源、电压传感器、电解电容器C(4．7 μF,10 V),定值电阻R(阻值2．0 kΩ)、开关S、导线若干。
(1)电解电容器有正、负电极的区别。根据图(a),将图(b)中的实物连线补充完整;
图(a)　图(b)
(2)设置电源,让电源输出图(c)所示的矩形波,该矩形波的频率为　　　　Hz;
图(c)
图(d)
(3)闭合开关S,一段时间后,通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期性变化,结果如图(d)所示,A、B为实验图线上的两个点。在B点时,电容器处于　　　　(填“充电”或“放电”)状态;在　　　　(填“A”或“B”)点时,通过电阻R的电流更大;
(4)保持矩形波的峰值电压不变,调节其频率,测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况,并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f关系图像,如图(e)所示。当f=45 Hz时电容器所带电荷量的最大值Qm=　　　　C(结果保留两位有效数字);
图(e)
(5)根据实验结果可知,电容器在充放电过程中,其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变,而后随着频率的增大逐渐减小。
13．[10分]（25分）如图1所示，在平面直角坐标系第三象限存在竖直向上的匀强电场，场强大小为；第二象限存在水平向右的匀强电场，场强大小也为；第一象限存在水平向左的匀强电场，场强大小为.一质量为、电荷量为的正离子从点由静止释放，点位置坐标为，不计该离子的重力.
图1
（1） 求离子第一次通过轴时的速度大小；
（2） 求离子第二次通过轴时的位置坐标；
（3） 若从离子第一次进入第一象限后开始计时，第一象限中的电场按图2规律变化图中，忽略电场变化引起的电磁感应现象，求离子第四次通过轴时的位置坐标.
图2
14．[10分]如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，现将一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开半圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场，已知P点在A点的正上方，整个运动过程小球的电荷量保持不变，A、B间的距离为2R，重力加速度为g。求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；
(2)轨道对小球支持力的最大值；
(3)小球在水平轨道上的落点到A点的距离。
15．[18分]如图所示，质量M=3.0kg、长L=6.0m的绝缘木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1.0kg、带电荷量（的物块放在木板的中点，木板和物块间的动摩擦因数所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104V/m的匀强电场。t=0时，对木板施加一平行于斜面向上的恒定拉力F=24N，同时给物块沿斜面向上v0=8m/s的初速度。已知斜面足够长，物块视为质点，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，木板的速度大小v2；
（2）当物块从开始运动到速度减为零时，经历的时间t；
（3）在从t=0到物块从木板的下端滑离的过程中，拉力F做的功W。

参考答案
1．【答案】A
2．【答案】C
3．【答案】B
4．【答案】BD
5．【答案】B
6．【答案】B
7．【答案】AC
8．【答案】ABD
9．【答案】AC
10．【答案】BD 11．【答案】(1)C(1分)　(2)0.50(1分)　3.1(1分)
【详解】(1)开关接1时,电容器充电,电流自右向左流过微安表,微安表指针向右偏转后示数逐渐减小到零,电容器下极板带正电,开关接2时,电容器放电,电流自左向右流过微安表,微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小,C正确。
(2)一节干电池的电动势为1.5 V,故电压表选用量程为0~3 V,由题图2知电压表的示数为U=0.50 V;当微安表示数稳定时,电容器相当于断路,此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路,由欧姆定律得电压表的阻值为RV===3.1 kΩ。
12．【答案】(1)见解析(2分)　(2)40(1分)
(3)充电(1分)　B(1分)　(4)1.8×10-5(1分)
【命题点】电容器性质+电路动态分析
【详解】(1) 根据题图 (a),补充题图 (b) 中的实物连线如图所示;
(2)由题图(c)可知该矩形波的周期为T=2.5×10-4 s,所以该矩形波的频率为f==40 Hz;
(3)由题图(d) 所示的电压—时间图像可知,在B点时,电容器两端的电压在增大,根据Q=CU可知电容器所带的电荷量增大,所以电容器处于充电状态;
由题图(d) 所示的电压—时间图像可知,在B点时图像的斜率大于在A点时图像的斜率的绝对值,根据I==可知,在B点时通过电阻R的电流更大;
(4)由题图(e)可知, f=45 Hz时电容器两端的电压最大值约为Um=3.75 V,根据Q=CU可知电容器所带电荷量的最大值约为Q=CUm=4.7×10-6×3.75 C=1.8×10-5 C。
13．【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1） 设离子第一次通过轴时的速度大小为,在第三象限的电场中,由动能定理得,解得.
（2） 离子在第二象限做类平抛运动,竖直方向有,水平方向有,联立解得,,故离子第一次通过轴时的位置坐标为.因第一象限电场强度为第二象限的一半,因此离子在第一象限的加速度大小为第二象限的一半,且方向相反,因此离子在第一象限内水平方向需要用时间先匀减速为0,再通过时间反向匀加速回到轴,由此离子在第一象限内运动的时间,竖直方向的速度不受影响,一直是,有,最后有,则离子第二次通过轴时的位置坐标为.
（3） 由第（2）问可知,离子第一次经过轴时的位置坐标为,用时为,此时离子进入第一象限,在水平方向上,离子在的时间内减速为0,~的时间内水平速度为0,在~的时间内在水平方向上向左匀加速,再次回到轴,总时间为,有,此时离子离开第一象限进入第二象限,该时刻为.进入第二象限后,离子在水平方向上经过的时间先匀减速至水平速度为0,再次反向匀加速时间回到轴.因此有,此时离子第三次经过轴,该时刻为.在~时间内,由于此时间内第一象限内不存在电场,离子在水平方向上匀速向右运动.在时间内出现电场,离子匀减速至水平速度为0.在的时间内,第一象限不存在电场,同时离子在水平方向的速度也为0,在水平方向不运动.在~的时间内,离子受到向左的电场力,向左匀加速,和匀减速的水平位移相互抵消.在的时间内,第一象限不存在电场,离子再次在水平方向上做匀速运动,与~时间内的水平位移相互抵消,再次回到轴.此时离子第四次回到轴,此次用时总时间为,因此有,最后有,离子第四次通过轴的位置坐标.
14．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）设小球过C点时的速度大小为，小球从A运动到C的过程中，根据动能定理有，小球离开C点后做平抛运动，小球从C运动到P的过程中，水平方向有，竖直方向有，联立解得。
（2）小球运动到等效最低点D时速度最大，设最大速度为，OD与竖直线OB夹角为，由于，则，小球从A点运动到D点的过程中，根据动能定理有，即，解得最大速率，由于小球在D点时速度最大且静电力与重力的合力恰好背离半径方向，小球在D点时受到半圆轨道的支持力最大，设此支持力大小为F，在D点对小球进行受力分析，并建立如图所示的直角坐标系
则有，即半圆轨道对小球支持力的最大值为。
（3）小球通过P点时水平方向速度大小为，竖直方向速度大小为，进入电场后，水平方向加速度大小为，竖直方向加速度大小为，小球在水平方向做匀减速运动，在竖直方向做匀加速运动，水平方向有，竖直方向有，联立解得。
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设定向上为正方向，物块先向上做减速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，可得，
带入解得，
当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，可得，
解得，
（2）当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，物块和木板速度相同，接下来物块还是继续减速，木板还是做加速运动，但是摩擦力方向反向，设此时物块的加速度为a3，木板的加速度为a4，可得，
解得，
设此后再经历t2的时间物块速度变为0，可得
解得
当物块从开始运动到速度减为零时，经历的时间为
（3）当物块速度为0后，会加速下滑，设此时物块的加速度仍为a3，木板的加速度仍为a4，当物块从开始运动到速度减为零时，物块经历的位移为
木板的位移为
可知此时物块在木板上的距离底端的距离为
随后物块开始向下加速运动，设此时到当物块从木板的下端滑离所用的时间为t3，同时此时木板的速度为
可得
解得
可得木板位移的距离为
可得在从t=0到物块从木板的下端滑离的过程中，拉力F做的功W为
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