四川省德阳市2025-2026学年高二上学期期中考试 物理试题（含解析）

德阳市高中2024级高二上期期中教学质量监测考试
物 理 试 卷
命题人：德阳市第五中学
说明：
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。
2.本试卷满分100分，75分钟完卷。
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分，在每小题给出的四个选项
中，只有一个选项最符合题目要求。
1．下列说法正确的是
A．只有体积小的带电体才能视为点电荷
B．电场是为了研究电荷间相互作用而人为引入的假想物质
C．在电源内部，电流由电源负极流向电源正极
D．设无穷远处电势为零，电场中场强为零的地方电势也一定为零
2．两等量同种点电荷形成的电场如图所示，在两电荷连线上有与中心点等距的a、b两点，下列说法正确的是
A．a、b两点电势相同
B．a、b两点电场强度相同
C．沿着连线由a到b，场强先增大后减小
D．沿着连线由a到b，电势先增大后减小
3．如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一电子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。电子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是
A．场源电荷带负电 B．a点的电场强度小于b点
C．电子由a到b电场力做负功 D．该电子在a、b两点的电势能a处较大
4．有一家用电熨斗，其内部电路结构如图所示，改变内部连线方式可以使电熨斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，电源电压恒为U，对于不同的连接方式，下列说法正确的是
A．连接1、3时，电熨斗的发热功率为
B．连接2、4时，电熨斗的发热功率为
C．连接1、4时，电熨斗的发热功率为
D．连接2、3时，电熨斗的发热功率为
5．如图所示，在竖直向下的匀强电场中，长度为L的细线栓一电荷量为－q、质量为m的小球，小球绕O点在竖直平面内做速率为v的匀速圆周运动，重力加速度为g，则
A．匀强电场的场强大小为E =
B．小球运动的加速度大小为a =
C．小球从最高点运动到最低点的过程中，电场力做功为2mgL
D．当小球运动到最低点时，绳的拉力大小为T= mg + m
6．图甲为某脂肪测量仪，其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例（人体含水量约为70%，水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子，而脂肪几乎不导电），其模拟电路如图乙所示，电流表、电压表均可视为理想电表。测量时，闭合开关，测试者甲左、右手分别握住A、B，电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型极相似但脂肪含量更高的乙进行测量，电流表和电压表示数改变，改变量的大小分别用表示，则
A．电流表示数I变大 B．电压表的示数变小
C．变大 D．变大
7．若规定无限远处的电势为0，则距离点电荷Q为r的位置的电势可用公式表示：，其中k为静电力常量，以正电荷Q为坐标原点，以某一根电场线为坐标轴x，则x轴上各点的电场强度E与x -2的图像如图所示。下列说法正确的是
A．距离点电荷1m处的各点的电场强度相同
B．距离点电荷1m处的电势为φ1=90V
C．电子从x1=1m点移动到x2=2m点的过程中电势能减少45eV
D．x1=1m与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛，其工作原理简化为如图所示，M和N为电容器两极板，充电后与电源断开。M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动，电压传感器与静电计等效，可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时，下列说法正确的是
A．电压传感器的示数变大 B．电压传感器的示数变小
C．电容器两极板间的电场强度不变 D．电容器两极板间的电场强度变小
9．某一电流计G的满偏电流为Ig、内阻为Rg，与一电阻箱R并联后构成一电流表A，接在电路中的M、N两点。下列说法正确的是
A．若增大电阻箱的电阻R，电流表A的量程减小
B．若增大电阻箱的电阻R，电流表A的量程增大
C．若改装后的电流表A量程偏小，可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
D．若改装后的电流表A量程偏大，可以适当将电阻箱R调大一些加以修正
10．如图甲所示，在绝缘光滑斜面上方的MM'和PP'范围内有沿斜面向上的电场，电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示，一质量为m、带电荷量为q（q>0）的可视为点电荷的小物块从斜面上的A点以初速度v0沿斜面向上运动，到达B点时速度恰好为零。已知斜面倾角为θ， A、B两点间的距离为l，重力加速度为g，则以下判断正确的是
A．小物块在运动过程中所受到的电场力一直大于mgsin θ
B．小物块在运动过程中的中间时刻速度小于
C．A、B两点间的电势差为
D．此过程中小物块机械能增加量小于mglsin θ
三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）某同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器。
（1）开关拨向1，电容器C开始充电。充电过程，流过电流传感器的电流方向 （选填“自左向右”或“自右向左”）。
（2）充电过程中电压传感器的示数U随时间t变化的图像大致为________。
A． B． C． D．
（3）电容器充满电后，将开关拨向2，电容器开始放电。与电流传感器连接的计算机描绘出电路中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，已知放电前电容器两极板间的电压为10V，则电容器的电容为 F（结果保留两位有效数字）。
12．（10分）在测定某金属的电阻率实验中，某学生进行了如下操作：
（1）利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图甲所示，则d = mm；
（2）测量金属丝电阻Rx的电路图如图乙所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示。
U（V） I（A）
接线端P接a 2.52 0.20
接线端P接b 3.00 0.20
该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是
A.电压表内阻远大于金属丝电阻 B.电压表内阻远小于金属丝电阻
C.电流表内阻远小于金属丝电阻
比较合理且较准确的金属丝电阻 Ω（保留三位有效数字），从系统误差角度分析，Rx的测量值与其真实值比较 （填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）另一同学找来一恒压电源，按图丙的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如下表所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为 。
U（V） I（A）
接线端P接a 2.56 0.22
接线端P接b 3.00 0.20
13．（10分）如图所示，质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球（可视为质点）恰能静止在光滑的斜面上，金属板所带电荷量为+Q，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。已知斜面倾角为α，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
(1)小球的电性和小球所受静电力的大小；
(2)金属板在小球处产生的电场强度。
14．（12分）如图所示，CD左侧存在场强大小为E =、方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的光滑绝缘小球，从倾角α=53°的固定直角三角形斜面ABC的顶端A点由静止开始下滑，AC=L。小球运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D点。随后由于轻微扰动小球从D离开圆管，后落回到斜面P点（未明确画出），重力加速度为g(sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：
（1）小球在C点的速度大小；
（2）圆管半径r；
（3）小球从D到P点的时间。
15．（16分）我国预计于2025年12月建成高能同步辐射光源(HEPS)，它最重要的器件是电场直线加速器，如图甲所示，由多个金属圆筒（分别标有奇偶序号）依次排列，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。利用圆筒间隙之间的电场（可视为匀强电场）加速带电粒子。时，序号为0的圆板中央有一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。为了尽可能保证电子运动到圆筒间隙中都能被加速，要求电子在每个圆筒内的匀速运动时间均为（圆筒内部场强为0），因此圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电电压为U0、周期为。忽略电子的重力。
(1)若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间，求：
a.电子进入圆筒1的速度大小v1；
b.长度为L、间距为 的两个极板P、Q正对放置，如图丙所示。被加速的电子离开第4个圆筒后立即被导出（电子速率不变），从P、Q板正中央水平射入偏转电场。若电子恰能从极板边缘飞出，求P、Q两板间所加电压的大小。
（2）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙为d（包含圆板和圆筒1），则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变的情况下，则电子第一次达到最大速度是从第几个圆筒射出？
德阳市高中2024级高二上期期中教学质量监测考试
物理参考答案和评分标准
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分，在每小题给出的四个选项
中，只有一个选项最符合题目要求。
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C A C D B C B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
题号 8 9 10
答案 AC AD BD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（1）自右向左 （2）B （3）5.6×10-4F或5.7×10-4F或5.5×10-4F（每空2分）
12.（1）1.705/1.706/1.707 （2）A 12.6 小于 （3）13 （每空2分）
13.（1）正电，（5分） （2） ，方向水平向右 （5分）
【详解】
（1）小球带正电……………………………………………………………………………………（2分）
由平衡条件可知……………………………………………………………………（3分）
（2）金属板在小球处产生的电场强度：………………………………………………………（2分）
解得：E……………………………………………………………………………………（2分）
方向水平向右………………………………………………………………………….…………………（1分）
14.（1）vC = （4分） （2） L （4分） (3) （4分）
【详解】
（1）AC过程，由动能定理：mgLsin53 - qELcos53 = ……………….….………………（2分）
解得：vC =………………………………………………...........................………………………（2分）
（2）小球恰好经过D点，则小球在D点的速度为0
CD过程，由动能定理： = mg·2r....................……………….….………………（2分）
解得：r = L………………………………………………...........................………………………（2分）
（3）小球离开D点初速度可认为是零，由于电场力大小也为mg，故小球沿与水平方向成45 角，斜向左下作匀加速直线运动.
水平位移与竖直位移相等：x=y…………………...........................………………………（1分）
竖直方向：y…………………..............................................………………………（1分）
根据几何关系可得：y + x tan53 = 2 r…...........................…….......…………………（1分）
解得：t =……….....…………………...............................................…………………（1分）
15.（1）a. （3分）； b. 2U0 （7分） （3）见解析 （6分）
【详解】
（1）a. 0到1的缝隙中加速，由动能定理：eU0= mv12…...........................…….…（2分）
解得：…...........................…….…...................……...................……..（1分）
b.电子离开第4个圆筒，由动能定理：4eU0= mv42…..................................…….…（1分）
电子在P、Q间做类平抛运动，若恰好从电容器极板右边缘飞出，此时极板之间电压达到最大值，则有
L= v4t， , a = , E= ....……..................................…（各1分，4分）
解得U=2U0...........................…….…...................……...................……..（2分）
（2）根据匀变速直线运动规律电子在间隙一直做匀加速运动，因粒子在圆筒缝隙间运动需要时间，当总时间大于时粒子在间隙之间先加速后减速，则粒子速度达到最大，即
=nd.....................…….…................…….…................…….…................…….…（3分）
又有： .....................…….…................…….…................…….…................…….…（1分）
解得：.....................…….….............…….…................…….…................…….…（1分）
由于n要为整数，所以若 为整数，则 ；若 为小数，则n为 的整数部分值.................................................................................................................…….（1分）
试卷第1页，共3页