【精品解析】广东省深圳市深圳盟校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

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名称 【精品解析】广东省深圳市深圳盟校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-12-25 00:00:00

文档简介

广东省深圳市深圳盟校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
1.(2025高二上·深圳期中)真空中电荷量分别为、的两个点电荷,相距r时,相互作用力为F。下列说法正确的是(  )
A.如果它们的电荷量都不变,当距离变为时,作用力将变为2F
B.如果其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为2F
C.如果它们的电荷量和距离都加倍,作用力将变为
D.如果它们的电荷量都加倍,距离变为,作用力将不变
【答案】B
【知识点】库仑定律;电荷守恒定律
【解析】【解答】A.真空中电荷量分别为、的两个点电荷,相距r时,相互作用力为F,根据库仑定律可得,如果它们的电荷量都不变,当距离变为时,作用力将变为,故A错误;
B.如果其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为,故B正确;
C.如果它们的电荷量和距离都加倍,作用力将变为,故C错误;
D.如果它们的电荷量都加倍,距离变为,作用力将变为,故D错误。
故答案为:B。
【分析】根据库仑定律(),分别代入各选项中电荷量、距离的变化量,计算新的库仑力,对比原力判断正误。
2.(2025高二上·深圳期中)在接通开关的10s内通过一导线横截面的电荷量为5C,则电流是(  )
A.2A B.0.2A C.0.5A D.5A
【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】根据电流的定义式,代入数据解得
故答案为:C。
【分析】利用电流的定义式(电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量)直接计算。
3.(2025高二上·深圳期中)如图所示为某小灯泡的曲线。图像P点与原点的连线与横轴成α角,P点的切线与横轴成β角,下列说法正确的是(  )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡的电阻不随电压变化
C.电压为时,小灯泡的电阻可表示为
D.电压为时,小灯泡的电阻可表示为
【答案】D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】AB.由曲线可知,随着电压增大,图像上点与原点连线的斜率(对应)逐渐变大,说明小灯泡的电阻随电压增大而增大,并非减小或不变,故AB错误;
CD.电压为时,小灯泡的电阻为。由于纵坐标与横坐标的意义、标度不同,不能用表示电阻值,也不能用来计算,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】根据电阻的定义(),结合小灯泡曲线的物理意义(图像上某点与原点连线的斜率对应电阻),分析电阻的变化规律。
4.(2025高二上·深圳期中)如图所示为某静电场中的电场线,一带电粒子从电场中的A点运动到B点,虚线为粒子的运动轨迹,若粒子仅受电场力的作用,下列说法正确的是(  )
A.该粒子带正电 B.粒子的动量变化率增大
C.电场力对粒子做正功 D.粒子的电势能减小
【答案】B
【知识点】动量定理;电势能
【解析】【解答】A.粒子运动轨迹的凹侧指向受力方向,电场线方向向上,而粒子受力方向向下(与电场线方向相反),因此粒子带负电,并非正电,故A错误;
B.由动量定理得粒子的动量变化率,由电场线疏密程度可判断从A到B,电场强度逐渐增大,粒子受到的电场力逐渐增大,动量变化率也逐渐增大,故B正确;
CD.电场力对粒子做负功,电势能增大,故CD错误。
故答案为:B。
【分析】结合电场线的性质(疏密表场强)、曲线运动的受力特点(力指向轨迹凹侧),以及动量定理、电场力做功与电势能的关系,逐一分析选项。
5.(2025高二上·深圳期中)在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表,将的滑片向下滑动,下列说法正确的是(  )
A.电压表读数不变 B.电流表读数变大
C.两端的电压升高 D.流过的电流减小
【答案】D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB.将的滑片向下滑,的接入电阻变大,故外电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律有,可知干路电流减小,即电流表读数变小;根据,可知路端电压变大,即电压表读数变大,故AB错误;
C.由电路图可知,流过的电流为干路电流,根据,可知两端的电压变小,故C错误;
D.根据,因变大,变小,故变大,即两端的电压变大,根据,可知流过的电流变大;根据干路电流,因干路的电流减小,变大,故变小,即流过电流变小,故D正确。
故答案为:D。
【分析】通过滑动变阻器阻值变化分析外电路总电阻,结合闭合电路欧姆定律,逐步推导干路电流、路端电压,再分析各支路的电流、电压变化。
6.(2025高二上·深圳期中)如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。,,电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为10V,b点的电势为14V,d点的电势为2V,下列说法正确的是(  )
A.c点的电势为8V
B.电场强度大小为
C.电场强度大小为
D.电场强度的方向向左下方与bc连线夹角为45°
【答案】B
【知识点】电势;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A.根据匀强电场中平行等距的线段电势差相等,则有,即,解得,故A错误;
BCD.将bd连接起来,两点的电势差为12V,而ba的电势差为4V,故将bd分成三等分,在bd连线上找c点的等势点n,如图所示
则有
过b点作等势线cn的垂线,与ad相交于e点,则有
即e点为ad连线的中点,则有,又由题知
根据几何关系,可得从b点到等势线cn沿电场线方向的距离为
则电场强度大小
根据电场线与等势线垂直,可知该垂线的方向即电场强度的方向,设与连线的夹角为, 根据几何关系有
解得
即电场强度的方向向右上方与bc连线夹角为45°,故B正确,CD错误。
故答案为:B。
【分析】利用匀强电场中 “平行等距线段电势差相等” 的规律确定未知点电势,再结合 “电场强度与电势差的关系” 计算场强。
7.(2025高二上·深圳期中)如图所示的电路中,电源电动势V,内阻Ω,电动机的电阻Ω,定值电阻Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数V。下列说法正确的是(  )
A.通过电动机的电流为3A B.电动机内阻损耗的功率为2W
C.电动机的输出功率为6W D.电源的效率为75%
【答案】C
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.由欧姆定律可知电路中的总电流为,A错误;
B.电动机内阻损耗的功率为,B错误;
C.电源内电压为,由闭合电路欧姆定律可知电动机两端的电压为,故电动机的输出功率为,C正确;
D.电源的效率为,D错误。
故答案为:C。
【分析】先通过定值电阻的电压、电阻求干路电流,再结合闭合电路欧姆定律分析电动机两端电压,最后计算电动机的输出功率、电源效率等物理量。
8.(2025高二上·深圳期中)如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是(  )
A.若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向上运动
B.若将S断开,将油滴固定,再将B板向下平移一小段位移,油滴的电势能变大
C.保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D.保持S闭合,再将B板向左移动一小段位移,电容器带电量不变
【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A.S断开时,Q不变,根据,可知S变小,C变小,U变大,根据,可知E变大,油滴受到的电场力变大,油滴向上运动,故A正确;
B.S断开时,改变d,根据,,解得,可知E不变,根据场强与电势差间的关系
由于B板接地,则,可知将B板向下平移一小段位移,两极板间的距离增大,C点电势升高,油滴带负电,电势能变小,故B错误;
C.保持S闭合,则电容器两极板间电势差U不变,根据可知,若将A板向上平移一小段位移,板间场强减小,结合,可知E减小、不变,则减小,故C正确;
D.将B板向左移动一小段位移,根据可知,正对面积S减小,电容器电容C变小。保持S闭合,则电容器两极板间电势差U不变,又因为,可知,电容器带电量Q减小,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】分 “开关断开(电荷量Q不变)” 和 “开关闭合(电压U不变)” 两种情况,结合电容决定式、电场强度与电势差的关系、电势能公式,分析极板移动时的物理量变化。
9.(2025高二上·深圳期中)水平直线上P、Q两点分别固定一个负点电荷,O点为直线上某一点,M、N两点是O点正上、下方距离O点均为d的两点,一电量为q的正点电荷置于O点时N点处的电场强度恰好为零,静电力常量为k,若将该正点电荷移动到N点,下列说法正确的是(  )
A.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强大小为
B.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强大小为
C.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强方向向下
D.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强方向向上
【答案】A,C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】正点电荷q在N点产生的场强大小为
又N点场强为零,则P、Q两点电荷在N点产生的合场强
方向向上,根据对称性可知,P、Q两点电荷在M点产生的合场强大小为
方向向下,故将该正点电荷移到N点后,M点场强为,方向向下。
故答案为:AC。
【分析】先根据 “O点的正点电荷在N点时,N点场强为零”,确定P、Q处负电荷在N点的合场强;再利用对称性得到P、Q在M点的合场强,最后结合正点电荷在M点的场强,叠加得到M点的总场强。
10.(2025高二上·深圳期中)如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时水平射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,下列说法正确的是(  )
A.子弹A和子弹B的质量相等
B.子弹A和子弹B对木块的冲量大小相等
C.子弹A射入初速度一定比子弹B大
D.入射前,子弹A的动能等于子弹B的动能
【答案】B,C
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】ABD.对木块而言,因为木块始终保持静止,可知两颗子弹对木块的作用力相同,时间相同,即入射过程子弹A受到的阻力等于B受到的阻力,根据动能定理
子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,可知子弹A射入木块时的动能一定比子弹B射入木块时的动能大;对两子弹和木块组成的系统动量守恒,则有
整理可得
由于
则有,故AD错误,B正确;
C.整体总动量守恒,且始终为零,故有,结合上述分析可知,则有,故C正确。
故答案为:BC。
【分析】结合动量守恒(系统总动量始终为零)和动能定理(阻力做功等于动能变化),分析子弹的质量、初速度、动量等物理量的关系。
11.(2025高二上·深圳期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中。
(1)用如图1所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“200μF,10V”,下列说法正确的是(  );
A.若所加电压大于10V,则电容器可能被击穿
B.电容器电压为5V时,电容是200μF
C.电容器电压为5V时,电容是100μF
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流传感器A(内阻不计)、单刀双掷开关S按图2电路图连接,先将单刀双掷开关接1,稳定后将单刀双掷开关接2并开始计时,将电流传感器中的数据输入计算机得到图像如图3所示,若图线与坐标轴围成的面积为S,纵截距为,电阻箱的阻值为R,则该电源的电动势   ;电容器的电容   (用S、、R表示)。
【答案】(1)A;B
(2);
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)A.该电容器正常工作的最大电压为10V,若大于10V,则可能被击穿,故A正确;
BC.电容器的电容与所加的电压无关,都为200μF,故B正确,C错误。
故答案为:AB。
(2)开关接1稳定时,电容器上的电压为
故电源的电动势为
根据
可知图像与时间轴围成的面积S表示Q
根据
解得
故答案为:;
【分析】(1)电容器参数:电容是固有属性,与电压无关;额定电压是安全工作的最大电压,超过可能击穿;
(2)I-t图像的物理意义:面积表示电荷量,结合欧姆定律、电容定义式推导电动势和电容。
(1)A.该电容器正常工作的最大电压为10V,若大于10V,则可能被击穿,故A正确;
BC.电容器的电容与所加的电压无关,都为200μF,故B正确,C错误。
故选AB。
(2)[1]开关接1稳定时,电容器上的电压为
故电源的电动势为
[2]根据
可知图像与时间轴围成的面积S表示Q
根据
解得
12.(2025高二上·深圳期中)实验小组利用现有实验仪器测量一电阻阻值R,测量过程如下:
(1)组员先用多用电表粗测电阻,选用欧姆挡“×10”倍率测量其阻值时,发现指针偏转角太大,为了测量结果比较精确,组员按以下步骤进行了实验:
①应换用   (选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡;
②两表笔短接,进行   (选填“欧姆调零”或“机械调零”);
③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,测量结果是   Ω。
(2)除待测电阻外,实验室还提供了下列器材:
A.电流表(量程为200mA,内阻Ω)
B.电流表(量程为500mA,内阻Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~100Ω)
E.定值电阻Ω
F.定值电阻Ω
G.电源(电动势V,内阻可以忽略)
H.开关S、导线若干
①实验要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,请将设计好的电路图画在虚线框中   (要标出器材的符号)。
②按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数和,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线(为横轴),若图线的斜率为k,则该待测电阻阻值为   (选用、、、和k表示)
【答案】(1)×1;欧姆调零;13.0
(2);
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】(1)指针偏转角度很大,表明被测电阻较小,应更换更小的挡位,从而提高测量精度。
更换挡位后要进行欧姆调零
一个小格表示,读数需再往下估读一位,故阻值读数为13.0Ω
故答案为:×1;欧姆调零;13.0
(2)测量电路如图所示,因要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,故变阻器采用分压接法,变阻器选,并将和串联当做电压表,采用电流表外接,电流电压均可测真实值,故电路图如图
和串联当做电压表,故电阻的表达式为
解得,则有,解得
故答案为:

【分析】(1)多用电表操作:指针偏角大→电阻小→换小倍率;换挡后必做欧姆调零;读数为刻度×倍率。
(2)电路设计:分压式滑动变阻器(小阻值)保证调节范围;用 “电流表+定值电阻” 替代电压表,外接法测小电阻;通过电流关系的斜率推导电阻。
(1)[1] 指针偏转角度很大,表明被测电阻较小,应更换更小的挡位,从而提高测量精度。
[2] 更换挡位后要进行欧姆调零
[3]一个小格表示,读数需再往下估读一位,故阻值读数为13.0Ω
(2)[1] 测量电路如图所示,因要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,故变阻器采用分压接法,变阻器选,并将和串联当做电压表,采用电流表外接,电流电压均可测真实值,故电路图如图
[2]和串联当做电压表,故电阻的表达式为
解得,则有,解得
13.(2025高二上·深圳期中)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们连成闭合回路时,求:
(1)此时硅光电池的内阻和电动势;
(2)此时硅光电池的总功率和效率。
【答案】(1)解:根据闭合电路欧姆定律可得
由图线a可知硅光电池的电动势为
由两图线交点可知,,代入
解得硅光电池的内阻为
(2)解:此时硅光电池的总功率为
此时外电路功率为
则硅光电池的效率为
【知识点】电源电动势及内阻;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】(1)电动势与内阻:利用硅光电池U-I图线的纵轴截距得电动势,结合交点处的电压、电流,用闭合电路欧姆定律求内阻;
(2)功率与效率:总功率为电动势与电流的乘积,外功率为路端电压与电流的乘积,效率为外功率与总功率的比值。
(1)根据闭合电路欧姆定律可得
由图线a可知硅光电池的电动势为
由两图线交点可知,,代入
解得硅光电池的内阻为
(2)此时硅光电池的总功率为
此时外电路功率为
则硅光电池的效率为
14.(2025高二上·深圳期中)如图所示,一半径为R的绝缘光滑圆形轨道竖直固定,轨道最低点B点与一条粗糙水平轨道平滑相连,轨道所在空间存在水平向右、场强大小为的匀强电场。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m,带正电荷量为q的小球,设A、B间的距离为s,已知小球与水平轨道间的动摩擦因数为,C点为圆形轨道上与圆心O等高的点,重力加速度为g,小球可视为质点,,结果可用分数表示。
(1)为使小球能做完整的圆周运动,求s的最小值;
(2)在第(1)的情况下,求小球对圆轨道的最大压力;
(3)若,设B点电势为零,求小球运动速度最大时的电势能。
【答案】(1)解:为了使小球刚好在圆轨道内完成圆周运动,小球到达某点时恰好受重力和电场力,设该点为图中的E点
将重力和电场力合成,等效成一个“重力场”,则合力的大小为
设合力与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
解得
可知等效最高点E在左上方与竖直方向夹角37°处,在等效最高点E,根据牛顿第二定律有
从A至等效最高点E有,根据动能定理有
联立解得
(2)解:由题分析可知图中F点为等效最低点,小球对轨道的压力最大,从等效最低点F到等效最高点E,根据动能定理有
在等效最低点F,根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律,最大压力
(3)解:小球经过等效最低点F时速度最大,且,根据

解得
故小球运动速度最大时的电势能
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)临界条件:将重力与电场力的合力作为“等效重力”,等效最高点的合力提供向心力,结合动能定理求s的最小值;
(2)最大压力:等效最低点是合力的反方向位置,用动能定理求速度,再由牛顿第二定律求支持力;
(3)速度最大:合力与速度垂直时动能最大,结合动能定理和电势能定义式求解。
(1)为了使小球刚好在圆轨道内完成圆周运动,小球到达某点时恰好受重力和电场力,设该点为图中的E点
将重力和电场力合成,等效成一个“重力场”,则合力的大小为
设合力与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
解得
可知等效最高点E在左上方与竖直方向夹角37°处,在等效最高点E,根据牛顿第二定律有
从A至等效最高点E有,根据动能定理有
联立解得
(2)由题分析可知图中F点为等效最低点,小球对轨道的压力最大,从等效最低点F到等效最高点E,根据动能定理有
在等效最低点F,根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律,最大压力
(3)小球经过等效最低点F时速度最大,且,根据

解得
故小球运动速度最大时的电势能
15.(2025高二上·深圳期中)如图所示,光滑水平面上静置一个质量为3m的滑块轨道A,滑块A的下部分是圆心角为45°的圆弧,上部分是倾角为45°的斜面,轨道最底端与水平面平滑连接。两个质量均为m的小滑块B、C放在水平面上离A足够远处,小滑块B的右侧连接有轻弹簧,给B一个向右的初速度,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)C刚滑上A时的速度大小;
(3)为使C不从A的顶端冲出,A总高度的最小值是多少?
【答案】(1)解:当B、C共速时,弹性势能最大,由B、C动量守恒
由能量守恒有
(2)解:B、C分离时由动量守恒有
能量守恒有
联立解得
(3)解:C到达最高点时A、C共速,由A、C动量守恒得
能量守恒得
联立解得
【知识点】动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1)弹性势能最大值:利用“共速时势能最大”的结论,结合动量守恒、能量守恒求解;
(2)分离时的速度:弹性碰撞中,质量相等的物体分离后交换速度,直接得C的速度;
(3)A 的最小高度:C到达顶端时与A共速(水平方向动量守恒),结合能量守恒(动能转化为重力势能)求高度。
(1)当B、C共速时,弹性势能最大,由B、C动量守恒
由能量守恒有
(2)B、C分离时由动量守恒有
能量守恒有
联立解得
(3)C到达最高点时A、C共速,由A、C动量守恒得
能量守恒得
联立解得
1 / 1广东省深圳市深圳盟校2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
1.(2025高二上·深圳期中)真空中电荷量分别为、的两个点电荷,相距r时,相互作用力为F。下列说法正确的是(  )
A.如果它们的电荷量都不变,当距离变为时,作用力将变为2F
B.如果其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为2F
C.如果它们的电荷量和距离都加倍,作用力将变为
D.如果它们的电荷量都加倍,距离变为,作用力将不变
2.(2025高二上·深圳期中)在接通开关的10s内通过一导线横截面的电荷量为5C,则电流是(  )
A.2A B.0.2A C.0.5A D.5A
3.(2025高二上·深圳期中)如图所示为某小灯泡的曲线。图像P点与原点的连线与横轴成α角,P点的切线与横轴成β角,下列说法正确的是(  )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡的电阻不随电压变化
C.电压为时,小灯泡的电阻可表示为
D.电压为时,小灯泡的电阻可表示为
4.(2025高二上·深圳期中)如图所示为某静电场中的电场线,一带电粒子从电场中的A点运动到B点,虚线为粒子的运动轨迹,若粒子仅受电场力的作用,下列说法正确的是(  )
A.该粒子带正电 B.粒子的动量变化率增大
C.电场力对粒子做正功 D.粒子的电势能减小
5.(2025高二上·深圳期中)在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,、为定值电阻,为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表,将的滑片向下滑动,下列说法正确的是(  )
A.电压表读数不变 B.电流表读数变大
C.两端的电压升高 D.流过的电流减小
6.(2025高二上·深圳期中)如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。,,电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为10V,b点的电势为14V,d点的电势为2V,下列说法正确的是(  )
A.c点的电势为8V
B.电场强度大小为
C.电场强度大小为
D.电场强度的方向向左下方与bc连线夹角为45°
7.(2025高二上·深圳期中)如图所示的电路中,电源电动势V,内阻Ω,电动机的电阻Ω,定值电阻Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数V。下列说法正确的是(  )
A.通过电动机的电流为3A B.电动机内阻损耗的功率为2W
C.电动机的输出功率为6W D.电源的效率为75%
8.(2025高二上·深圳期中)如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是(  )
A.若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向上运动
B.若将S断开,将油滴固定,再将B板向下平移一小段位移,油滴的电势能变大
C.保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D.保持S闭合,再将B板向左移动一小段位移,电容器带电量不变
9.(2025高二上·深圳期中)水平直线上P、Q两点分别固定一个负点电荷,O点为直线上某一点,M、N两点是O点正上、下方距离O点均为d的两点,一电量为q的正点电荷置于O点时N点处的电场强度恰好为零,静电力常量为k,若将该正点电荷移动到N点,下列说法正确的是(  )
A.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强大小为
B.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强大小为
C.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强方向向下
D.将该正点电荷移动到N点后,M点的场强方向向上
10.(2025高二上·深圳期中)如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时水平射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,下列说法正确的是(  )
A.子弹A和子弹B的质量相等
B.子弹A和子弹B对木块的冲量大小相等
C.子弹A射入初速度一定比子弹B大
D.入射前,子弹A的动能等于子弹B的动能
11.(2025高二上·深圳期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中。
(1)用如图1所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“200μF,10V”,下列说法正确的是(  );
A.若所加电压大于10V,则电容器可能被击穿
B.电容器电压为5V时,电容是200μF
C.电容器电压为5V时,电容是100μF
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流传感器A(内阻不计)、单刀双掷开关S按图2电路图连接,先将单刀双掷开关接1,稳定后将单刀双掷开关接2并开始计时,将电流传感器中的数据输入计算机得到图像如图3所示,若图线与坐标轴围成的面积为S,纵截距为,电阻箱的阻值为R,则该电源的电动势   ;电容器的电容   (用S、、R表示)。
12.(2025高二上·深圳期中)实验小组利用现有实验仪器测量一电阻阻值R,测量过程如下:
(1)组员先用多用电表粗测电阻,选用欧姆挡“×10”倍率测量其阻值时,发现指针偏转角太大,为了测量结果比较精确,组员按以下步骤进行了实验:
①应换用   (选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡;
②两表笔短接,进行   (选填“欧姆调零”或“机械调零”);
③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,测量结果是   Ω。
(2)除待测电阻外,实验室还提供了下列器材:
A.电流表(量程为200mA,内阻Ω)
B.电流表(量程为500mA,内阻Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~100Ω)
E.定值电阻Ω
F.定值电阻Ω
G.电源(电动势V,内阻可以忽略)
H.开关S、导线若干
①实验要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,请将设计好的电路图画在虚线框中   (要标出器材的符号)。
②按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数和,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线(为横轴),若图线的斜率为k,则该待测电阻阻值为   (选用、、、和k表示)
13.(2025高二上·深圳期中)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们连成闭合回路时,求:
(1)此时硅光电池的内阻和电动势;
(2)此时硅光电池的总功率和效率。
14.(2025高二上·深圳期中)如图所示,一半径为R的绝缘光滑圆形轨道竖直固定,轨道最低点B点与一条粗糙水平轨道平滑相连,轨道所在空间存在水平向右、场强大小为的匀强电场。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m,带正电荷量为q的小球,设A、B间的距离为s,已知小球与水平轨道间的动摩擦因数为,C点为圆形轨道上与圆心O等高的点,重力加速度为g,小球可视为质点,,结果可用分数表示。
(1)为使小球能做完整的圆周运动,求s的最小值;
(2)在第(1)的情况下,求小球对圆轨道的最大压力;
(3)若,设B点电势为零,求小球运动速度最大时的电势能。
15.(2025高二上·深圳期中)如图所示,光滑水平面上静置一个质量为3m的滑块轨道A,滑块A的下部分是圆心角为45°的圆弧,上部分是倾角为45°的斜面,轨道最底端与水平面平滑连接。两个质量均为m的小滑块B、C放在水平面上离A足够远处,小滑块B的右侧连接有轻弹簧,给B一个向右的初速度,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)C刚滑上A时的速度大小;
(3)为使C不从A的顶端冲出,A总高度的最小值是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】库仑定律;电荷守恒定律
【解析】【解答】A.真空中电荷量分别为、的两个点电荷,相距r时,相互作用力为F,根据库仑定律可得,如果它们的电荷量都不变,当距离变为时,作用力将变为,故A错误;
B.如果其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为,故B正确;
C.如果它们的电荷量和距离都加倍,作用力将变为,故C错误;
D.如果它们的电荷量都加倍,距离变为,作用力将变为,故D错误。
故答案为:B。
【分析】根据库仑定律(),分别代入各选项中电荷量、距离的变化量,计算新的库仑力,对比原力判断正误。
2.【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】根据电流的定义式,代入数据解得
故答案为:C。
【分析】利用电流的定义式(电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量)直接计算。
3.【答案】D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】AB.由曲线可知,随着电压增大,图像上点与原点连线的斜率(对应)逐渐变大,说明小灯泡的电阻随电压增大而增大,并非减小或不变,故AB错误;
CD.电压为时,小灯泡的电阻为。由于纵坐标与横坐标的意义、标度不同,不能用表示电阻值,也不能用来计算,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】根据电阻的定义(),结合小灯泡曲线的物理意义(图像上某点与原点连线的斜率对应电阻),分析电阻的变化规律。
4.【答案】B
【知识点】动量定理;电势能
【解析】【解答】A.粒子运动轨迹的凹侧指向受力方向,电场线方向向上,而粒子受力方向向下(与电场线方向相反),因此粒子带负电,并非正电,故A错误;
B.由动量定理得粒子的动量变化率,由电场线疏密程度可判断从A到B,电场强度逐渐增大,粒子受到的电场力逐渐增大,动量变化率也逐渐增大,故B正确;
CD.电场力对粒子做负功,电势能增大,故CD错误。
故答案为:B。
【分析】结合电场线的性质(疏密表场强)、曲线运动的受力特点(力指向轨迹凹侧),以及动量定理、电场力做功与电势能的关系,逐一分析选项。
5.【答案】D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB.将的滑片向下滑,的接入电阻变大,故外电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律有,可知干路电流减小,即电流表读数变小;根据,可知路端电压变大,即电压表读数变大,故AB错误;
C.由电路图可知,流过的电流为干路电流,根据,可知两端的电压变小,故C错误;
D.根据,因变大,变小,故变大,即两端的电压变大,根据,可知流过的电流变大;根据干路电流,因干路的电流减小,变大,故变小,即流过电流变小,故D正确。
故答案为:D。
【分析】通过滑动变阻器阻值变化分析外电路总电阻,结合闭合电路欧姆定律,逐步推导干路电流、路端电压,再分析各支路的电流、电压变化。
6.【答案】B
【知识点】电势;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A.根据匀强电场中平行等距的线段电势差相等,则有,即,解得,故A错误;
BCD.将bd连接起来,两点的电势差为12V,而ba的电势差为4V,故将bd分成三等分,在bd连线上找c点的等势点n,如图所示
则有
过b点作等势线cn的垂线,与ad相交于e点,则有
即e点为ad连线的中点,则有,又由题知
根据几何关系,可得从b点到等势线cn沿电场线方向的距离为
则电场强度大小
根据电场线与等势线垂直,可知该垂线的方向即电场强度的方向,设与连线的夹角为, 根据几何关系有
解得
即电场强度的方向向右上方与bc连线夹角为45°,故B正确,CD错误。
故答案为:B。
【分析】利用匀强电场中 “平行等距线段电势差相等” 的规律确定未知点电势,再结合 “电场强度与电势差的关系” 计算场强。
7.【答案】C
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.由欧姆定律可知电路中的总电流为,A错误;
B.电动机内阻损耗的功率为,B错误;
C.电源内电压为,由闭合电路欧姆定律可知电动机两端的电压为,故电动机的输出功率为,C正确;
D.电源的效率为,D错误。
故答案为:C。
【分析】先通过定值电阻的电压、电阻求干路电流,再结合闭合电路欧姆定律分析电动机两端电压,最后计算电动机的输出功率、电源效率等物理量。
8.【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用;电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A.S断开时,Q不变,根据,可知S变小,C变小,U变大,根据,可知E变大,油滴受到的电场力变大,油滴向上运动,故A正确;
B.S断开时,改变d,根据,,解得,可知E不变,根据场强与电势差间的关系
由于B板接地,则,可知将B板向下平移一小段位移,两极板间的距离增大,C点电势升高,油滴带负电,电势能变小,故B错误;
C.保持S闭合,则电容器两极板间电势差U不变,根据可知,若将A板向上平移一小段位移,板间场强减小,结合,可知E减小、不变,则减小,故C正确;
D.将B板向左移动一小段位移,根据可知,正对面积S减小,电容器电容C变小。保持S闭合,则电容器两极板间电势差U不变,又因为,可知,电容器带电量Q减小,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】分 “开关断开(电荷量Q不变)” 和 “开关闭合(电压U不变)” 两种情况,结合电容决定式、电场强度与电势差的关系、电势能公式,分析极板移动时的物理量变化。
9.【答案】A,C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】正点电荷q在N点产生的场强大小为
又N点场强为零,则P、Q两点电荷在N点产生的合场强
方向向上,根据对称性可知,P、Q两点电荷在M点产生的合场强大小为
方向向下,故将该正点电荷移到N点后,M点场强为,方向向下。
故答案为:AC。
【分析】先根据 “O点的正点电荷在N点时,N点场强为零”,确定P、Q处负电荷在N点的合场强;再利用对称性得到P、Q在M点的合场强,最后结合正点电荷在M点的场强,叠加得到M点的总场强。
10.【答案】B,C
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】ABD.对木块而言,因为木块始终保持静止,可知两颗子弹对木块的作用力相同,时间相同,即入射过程子弹A受到的阻力等于B受到的阻力,根据动能定理
子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,可知子弹A射入木块时的动能一定比子弹B射入木块时的动能大;对两子弹和木块组成的系统动量守恒,则有
整理可得
由于
则有,故AD错误,B正确;
C.整体总动量守恒,且始终为零,故有,结合上述分析可知,则有,故C正确。
故答案为:BC。
【分析】结合动量守恒(系统总动量始终为零)和动能定理(阻力做功等于动能变化),分析子弹的质量、初速度、动量等物理量的关系。
11.【答案】(1)A;B
(2);
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)A.该电容器正常工作的最大电压为10V,若大于10V,则可能被击穿,故A正确;
BC.电容器的电容与所加的电压无关,都为200μF,故B正确,C错误。
故答案为:AB。
(2)开关接1稳定时,电容器上的电压为
故电源的电动势为
根据
可知图像与时间轴围成的面积S表示Q
根据
解得
故答案为:;
【分析】(1)电容器参数:电容是固有属性,与电压无关;额定电压是安全工作的最大电压,超过可能击穿;
(2)I-t图像的物理意义:面积表示电荷量,结合欧姆定律、电容定义式推导电动势和电容。
(1)A.该电容器正常工作的最大电压为10V,若大于10V,则可能被击穿,故A正确;
BC.电容器的电容与所加的电压无关,都为200μF,故B正确,C错误。
故选AB。
(2)[1]开关接1稳定时,电容器上的电压为
故电源的电动势为
[2]根据
可知图像与时间轴围成的面积S表示Q
根据
解得
12.【答案】(1)×1;欧姆调零;13.0
(2);
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】(1)指针偏转角度很大,表明被测电阻较小,应更换更小的挡位,从而提高测量精度。
更换挡位后要进行欧姆调零
一个小格表示,读数需再往下估读一位,故阻值读数为13.0Ω
故答案为:×1;欧姆调零;13.0
(2)测量电路如图所示,因要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,故变阻器采用分压接法,变阻器选,并将和串联当做电压表,采用电流表外接,电流电压均可测真实值,故电路图如图
和串联当做电压表,故电阻的表达式为
解得,则有,解得
故答案为:

【分析】(1)多用电表操作:指针偏角大→电阻小→换小倍率;换挡后必做欧姆调零;读数为刻度×倍率。
(2)电路设计:分压式滑动变阻器(小阻值)保证调节范围;用 “电流表+定值电阻” 替代电压表,外接法测小电阻;通过电流关系的斜率推导电阻。
(1)[1] 指针偏转角度很大,表明被测电阻较小,应更换更小的挡位,从而提高测量精度。
[2] 更换挡位后要进行欧姆调零
[3]一个小格表示,读数需再往下估读一位,故阻值读数为13.0Ω
(2)[1] 测量电路如图所示,因要求测量尽可能精确,且通过电阻的电流调节范围尽量大,故变阻器采用分压接法,变阻器选,并将和串联当做电压表,采用电流表外接,电流电压均可测真实值,故电路图如图
[2]和串联当做电压表,故电阻的表达式为
解得,则有,解得
13.【答案】(1)解:根据闭合电路欧姆定律可得
由图线a可知硅光电池的电动势为
由两图线交点可知,,代入
解得硅光电池的内阻为
(2)解:此时硅光电池的总功率为
此时外电路功率为
则硅光电池的效率为
【知识点】电源电动势及内阻;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】(1)电动势与内阻:利用硅光电池U-I图线的纵轴截距得电动势,结合交点处的电压、电流,用闭合电路欧姆定律求内阻;
(2)功率与效率:总功率为电动势与电流的乘积,外功率为路端电压与电流的乘积,效率为外功率与总功率的比值。
(1)根据闭合电路欧姆定律可得
由图线a可知硅光电池的电动势为
由两图线交点可知,,代入
解得硅光电池的内阻为
(2)此时硅光电池的总功率为
此时外电路功率为
则硅光电池的效率为
14.【答案】(1)解:为了使小球刚好在圆轨道内完成圆周运动,小球到达某点时恰好受重力和电场力,设该点为图中的E点
将重力和电场力合成,等效成一个“重力场”,则合力的大小为
设合力与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
解得
可知等效最高点E在左上方与竖直方向夹角37°处,在等效最高点E,根据牛顿第二定律有
从A至等效最高点E有,根据动能定理有
联立解得
(2)解:由题分析可知图中F点为等效最低点,小球对轨道的压力最大,从等效最低点F到等效最高点E,根据动能定理有
在等效最低点F,根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律,最大压力
(3)解:小球经过等效最低点F时速度最大,且,根据

解得
故小球运动速度最大时的电势能
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)临界条件:将重力与电场力的合力作为“等效重力”,等效最高点的合力提供向心力,结合动能定理求s的最小值;
(2)最大压力:等效最低点是合力的反方向位置,用动能定理求速度,再由牛顿第二定律求支持力;
(3)速度最大:合力与速度垂直时动能最大,结合动能定理和电势能定义式求解。
(1)为了使小球刚好在圆轨道内完成圆周运动,小球到达某点时恰好受重力和电场力,设该点为图中的E点
将重力和电场力合成,等效成一个“重力场”,则合力的大小为
设合力与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
解得
可知等效最高点E在左上方与竖直方向夹角37°处,在等效最高点E,根据牛顿第二定律有
从A至等效最高点E有,根据动能定理有
联立解得
(2)由题分析可知图中F点为等效最低点,小球对轨道的压力最大,从等效最低点F到等效最高点E,根据动能定理有
在等效最低点F,根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律,最大压力
(3)小球经过等效最低点F时速度最大,且,根据

解得
故小球运动速度最大时的电势能
15.【答案】(1)解:当B、C共速时,弹性势能最大,由B、C动量守恒
由能量守恒有
(2)解:B、C分离时由动量守恒有
能量守恒有
联立解得
(3)解:C到达最高点时A、C共速,由A、C动量守恒得
能量守恒得
联立解得
【知识点】动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1)弹性势能最大值:利用“共速时势能最大”的结论,结合动量守恒、能量守恒求解;
(2)分离时的速度:弹性碰撞中,质量相等的物体分离后交换速度,直接得C的速度;
(3)A 的最小高度:C到达顶端时与A共速(水平方向动量守恒),结合能量守恒(动能转化为重力势能)求高度。
(1)当B、C共速时,弹性势能最大,由B、C动量守恒
由能量守恒有
(2)B、C分离时由动量守恒有
能量守恒有
联立解得
(3)C到达最高点时A、C共速,由A、C动量守恒得
能量守恒得
联立解得
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