2026-2027学年吉林省长春市十一高中高二(上)第一学程考试物理试卷(含答案)

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2026-2027学年吉林省长春市十一高中高二(上)第一学程考试物理试卷(含答案)

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2026-2027学年吉林省长春市十一高中高二(上)第一学程考试物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.下列说法正确的是(  )
A. 元电荷就是质子 B. 带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍
C. 点电荷一定是带电量很少的带电体 D. 处于静电平衡的导体的内部可能有净电荷
2.如图所示为两个等量正点电荷形成的电场,实线为电场线,O为两电荷连线的中点,C在两电荷连线的中垂线上,A、B关于两电荷连线对称,以无穷远处电势为0,下列说法正确的是(  )
A. A、B两点的电场强度相同
B. A、B两点的电势相等
C. O点的电势为0
D. C点的电势高于O点的电势
3.如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R。由于静电感应,在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时,说法正确的是(  )
A. 导体A端电势低于B端电势
B. 将一个正电荷从B点沿着枕形导体表面移动到A点,正电荷受到的静电力做负功
C. 导体中心O点的场强为,方向水平向右
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
4.长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,若先后在AB和CD两端添加相同的恒定电压,则该铜柱内自由电子先后两次定向移动的速率之比为(  )
A. B. C. D.
5.汽车智能雨刮器的工作原理可简化为如图所示光路图,激光光源P发出的光在前挡玻璃内斜射到N处,入射角为θ时恰好发生全反射,反射光被接收器Q接收,接收器Q内装有光敏传感器。下列是对智能雨刮器工作原理的一些理解和判断,你认为不正确的是(  )
A. 可算出前挡玻璃折射率n等于
B. 当外界有雨落在N点处时,不能发生全反射现象
C. 当外界有雨落在N点处时,Q接收的反射光光强将变弱
D. 若光源P发出的光频率提高,雨刮器启动的灵敏度会提高
6.在匀强电场中有a、b、c、d四个点,其中ab=bd=10cm,∠cba=30°,∠cab=120°,如图所示。已知a、d间的电势差Uad=15V,c、b间的电势差Ucb=7.5V,则该电场的电场强度大小为(  )
A. B. 100V/m C. D. 50V/m
7.如图所示,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为L的绝缘细线一端固定于O点,另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带电小球,小球静止在M点。现给小球一垂直于OM的初速度,使其在竖直面内绕O点沿顺时针方向恰好能做完整的圆周运动,AB为圆的竖直直径。已知A点电势为0,OM与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度大小为g。则(  )
A. 电场强度E的大小为
B. 小球电势能最大值为
C. 小球在M点初速度为
D. 小球运动到B点时突然剪断细线后,小球运动过程中速度的最小值为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线,虚线c是b(U=1V)的切线,a、c相互平行,下列说法正确的是(  )
A. U=1V时,b的电阻为5Ω
B. U=1V时,a、b的电阻相等
C. b的电阻随电压的升高而增大
D. U=3V时,a、b的电阻相等
9.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B接在恒定电源上,充电后电容器带电荷量为6×10-8C。已知,C点的电势为-20V,两极板间距d=3cm,A极板接地。C点距A板1cm。则下列说法中正确的是(  )
A. 两极板间的场强大小200V/m
B. 恒定电源的电压50V
C. 平行板电容器的电容1×10-9F
D. 若稳定后与电源断开,把B板下移1cm,C点的电势不变
10.长为L的绝缘轻细线一端连接质量为m、电荷量为q的带正电小球,另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的O点,整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场,带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动,俯视图如图甲所示,PQ为轨迹圆的一条直径。以P点为起始点,小球运动过程中的电势能Ep与小球运动的路程s之间的关系如图乙所示,其中Ep0>0。下列说法正确的是(  )
A. 电场强度的大小为
B. 从P点到Q点电场力对小球做功为2Ep0
C. 小球运动过程中速度的最小值为
D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
11.如图甲所示,一物理兴趣小组进行“测定玻璃的折射率”实验。某组员在A、B、C、D四点分别插上P1、P2、P3和P4四枚大头针,用量角器测出图甲中的θ1和θ2。
(1) 图甲中的玻璃砖的折射率为 (用θ1和θ2表示)
(2) 下列措施能够提高实验准确度的是______
A. 在玻璃砖的出射侧插针时,为便于观察,P3、P4间的距离应稍远一些
B. 换用光学面间距(厚度)更大的同种玻璃砖重新实验
C. 实验前必须用直尺检验玻璃砖的两个折射面是否严格平行
D. 让入射光线尽量靠近法线,以减小光线在分界面处的偏折程度
(3) 该小组成员误将玻璃砖边界aa′和bb′的间距画得过宽,如图乙所示(画成了aa′和cc′)。若其他操作正确,则折射率的真实值 (填“大于”“小于”或“等于”)测量值
12.如图甲,是利用电流传感器系统研究电容器充电情况的电路图。将电容器C1接入电路检查无误后进行了如下操作:
①将S拨至1,并接通足够长的时间
②将S拨至2
③观察并保存计算机屏幕上的I-t图,得到图线Ⅰ(图乙Ⅰ)
④换上电容器C2重复前面的操作,得到图线Ⅱ(图乙Ⅱ)
(1) 操作①的作用是使电容器 电(填“充”或“放”)
(2) 将S拨至2时,电流方向为 (选填“A到B”或“B到A”)
(3) 由I-t图线可以分析出,两个电容器充电结束后,C1的电量 (填“大于”“小于”或“等于”)C2的电量;两个电容器相比较,C1的电容 (填“较大”“较小”或“相等”)
四、计算题:本大题共3小题,共34分。
13.如图所示,竖直平面内,绕过光滑定滑轮C的绝缘细线两端分别连接在带等量异种电荷的小球A、B上,小球A通过绝缘杆固定在竖直墙面上,两小球静止在同一水平线上,此时滑轮两边的细线夹角为30°,AC段细线与水平线的夹角也为30°。已知小球B的质量为m,AC段细线长为,不计小球和滑轮的大小,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1) 小球A所带电荷量大小
(2) 剪断细线的一瞬间,小球B的加速度大小
14.图甲为一种静电除尘的原理示意图,金属筒A(称为收尘极)接高压电源的正极,固定在金属筒内轴线上的金属棒B(称为电晕极)接电源负极,当电源电压达到一定值时,在A、B之间形成很强的电场使筒内的空气电离,进入筒中的烟雾或粉尘颗粒吸附空气电离所产生的负电荷后,在电场力作用下向A运动,并落在A上,除尘后的气体从出口排出
(1) 若A、B间电压为U,求电荷量为-Q(Q>0)的粒子(不计重力)由B运动到A过程中增加的动能
(2) 已知筒内距离圆筒轴线r处的电场强度大小为,其中k为静电力常量,λ为金属棒B单位长度的电荷量。假设电荷量为+q(q>0)、质量为m的粒子在筒内绕轴线做匀速圆周运动,不计重力,求粒子的动能
(3) 在(2)中,粒子运动半径分别为r1、r2和r3时的总能量为E1、E2和E3,如图乙所示,若r3-r2=r2-r1,通过计算判断(E3-E2)与(E2-E1)的大小关系
15.如图甲所示,某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列(图中只画出4个),其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。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该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,在t=0时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值,此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子,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,电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时,都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速,且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U0,周期为T,电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成,板长为L,两板间距离为2L,两极板间的电压UAB=8U0,两板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应,距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后,沿两板的中心线PO射入偏转电场,并从另一侧射出,最后打到荧光屏上。
(1) 求第2个金属圆筒的长度s2
(2) 若金属圆筒个数n=4,求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离Y1
(3) ①金属圆筒个数n取何值时,电子打在荧光屏上的动能最小,动能最小值为多少?
②若通过圆筒间隙的时间不可忽略,已知相邻圆筒间隙距离均为d,其它条件不变,求电子在直线加速器中获得的最大动能。(假设恰好经过整数次加速后电子开始减速,之后的运动不再研究)
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】CD
9.【答案】CD
10.【答案】AC
11.【答案】【小题1】
【小题2】
AB
【小题3】
大于

12.【答案】【小题1】
放
【小题2】
A到B
【小题3】
大于
较大

13.【答案】【小题1】设AB段长为r,根据几何关系
解得r=d
设两小球带电荷量大小均为q,对小球B,根据其受力平衡,有
解得
【小题2】剪断细线的一瞬间,小球B所受合外力
根据牛顿第二定律F=ma
解得

14.【答案】【小题1】B、A间的电势差UBA=-U
根据动能定理-QUBA=ΔEk
解得ΔEk=QU
【小题2】粒子在半径为r处绕轴线做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律
解得粒子的动能
【小题3】由(2)的结论知粒子在筒内任何位置的动能均相同,则粒子总能量的差值等于电势能的差值
即E3-E2=qU32,E2-E1=qU21
由电场强度,r1<r2<r3可知,在r1~r2范围内的电场强度大于r2~r3范围内的电场强度
则有U32<U21
联立解得(E3-E2)<(E2-E1)

15.【答案】【小题1】电子每经过一个圆筒间隙,静电力做功eU0,动能增加eU0。电子进入第2个圆筒前已经过2个间隙,由动能定理
解得
交变电压的极性每半个周期翻转一次,电子在圆筒内不受电场力而做匀速运动,要使其每次经过间隙时所受静电力的方向均与运动方向相同,电子在每个圆筒内的运动时间应为
第2个金属圆筒的长度为
【小题2】金属圆筒个数n=4时,电子经过4个间隙加速,由动能定理
,即mv2=8eU0
偏转电场两板间为匀强电场,场强大小为
电子在偏转电场中运动的加速度大小为
电子沿两板中心线射入,穿过偏转电场的时间为,出电场时的侧移量为
电子穿过偏转电场后的偏转角满足
电子出偏转电场后做匀速直线运动,荧光屏距极板右侧1.5L,此过程侧移增量为
电子打在荧光屏的位置与O点间的距离为
【小题3】①设金属圆筒个数为n,电子经n个间隙加速,出射时动能定理给出,即mv2=2neU0
电子在偏转电场中的侧移量为
电场力对电子做的功为
电子打在荧光屏上的动能为
n为正整数,,当且仅当n=2时取等号,此时,电子未打到极板上,能从偏转电场射出。
故n=2时电子打在荧光屏上的动能最小,Ekmin=4eU0
②电子通过第j个间隙的时间τj不可忽略时,间隙内电子做匀加速直线运动,加速度大小为,电子进入第j个间隙时的速度为
由
解得,其中
电子通过各间隙的时间累加得
电子在每个圆筒中运动,若累积的间隙时间达到,电子到达下一间隙时交变电压恰好反向,之后将做减速运动,故能完成的加速次数N应满足
解得
设N为的整数部分,电子在直线加速器中获得的最大动能为Ekmax=NeU0

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