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北京市丰台区2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题
一、单选题：本大题共14小题，共28分。
1.比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个属于比值定义式（）
A. B. C. D.
2.关于静电的防止和利用，下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲为静电除尘装置的示意图，收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是将人体积累的静电导走
C. 图丙中，导线外面包裹着金属外衣是为了实现静电屏蔽
D. 图丁中，燃气灶点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电现象
3.如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列说法正确的是（）
A. 小灯泡变暗，灯丝电阻率变大 B. 小灯泡变暗，灯丝电阻率变小
C. 小灯泡变亮，灯丝电阻率变大 D. 小灯泡变亮，灯丝电阻率变小
4.某物理实验小组为了完成实验，需要改装一个0~3 A量程的电流表，已有表头G的内阻Rg＝20 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，他们需要进行的操作是（ ）
A. 串联一个约0.02 Ω电阻 B. 并联一个约0.02 Ω电阻
C. 串联一个980 Ω电阻 D. 并联一个980 Ω电阻
5.长为l=2R的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图所示，棒的中点为O。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，当棒达到静电平衡后，这两部分所带电荷量分别为QA、QB，则下列判断正确的是（ ）
A. QA>QB，QA为负电
B. 棒上感应电荷在O处产生的电场强度的方向水平向右
C. 棒上感应电荷在O点的电场强度大小为
D. 棒上感应电荷在O点的电场强度大小为0
6.带有等量异号电荷，相距10cm的平行板A和B之间有一匀强电场，如图，电场强度E＝2×104V/m，方向向下。电场中C点距B板为3cm，D点距A板为2cm。下列说法正确的是（　　）
A. UCD＝1000V
B. 让B板接地，则C点的电势φC＝600V
C. 让A板接地，则D点的电势φD＝400V
D. 将一个电子从C点移到D点静电力做的功，与将电子先从C点移到P点再移到D点静电力做的功数值不同
7.某校物理科技小组正在调试一辆自制的电动模型车，其简化的电气系统电路如图所示。已知电源（电动势为、内阻为）为模型车的蓄电池，在闭合开关 S后，操作员缓慢向上转动亮度调节旋钮（即滑动变阻器R0的滑片P向上缓慢滑动）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 灯 L 变亮 B. 电压表示数增大
C. 蓄电池的总功率变大 D. 电流表示数减小
8.如图所示，有两个静止的带等量正电的点电荷，分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a、c两处电场强度相同
B. b、d两处电场强度相同
C. b、d两处电势相等
D. 在b点静止释放一个带正电的点电荷（不计重力），其将在bd之间往复运动
9.在如图所示的电路中，电源电动势E=12V、内阻r=1Ω，电阻R1=1Ω、R2=6Ω，电动机的额定电压UM=6V、线圈电阻RM=0.5Ω。闭合开关S后，电动机正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. R1两端的电压为2V B. 通过电动机的电流为12A
C. 电动机的输出功率为10W D. 电源的输出功率为33W
10.一电子只在静电力作用下沿+x方向运动，其所在位置处的电势Φ随位置x变化的图线如图中抛物线所示，下列说法正确的是（　　）
A. x1与x3，处的电场方向相同 B. 从x1运动到x2，电场力对电子做正功
C. 电子在x1处的速率小于在x3处的速率 D. 电子从x2运动到x3，加速度逐渐减小
11.某同学按照如图所示的电路进行实验，连接电路元件后，闭合开关S，发现两灯均不亮。已知电源和导线完好，且电路中仅有一处故障。用多用电表2.5V直流电压挡进行检测，该同学操作判断正确的是（）
A. 把多用电表的红表笔接在F点的电源负极接线柱上，将黑表笔分别接在其他点所示的接线柱上
B. 将多用电表并联在FD两端，若多用电表（电压挡）无示数，则说明滑动变阻器R一定发生了断路
C. 将多用电表并联在FD两端，若多用电表（电压挡）有示数，则说明滑动变阻器R一定发生了短路
D. 将多用电表并联在FD两端，若多用电表（电压挡）有示数，则说明开关S、灯L1和灯L2皆无故障
12.如图所示，竖直虚线表示匀强电场中的一簇等势面，一带电微粒在电场中从A到B做直线运动（如图中实线所示）。则该微粒（）
A. 一定带正电 B. 从A到B的过程中做匀减速直线运动
C. 从A到B的过程中电势能减小 D. 从A到B的过程中机械能增大
13.交流电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。t=0时刻位于序号为0的金属圆板中心的电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 时奇数圆筒比偶数圆筒的电势高
B. 粒子在金属圆筒内做匀速直线运动，且在每一个圆筒内运动的时间逐渐减小
C. 第n个和第n+1个圆筒的长度之比为
D. 若圆筒间隙均为d，考虑电子通过圆筒间隙的时间，则t=0时刻进入的电子能达到的最大动能为
14.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。某物理实验小组为了深入研究导体的导电特性，建立了一个经典的金属导电微观模型（如图所示）：在一段长为 L、横截面积为S的柱状金属导体两端加上恒定电压U。假设导体内部的电场可视为匀强电场，自由电子在电场力作用下从静止开始做匀加速直线运动，当它与金属中的原子实发生碰撞后，定向移动的速度立即变为0。随后电子再次从静止开始加速，重复上述过程。已知自由电子在两次碰撞之间的平均时间间隔为 t，电子的电荷量为e，质量为m，导体单位体积内的自由电子数为n。忽略电子与原子实碰撞外的其他作用力及电子间的相互作用。根据上述模型，下列说法正确的是（ ）
A. 自由电子在电场中运动的加速度大小为
B. 自由电子在相邻两次碰撞之间，电场力对其做功的最大值为
C. 该金属导体中形成的电流大小为
D. 当环境温度升高时，由于自由电子热运动加剧，使得两次碰撞的时间间隔 t变小，根据电阻定律可知金属导体的电阻率将减小
二、多选题：本大题共1小题，共4分。
15.如图所示，在探究影响平行板电容器电容大小的因素时，把静电计的金属球与电容器的右极板连接，金属外壳与左极板都接地。实验中可认为电容器两极板上的电荷量不变，并从静电计指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小。下列说法正确的是（）
A. 把平行板电容器左极板向上移动，静电计指针偏转角度增大
B. 把平行板电容器左极板向左移动，静电计指针偏转角度减小
C. 在平行板电容器之间插入有机玻璃板，静电计指针偏转角度增大
D. 在平行板电容器之间插入金属板，静电计指针偏转角度减小
三、实验题：本大题共3小题，共18分。
16.使用多用电表粗测某元件的电阻时，将选择开关旋转到“”位置，示数如图所示，读数为 Ω。
17.某同学用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。实验器材有：电源（电动势E = 6 V）、电容器、电压表V（可视为理想电压表）、定值电阻R、电流传感器（内阻可忽略不计）、计算机、单刀双掷开关、导线若干。
(1)在实验过程中，下列说法正确的是
A．把开关S接1，电压表示数逐渐增大，随后稳定在某一数值
B．把开关S接1，电流随时间增大得越来越慢
C．把开关S接2，流经电阻R的电流方向为b→R→a
D．换用阻值更大的电阻R，电容器充满电后所带的电荷量会减小
(2)电容器充满电后将S接2，得到了如图乙所示的图像。若该图像与坐标轴围成的面积为19.2 mA·s，则该电容器的电容 。
18.某实验小组做“测量金属丝电阻率”的实验。
(1)用图1甲所示的游标卡尺测金属丝的直径，结果如图1乙所示，其读数是 mm。
(2)利用伏安法测量金属丝电阻时，该小组使用的电流表内阻约为0.1 Ω、电压表内阻约为3 kΩ。若金属丝的阻值约为5 Ω，为减小实验误差，应该选择的测量电路是图2中的图 （选填“甲”或“乙”）。
(3)在操作正确的情况下，读得电流表的示数为I、电压表的示数为U，测得该金属丝的长度为L、直径为d，则该金属丝的电阻率 （用I、U、L、d表示）。
(4)利用如图3所示的装置，可以改变金属丝接入电路的长度L，该金属丝由同种材料制成，粗细均匀。两个金属夹和金属丝接触时，两个接触点间存在总阻值为r的接触电阻，r与金属丝接入长度无关且无法直接测量。按照（3）中的实验方案进行实验，为了尽可能准确地测量该金属丝的电阻率，该小组通过改变金属丝接入电路的长度L，测得多组L、U、I对应的实验数据。
①根据以上数据，作出的 图像将为一条直线。
A、 B、 C、 D、
②若①中直线的斜率为k、截距为b，金属丝的横截面积为S。请推理得出电阻率、接触电阻r的表达式 。
四、计算题：本大题共4小题，共50分。
19.电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q＝+2.0×10-8 C的点电荷在A点所受静电力F＝3.0×10-4 N，在仅受静电力的作用下，该点电荷从A点移到B点，静电力做功W＝6.0×10-7 J。求：
(1)A点电场强度E的大小；
(2)A、B两点间的电势差UAB；
(3)若取A点的电势为0，电荷量为-6.0×10-8 C的点电荷在B点的电势能Ep。
20.如图所示，长度l＝0.5m的绝缘细线上端固定在O点，下端连接一个质量m＝0.3kg的可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中的A点，细线与竖直方向的夹角θ＝45°。此匀强电场的空间足够大，电场强度大小E=2×105N/C，B点位于O点的正下方，C、D两点与O点处于同一水平线，OC=OD=l，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)小球的电性及所带电荷量q；
(2)将小球从C点由静止释放，小球运动到A点时的速度大小及此时细线对小球的拉力大小；
(3)将小球从D点由静止释放，小球到达O点正下方所需要的时间。（以上结果可用根号表示）
21.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引导轰击肿瘤，杀死细胞。已知质子的质量为，电荷量为，其治疗方案有两种：
(1)用直线加速器给质子加速，获得高速质子流。直线加速器的长度为，其电场可以看成匀强电场，要使质子由静止被加速到，不计质子间相互作用，求电场强度大小；
(2)装置如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经加速电压加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点距直线为，不计质子重力及质子间相互作用，求：
①加速电场的电压的大小；
②圆形区域内电场的电场强度大小。
22.已知均匀带电球壳在其内部产生的电场强度处处为零，在其外部产生的电场与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。请你以这两条结论为出发点，研究一个半径R、总电荷量Q（Q>0）、均匀带电的绝缘球体（电荷在球体内均匀分布）在空间产生的电场。
(1)求球体外部距球心r1处的电场强度E1的大小；
(2)求球体内部距球心r2处的电场强度E2的大小，并在图甲中画出球体内部电场强度的大小随r变化的图像；
(3)如图乙所示，设想在球体上沿直径方向挖一条极细的真空直通道，通道内不带电，其存在不影响其余部分的电荷分布和电场。将一个质量m、电荷量-q的带电粒子从球体表面由静止释放，只在静电力作用下运动，求粒子到达球心时的速度大小。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】AD
16.【答案】110
17.【答案】A


18.【答案】1.8
甲

C
根据欧姆定律和电阻定律可知
则 ，
因此电阻率
接触电阻

19.【答案】（1）由电场强度的定义， 点的场强大小为 ，代入数据得
（2）正电荷从 点移到 点，静电力做正功。由静电力做功与电势差的关系，有 ，解得
（3）取 点的电势为零，由电势差的定义
结合第（2）问的结果可得
记题给负电荷的电荷量为 ，由电势的定义 ，该电荷在 点的电势能为

20.【答案】（1）小球在A点静止，受重力 、电场力 和细线的拉力作用。细线的拉力沿细线斜向左上，重力竖直向下，要使小球平衡，电场力必须水平向右；而匀强电场的方向水平向右，故小球带正电。
设细线与竖直方向的夹角为 ，由平衡条件得
代入数据得
由电场力水平向右可知小球带正电。
（2）将小球从C点由静止释放时，细线沿水平方向伸直，小球到O点的距离为l。重力与电场力的合力斜向右下，其沿细线方向的分量指向O点外侧，细线被拉紧且不能伸长，故小球沿以O为圆心、l为半径的圆弧由C点向A点运动。
从C点到A点，小球下降的高度为 ，沿水平方向的位移大小为 且方向向左，重力做正功、电场力做负功。
由动能定理得
由第(1)问知
代入上式得
由上式解得小球运动到A点时速度的大小
代入数据得
在A点对小球沿细线方向用牛顿第二定律得
将
与
代入得
代入数据得
拉力的方向沿细线指向O点。
（3）D点与O点等高、位于O点左侧，
将小球从D点由静止释放后，重力与电场力的合力方向斜向右下、与水平方向成 角，小球沿该方向运动时到O点的距离不断减小，细线松弛、对小球没有拉力，故小球做初速度为零的匀加速直线运动。
合力的大小
由牛顿第二定律得加速度
B点在O点正下方，
小球由D点沿DB方向运动到B点，位移的大小
由
得
代入数据得
此时小球到达O点正下方，到O点的距离恰为l，细线刚要绷直。

21.【答案】（1）质子加速的过程，根据动能定理有
解得
（2）①质子在加速电场中加速的过程，根据动能定理有
质子通过辐向电场的过程电场力提供向心力，有
联立解得
②质子由P点运动到Q点的过程中，竖直方向做匀速直线运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向和竖直方向通过的位移大小分别为 ，
水平方向和竖直方向分别有 ，
又
联立解得

22.【答案】（1）球体外部距球心 处的电场由球体的全部电荷决定，按题意，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，故
（2）在球体内部距球心 处，半径大于 的各层均匀带电球壳在该处产生的电场强度为零，只有半径 的球体所带的电荷在该处产生电场，该部分电荷量
这部分电荷在该处产生的电场等效于集中在球心的点电荷产生的电场，得
即球体内部的场强与该点到球心的距离成正比，随r线性增大，在球面处最大，为
球体外部
随r增大而减小
故E-r图像为： 段是过原点的直线， 处场强最大， 段按 的关系减小
（3）粒子所带电荷量大小为q，在通道内距球心r处，所受静电力方向指向球心，大小为
该力的大小随r线性变化，在球面处为 ，在球心处为零，故粒子由球面运动到球心的过程中，静电力做的功可用力对位移的平均值计算
静电力做的功
得
由动能定理
得

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