资源简介

北京市首都师范大学附属育新学校2026-2027学年高二上学期期中物理试题（等级考）
一、单选题：本大题共12小题，共24分。
1.电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位（）
A. 能量 B. 电压 C. 电流 D. 电荷量
2.关于下列四个现象，说法正确的有（）
A. 甲图中，该女生和带电的金属球带有不同种性质的电荷
B. 乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服
C. 丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理
D. 丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电
3.如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（　　）
A. A点的电场强度最大
B. C点的电势最高
C. 把一个点电荷依次放在这三点，它在C点受到的静电力最大
D. 带负电的点电荷在B点所受静电力的方向与B点的场强方向相同
4.如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N点和M点到正电荷的距离相等．若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则（）
A. EM >EN，φM >φN B. EM >EN，φM <φN
C. EM =EN，φM >φN D. EM =EN，φM <φN
5.在某静电场中把一个电荷量为+q的检验电荷从电场中A点移到无限远处时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为（　　）
A. B.
C. D.
6.为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是（）
A. 若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电
B. 若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电
C. 使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
D. 使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
7.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（　　）
A. 保持d不变，减小S，则C变小，变小 B. 保持d不变，减小S，则C变大，变大
C. 保持S不变，增大d，则C变小，变大 D. 保持S不变，增大d，则C变大，变大
8.把一个架在绝缘座上的导体放在负电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，导体表面上感应电荷的分布如图所示，这时导体（）
A. 导体内部场强为零 B. A 端的电势比 B 端的电势高
C. A 端的电势与 B 端的电势低 D. 导体内部电场线从 A 端指向 B 端
9.如图所示，与静电场中的等势线类似，在地理学中，将同一高度上气压相等的点连接起来形成等压线，若相邻等压线之间的气压差相等，则等压线越密，气压随水平距离变化越快。大气作水平运动会形成风，若没有其他外力的作用，风向沿气压降低最快的方向。若图示为某时刻某地区的平面等压线图（图中数字的单位是百帕），下列说法正确的是（）
A. A处气压随水平距离变化比B处慢
B. A处气压随水平距离变化快慢与B处相同
C. 若没有其他外力的作用，A处风向沿等压线方向
D. 若没有其他外力的作用，A处风向垂直于等压线
10.如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，电子重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量变大的方案是（　　）
A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小
11.一正点电荷只受静电力作用，从静电场中的点由静止释放。在它沿直线运动到点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（　　）
A. B.
C. D.
12.如图甲所示，直线是某电场中的一条电场线，若在点放置一初速度为零的质子，质子仅在电场力作用下，沿直线由运动到过程中速度随时间变化的图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A. 点的电场强度一定小于点的电场强度
B. 电场方向一定是从指向
C. 从到，在连续相等的间距内，电势减小量越来越大
D. 质子从到的过程中，在连续相等的时间间隔内，电场力的冲量越来越小
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
13.2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功研制出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　）
A. 电导率的单位是Ω－1·m－1 B. 超导材料的电导率为零
C. 材料的电导率与材料的形状有关 D. 材料的电导率越大，其导电性能越好
14.如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（　　）
A. 甲表是电流表，R增大时量程增大 B. 甲表是电流表，R增大时量程减小
C. 乙表是电压表，R增大时量程减小 D. 乙表是电压表，R增大时量程增大
15.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）
A. 静电力做正功 B. 重力和静电力的合力做正功
C. 重力势能的减少量小于动能的增加量 D. 重力势能的减少量大于电势能的增加量
16.如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势
B. B板最多吸收个电子
C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小
D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q
三、实验题：本大题共2小题，共6分。
17.用伏安法准确测量约5Ω金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
A．电源（）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E.滑动变阻器（最大阻值约为）
为使金属丝的电压调节范围大，并使测量结果尽量准确，上面器材中电流表应选用 （填器材前的字母）。测量电路选用下图中的 。
18.把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。
(1)先将开关S接1，观察到电流表示数
A．逐渐增大到某一值后保持不变
B．逐渐增大到某一值后迅速减小
C．迅速增大到某一值后保持不变
D．迅速增大到某一值后逐渐减小
(2)待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过的电荷量 （结果保留2位有效数字）。
(3)该同学在分析数据时，用电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断 （选填“”或“<”），产生这一差异是由于 的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。
四、计算题：本大题共5小题，共42分。
19.铜的电阻率，单位体积的自由电子数，电子所带电量。一根长、横截面积的铜棒，两端电势差，求：
(1)铜棒的电阻；
(2)通过铜棒的电流；
(3)自由电子定向移动的速率。
20.如图甲装置为直线加速器原理，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，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。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为、电荷量为、电压绝对值为、周期为，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，求：
(1)电子刚出第1个圆筒瞬间速度大小？
(2)电子刚出第8个圆筒瞬间速度大小？
(3)第7个圆筒和第8个圆筒长度之比？
21.如图所示，电容为，极板间距离为的平行板电容器充电后水平放置，上极板带正电，下极板正中有一小孔。质量为、电荷量为的小球（可视为质点）从距小孔正下方处以初速度竖直上抛，穿过小孔到达上极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为。求：
(1)小球到达小孔处的速度；
(2)电容器所带电荷量；
(3)电容器两极板间电场强度。
22.利用电场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为，电荷量为，不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
(1)求电子从金属板小孔穿出时的速度的大小；
(2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示，和为间距为的两个偏转电极，两板长度均为，极板右侧边缘与屏相距，为两极板间的中线并与屏垂直，点为电场区域的中心点。接（1），从金属板小孔穿出的电子束沿射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的点。为了使电子打在屏上的点，与相距。则需要在两极板间加多大的电压；
23.为了更加精细描述导体内电流的分布情况，人们定义了“电流密度”j。某点处的电流密度，大小为垂直于该点处电流方向上单位面积内的电流大小，方向为该点处的电流方向。
（1）如图1所示，圆柱形长直均匀金属导体的横截面积为S，将其左、右截面接入直流电路，稳定后内部有大小为I且分布均匀的电流。求导体内的电流密度大小。
（2）如图2所示，分界面MN以下是半无限大的均匀导体区域，在MN上的P点处埋有一半球形电极，半径可忽略不计，大小为I的电流通过电极打入导体内，在各个方向上均匀分散并流向无穷远处。
a.求导体内到电极距离为r的点处的电流密度大小；
b.可以看出，上一问中的电流密度分布规律，与点电荷的场强分布规律是相似的，试利用这一相似性，解决下面的问题：如图3所示，在MN上到P点距离为2l的O点处再埋一个相同的半球形电极，两电极接入直流电路，稳定后电路中的电流大小为I。求导体内PQ中垂线上到中点距离为l的点处的电流密度大小和方向。
（3）小亮同学认为，通有恒定电流的直导线不应该产生焦耳热，并结合图1给出了自己的理解：请你判断小亮的分析是否正确，并说明理由。
设电子质量为m，在导体柱内从左向右定向移动，平均速度为v经过一小段时间△t，流入左截面1的电子个数为△N1这些电子具有定向移动的总动能为同理，流出右截面2的电子具有定向移动的总动能为由于导体中通有恒定电流，应有△N1=△N2，所以△E1=△E2即流入截面1的总动能等于流出截面2的总动能，电子无动能损失，所以不产生焦耳热。
五、综合题：本大题共1小题，共12分。
24.如图所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图甲中画出变阻器阻值R变化过程中U - I图像的示意图，并说明图像与两坐标轴交点的物理意义；
（2）已知滑动变阻器的最大阻值大于电源的内阻，在图乙中定性画出电源输出功率P与滑变电阻R的关系曲线，并标注出极值点的坐标；
（3）通过分析说明，在图丙中画出电源输出功率P与路端电压U的关系曲线；在图丁中画出电源释放的总功率P总与路端电压U的关系曲线。
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】A
12.【答案】D
13.【答案】AD
14.【答案】BD
15.【答案】BD
16.【答案】BD
17.【答案】C
甲

18.【答案】D

<
电压表

19.【答案】（1）根据电阻定律，有铜棒的电阻为
（2）根据欧姆定律，有通过铜棒的电流
（3）由电流的微观解释可得电流强度
由（2）可知，电流强度
联立解得自由电子定向移动的速率

20.【答案】（1）由动能定理
解得
（2）电子进入第 个圆筒时，经过 次加速，根据动能定理
解得
即
（3）由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆筒内做匀速直线运动的时间恰好是半个周期，则
解得

21.【答案】（1）小球做竖直上抛运动，则根据竖直上抛运动的规律有
解得小球到达小孔处的速度为
（2）设电容器两极板间的电压为 ，对小球从初始位置到运动到上极板的过程由动能定理
解得
则根据电容的定义式 可知，电容器所带电荷量为
（3）由 得
即
方向竖直向下。

22.【答案】（1）电子在电场中运动，根据动能定理有
解得电子穿出小孔时的速度为
（2）电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于极板方向做匀加速直线运动。设电子刚离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为y，根据匀变速直线运动规律有
根据牛顿第二定律有
电子在水平方向做匀速直线运动，有L=v0t
联立解得
由图可知
解得

23.【答案】（1） ；（2）a. ；b.大小为 ，方向平行PQ连线向右；（3）见解析
【详解】（1）根据电流密度的定义可知
（2）a．电流均匀分布在以电极为球心、r为半径的半球面上，则导体内到电极距离为r的点处的电流密度大小
b．若只存在电极P，则P在该点处产生的电流密度为
若只存在电极Q，则Q在该点处产生的电流密度为
方向如图所示：
将两电流密度矢量合成，即为实际的电流密度，大小为
方向平行PQ连线向右。
（3）不正确。电荷从截面1到截面2，电场力做正功，原子间实碰撞阻力做负功，二者大小相同，所以电荷动能不变。但只要和原子碰撞，就有内能产生。

24.【答案】解：（1）U–I图像如图甲所示
其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流；
（2）电路中的电流强度为
输出电功率
当 即R=r时输出功率最大，最大电功率
则电源输出功率P与滑变电阻R的关系曲线；
（3）根据
图像为抛物线；当电源输出功率最大时，路端电压只有电动势的一半，路端电压在 0~E/2 区间时，输出功率随路端电压增大而增大；路端电压在 E/2~E 区间时，输出功率随路端电压增大而减小，当路端电压等于电动势时，输出功率为零，则P-U图像如图；
电源的总功率为
由此可知，电源总功率与路端电压成一次函数关系

第1页，共1页

展开更多......

收起↑