2025-2026学年安徽安庆市田家炳中学高二下学期3月学情调研物理试卷 含解析

/2025-2026学年度第二学期高二三月份学情调研物理试卷一、单选题（每题5分，共40分）1.关于电荷和静电场，下列说法正确的是（）A.一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变B.电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将增大D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动【答案】A【解析】【详解】A．根据电荷守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故A正确；B．电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误；C．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，电场力做正功，电势能将减小，故C错误；D．如果是负点电荷，仅在电场力作用下从静止释放，将从低电势的地方向高电势的地方运动，故D错误。故选A。2.如图所示的平面内，有静止的等量异种点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）A.M点的场强比P点的场强大B.M点的场强与N点的场强相同C.M点的电势与N点的电势相同D.质子在M点的电势能比在P点的电势能小【答案】C【解析】【详解】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，M点的场强与P点的场强大小相等，选项A错误；BC．根据等量异种电荷的电场分布结合对称性可知，M点的场强与N点的场强大小相同，但方向不同，M点的电势与N点的电势相同，选项B错误，C正确；D．M点的电势高于P点，则质子在M点的电势能比在P点的电势能大，选项D错误。故选C。3.石嘴山三中进行水火箭比赛，甲乙丙三个小组制作了完全相同的水火箭，比赛时均以相同的发射角发射（如图）。甲小组直接将火箭打气发射、乙小组将火箭体内灌入三分之一体积的水打气发射、丙小组将火箭体内灌满水打气发射，则三个小组火箭发射后水平射程最远的是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.一样远【答案】B【解析】【详解】甲小组直接将火箭打气发射，则气体瞬时喷出，则火箭只能得到较小的速度；丙小组将火箭体内灌满水打气发射，由于打入的气体较少，则气体产生的压力较小，喷出的水反冲速度较小，则火箭也不能得到较大的速度；乙小组将火箭体内灌入三分之一体积的水打气发射，压缩气体使得水高速喷出，则火箭可得到较大的反冲速度，则火箭的速度最大，水平射程也最远。故选B。4.质量为1kg、带电荷量为+2×10-2C的物块静止在绝缘水平地面上，t=0时刻在所处的空间加上一匀强电场，电场强度E与时间t的关系如图所示，取水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.t=4s时物块的速度方向水平向右B.t=6s时物块的速度为零C.t=6s时物块回到出发点D.0~6s内物块的电势能减少了40J【答案】D【解析】【详解】A．物块与地面间的滑动摩擦力为则3s时物块速度从3s到4s过程，可知4s时物块速度，故A错误；B．从4s到6s过程，可知t=6s时物块的速度为，故B错误；C．从0到4s过程，物块正方向位移大小从4s到6s过程，物块负方向位移大小可知t=6s时物块离出发点距离为，故C错误；D．0~6s内物块电场力做功联立以上解得根据功能关系可知电势能减少了40J，故D正确。故选D。5.一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（）A.从到带电粒子的速度一直增大B.从到带电粒子的加速度不变C.粒子在段做匀变速运动，段做匀加速直线运动D.、、处粒子的电势能、、的关系为【答案】B【解析】【详解】A．从到电势增大，根据可知该过程正电的粒子电势能增大，故电场力做负功，则从到带电粒子的速度一直减小，故A错误；B．图像斜率表示电场强度，由于段是直线，可知该段图像斜率不变，即电场强度不变，电场力不变，由牛顿第二定律可知加速度不变，故B正确；C．从段图像斜率减小，可知该段电场强度减小、电场力减小、加速度减小，故该段做的是变加速运动；段图像斜率不变，可知该段电场强度不变、电场力不变、加速度不变，根据可得该段电势能增大，动能减小，故该段做匀减速直线运动，故C错误；D．图像可知、、三点电势关系为，根据可知<<，故D错误。故选B。6.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当的滑片向左滑动时（）A.电压表读数变小B.电流表读数变大C.消耗的功率变大D.电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变【答案】D【解析】【详解】AB．当的滑片向左滑动时，接入电路中的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知电流表的读数减小，根据可知电源的内电压和R1两端电压均减小，则电压表的读数为所以电压表的读数增大，故AB错误；C．消耗的功率为可知消耗的功率在减小，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得电压表两端电压为由上式得为U1-I图像的斜率，即为所以电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变，故D正确。故选D。7.如图所示，虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为3cm的等势面，一电子经过O时的动能为15eV，从O到C的过程中克服电场力所做的功为9eV，已知等势面B的电势为0，下列说法正确的是（）A.等势面A的电势为B.该匀强电场的场强大小为200V/mC.该电子经过等势面C时，其电势能为6eVD.该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍【答案】D【解析】【详解】A．因等势面间距相等，由得相邻虚线之间电势差相等，电子从O到C，由可得则两个相邻的等势面之间的电势差为3V，电子从O到C，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，等势面B的电势为0，可知等势面A的电势为，故A错误；B．从A到B，间距为3cm，即沿电场线方向的距离为3cm，根据，代入数据解得，故B错误；C．同理，等势面C电势为，可知电子在C时的电势能，故C错误；D．电子经过O时的动能为15eV，由O到A，根据动能定理有可得从O到C，根据动能定理有可得可得电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍，故D正确。故选D。8.如图所示，某同学在平面直角坐标系中设置了一个“心”形图线，A点坐标为，C点坐标为，D点与C点关于y轴对称，为使带电粒子沿图线运动，该同学在x轴下方和上方添加了方向垂直纸面向里、磁感应强度大小分别为和的匀强磁场，在O点沿x轴放置很短的绝缘弹性板，粒子撞到板上时，竖直速度反向，水平速度不变。从A点沿与y轴正方向成角的方向向左以速度射入一带电荷量为、质量为m的粒子，不计粒子重力，经过一段时间粒子又回到A点。则与的比值应为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】带电粒子仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，粒子从A点运动到C点，设轨迹半径为，过C点时速度方向与竖直方向夹角为，由几何关系可得可得粒子从C点运动到O点，设轨迹半径为，则有可得带电粒子在磁场中做圆周运动时，仅由洛伦兹力提供向心力，有可得故选D。二、多选题（每题6分，不全得4分）9.如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较大C.如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强D.如果图中虚线是等势面，a点的电势高于b点的电势【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，在a处动能最大，A错误；B．若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故b处动能最大，B正确；C．若虚线是电场线，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，C正确；D．若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，D错误。故选BC。10.带电粒子（不计重力）在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）A.甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大B.乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从下往上通过C.丙图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出D.丁图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，做完整圆周运动的周期也越大【答案】BC【解析】【详解】A．在回旋加速器中，洛伦兹力不做功，带电粒子在电场中获得能量，动能增大，故A错误；B．等离子体进入磁场后，在洛伦兹力的作用下，根据左手定则，带正电的离子向下偏转打在下极板上，下极板带正电，带负电的离子打在上极板上，上极板带负电，发电机产生的电流从下往上通过电阻R，故B正确；C．带电粒子从P射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡解得故C正确；D．带电粒子在磁场中运动的周期为与半径大小无关，故D错误故选BC。三、实验题11.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。a、b两滑块用细线连接，a、b两滑块间放置有一压缩轻弹簧，a、b两滑块上分别装有相同的挡光片，a、b两滑块的质量（包括挡光片）分别为m1、m2。（1）实验前用游标卡尺测出挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则d＝________mm；（2）接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处均能处于_______，则气垫导轨调节水平。将a、b两滑块按如图甲所示放置，剪断细线，a、b两滑块通过光电门1、2时的挡光时间分别为t1、t2，则当表达式_______（用已知和测量的物理量符号表示）成立，则可验证a、b两滑块作用过程中动量守恒。实验表明，弹簧开始被压缩时具有的弹性势能大小为_______（用已知和测量的物理量符号表示）。【答案】①.10.50②.静止状态③.或④.【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为，游标读数为所以最终读数为（2）[2]当滑块放在气垫导轨上任一处均能处于静止状态，则气垫导轨调节水平；[3]当表达式即成立，则可以验证、两滑块作用过程中动量守恒。[4]根据能量守恒，弹簧开始被压缩时具有的弹性势能大小为12.在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为，额定功率为，此外还有以下器材可供选择：A.直流电源（内阻不计）B.直流电流表（内阻约为）C.直流电流表（内阻约为）D.直流电压表（内阻约为）E.滑动变阻器，F.滑动变阻器，G.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。（1）在图中所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图（虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向a端滑动时，灯泡变亮，并在旁边标出所选器材电流表和滑动变阻器的字母序号）；（）

（2）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方变化的图像，在图中所给出的甲、乙、丙、丁图像中可能正确的是______。（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）【答案】①.见解析②.甲、丙【解析】【详解】（1）[1]灯泡的额定电流故电流表选择B；根据可得小灯泡的额定电阻为由于，所以可知，电流表采用外接法；因本实验滑动变阻器用分压式接法，故滑动变阻器选择小电阻F。电路图如图（2）[2]根据可知P与U为二次函数关系，图像开口向上，故甲正确，乙错误；根据可知，图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由于小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故丙图正确，丁错误。故选甲、丙。四、解答题13.如图所示，电源电动势，内阻，标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M正常工作，已知电动机M绕组的电阻。求：（1）流过电源的电流I和电源的总功率；（2）电动机的输出功率和机械效率。【答案】（1）4A，40W；（2）12W，75%【解析】【详解】（1）灯泡正常发光且电动机正常工作时，电源的路端电压为根据闭合电路欧姆定律有电源的总功率为（2）通过灯泡的电流为通过电动机的电流为电动机的输入功率为电动机的热功率为电动机输出功率为电动机的机械效率为14.如图所示，直角坐标系的第一象限与第三象限分别有匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，现从第三象限中的P点，以速度v0平行于x轴正方向发射质量为m，带+q的离子，离子经电场偏转后恰从坐标原点O射入磁场，已知P点坐标为离子重力不计。（1）求电场强度E的大小；（2）求离子离开磁场时的位置坐标；（3）求离子在电场和磁场中运动的总时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）离子在电场中做类平抛运动，在竖直方向水平方向L=v0t又解得（2）进入磁场的竖直速度：得则θ=60°由几何关