福建省福州市联盟校2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：鲁科版必修第三册第一章至第三章第3节。一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.“电”的概念古来有之，但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始。在静电学的发展史中，法国物理学家库仑的功劳首屈一指，他让电学成为一门现代科学。关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律，下列说法正确的是（）A.带电性质不同的质子和电子所带电荷量相等，它们的比荷也相等B.元电荷是自然界中最小的电荷量，元电荷可以是质子也可以是电子C.体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷D.库仑定律是一条实验定律，两电荷之间的库仑力大小总是相等的【答案】D【解析】A．质子和电子所带电荷量大小相等（均为元电荷），但质子质量远大于电子质量（约1836倍），因此比荷（电荷量与质量比值，即）不相等。电子比荷远大于质子比荷，故A错误；B．元电荷是自然界中最小的电荷量（），但元电荷不是实体粒子；质子和电子是携带元电荷的粒子，但元电荷不是质子或电子，故B错误；C．点电荷是理想模型，其适用条件是带电体的尺寸远小于它们之间的距离。体积小的带电小球在距离很近时（如两小球紧贴），尺寸不可忽略，不能视为点电荷，故C错误；D．库仑定律是实验定律（由库仑通过扭秤实验得出），且根据定律，两电荷间库仑力大小相等、方向相反，符合牛顿第三定律，故D正确。故选D。2.关于电流定义式和微观表达式以及电流方向，下列说法正确的是（）A.是电流的定义式，电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比，与所用时间成反比B.规定正电荷的定向移动方向为电流方向，电流既有大小，又有方向，故电流是矢量C.是欧姆定律的表达式，在任何电路中电流皆与电压成正比，与电阻成反比D.是电流的微观表达式，对于某一确定的金属导体，其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比【答案】D【解析】A．是电流的定义式，但电流大小由导体两端电压和电阻决定，与和无直接比例关系，故A错误；B．电流方向虽规定为正电荷的定向移动方向，但电流的运算遵循代数法则而非矢量法则，因此电流是标量，故B错误；C．仅适用于线性电阻（如金属导体）且温度不变的情况，并非所有电路均适用，故C错误；D．中，对确定的金属导体，、、固定，与自由电子平均速率成正比，故D正确。故选D。3.如图所示的电路中，一粗细均匀、阻值为R0的金属丝与定值电阻R串联后接在电路中，电键闭合后，电压表和电流表的读数分别为U0、I0。已知电压表、电流表均为理想电表，导线电阻不计，下列说法正确的是（）A.B.若将金属丝均匀拉长到原来的2倍，则金属丝的电阻值变为2R0C.若将金属丝对折，则金属丝的电阻值变为倍【答案】C【解析】A．由题电路图可知，电压表读数为电阻丝两端的电压U0，电流表的读数为流过电阻丝的电流I0，由欧姆定律得，故A错误；B．若将电阻丝均匀拉长到原来的2倍，由公式可知，电阻丝的横截面积变为原来的，由电阻定律可知，电阻丝的电阻变为原来的4倍，故B错误；C．若将电阻丝对折，由公式可知，电阻丝的横截面积变为原来的2倍，由电阻定律可知，电阻丝的电阻变为原来的，即为，故C正确；D．在题图电路中，电流表的读数为先将电阻丝剪成长度相等的四段，则每段的电阻均为，并联后的等效电阻为，此时电流表的读数为显然，故D错误。故选C。4.如图所示，足够长的光滑绝缘直杆与水平面的夹角为，直杆的底端固定一电荷量为的点电荷，、为杆上的两点。现将有孔的带电小球（可视为点电荷）套在绝缘直杆上，小球的质量为，从直杆上的某点由静止释放后，沿杆向上运动，先后通过了、两点。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（）A.在点处产生的电场强度方向沿杆向上，带电小球与直杆底端固定的点电荷电性相反B.带电小球在点受到的合力一定大于在点受到的合力C.带电小球在点的电势能一定大于在点的电势能D.带电小球在点的动能一定大于在点的动能【答案】C【解析】A．带电小球由静止释放后先后通过了、两点，故可知其与直杆底端固定点电荷电性相同，由于两者电性均未知，故电场强度方向未知，故A错误；B．根据可知，带电小球与直杆底端固定的点电荷间距离越远库仑力越小，根据牛顿第二定律可知，若带电小球在点受到的合力在点，若此时库仑力小于重力分力，则可知带电小球在点受到的合力与在点受到的合力大小关系未知，故B错误；C．电场力做正功电势能减小，故带电小球在点的电势能一定大于在点的电势能，故C正确；D．根据上述分析可知，若从点到点加速度方向变化，则从释放位置到重力分力与电场力大小相等位置，合外力做正功，动能增加，此后合外力做负功，动能减小，故小球先加速后减速，动能大小无法比较，故D错误。故选C。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场，有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为等量的异种点电荷电场中的部分电场线分布情况，图中的虚线是两点电荷连线的中垂线，、、、是电场线上的四点，根据题给电场线分布图判断，下列说法正确的是（）A.点的电势高于点的电势B.、两点的电场强度大小相等C.、两点的电场强度方向均平行于点电荷连线向左D.正试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能【答案】AC【解析】A．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，沿着电场线方向电势降低，点的电势高于点的电势，故A正确；B．电场线疏密程度不同，电场强度不同，电场线越密集，则电场强度越大，由题目中电场线分布可知，点电场强度大小大于点电场强度大小，故B错误；C．、两点的电场强度方向均平行于点电荷连线向左，故C正确；D．由前面分析可知点电势高于点电势，将正试探电荷由点移到点过程中，电场力对试探电荷做正功，其电势能减小，故D错误。故选AC。6.如图所示，水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，质量m=0.9×10-30kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电粒子，以v0=4×106m/s的速度垂直于电场强度方向沿中心线由O点射入，从极板间左侧边缘P点飞出时的速度方向与v0方向成θ=30°的角。不计带电粒子重力，下列说法正确的是（）A.带电粒子在电场中的运动是加速度不断增大的曲线运动B.带电粒子在P点的速度大小为C.带电粒子在P点时的动能为9.6×10-18JD.O、P两点间的电势差为7.5V【答案】BC【解析】A．带电粒子进入电场后做类平抛运动，垂直于电场方向上的速度不变，做匀速直线运动，沿电场方向上做匀加速直线运动，即带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，故A错误；B．带电粒子在P点的速度大小为，故B正确；C．带电粒子在P点时的动能为，故C正确；D．对带电粒子从O到P的过程运用动能定理得解得O、P两点间的电势差，故D错误。故选BC。7.如图所示，两个电荷量相同的正点电荷固定在y轴上，它们关于原点O对称，将一个负点电荷从x轴上离原点O足够远的位置由静止释放，仅在电场力作用下运动，以x轴正方向为正方向，则电场强度E、电势φ（取无穷远处电势为0）、加速度a、速度v在x轴上的变化规律正确的是（）A. B.C. D.【答案】AB【解析】AC．由等量同种电荷连线中垂线上的电场线分布可知，从无穷远处到O点，电场强度先增大后减小为零；从O点到无穷远处，电场强度也是先增大后减小为零，且在x轴正方向上，E>0，在x轴负方向上，E<0，根据Eq=ma可知E—x图与a—x图形状一致，故A正确、C错误；B．在两电荷连线中垂线上，电势在连线中点处最大，又由φ—x图像斜率可知，从无穷远处→O点过程中有两个位置图像斜率最大（正、负半轴各一个，此位置电场强度最大），故B正确；D．点电荷向O点做加速度先增大后减小的加速运动，在原点O处，加速度为0此时速度达到最大，过原点O后加速度反向，做加速度先增大后减小的减速运动，直到速度减为零后反向，一直在O点附近做往复运动，且根据可知v—x图线在两端点（释放点和最左侧点），速度v=0，加速度不为零，斜率趋于无穷大（图像竖直）；O点处a=0，v最大，斜率为零（图像平行x轴），故D错误。故选AB。8.电场是一种看不见摸不着的物质，然而却无处不在，几乎弥漫于整个宇宙。人们通过电场线、等势线来描绘电场。如图所示，实线为描述电势高低的等势线，图中数字的单位是伏特，即、、点的电势分别为、、。下列说法正确的是（）A.点的电场强度小于点的电场强度B.同一负电荷在点的电势能小于在点的电势能C.电子从点运动到点电势能的变化量大于电子从点运动到点电势能的变化量D.若只考虑电场力，在点由静止释放的点电荷，该点电荷运动到零势能面（图中未画出）时动能一定为【答案】AD【解析】A．等差等势面越密，电场强度越大，由图判断相邻等势面为等差等势面，描述电场强度的大小可用等差等势面的疏密程度，则O点的电场强度小于T点的电场强度，故A正确；B．负电荷在电势低的地方电势能大，同一负电荷在R点的电势能大于在T点的电势能，故B错误；C．电子从R点运动到T点电势能的变化量等于电子从O点运动到S点电势能的变化量，故C错误；D．若只考虑电场力，在点由静止释放的点电荷，R点电势为500V，根据能量守恒，点电荷的电势能转化为动能，则该点电荷运动到零势能面时动能一定为，故D正确。故选AD。三、非选择题∶共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。9.如图所示，用静电计可以定性探究已充电的平行板电容器两极板之间的电势差大小，电容器已带电，完成下列填空：（均填“变小”“变大”或“不变”）（1）减小两极板间的距离，静电计指针张角______；（2）将A板稍微上移，静电计指针张角______；（3）将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角______。【答案】（1）变小（2）变大（3）变小【解析】（1）电容器所带电荷量一定，由公式可知，当变小时，变大，再由可知，两极板的电荷量Q不变，则变小，指针张角变小；（2）同理可知，当板上移时，极板正对面积变小，也变小，变大，指针张角变大；（3）当插入玻璃板时，相对介电常数增大，变大，变小，指针张角变小。10.有甲、乙两个完全相同的小球，甲小球带的电荷，乙小球带的电荷，现将甲小球与乙小球接触一下分开。分开后甲小球带______的电荷，乙小球带______的电荷，甲小球与乙小球接触时，有______的电荷从乙小球转移到甲小球。【答案】-0.8-0.8-4.0【解析】甲小球与乙小球接触的过程，电荷先中和再平分，则两小球分开后均带的电荷该过程有的电荷从乙小球转移到甲小球。11.如图所示，图中的实线为一簇电场线，一带电粒子由A点经B点到C点，其轨迹如虚线所示，已知该粒子仅受电场力的作用，A、B、C三点的电势分别为φA、φB、φC，该粒子在A、B、C三点所受电场力大小分别为FA、FB、FC。三点电势最高的是__________（选填“φA”“φB”或“φC”），该粒子带__________电，该过程粒子的速度在__________（选填“增大”或“减小”）。【答案】φA负减小【解析】[1]沿电场线方向电势降低则所以φA最高，φC最低；[2]根据曲线运动的规律可知静电力的方向指向轨迹的凹侧，它与电场线的方向相反，则该粒子带负电；[3]粒子从A点经B点运动到C点的过程中静电力方向与速度方向的夹角大于90°，粒子做减速运动，速度减小。12.晓宇同学利用如图甲所示的电路探究电容器的充电、放电现象，实验时完成了以下操作：首先将单刀双掷开关扳到a，经过足够长的时间，再将单刀双掷开关扳到b，通过计算机描绘了电容器放电时，放电电流I关于放电时间t的关系图线，如图乙所示。（1）开关扳到b，流过定值电阻R的电流方向是______（填“从左向右”或“从右向左”）。（2）开关扳到a，经足够长的时间，电容器所带的电荷量______C；若电源的电动势为6.0V，则电容器的电容______F（以上结果均保留两位有效数字）。（3）仅增大定值电阻R的电阻值，则开关扳到b后，电容器的放电时间______（填“变长”“不变”或“变小”）。【答案】（1）从左向右（2）（3）变长【解析】（1）由图甲电路图可知，电容器充电后上极板带正电，下极板带负电；所以开关扳到b，流过定值电阻R的电流方向是从左向右。（2）[1]根据可知，图乙中图像与横轴围成的面积表示电容器放电时所带的电荷量，图中大约有41个小方格，则开关扳到a，经足够长的时间，电容器所带的电荷量为[2]若电源的电动势为6.0V则电容器的电容为（3）仅增大定值电阻R的电阻值，则开关扳到b后，则放电电流减小，由于电容器放电时所带的电荷量不变，所以电容器的放电时间变长。13.某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小”的实验。（1）如图甲所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。现用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A，贴在导体A下的金属箔______（填“张开”或“闭合”），导体A左端电荷量______导体B右端电荷量（填“大于”“小于”或“等于”）；若先把A和B分开，再移去C，则此时导体B______（填“带正电”“带负电”或“不带电”）；若先用手摸一下A，再移走C，然后分开A、B，则导体A______（填“带正电”“带负电”或“不带电”）。（2）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘细线悬挂于玻璃棒上C点，如图乙所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球间的距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球间的距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随两电荷间的距离的______（填“减小”或“增大”）而增大，随两电荷电荷量的______（填“减小”或“增大”）而增大。此同学在探究中应用的科学方法是______（填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。【答案】（1）张开等于带正电带负电（2）减小增大控制变量法【解析】（1）[1][2]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，移近导体，因为静电感应，导体左端带负电，导体右端带正电，则导体下的金属箔张开，又由电荷守恒定律可知，两者所带的电荷量相等；[3][4]若先把和分开，再移去，则此时导体带正电；若先用手摸一下，则A、B和大地共同构成一个导体，为近端，带负电，所以移走，再分开A、B，导体A、B均带负电。（2）[1]保持两球所带电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近时，观察到两球间距离越小，球悬线的偏角越大，说明此时两球间的相互作用力越大，即两电荷间距离越小，相互作用力越大；[2]保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量时，观察到电荷量越大，球悬线的偏角越大，说明此时两球间的相互作用力大，即电荷量越大，两电荷间的相互作用力越大。[3]由于两电荷间相互作用力的大小与两电荷间的距离和所带电荷量有关，探究相互作用力随某个量变化时，此同学先保持其他量不变，采用了控制变量法进行探究。14.如图所示，用一条绝缘轻绳在竖直平面内悬挂一个带正电小球，小球质量，所带电荷量。现加水平方向向左的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为。已知重力加速度取，，。（1）请画出小球的受力示意图并求匀强电场的电场强度的大小；（2）若可以加任意方向的匀强电场，平衡时小球位置与（1）中相同，则所加匀强电场电场强度大小的最小值是多少？方向如何？【答案】（1），（2），方向与水平方向成，斜向左上方【解析】（1）根据题意，小球的受力情况如图所示根据平衡条件有解得（2）当电场方向与绳垂直时，电场强度最小根据平衡条件有解得方向与水平方向成，斜向左上方。15.如图所示的坐标系中，A点的坐标为（8，0），B点的坐标为（8，6），在与xOy平面平行的平面内有匀强电场，将带电荷量为的负试探电荷从O点移到B点，电场力做功为，将该试探电荷从A点移到B点，克服电