山东省青岛市即墨区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高二物理质量检测1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。1.《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中，首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供，它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A·h，工作时输出电压为24V，输出功率为48W。关于该机器人，下列说法正确的是（）A.机器人电阻是12ΩB.电池储存的电能为30A·hC.机器人正常工作时的电流是2AD.机器人充满电后一次工作时间约为10h【答案】C【解析】B．电池容量是指电池所能储存的电荷量的多少，不是储存电能的大小，故B错误；AC．机器人正常工作时的电流由于机器人不是纯电阻，则，故A错误，C正确；D．机器人充满电后一次工作时间，故D错误。故选C。2.在某均匀介质中有一沿x轴方向传播的简谐横波，t=2s时其波形图如图甲所示。图乙为x=2cm处的质点振动图像。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A.波速为1cm/sB.沿x轴正方向传播C.传到另一种均匀介质时，周期发生变化D.遇到尺寸为10cm障碍物，不能发生衍射【答案】A【解析】A．该波的波长为λ=4cm，周期为T=4s，则波速为，A正确；B．由图像乙可知，t=2s时x=2cm处的质点沿y轴负方向振动，结合波形图可知，波沿x轴负方向传播，B错误；C．波的周期由波源决定，与介质无关，则波传到另一种均匀介质时，周期不会发生变化，C错误；D．波遇到尺寸为10cm的障碍物，也能发生衍射，只是不能发生明显衍射，D错误。故选A。3.如图所示，匀强电场与等腰△ABC所在的平面平行。将电荷量为的点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做功为；再将电荷从B点移动到D点，克服静电力做功为。已知，D为BC的中点，。规定A点的电势为0，下列说法正确的是（）A.AB两点的电势差B.电场强度的大小为1000V/mC.电场强度的方向沿BA边指向AD.将该电荷由C点移动到A点，静电力做功为【答案】B【解析】A．由，故A错误；BC．又，D为BC的中点所以而，AC的连线为等势面，过点D作，垂足为点E由点D到点E计算场强方向由D指向E，故B正确，C错误；D．AC的连线为等势面，将该电荷由C点移动到A点，静电力不做功，故D错误。故选B。4.如图所示电路图，R1和R2为定值电阻，R3为某光敏电阻，其阻值与光照关系满足（k为常数，E为光照强度），P为电容器中的一点。已知R1=15Ω，R2=10Ω，电源内阻r=2Ω。闭合开关S，在某一光照强度下，R3=7Ω，此时电容器两端的电压为0.7V。下列说法正确的是（）A.电源电动势为1.3VB.减小光照强度，电容器放电C.保持光照强度不变，将电容器下极板向下移动，P点的电势变小D.若R3的变化范围为2~20Ω，则R3在该电路中最大功率约为0.07W【答案】D【解析】A．R1和R2并联后的电阻电路的总电流可得电源电动势为，A错误；B．减小光照强度，则R3阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则R并和内阻r上的电压减小，则电容器两极板间电压变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，B错误；C．保持光照强度不变，则电容器两极板间电压不变，将电容器下极板向下移动，两极板间场强变小，根据U=Ed可知P点与上极板间的电势差减小，则P点的电势变大，C错误；D．若R3的变化范围为2~20Ω，则当R3=R并+r=8Ω时R3功率最大，则在该电路中最大功率约为，D正确。故选D。5.如图所示，电荷量为+q的点电荷固定在O点，其与固定的均匀带电薄圆盘相距3L。O、A、B三点均在圆盘的中轴线上，已知在圆盘下方L处A点的电场强度为零。关于在圆盘上方L处B点的电场强度，下列说法正确的是（）A.大小为，方向竖直向上B.大小为，方向竖直向下C.大小为，方向竖直向下D.大小为，方向竖直向上【答案】B【解析】A点的电场强度为0，则圆盘在A点的场强与+q在A点的场强等大反向，即圆盘在A点的场强为方向向上，说明圆盘带负电。圆盘在B点的场强方向向下；则B点的合电场强度为方向竖直向下。故选B。6.如图所示，在O点固定一点电荷，虚线是以O为圆心的等差等势面。一电子仅在电场力的作用下，从等势面A上的N点以5eV的初动能开始运动，当运动到等势面B上的M点时，其电势能增加2eV。已知实线是电子运动轨迹，规定等势面A的电势为0。下列说法正确的是（）A.该点电荷为正电荷B.电子在P点的动能可能是1.1eVC.M点的电场强度和Q点的电场强度相同D.等势面BC之间的距离小于等势面AB之间的距离【答案】D【解析】A．由题图中电子运动轨迹可知，O点固定点电荷对电子的作用力是排斥力，所以该点电荷为负电荷，故A错误；B．电子从N运动到M时，电子的电势能增大2eV，虚线是以O为圆心的等差等势面，则UCB=UBA，所以电子运动到等势面C时，电势能会再增大2eV，所以电子达到等势面C的动能减少4eV，则动能变成1eV，然后电子运动到P的过程中动能继续减小，所以电子在P点的动能一定小于1eV，故B错误；C．电场强度的方向与等势面垂直，可知M点的电场强度和Q点的电场强度的方向一定不相同，则电场强度一定不同，故C错误；D．点电荷周围的电场，越靠近点电荷处的电场强度越大，所以B、C之间的电场强度大于A、B之间的电场强度，结合U=Ed可知，等势面BC之间的距离小于等势面AB之间的距离，故D正确。故选D。7.电荷量q=+2×10-3C的带电小球静置于绝缘水平面上，t=0时刻，施加范围足够大的水平方向的电场，其电场强度E随时间t变化的关系如图所示。小球在电场力的作用下由静止开始运动。已知小球的质量为2kg，小球与水平面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.0～2s小球的加速度逐渐增大B.0～2s摩擦力的冲量大小为8N·sC.2s时小球的动能为1JD.5s时小球的速度大小为6m/s【答案】C【解析】A．小球与水平面的最大静摩擦力为由图像可知，时，电场强度，电场力，带电小球开始运动，故0～1s小球静止，1～2s由牛顿第二定律可知，随着电场强度增大，加速度逐渐增大，A错误；B．小球所受摩擦力的大小随时间变化图像如图图像的面积表示冲量，故0～2s摩擦力的冲量大小为故B错误；C．电场力随时间变化的图像为小球静止，内电场力的冲量大小为又内摩擦力的冲量大小为由动量定理解得故2s时小球的动能为，C正确；D．由上述分析可知内电场力的冲量大小为内摩擦力的冲量大小为由动量定理解得，D错误。故选C。8.如图所示，光滑的绝缘水平面内存在水平向左的匀强电场（图中未画出）。轻质不带电的绝缘弹簧一端固定在墙上，另一端与电荷量为+2q的金属小球相连。现用外力将弹簧压缩x1（O为弹簧原长处），然后撤去外力。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量，小球可视为质点。关于小球向右减速到零的过程中，下列说法正确的是（）A.若电场强度为，则小球能运动到O点右侧B.若电场强度为，则小球向右运动的最大距离为C.若电场强度为，则小球的电势能和动能之和先增大后减小D.若电场强度为，则小球不能运动到O点右侧【答案】B【解析】若小球恰好到达O点，则由动能定理解得A．若电场强度为，则小球所受电场力与弹簧弹力大小相等，方向相反，小球保持静止，A错误；B．若电场强度为，则合外力的功，小球不能运动到O点由动能定理解得，B正确；C．若电场强度为，则小球恰好运动到O点，系统的弹性势能逐渐减小，由能量守恒可知小球的电势能和动能之和增大，C错误；D．若电场强度为，则，合外力的功，小球可以运动到O点右侧，D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。9.如图甲所示，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一电子仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其电势能Ep与离A点的距离x的关系如图乙所示。规定无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（）A.电场线的方向由A指向BB.A点的电势小于B点的电势C.电子在A点的速度大于在B点的速度D.A点的电场强度大于B点的电场强度【答案】BD【解析】AC．由图乙可知，电子的电势能减小，则电场力做正功，故电子的速度变大，又电子带负电，故电场的方向由B指向A，故AC错误；B．根据上述分析可知，电场方向由B到A，由于沿电场线的方向电势逐渐降低，因此A点的电势小于B点的电势，故B正确；D．在图像中，图像的斜率表示电场力，结合图乙可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故D正确。故选BD。10.欧姆表是在电流表的基础上改装而成的，为了使测量电阻时电流表指针能够偏转，表内应有电源。如图甲所示是一个简单的欧姆表电路。A、B两表笔之间接不同的标准电阻Rx时，灵敏电流计表头G的示数I与Rx的关系如图乙所示。已知灵敏电流计的满偏电流为6mA，下列说法正确的是（）A.图甲中的B应为黑表笔B.欧姆表的内阻为2000ΩC.电源电动势E=1.2VD.换挡后必须重新进行机械调零【答案】AB【解析】A．根据欧姆表“红进黑出”的原理可知，黑表笔应与电源的正极相连，故A正确；BC．根据闭合电路的欧姆定律可得欧姆表的内阻，结合图乙可知时联立解得，，故B正确，C错误；D．换挡后只需进行欧姆调零而无需机械调零，故D错误。故选AB。11.波源在x=-2cm和x=12cm处产生的两列简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。两列波的周期均为1s，其振幅分别为10cm和5cm。t=0时刻的波形图如图所示，此时平衡位置在x=2cm和x=8cm处的质点刚开始振动。下列说法正确的是（）A.0.75s时，两列波相遇B.x=5cm处的质点起振方向向上C.0～1.5s，x=6cm处的质点运动路程为40cmD.足够长时间后，x=4cm处为振动减弱点【答案】AC【解析】A．由图可知波长为则波速为两列波相遇用时，故A正确；B．两列波同时传到x=5cm处，正方向波的最前沿质点起振方向向下，负方向波的最前沿质点起振方向向上，正方向波的振幅较大，故x=5cm处的质点起振方向向下，故B错误；C．正方向波到达x=6cm处用时1s，负方向波到达x=6cm处用时0.5s，正方向波到达x=6cm处时，负方向波已经到达该处0.5s该质点已经振动的路程为两波源的起振方向相反，x=6cm处的质点到两波源的距离之差为故正向波到达x=6cm处后，该质点为振动加强点振幅为在剩余的0.5s内该质点通过的路程为0～1.5s，x=6cm处的质点运动路程为，故C正确；D．两波源的起振方向相反，x=4cm处的质点到两波源的距离之差为故足够长时间后，该质点为振动加强点，故D错误。故选AC。12.绝缘水平地面的右侧固定一竖直光滑的绝缘圆弧轨道BCD，B点与水平地面等高，O为圆心，C、D分别为轨道最低点和最高点，F点与圆心O处于同一高度。在过B点垂直于水平地面的虚线右侧存在范围足够大的匀强电场，该电场的电场强度大小E=7.5×102V/m，方向水平向左。在同一竖直面内，一电荷量q=+1×10-3C的带电小球从离地面某一高度的A点水平抛出，小球恰好从B点沿切线方向进入轨道BCD，且恰好能沿轨道做圆周运动。已知小球的质量m=0.1kg，OB与OC的夹角θ=37°，轨道半径R=0.4m。在整个运动的过程中，小球的电荷量保持不变。重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（）A.小球在A点的速度大小为4m/sB.小球在D点时的速度最大C.小球运动到C点时，对轨道压力大小为5.75ND.小球运动到F点时，机械能最小【答案】AD【解析】AB．在B点右侧区域，小球受到竖直向下的重力G=mg=1N水平向左的电场力F电=qE=0.75N等效重力大小为=1.25N设等效重力方向与竖直方向夹角为，则解得=37°由于轨道半径OB与竖直方向OC的夹角为37°且B点在左侧，可知等效重力方向沿半径指向B点，因此B点为等效重力场中的稳定平衡点（速度最大点），与B点对称的点为等效最高点（速度最小点）。小球通过等效最高点时满足解得从点到B点根据动能定理解得vB=5m/s小球在B点的速度水平分量为vA=vBcos37°解得vA=4m/s，故A正确，B错误；C．从B点到C点根据动能定理解得由牛顿第二定律N−mg＝解得N=6.75N，故C错误；D．当小球运动至电场力做功最大的F点时机械能最小，故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组想比较两根不同材质的金属丝导电性能，设计如下实验，其中部分实验器材如下：电源（E=3V，r约为2Ω）电流表A滑动变阻器R1开关、导线若干电压表V（量程3V，内阻为2kΩ）螺旋测微器材质不同的两根金属丝A和B（1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，读数为________mm；（2）按照图乙连接电路图，闭合开关S前，滑动变阻器R1的滑片P应滑至________（选填“最左端”或“最右端”）；（3）将电压表右端先后连接“a”、“b”端点后，观察到电流表示数变化比电压表变化更明显，测量金属丝电阻时电压表右端应连接点________（选填“a”或“b”）；（4）选用的两种金属丝长度和直径均相同，正确连接电路后，测得两种金属丝的I-U关系如图丙所示，则“A”金属丝的导电性能________（选填“优于”或“劣于”）“B”金属丝。【答案】（1）2.793##2.794##2.795##2.796##2.797（2）最左端（3）b（4）优于【解析】（1）固定刻度读数为2.5mm可动刻度读数为总的读数为（2）闭合开关前，滑动变阻器应调节至最左端，此时测量电路的电压最小，可起到充分保护作用。（3）电流表示数变化比电压表变化更明显，说明被测电阻是一个大电阻，应使用电流表内接法，测量金属丝电阻时电压表右端应连接b点。（4）由图像可知，，又选用的两种金属丝长度和直径均相同，所以A的电阻率较小，导电性能好。14.某实验小组想要测量电池组的电源电动势E和内阻r，部分实验器材如下：待测电池组（E，r）滑动变阻器R1（0～30Ω）滑动变阻器R2（0～100Ω）开关、导线若干已知电源（E1较大）电流表A（量程为0～0.6A）电阻箱R3（0～9999.9Ω）（1）某同学按照图甲所示将电源E1接入电路来测量电流表的内阻。图甲中的滑动变阻器应选择________（选填“R1”或“R2”）；（2）在图甲中，仅闭合开关S1，调节滑动变阻器，使电流表满偏。保证滑片P位置不变，再闭合开关S2，当电阻箱R3的读数为3.5Ω，电流表的读数如图乙所示，应为________A，则认为电流表的内阻为________Ω；（3）将测量完的电流表和电阻箱R3按照图丙所示将待测电池组接入电路，闭合开关S3，调节电阻箱R3的阻值，记录多组电阻箱阻值R3和对应的电流表示数I，将其绘制成如图丙所示的的图像，则待测电池电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）R2（2）0.207（3）4.52.1【解析】（1）图甲是半偏法测电流表内阻的电路，为了减小误差，滑动变阻器最大阻值需远大于被测电流表内阻，故应该选阻值较大的滑动变阻器。（2）[1]电流表分度值为，故读数为[2]闭合开关，通过的电流为电流表的读数与通过电流比为，根据并联电路电阻与电流成反比，电流表的内阻（3）[1][2]根据图丙电路，由闭合电路欧姆定律，得根据图丁图像，变式得图线斜率为图线截距为解得，15.如图所示为某电动机工作示意图，定值电阻R和电动机M串联在电路中。t=0时，闭合开关S，重物从静止开始竖直向上做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动；t1=1s时，理想电流表的示数I=2A，电动机两端的电压UM=6V。已知电源电动势E=12V，定值电阻R=2Ω，电动机内阻rM=1Ω，重力加速度大小g=10m/s2.求：（1）电源的内阻r；（2）重物的质量m。【答案】（1）r=1Ω（2）【解析】（1）根据题意可知时：解得（2）时电机的输出功率为P，牵引力为F，解得，可得16.在均匀介质中有一沿x轴方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示。t1=2s时，质点M第一次回到平衡位置。已知质点N和M的平衡位置分别位于x1=0.1m和x2=1m处。简谐波的振幅A=10cm，周期大于8s。求：（1）质点M的振动方程和0~14s内M点运动的路程；（2）质点N回到平衡位置的时间。【答案】（1），（2）tN=（5+6n）s，n=0，1，2，3……【解析】（1）设波源振动周期为T，t=0时，若波沿x轴正向传播，则质点M沿y轴正方向运动，第一次回到平衡位置时，波向右传播0.4m，对应时间为，即可得T=6s，不符合题意；若波沿x轴负向传播，质点M沿y轴负方向运动，则可得T=12s，符合题意；设M点的振动方程为y=Asin（ωt+φ）其中当t=0时，M点的位移为可得；可得M点的振动方程所以移动的路程可得（2）由（1）可知波向左传播，此时N向下振动。第一次回到平衡位置时经过的时间解得t2=5s所以质点N回到平衡位置的时间为tN=（5+6n）s（n=0，1，2，3……）17.如图甲所示，真空中水平放置长为2L的两块平行金属板，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性电压。紧挨金属板右侧有一个范围足够大的匀强电场，该电场的电场强度大小，方向竖直向下。竖直向下的电场中有一个水平放置的荧光屏，荧光屏到下金属板的竖直高度为两金属板间距离的一半。在金属板左侧有一粒子源，该粒子源可以不间断的水平向右发射速度大小均为v0的粒子，这些粒子沿两金属板之间的中线射入其中，粒子通过两金属板的时间为，偏移量最大的粒子恰好从两极板右边缘射出。所有从金属板间射出后的粒子恰好均打在荧光屏上。已知粒子的质量为m、电荷量为+q，不计粒子重力和它们之间的相互作用力，不考虑边缘效应。（1）求两金属板间的距离d；（2）求荧光屏的长度S和打在荧光屏上的粒子的最大速度vm；（3）若荧光屏上只接收到一半的粒子，求荧光屏向右平移的距离x。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设两极板之间的距离为d，粒子在两极板之间由牛顿第二定律可得粒子最大偏移量为联立解得（2）沿下极板射出的粒子恰好打在荧光屏的最左侧，在竖直向下的电场中qE=ma2竖直方向则有水平方向则有x1=v0t1解得沿上极板射出的粒子恰好打在荧光屏的最右侧，竖直方向水平方向x2=v0t2解得则沿上极板射出的粒子恰好打在荧光屏时速度最大，由动能定理可得解得（3）沿两极板中间的虚线射出的粒子恰好只能接收到一半，竖直方向水平方向x3=v0t3解得x3=2L则有18.如图所示，在绝缘的水平台面上M点的左侧存在大小E1=4×103V/m，方向水平向右的匀强电场E1在MF之间