河南省南阳市九师联盟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：人教版必修第三册第九章至第十二章，选择性必修第二册第一章。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A.安培力只能做负功，洛伦兹力不做功B.洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直C.安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反D.如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域的磁感应强度一定为零【答案】B【解析】A．安培力可以对载流导体做功（如电动机中做正功，发电机中做负功），而洛伦兹力因始终与速度方向垂直，总不做功。故A错误。B．洛伦兹力方向始终垂直于速度和磁场所在的平面，必然与磁场方向垂直，故B正确。C．安培力始终垂直于电流方向和磁场方向，因此不可能与磁场方向相同或相反。故C错误。D．若粒子速度为零或与磁场平行，即使，洛伦兹力也为零。故D错误。故选B。2.关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A.图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷B.图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号C.图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电D.图丁，工作人员在超高压下带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全【答案】C【解析】A．图甲，把大地和导体棒看成一个整体，导体棒是近端，因静电感应A端和B端均带负电荷，故A错误；B．图乙，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽，使金属外衣内不受外衣外的电场的干扰，故B错误；C．图丙，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放电，故C正确；D．图丁中，超高压带电作业的工作人员，穿上金属丝制成的衣服，起到静电屏蔽的作用，可以保证安全，故D错误。故选C。3.如图所示是显像管的原理示意图，图中虚线框区域中有垂直于纸面的磁场，该磁场会使电子枪射出的速率相同的高速电子束发生偏转，最后电子打在荧光屏上，电子重力忽略不计。下列说法正确的是（）A.磁场对电子的磁场力对电子做正功或负功B.电子经过偏转磁场时，做类平抛运动C.电子打到荧光屏上不同位置的速度大小相等D.若电子束打点，则偏转磁场垂直纸面向外【答案】C【解析】AC．磁场的洛伦兹力对电子不做功，电子打到荧光屏上不同位置的速度大小相等，A错误，C正确；B．电子经过偏转磁场时，洛伦兹力始终与速度垂直，方向一直在变，电子不做类平抛运动，B错误；D．电子带负电，根据左手定则，偏转磁场垂直纸面向里，D错误。故选C。4.三个点电荷的位置及产生电场电场线分布如图所示，其中M，N两点在两个负电荷B、C的连线上，正电荷A及点P、点Q在电荷B、C连线的中垂线上，且P点与正电荷的距离大于P点与负电荷的距离，两线交于O点。已知三个点电荷的电荷量大小相等，，则（）A.O点的场强为0B.M、N两点的场强相同C.M、N两点的电势相等D.一带负电的试探电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能【答案】C【解析】A．等量同种电荷B、C在连线的中点O处的场强为0，正电荷A在O点的场强不为0，故O点的场强不为0，故A错误；B．根据对称性知M、N两点的场强大小相等，方向不同，故M、N两点的场强不同，故B错误；C．根据点电荷周围等势线的分布知，在等量同种电荷B、C的场中，M、N两点的电势相等，在正电荷A的场中，M、N两点的电势也相等，故M、N两点的电势相等，故C正确；D．在等量负电荷B、C的场中，P点的电势小于Q点的电势，在正电荷A的场中，P点的电势大于Q点的电势，故无法判断P点与Q点的电势高低，也无法判断带负电的试探电荷在P点与Q点的电势能大小，故D错误。故选C。5.如图所示是一根金属导体棒，A端到B端的横截面积逐渐增大，截面C到A、B两端的距离相等。现在导体棒两端加大小为U的电压，下列说法正确的是（）A.A、C间的电压为B.A、C间的电流小于B、C间的电流C.从A到B，自由电荷的定向移动速率越来越小D.从A到B，导体内的电场强度越来越大【答案】C【解析】A．根据可知AC段电阻大于BC段电阻，因整个导体中电流I相等，根据U=IR可知A、C间的电压大于，A错误；B．AC段电阻与BC段电阻是串联关系，A、C间的电流等于B、C间的电流，B错误；C．根据电流微观表达式从A到B电流I相等，但面积S逐渐增大，故自由电荷的定向移动速率越来越小，C正确；D．A、C间的电压大于B、C间的电压，根据可知A、C间电场强度大于B、C间电场强度，A到B电场强度E逐渐减小，D错误。故选C。6.如图所示，电流天平的右臂挂着匝数为10匝的矩形线圈，线圈的水平边长为，处于磁感应强度为的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈平面向里。当线圈中通以图示方向的电流时，调节砝码使两臂达到平衡，再使电流反向，大小变为，为使两臂达到新的平衡，应在左盘中增加砝码的质量为（重力加速度为）（）A. B. C. D.【答案】C【解析】当线圈中通过电流时，调节砝码使两臂达到平衡，此时使电流反向，大小变为，在左盘中增加砝码后达成新的平衡有联立解得故选C。7.电源、开关、电阻、电动机、平行板电容器、二极管D组成电路如图所示，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R为5Ω，开关闭合后，电动机恰好正常工作，平行板电容器内的一带电液滴恰能处于静止状态已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻RM为0.5Ω。下列说法正确的是（）A.正常工作时，电动机输出的机械功率为6WB.若电动机因故障卡住，电动机发热功率为12WC.若电动机因故障卡住，电源的总功率保持不变D.若电动机因故障卡住，带电液滴仍保持静止状态【答案】D【解析】A．开关闭合后，电动机恰好正常工作，电动机额定电压U为6V，则电流为电动机输出的机械功率为故A错误；BC．若电动机因故障卡住，电动机的发热功率电源的输出功率电流变化，电源的总功率变化，故BC错误，D．电动机因故障卡住，电容器两端电压变小，电容器需要放电，由于二极管的单向导电性，不能放电，电容器Q不变，则E不变，带电液滴仍保持静止状态，故D正确。故选D。8.如图所示，水平放置的平行板电容器上下极板分别带有等量异种电荷，电荷量大小均为，两极板间距为，质量为电荷量为的带负电微粒从上极板的边缘以初速度射入，恰好沿直线从下极板边缘射出，重力加速度为。则（）A.两极板间的电压B.微粒的机械能减小C.电容器的电容D.保持不变，仅将极板向下平移，微粒仍沿直线从极板间射出【答案】BCD【解析】A．因为带电微粒做直线运动，则微粒受力平衡，根据平衡条件有得负电荷受电场力方向向上，所以电场方向竖直向下，则所以故A错误；B．重力做功mgd，微粒的重力势能减小，由于微粒做匀速直线运动，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的重力势能减小了，故B正确；C．电容器的电容故C正确；D．在不变时，仅将极板向下平移，由知电场强度不变，微粒仍受力平衡，微粒仍沿直线从极板间射出，故D正确。故选BCD。9.如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P由最高点向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用和表示，电表示数变化量的大小分别用和表示。下列判断正确的是（）A.不变，不变，不变B.变大，不变，不变，且C.滑片P滑动过程中，滑动变阻器R2消耗的最大功率为D.滑片P滑动过程中，定值电阻R1消耗的最大功率为【答案】AC【解析】A．根据欧姆定律可得则、不变，根据闭合电路欧姆定律有则不变，故A正确；B．根据则变大，根据闭合电路的欧姆定律有可得则不变，故B错误；C．当时，消耗的功率最大，根据闭合电路的欧姆定律可得故C正确；D．当时，消耗的功率最大，根据闭合电路的欧姆定律可得故D错误。故选AC。10.如图所示是回旋加速器的核心构件，其中D形盒的半径为R，所加竖直向下的匀强磁场的磁感应强度大小为B。在两D形盒之间接上交变电压，交变电压大小恒为U，用于加速质量为m、电荷量为e的质子。质子从D形盒中央由静止开始，经若干次加速后，质子从D形盒边缘被引出。忽略质子的加速时间，不考虑相对论效应和重力作用。下列说法正确的是（）A.每个周期，质子被加速一次B.交变电压的频率为C.质子获得的最大动能为D.质子在回旋加速器中运动的总时间为【答案】CD【解析】B．回旋加速器工作时交变电压的频率等于质子在磁场中做圆周运动的频率，设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为，则有又解得，故B错误；C．当质子在磁场中运动的轨道半径为D形盒的半径时，质子的速度最大，动能最大，设最大速度为，则有又解得，故C正确；AD．设质子在电场中被加速的次数为，质子在磁场中运动一周被加速两次，则有又解得，故A错误，D正确。故选CD二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。（1）该实验用到的研究方法是__________（填正确选项前的字母，单选）A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法（2）如图乙所示，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为，重力加速度为，则库仑力与夹角之间的关系式=__________。（3）如图乙所示，接着该同学增大（或减少）小球所带的电荷量，并在竖直方向上缓慢移动小球A的位置，保持A球在悬点的正下方并与B在同一水平线上，悬挂在点的不可伸长的绝缘细线下端的小球B的带电量不变，比较小球B所受库仑力大小的变化。在两次实验中，B处于受力平衡时，细线偏离竖直方向的角度分别为和，两次实验中A的电荷量分别为和，则__________。【答案】（1）D（2）（3）【解析】（1）在研究电荷之间作用力大小与两小球的电荷量和以及距离的关系时，采用控制变量的方法进行，根据小球的摆角变化可以看出小球所受作用力随电量或距离变化情况。故选D。（2）根据小球B受力平衡，由几何关系可得（3）对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有解得可得两次实验中A的电量之比为12.某同学利用两个量程为0~3V的电压表、一个的定值电阻和一个滑动变阻器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。（1）若滑动变阻器R有（，允许最大电流为1A）和（，允许最大电流为0.6A）供选择，则实验中滑动变阻器应该选择__________（选填“”或“”）。（2）按照图甲，完成图乙中的实物连线__________。（3）按照图甲接通开关S，多次改变滑动变阻R，同时读出对应的电压表的示数和，并作记录，画出关系图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为b，则根据图线可求得电源的电动势__________，内阻__________（用a、b和表示）。（4）实验中由于电压表__________分流（选填“”“”或“和”）。使测量的电动势E和内阻r都偏小。【答案】（1）（2）见解析（3）b（4）和【解析】（1）两节干电池电动势约为3V，电压表的量程除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A，电路的最小电阻约为，为方便实验操作，同时为了减小电压表的分流，滑动变阻器应选的。（2）按照图甲，实物连线如图所示（3）[1][2]根据电路图和闭合电路欧姆定律可得整理可得可知纵坐标的截距和图像的斜率绝对值分别为，可得，（4）通过电源内阻的干路电流真实值为故即和的分流都会引起误差。13.手控可调节亮度的手电筒其内部电路可简化为如图所示的电路图，其内部需装4节5号干电池，每节干电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω灯泡L的铭牌上标有“5V5W”字样（电阻固定不变），灯泡L和滑动变阻器R串联，通过调节滑动变阻器的滑片P可调节手电筒的亮度使灯泡L正常发光，求：（1）滑动变阻器R接入电路的电阻；（2）通电5min灯泡L消耗的电能；（3）电源的输出功率。【答案】（1）0.6Ω（2）1500J（3）5.6W【解析】（1）装4节5号干电池，电源电动势为内阻“5V5W”的灯泡L正常发光，则电路中的电流滑动变阻器两端的电压滑动变阻器R接入电路的电阻为（2）通电5min灯泡L消耗的电能为（3）电源的输出功率14.如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心的圆周与细杆交于两点，点为的中点。现将一质量为电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，M点和点的高度差为，取点为零电势点。求：（1）点的电势；（2）小球滑至点时的速度大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球从点到点过程，由动能定理可得又解得又由，解得（2）由几何关系可得段的竖直高度小球从点到点过程，静电力做功为