河南开封高级中学2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题（含解析）

开封高中2028届东校区九月开学调研考试高二物理试题一、单选题（每题4分共28分）1.关于下列四幅图像的说法正确的是（）A.甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量等于B所带电荷量B.乙图中，静电喷洒农药的原理是，农药水珠离开喷嘴时带有负电荷，与带正电的农作物叶子吸附在一起C.丙图中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0D.丁图中，由奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况，可判断两点电荷是等量同种点电荷【答案】A【解析】【详解】A．甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，则由于静电感应，则AB两端带等量异种电荷，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量等于B所带电荷量，选项A正确；B．由图乙可知，农药水珠离开喷嘴时带有正电荷，将与带负电的农作物叶子吸附在一起，故B错误；C．处于静电平衡状态的金属导体内部电场强度处处为零，电荷分布在外表面上，因此导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度也为0，故C错误；D．丁图中，由奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布是左右对称的，且奎宁结晶连成的线从一个端点指向另一个端点，由此可判断两点电荷是等量异种点电荷，故D错误。故选A。2.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（）A. B. C.ρnev D.【答案】C【解析】【分析】考查电路和电场知识【详解】，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。3.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（）A.地球静止卫星都与c在同一个轨道上，并且它们受到的万有引力大小相等B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为C.a物体与地球的万有引力全部提供给a物体随地球自转的向心力D.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为【答案】D【解析】【详解】A．由万有引力定律可知，地球静止卫星都与c在同一个轨道上，轨道半径相等，但是卫星的质量不相等，所以它们受到的万有引力大小不相等，A错误；B．对于卫星b、c，由万有引力提供向心力解得其中所以由于卫星a、c绕地球运动的周期相等，所以其中可得所以a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为B错误；C．a物体与地球的万有引力一部分提供给a物体随地球自转的向心力，一部分为物体的重力，C错误；D．对于卫星a、c，其周期相等，所以对于卫星b、c，由万有引力提供向心力解得其中所以即a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为D正确。故选D。4.如图所示，水平放置的绝缘圆柱体两底面圆心P、Q处分别放置两个带有等量异种电荷的小球（可视为点电荷）。O为P、Q连线的中点，A、C是底面上的两点，B、D是过O点横截面上的两点，且A、B、C位于同一直线上。下列说法正确的是（）A.A、C两点的电场强度相同B.B、D两点的电场强度相同C.B点的电场强度大于点的电场强度D.将正试探电荷从B点沿直线移动至O点，电场力做正功【答案】B【解析】【详解】根据题意，等量异种电荷的电场线分布如图所示A．由图可知，A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B．B、D两点为中垂面上距点距离相等的点，则电场强度相同，故B正确；C．由图可知，B点的电场强度小于点的电场强度，故C错误；D．将正试探电荷从B点沿直线移动至O点，由于电场力的方向与运动方向垂直，则电场力不做功，故D错误。故选B。5.如图所示，在半圆所在平面内，有一与该平面平行的匀强电场。场强为E，若半圆的直径，C、D为半圆的两个三等分点，，，，则（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．线段和平行，根据几何关系有所以则有即代入数据解得AB错误；CD．线段的中点的电势的中点的电势所以是一条等势线，且，故电场方向由A指向B，电场强度大小为C错误，D正确。故选D。6.图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的小滑块在A点从静止释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由D点回到A点，设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则推力对滑块做的功等于（）A.mgh B.2mgh C. D.【答案】B【解析】【分析】本题从A到D用动能定理进行分析，返回过程从D到A，再次通过动能定理进行分析。【详解】从A到D全过程，由动能定理从D到A的过程，由动能定理解得故B正确，ACD错误。故选B。7.如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电小球从点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点后运动到与在同一水平线上的点，小球从A到B过程中克服重力做功，电场力做功，则（）A.小球在点的电势能比在点多B.小球在点的动能比在点多C.小球在点的机械能比在点少D.小球在点的动能为【答案】C【解析】【详解】A．根据粒子受力情况，由牛顿第二定律可得：粒子在竖直方向做加速度为的匀变速运动，在水平方向做初速度为零，加速度的匀加速运动；根据为最高点，竖直分速度为零可得：粒子从到与从到的运动时间相等，故由匀加速运动规律可得：粒子在上的水平位移时上水平位移的3倍，故粒子从到电场力做功15.0J，则粒子从到电场力做功20.0J，那么，粒子在点的电势能比在点少20.0J，故A错误；B．粒子从到过程中克服重力做功4.0J，电场力做功5.0J，故合外力做功1.0J，那么，由动能定理可得：粒子在点的动能比在点多1.0J，故B错误；C．粒子从到，除重力外其他力做功，即电场力做功20.0J，故粒子在点的机械能比在点多20.0J，故C正确；D．又有点、点等高，重力势能相等，那么，粒子从到，重力做功4.0J；又有点速度水平，粒子从到电场力做功5.0J，所以，粒子在点的动能为5.0J；由动能定理可得粒子在点的动能为故D错误。故选C。二、多选题（每题6分共18分，全对6分，不全3分）8.如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（）A.若将A极板向上平移一小段距离，平行板电容器的电容将变小B.若将B极板向左平移一小段距离，静电计指针张角变小C.若断开电键S，再将B极板向右平移一小段距离，P点电势将降低D.若断开电键S，再将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴仍保持静止状态【答案】AD【解析】【详解】A．根据若将A极板向上平移一小段距离，则板间距离变大，平行板电容器的电容将变小，故A正确；B．根据若将B极板向左平移一小段距离，由于正对面积减小，平行板电容器的电容将变小，由于电容器与电源一直相连，则两极板间的电压保持不变，静电计指针张角不变，故B错误；C．若断开电键S，则极板电荷量可认为不变；再将B极板向右平移一小段距离，根据，，可知平行板电容器的电容将变小，两极板间的电压变大，极板间的电场强度变大，根据由于B板接地，电势不变，则P点电势将升高，故C错误；D．若断开电键S，则极板电荷量可认为不变；再将A极板向下平移一小段距离，根据可知极板间的电场强度不变，带电油滴受力不变，带电油滴仍保持静止状态，故D正确。故选AD。9.图中虚线A、B、C、D、E代表电场内间距相等的一组等势面，已知一电子经过A平面时的动能为，电子在A平面时的电势能为，电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（）A.平面A上的电势为B.电场强度的方向由E指向AC.该电子在电场内运动轨迹可能与平面E相切D.该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍【答案】AD【解析】【详解】A．电子在A平面时的电势能为，则根据电势能的公式可得平面A上的电势为故A正确；B．电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为，则可知电场力做负功，电子在该匀强电场中所受电场力的方向与运动的方向相反，而带负电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场强度的方向相反，因此可知电场强度的方向由A指向E，故B错误；C．电子经过A平面时的动能为，从A到D的过程中克服电场力所做的功为，则可知电子到达平面D时的动能为1，由此可知每两个等势面之间的电势差为，若电子要从平面D到达平面E，则需克服电场力做功，而电子在平面D时的动能为1，故不管电子是做直线运动还是曲线运动都不可能到达平面E，因此该电子在电场内运动的轨迹不可能与平面E相切，故C错误；D．该电子经过B平面时，由动能定理可得解得而该电子经过D平面时的动能为1，则可知该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍，故D正确。故选AD。10.如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻，下列说法正确的是（）A.由甲图可知，该表头满偏电流B.甲图是改装成的双量程电压表，选用b端口时，量程为0~15VC.乙图是改装成的双量程电流表，，D.乙图是改装成的双量程电流表，，【答案】BD【解析】【详解】Ａ．由图甲可知，故A错误；Ｂ．选用b端口时，电压表的最大测量电压则选用b端口时，电压表量程为0~15V。故B正确；ＣD．电流表量程为0~100mA时，由并联电路电压相等得电流表量程为0~10mA时，同理得联立解得，。故C错误，D正确。故选BD。三、实验题（共16分）11.一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：（1）实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S（2）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______，金属丝的电阻_____。（结果均用、、表示）（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：（）0.570.710.851.141.43（）0.971.211.451.942.43（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻。（5）用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率______。（保留2位有效数字）【答案】①.②.③.0.150##0.151##0.149④.5.0【解析】【详解】（1）[1]根据题意可知，两端的电压为则流过即流过待测金属丝的电流[2]金属丝的电阻联立可得（5）[3]螺旋测微器的读数为（6）[4]根据电阻定律又代入数据联立解得12.利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的光滑气垫导轨，导轨上有一带长方形遮光片的滑块，滑块和遮光片的总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间。用x表示从初始位置到光电门处的距离，d表示遮光片的宽度，，将遮光片通过光电门时的平均速度看作瞬时速度，实验时滑块由静止开始向下运动。已知重力加速度大小为g。（1）某次实验测得导轨的倾角为θ，滑块到达光电门时，滑块的速度v=______。（2）小球和滑块组成的系统的动能增加量可表示为=______，系统的重力势能减少量可表示为=________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）（3）若重力加速度未知，用上述装置测量当地的重力加速度，多次改变释放位置，得到多组x和t的数据，作出图像，其图像的斜率为k，则当地重力加速度为________。（用题中字母表示）【答案】①.②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]依题意，滑块到达光电门时，滑块的速度为（2）[2]小球和滑块组成的系统的动能增加量可表示为[3]系统的重力势能减少量可表示为（3）[4]若系统的机械能守恒，则有整理，可得图像的斜率为k，即解得四、计算题（共38分）13.如图所示轨道内，足够长的斜面与圆弧面光滑，水平地面各处粗糙程度相同，圆弧半径为R，水平面长度，现将一质量为m的金属滑块从距水平面高处的P点沿斜面由静止释放，运动到斜面底端无能量损失，滑块滑至圆弧最高点Q时对轨道的压力大小恰好等于滑块重力，，求：（1）金属滑块与水平地面的动摩擦因数μ；（2）欲使滑块滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上，释放高度的取值范围.【答案】（1）0.25；（2）【解析】【详解】（1）对滑块，在Q点，重力和轨道对滑块的压力提供向心力，有对滑块，从P到Q，根据动能定理得联立两式得（2）当滑块恰好能运动到Q点时，释放高度最小，设为，恰到Q时的速度设为，对滑块，在Q点，重力提供向心力从释放到Q点，根据动能定理得联立两式得当滑块恰好能抛到M点时，释放高度最大，设为，到Q点时的速度设为，滑块由Q点平抛到M点，水平方向竖直方向从释放到Q点，根据动能定理得联立求得故释放的高度范围为14.如图，长L、间距为d的平行金属板固定，板面与水平面成θ角，两板间的电势差为U，电场仅存在于板间且为匀强电场。一电荷量为q的带正电小球由弹射器提供能量，出弹射器即以沿两板中心线的速度从下端点进入板间，恰好能沿中心线运动。不计摩擦力和空气阻力，小球视为质点且电荷量不变。（1）要使小球能飞出点，求弹射器提供的最小能量；（2）若弹射器提供的能量为，求小球到达的最高点和点之间的水平距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设小球的质量为m，重力加速度为g，平行金属板间的电场强度为E，对小球受力分析，如图所示，由题