精品解析：甘肃省白银市第八中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

白银市第八中学2024-2025学年度第一学期第1次阶段性考试试卷 高二物理 一、单选题 1. 对下列基本观念、规律、公式的理解正确的是（　　） A. 电场强度的定义式中，电场强度E所描述的电场是电荷q产生的 B. 两物体间的一对静摩擦力做功之和一定等于零 C. 圆周运动中，物体所受的合力始终指向圆心 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度的定义式中，为试探电荷，电场强度E所描述的电场是场源电荷产生的，故A错误； B．两物体间的一对静摩擦力对应的位移相等，静摩擦力的大小相等，方向相反，则两物体间的一对静摩擦力做功之和一定等于零，故B正确； C．仅有做匀速圆周运动的物体所受的合力始终指向圆心，故C错误； D．火星与木星不在同一轨道，所以相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积与木星与太阳连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选B。 2. 下列公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离。①②③④理解正确的是（　　） A. 它们都只对点电荷的电场才成立 B. ①②③只对点电荷的电场成立，④只对匀强电场成立 C. ①②只对点电荷电场成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立 D. ①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立 【答案】C 【解析】 【详解】是库仑定律表达式，适用于点电荷电场；是点电荷的场强公式，适用于点电荷电场；是电场强度的定义式，适用于任何电场；适用于匀强电场。 故选C。 3. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律所以两者之间的引力为 库仑定理适合于真空中的两个点电荷，由于两球心间的距离只有其半径r的3倍，所以金属球壳a与b不能看作点电荷，则库仑力 故选D。 4. 静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小 B. 保持开关S闭合，将的滑片向左移动，静电计指针张开角度变大 C. 断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小 D. 断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距减小，由可知，板间场强增大，故A错误； B．保持开关闭合，变阻器仅仅充当导线功能，电容器两极板间的电势差不变，滑动触头滑动不会影响静电计指针张角，静电计指针张开角度不变，故B错误； C．断开开关S后，电容器带电量不变，紧贴极板插入金属板，相当于极板之间的距离减小，根据可知，电容增大，根据可知，两极板间电势差减小，静电计指针张开角度减小，故C正确； D．断开开关S后，电容器带电量不变，将两极板间距增大，根据可知，电容减小，根据可知，两极板间电势差增大，故D错误。 故选C。 5. 在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从b点移到d点，电势能增大 B. d、a两点的电势差 C. a、b两点的电场强度等大反向 D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．从b点移到d点，电势升高，负电荷电势能减小，故A错误； B．d、a两点的电势差为 故B错误； C．根据电势的分布情况可知，此电场电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，由对称性可知，a、b两点的电场强度等大、同向，故C错误； D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（ ） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，A项错误； B．电场线的密度越大，电场强度越大，故 B项错误； C．因为，根据 因为 故a、b间与b、c间电势差不相等，C项错误； D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，D项正确。 故选D。 7. “示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为的电场中加速后，垂直射入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（　　） A. 变小，不变 B. 变大，变小 C. 变小，变大 D. 不变，变大 【答案】B 【解析】 【详解】在加速电场中，根据动能定理 解得 在偏转电场中，竖直方向的加速度 运动的时间 则竖直方向的速度 设偏转的角度为，则 若使偏转角变小，即使变小，则应使变大，变小。 故选B。 8. 如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. A、B可能为带等量异号的正、负电荷 B. A、B可能为带不等量的正电荷 C. a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零 D. 同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量同种正电荷，故AB错误； C．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误； D．由对称性可知，在a、b两点处场强大小相等方向相反，则同一试探电荷所受电场力大小相等，方向一定相反，故D正确。 故选D。 9. 生活科技中处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电的危害，下列关于静电的说法错误的是（ ） A. 在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，是为了防止静电危害 B. 静电复印机应用了静电吸附原理 C. 印刷车间应该保持空气干燥，防止静电积累造成的危害 D. 静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面 【答案】C 【解析】 【详解】A．地毯中不锈钢丝导电纤维的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地，属于防止静电危害，故A正确； B．静电复印机是利用静电工作的，应用了静电吸附原理，故B正确； C．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中应该保持适当的湿度，及时把静电导走，防止静电造成的危害，故C错误； D．静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面，故D正确。 选错误的，故选C。 10. 真空中，在与带电荷量为的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为的试探电荷，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（　　） A. M点的电场强度方向与F相同 B. M点的电场强度大小为 C. M点的电场强度大小为 D. 取走试探电荷，M点电场强度变为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于试探电荷带负电，故电场强度方向与电场力方向相反，故A错误； B．根据点电荷电场强度公式可得点的电场强度大小为，故B正确； C．根据电场强度的定义式可得点的电场强度大小为，故C错误； D．电场强度由电场自身决定，取走试探电荷，M点电场强度保持不变，故D错误。 故选B。 二、实验题 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】 【小问1详解】 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。 【小问2详解】 根据小球B受力平衡，由几何关系可得 【小问3详解】 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. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带__________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“？”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （3）已知电源电压为3V，通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容C=__________F（结果保留两位有效数字）。 （4）图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器__________。 A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差 （5）保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的A板向左移动增大两极板间的距离d，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）正 （2） ①. 电荷量 ②. 不变 （3） （4）C （5）减小 【解析】 【小问1详解】 当开关S接“1”后，电源给电容器充电，根据充电电流方向可知，电容器上极板带正电，下极板带负电。 【小问2详解】 [1]当开关S接“2”，电容器进行放电，I-t图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量； [2]只增大电阻R的阻值，只是使得放电过程变慢，而放电的电荷量不变，则I-t曲线与横轴围成的面积将不变。 【小问3详解】 根据电容的定义式可得 【小问4详解】 静电计是测量电势差的仪器。 故选C。 【小问5详解】 静电计指针偏角变大，则电压变大，根据 可知，电容变小，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而减小。 三、解答题 13. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字） （1）若小球B带电量为，求小球A所带电荷量； （2）保持B的电荷量不变，若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字） （3）若保持B的电荷量不变，将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？ 【答案】（1） （2），水平向右 （3），方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 对B球受力分析有，沿斜面方向有 解得 【小问2详解】 对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以电场力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡 解得 【小问3详解】 当电场力方向与斜面平行时，电场力最小，则场强最小，此时 解得 方向沿斜面向上。 14. 如图所示，固定光滑绝缘斜面的倾角，A、B、C三点均为斜面上的点，AB的距离，BC的距离为AB的2倍。在A点固定一电荷量的正点电荷，将质量的带正电小球（可视为点电荷）放置于B点时，小球恰好能保持静止。若将小球从B点移至C点，小球的电势能减小了。静电力常量，重力加速度大小。 （1）求小球所带的电荷量q； （2）求B、C两点间的电势差； （3）若将带电小球从C点由静止释放，不计空气阻力，求小球到达B点时的速度大小v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电小球放置于B点时恰好能保持静止，根据受力平衡有 根据库仑定律有 解得 （2）根据电势能变化量和电场力做功的关系有 B、C两点间的电势差 解得 （3）C、B两点间的电势差 小球从C点到达B点的过程中，根据动能定理有 解得 15. 如图所示，一质量m = 2.0 × 10−18 kg、电荷量q = 1.0 × 10−12 C的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0 = 2500 V，偏转电场电压U = 100 V，偏转电场极板的长度L1 = 6.0 cm，板间距离d = 2.0 cm，极板的右端到荧光屏的距离L2 = 3.0 cm。不计粒子重力，求： （1）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0； （2）粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线OO′的距离； （3）粒子离开偏转电场时的动能Ek； （4）P点到O′点的距离。 【答案】（1）5 × 104 m/s （2）1.8 × 10−3 m （3）2.509 × 10−9 J （4）3.6 × 10−3 m 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在加速电场中，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上 竖直方向上 由牛顿第二定律 而 解得 【小问3详解】 带电粒子由静止开始到离开偏转电场过程中，由动能定理得 解得 【小问4详解】 根据带电粒子离开偏转电场速度的反向延长线过偏转电场的中点，由相似三角形得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白银市第八中学2024-2025学年度第一学期第1次阶段性考试试卷 高二物理 一、单选题 1. 对下列基本观念、规律、公式的理解正确的是（　　） A. 电场强度的定义式中，电场强度E所描述的电场是电荷q产生的 B. 两物体间的一对静摩擦力做功之和一定等于零 C. 圆周运动中，物体所受的合力始终指向圆心 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 2. 下列公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离。①②③④理解正确的是（　　） A. 它们都只对点电荷的电场才成立 B. ①②③只对点电荷的电场成立，④只对匀强电场成立 C. ①②只对点电荷电场成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立 D. ①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立 3. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小 B. 保持开关S闭合，将的滑片向左移动，静电计指针张开角度变大 C. 断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小 D. 断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压减小 5. 在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从b点移到d点，电势能增大 B. d、a两点的电势差 C. a、b两点的电场强度等大反向 D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小 6. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（ ） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层 7. “示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为的电场中加速后，垂直射入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（　　） A. 变小，不变 B. 变大，变小 C. 变小，变大 D. 不变，变大 8. 如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. A、B可能为带等量异号的正、负电荷 B. A、B可能为带不等量的正电荷 C. a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零 D. 同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反 9. 生活科技中处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电的危害，下列关于静电的说法错误的是（ ） A. 在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，是为了防止静电危害 B. 静电复印机应用了静电吸附原理 C. 印刷车间应该保持空气干燥，防止静电积累造成的危害 D. 静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面 10. 真空中，在与带电荷量为的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为的试探电荷，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（　　） A. M点的电场强度方向与F相同 B. M点的电场强度大小为 C. M点的电场强度大小为 D. 取走试探电荷，M点电场强度变为零 二、实验题 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__________。 12. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带__________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“？”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （3）已知电源电压为3V，通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容C=__________F（结果保留两位有效数字）。 （4）图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器__________。 A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差 （5）保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的正对面积S不变，让带有绝缘手柄的A板向左移动增大两极板间的距离d，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的距离d的增大而__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 三、解答题 13. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字） （1）若小球B带电量为，求小球A所带电荷量； （2）保持B的电荷量不变，若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字） （3）若保持B的电荷量不变，将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？ 14. 如图所示，固定光滑绝缘斜面的倾角，A、B、C三点均为斜面上的点，AB的距离，BC的距离为AB的2倍。在A点固定一电荷量的正点电荷，将质量的带正电小球（可视为点电荷）放置于B点时，小球恰好能保持静止。若将小球从B点移至C点，小球的电势能减小了。静电力常量，重力加速度大小。 （1）求小球所带的电荷量q； （2）求B、C两点间的电势差； （3）若将带电小球从C点由静止释放，不计空气阻力，求小球到达B点时的速度大小v。 15. 如图所示，一质量m = 2.0 × 10−18 kg、电荷量q = 1.0 × 10−12 C的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压U0 = 2500 V，偏转电场电压U = 100 V，偏转电场极板的长度L1 = 6.0 cm，板间距离d = 2.0 cm，极板的右端到荧光屏的距离L2 = 3.0 cm。不计粒子重力，求： （1）粒子射入偏转电场时的初速度大小v0； （2）粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线OO′的距离； （3）粒子离开偏转电场时的动能Ek； （4）P点到O′点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $