精品解析：福建省厦门第一中学2024-2025学年高二上学期第一次适应性训练物理试题

福建省厦门第一中学 2024-2025学年高二（上）第一次适应性训练 物理试题 本试卷分题卷和答卷两部分，满分为100分，考试用时为75分钟。答案请填写在答卷上，考试结束时只提交答卷。 一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于静电场，以下说法正确的是（ ） A. 质子或电子就是元电荷 B. 公式适用于真空中静止点电荷Q形成的电场 C. 利用感应起电获得静电时，电子在带电体与靠近的导体之间发生了转移 D. 为了更好地研究带电物体间的相互作用，人们假想带电体周围存在电场及电场线 2. 两个完全相同金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，两球之间的相互排斥力大小为F，不带电金属小球C与A、B完全相同，且带有绝缘手柄，使C与A、B两个球依次接触后移远，金属小球A、B可视为点电荷，间距始终不变，此时A、B两个球之间的相互作用力大小是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，A为带正电的金属板，所带电荷量大小为Q，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球可视为质点，用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态，静电力常量为k，则小球所在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 沿空间某直线建立x轴，该直线上静电场方向沿x轴，其电势随位置x变化的图像如图所示，一带负电、电荷量大小为e的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿x轴正方向。若该电荷仅受电场力，则其（ ） A. 到达点时动能为0.5eV B. 到达点时加速度最大 C. 将在点两侧往复运动 D. 将在点两侧往复运动 5. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为m的带电小球仅在重力和电场力作用下在竖直面（纸面）内运动，虚线与水平面夹角为45°。若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线；若小球的初速度方向垂直于虚线斜向右上，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，带电小球的电势能（ ） A 减小了 B. 减小了 C. 增大了 D. 增大了 二、双项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 6. 地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，A、B、C、D为电场中的四个点，其中C、D两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ） A. A点的电势高于B点的电势 B. C点的电场强度小于D点的电场强度 C. 负电荷由A点移动到B点，电场力做正功 D. 正电荷在B点的电势能小于在C点的电势能 7. 如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　） A. 指纹的凹点与小极板距离远，电容大 B. 指纹的凸点与小极板距离近，电容大 C. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量增大 D. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量减小 8. 如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ） A. 若虚线表示电场线， B. 若虚线表示电场线，粒子通过P点时动能较小 C. 若虚线表示等势线， D. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时动能较小 9. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°，微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器，平行板电容器板长为L，间距为d。忽略边缘效应，不计重力。则（ ） A. B. C. D. 10. 如图，真空中三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为、、，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。P处的电场强度为零，，则（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：共55分，其中11、12题为填空题，13题为实验题，14-16题为计算题。 11. 在如图实验装置中，平行板电容器充电后与电源断开，认为其上存储的电荷量保持不变，A极板与灵敏静电计金属球相接，B极板接地，静电计外壳接地。保持两板间距不变，仅将极板B稍向上移动一些，则平行板电容器的电容______（填“变大”或“变小”），将观察到静电计指针偏角______（填“变大”或“变小”）。 12. 如图所示，平行板电容器两极板间距离，A板带负电，两极板间的电势差为80V，其电容为3μF，P到A板距离1mm，电子带电量，则该电容器存储的电荷量______C，电子在P点具有的电势能______J。 13. 图（a）为观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V，S为单刀双掷开关，C为电容器，R为电阻箱。当开关S接1，电容器开始充电，电容器充电完毕后，把开关改接2进行放电，其放电电流随时间变化关系如图（b）所示。 （1）开关接1，电容器开始充电后，电流大小______（填正确选项前的标号）。 A. 逐渐增大 B. 保持不变 C. 逐渐减小 （2）开关接2，电路中的电流方向为______（填正确选项前的标号）。 A. 顺时针 B. 逆时针 （3）已知图（b）电流随时间变化的图线与时间轴围成的面积代表电容器所放出的电荷量大小，则可得到该电容器的电容为______F（保留2位有效数字）。 （4）如果不改变电路其他参数，只增大电阻箱的阻值R并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为______。 A. B. C. D. 14. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与所在的平面平行。，。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A，B两点的电势、； （3）电场强度E的大小。 15. 如图，质量为带电物体（可视为质点）用绝缘轻绳拴接置于高为的绝缘水平桌面上，整个空间加上水平向右的匀强电场后，物体与桌面间刚好没有压力，轻绳与竖直方向的夹角为，物体到桌面右边缘的距离为，某时刻将轻绳剪断，经过一段时间物体落在水平地面上。已知物体与桌面间的动摩擦因数为，物体所带的电荷量为，重力加速度，，不计空气阻力。求： （1）电场强度大小； （2）物体运动到桌面边缘时的速度大小； （3）物体的落地点到桌面右边缘的水平间距。 16. 如图甲所示，电子从阴极持续逸出，初速度视为零，经加速电场加速后，源源不断地从两板正中间沿水平方向射入板长为L偏转电场。偏转电场两极板不带电时，电子通过两板的时间为；如图乙所示，当在两板间加上周期为、最大值为的变化电压时，偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的带电量为e，质量为m，不计电子重力和它们之间相互作用力，求： （1）加速电场的电压大小； （2）偏转电场的极板间距和电子刚进入偏转电场时的加速度大小； （3）时间内，哪些时刻进入偏移电场的电子离开时偏移量为极板间距的六分之一? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福建省厦门第一中学 2024-2025学年高二（上）第一次适应性训练 物理试题 本试卷分题卷和答卷两部分，满分为100分，考试用时为75分钟。答案请填写在答卷上，考试结束时只提交答卷。 一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于静电场，以下说法正确的是（ ） A. 质子或电子就是元电荷 B. 公式适用于真空中静止点电荷Q形成的电场 C. 利用感应起电获得静电时，电子在带电体与靠近的导体之间发生了转移 D. 为了更好地研究带电物体间的相互作用，人们假想带电体周围存在电场及电场线 【答案】B 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电量单位，则质子或电子带元电荷的电量，但不是元电荷，选项A错误； B．公式适用于真空中静止点电荷Q形成的电场，选项B正确； C．利用感应起电获得静电时，电子在靠近的导体上不同的位置发生了转移，选项C错误； D．为了更好地研究带电物体间的相互作用，人们假想带电体周围存在电场线，而带电体周围的电场是客观存在的，选项D错误。 故选B。 2. 两个完全相同金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，两球之间的相互排斥力大小为F，不带电金属小球C与A、B完全相同，且带有绝缘手柄，使C与A、B两个球依次接触后移远，金属小球A、B可视为点电荷，间距始终不变，此时A、B两个球之间的相互作用力大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初始AB之间为排斥力说明电荷同性，且 使C与A、B两个球依次接触后移远，则AB带电荷量分别变为 则此时A、B两个球之间的相互作用力大小 故选C。 3. 如图所示，A为带正电的金属板，所带电荷量大小为Q，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球可视为质点，用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力作用而偏转角后处于静止状态，静电力常量为k，则小球所在处的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球受力分析，如图所示 根据平衡条件得 又 解得 因金属板不能看成点电荷，故其在小球所在位置的电场强度不能用进行计算。 故选C。 4. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势随位置x变化的图像如图所示，一带负电、电荷量大小为e的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿x轴正方向。若该电荷仅受电场力，则其（ ） A. 到达点时动能为0.5eV B. 到达点时加速度最大 C. 将在点两侧往复运动 D. 将在点两侧往复运动 【答案】D 【解析】 【详解】CD．带负电的试探电荷在x2处动能为1.5eV，电势能为-1eV，总能量为0.5eV，且试探电荷速度沿x轴正方向，在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力，做加速运动，在x3处速度最大，试探电荷继续运动到x3右侧，做减速运动，当速度为零时，电势能为0.5eV，即运动到电势为－0.5V处减速到零，开始向x轴负方向运动，后反向回到x2处动能仍为1.5eV，继续向左运动，在电势为－0.5V处减速到零又反向，不会运动到x0、x1处，即试探电荷在x3点两侧往复运动。故C错误，D正确； A．由图可知到达点时电势能为-2eV，由上分析可知，动能为2.5eV，故A错误； B．图线斜率表示电场强度，所以到达点时受的电场力为0，加速度为0，故B错误。 故选D 5. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为m的带电小球仅在重力和电场力作用下在竖直面（纸面）内运动，虚线与水平面夹角为45°。若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线；若小球的初速度方向垂直于虚线斜向右上，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，带电小球的电势能（ ） A. 减小了 B. 减小了 C. 增大了 D. 增大了 【答案】B 【解析】 【详解】若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，说明重力和电场力的合力方向沿虚线向下，且电场力方向向右，有 从图示位置出发到最高点的过程中，竖直方向上 水平方向上 带电小球的电势能改变量 解得 故选B。 二、双项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 6. 地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，A、B、C、D为电场中的四个点，其中C、D两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ） A. A点的电势高于B点的电势 B. C点的电场强度小于D点的电场强度 C. 负电荷由A点移动到B点，电场力做正功 D. 正电荷在B点的电势能小于在C点的电势能 【答案】AD 【解析】 【详解】A．沿电场线方向电势降低，则A点的电势高于B点的电势，故A正确； B．电场线越密集的地方电场强度越大，则C点的电场强度大于D点的电场强度，故B错误； C．负电荷由A点移动到B点，由高电势运动到低电势，负电荷电势能增加，则电场力做负功，故C错误； D．沿电场线方向电势降低，则C点的电势高于B点的电势，正电荷在电势高的地方电势能大，则正电荷在B点的电势能小于在C点的电势能，故D正确。 故选 AD。 7. 如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　） A. 指纹的凹点与小极板距离远，电容大 B. 指纹的凸点与小极板距离近，电容大 C. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量增大 D. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据 可知，指纹凹点与小极板距离远，即d大，则C小；指纹的凸点与小极板距离近，即d小，则C大；故A错误，B正确； CD．手指挤压基板的绝缘表面，电容器电极间的距离减小，则C增大，由于电容器的电压保持不变，根据 可知小极板带电量Q增多，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ） A. 若虚线表示电场线， B. 若虚线表示电场线，粒子通过P点时动能较小 C. 若虚线表示等势线， D. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时动能较小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若虚线表示电场线，带负电荷的粒子受电场力大致向右，可知电场线向左，沿电场线电势降低，可知，粒子从P到Q电场力做负功，动能减小，即粒子通过P点时动能较大，选项A正确，B错误； CD．若虚线表示等势线，带负电荷的粒子受到的电场力大致向下，可知电场线大致向上，沿电场线电势降低，可知，粒子从P到Q电场力做正功，动能增大，即粒子通过P点时动能较小，选项C错误，D正确。 故选AD。 9. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°，微粒恰好从两极板正中间水平飞离平行板电容器，平行板电容器板长为L，间距为d。忽略边缘效应，不计重力。则（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】加速过程，根据动能定理 在极板中偏转过程，根据类斜抛运动规律 联立解得 ， 故选 AC。 10. 如图，真空中三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为、、，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。P处的电场强度为零，，则（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】根据电场的叠加原理可知，和在P点产生的合场强方向与Q2在P点产生的场强方向等大反向，根据三角形法则可知，Q1和Q3均带负电 设间距L，其中 解得 结合点电荷场强公式，有 ， 解得 ， 故选BC。 三、非选择题：共55分，其中11、12题为填空题，13题为实验题，14-16题为计算题。 11. 在如图实验装置中，平行板电容器充电后与电源断开，认为其上存储的电荷量保持不变，A极板与灵敏静电计金属球相接，B极板接地，静电计外壳接地。保持两板间距不变，仅将极板B稍向上移动一些，则平行板电容器的电容______（填“变大”或“变小”），将观察到静电计指针偏角______（填“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. 变小 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]保持两板间距不变，仅将极板B稍向上移动一些，根据 两极板相对面积S减小，则平行板电容器电容C变小，因电容器带电量Q一定，根据 Q=CU 可知，U变大，则将观察到静电计指针偏角变大。 12. 如图所示，平行板电容器两极板间距离，A板带负电，两极板间的电势差为80V，其电容为3μF，P到A板距离1mm，电子带电量，则该电容器存储的电荷量______C，电子在P点具有的电势能______J。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]该电容器存储的电荷量 [2]P点的电势 电子在P点具有的电势能 13. 图（a）为观察电容器充、放电现象的实验装置。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。电源输出电压恒为8V，S为单刀双掷开关，C为电容器，R为电阻箱。当开关S接1，电容器开始充电，电容器充电完毕后，把开关改接2进行放电，其放电电流随时间变化关系如图（b）所示。 （1）开关接1，电容器开始充电后，电流大小______（填正确选项前的标号）。 A. 逐渐增大 B. 保持不变 C. 逐渐减小 （2）开关接2，电路中的电流方向为______（填正确选项前的标号）。 A 顺时针 B. 逆时针 （3）已知图（b）电流随时间变化的图线与时间轴围成的面积代表电容器所放出的电荷量大小，则可得到该电容器的电容为______F（保留2位有效数字）。 （4）如果不改变电路其他参数，只增大电阻箱的阻值R并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为______。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）B （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 开关接1，电容器开始充电后，电流大小逐渐减小，故选C； 【小问2详解】 电容器充电时，上极板带正电，则开关接2，电容器放电，电路中的电流方向为逆时针，故选B； 【小问3详解】 图像与坐标轴围成的面积等于电容器带电量，则由图可知，电容器带电量 电容 【小问4详解】 增大电阻R以后，开始放电电流减小，放电时间变长，但是图像与坐标轴围成的面积不变，故选A。 14. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与所在的平面平行。，。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A，B两点的电势、； （3）电场强度E的大小。 【答案】（1）10V；30V （2）V，V （3）500V/m 【解析】 【小问1详解】 A、B两点间的电势差 V 将该电荷从B点移到C点，电势能增加了,则电场力做功为-，B、C两点间的电势差为 V 则 V 【小问2详解】 C点的电势为零，则 V V 解得 V，V 【小问3详解】 AB方向 V/m AC方向 V/m 场强 V/m 15. 如图，质量为的带电物体（可视为质点）用绝缘轻绳拴接置于高为的绝缘水平桌面上，整个空间加上水平向右的匀强电场后，物体与桌面间刚好没有压力，轻绳与竖直方向的夹角为，物体到桌面右边缘的距离为，某时刻将轻绳剪断，经过一段时间物体落在水平地面上。已知物体与桌面间的动摩擦因数为，物体所带的电荷量为，重力加速度，，不计空气阻力。求： （1）电场强度的大小； （2）物体运动到桌面边缘时的速度大小； （3）物体的落地点到桌面右边缘的水平间距。 【答案】（1）200N/C （2）3m/s （3）1.8m 【解析】 【小问1详解】 物体刚好静止在桌面上时，受力分析，如图所示 由力的平衡条件得 解得 【小问2详解】 轻绳剪断后，物体向右运动，电场力做正功、摩擦力做负功，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 物体以从桌面边缘抛出，在竖直方向上有 解得 在水平方向，根据牛顿第二定律有 解得 则物体的落地点到桌面右边缘的水平间距 代入数据解得 16. 如图甲所示，电子从阴极持续逸出，初速度视为零，经加速电场加速后，源源不断地从两板正中间沿水平方向射入板长为L的偏转电场。偏转电场两极板不带电时，电子通过两板的时间为；如图乙所示，当在两板间加上周期为、最大值为的变化电压时，偏移量最大的电子恰从两极板右边缘射出。电子的带电量为e，质量为m，不计电子重力和它们之间相互作用力，求： （1）加速电场的电压大小； （2）偏转电场的极板间距和电子刚进入偏转电场时的加速度大小； （3）时间内，哪些时刻进入偏移电场的电子离开时偏移量为极板间距的六分之一? 【答案】（1） （2）， （3）、、 【解析】 【小问1详解】 电子出离加速电场时的速度 则在加速电场中 解得 【小问2详解】 当t = nt0（n = 0，1，2，…）时刻射入偏转电场的电子出离电场时的偏转距离最大，则 解得 ， 【小问3详解】 设tx时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方处飞出偏转电场，由运动公式可得 解得 所以在时间内，还有 时刻进入偏转电场的电子，会从中线上方处飞出偏转电场。 同理，在 时刻进入偏转电场的电子，会从中线下方处飞出偏转电场。 则在时间内，、、时刻进入偏移电场的电子离开时偏移量为极板间距的六分之一。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$