精品解析：吉林省长春市博硕学校2024-2025学年高二上学期10月阶段性考试物理试题

长春博硕学校2024—2025学年度上学期 高二年级阶段性考试 物理学科试卷 考试时间： 75分钟 满分： 100 分 一、单选题（本题共8道小题题，每题4分，选错得0分，共32分） 1. 下列关于电场的说法正确的是（　　） A. “元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则元电荷就是电子 B. 由电场强度的定义式可知E与F成正比，与q成反比 C. 电场是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用 D. 点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，任何带电体都可以当作点电荷处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．“元电荷”是最小的带电荷量，用e表示，，即电子带的电荷量，而不是粒子本身，故A错误； B．电场强度的定义式适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故B错误； C．电场是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用，故C正确； D．点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型，如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作点电荷，故D错误。 故选C。 2. 关于电势差的计算公式，下列说法正确的是（　　） A. 电势差的公式表明电场中两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B. 把正电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB<0 C. 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 D. 电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关 【答案】D 【解析】 【详解】AD．是用比值法定义电势差的公式，与电场强度和两点的位置有关，与移动电荷q无关，A错误，D正确； B．由可知把正电荷（q>0）从A点移动到B点电场力做正功，才有，若移动的是负电荷（q<0），则，B错误； C．由电势差的定义式可知，电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功，C错误。 故选D。 3. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的金属小球靠近M端，下列说法正确的是（　　） A. 只有M端的验电箔张开，N端带负电 B. 只有N端的验电箔张开，N端带正电 C. 两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D. 两端的验电箔都张开，两端的验电箔都带正电 【答案】C 【解析】 【详解】金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，金属导体的M端要感应出负电荷，在导体的N端会出现正电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且M端带负电，N端带正电。 故选C。 4. 两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5∶3，它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F，现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时两金属球间相互作用力大小变为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设原来两球带电量分别为，则 由于相互吸引故带异种电荷，接触后电荷量先中和再平分，故带电量均为，由库仑定律可得作用力为 故选A。 5. 如图所示，边长为5cm的等边三角形ABC。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为120V/m，方向由A指向C B. 匀强电场的场强大小为120V/m，方向由C指向A C. 匀强电场的场强大小为240V/m，方向由A指向C D. 匀强电场的场强大小为240V/m，方向由C指向A 【答案】D 【解析】 【详解】设AC的中点为D，则D点的电势为 则，B、D在同一等势面上，A、C在同一条电场线上，电场强度大小为 解得 根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场强度的方向由C指向A。 故选D。 6. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中，极板所带电荷量不变，若（　　） A. 保持S不变，增大d，则θ变小 B. 保持S不变，增大d，则θ变大 C. 保持d不变，减小S，则θ变小 D. 保持d不变，减小S，则θ不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据电容的决定式 可知，当保持S不变，增大d时，电容C减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A错误，B正确； CD．根据电容的决定式 可知，当保持d不变，减小S时，电容C减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故CD错误。 故选B。 7. 如图，在坐标平面内，圆心为O、半径为r的圆上等距放置三个点电荷，y轴上的A点电荷量为点电荷量均为。P点为圆弧中点。已知静电力常量为，则（　　） A. O点电场强度方向沿y轴正向 B. O点电场强度大小为0 C. P点电场强度方向沿y轴正向 D. P点电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电场的矢量叠加可知O点电场强度方向沿y轴负向，大小为 故AB错误； CD．三个点电荷在P点的场强如图 A点电荷在P点的场强为 B点电荷在P点的场强为 C点电荷在P点的场强为 根据矢量的合成可知A、B点电荷在P点的场强为 方向向下，再与C点电荷在P点的场强合成可知 方向向下，故C错误，D正确； 故选D。 8. 一匀强电场，场强方向是水平的（如图），一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动。设小球在O点的电势能为零，则小球运动到最高点时的电势能为（　　） A. B. sin2θ C. tan2θ D. cos2θ 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，小球所受合力为 设最高点到O点距离为s，则由动能定理可得 由能量守恒可得小球在最高点的电势能 联立两式解得 故选D。 二、多选题（本题共4道小题，每小题6分，选不全得3分，有错误选项得0分。共24分） 9. 四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是（　　） A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图：匀强电场中的a、b两点 【答案】BD 【解析】 【详解】电场强度是矢量，电场中两点的电场强度相同，需要大小相等，方向相同。 A．甲图：与点电荷等距的a、b两点，大小相等，但方向不同，故A错误； B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度相同，故B正确； C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相等，但方向不同，故C错误； D．丁图：匀强电场中的a、b两点，电场强度相同，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（　　） A. 三个等势面中，c的电势最低 B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的大 C. 带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b D. 带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于没有给出带电质点带何种电荷，因此无法判断三个等势面电势高低，A错误； B．若带电质点从P向Q运动，利用运动轨迹的弯曲方向可知，受力向下，电场力做正功，电势能减小，因此带电质点在P点的电势能比在Q点的大，B正确； C．由于等势面与电场线垂直，而带电质点受力的方向与电场线平行，因此质点在R点的加速度方向垂直于等势面b，C正确； D．在整个运动过程中，只有电场力做功，动能和电势能的和保持不变，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小 C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动 D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．电容器的上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连，则两极板间电场方向竖直向下。油滴静止，所受重力竖直向下，则所受电场力竖直向上，油滴带负电，故A错误； B．根据 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小，故B正确； C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板之间的距离增加，根据 知电场强度减小，则油滴所受电场力减小，可知油滴所受合力竖直向下，会由静止向下运动，故C错误； D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离，由于两极板间电压不变，两极板间距离不变，则电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍然保持平衡状态，故D正确。 故选BD。 12. 如图，竖直固定的光滑绝缘细杆上套有一个带负电的小环，在杆的右侧P点固定带正电的点电荷，杆上a、b两点与P点构成等边三角形，c为ab的中点。小环从O点无初速释放，通过a点时速率为v。已知ab=l，重力加速度大小为g。小环下落的过程中（　　） A. 经过c点时受到的库仑力大小为经过a点时的2倍 B. 经过c点时动能与电势能之和最大 C. 经过a点与经过b点时机械能相等 D. 经过b点时速率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．P点与c点的距离为，经过a点、c点时的库仑力分别为 ， A错误； B．整个过程只有库仑力和重力做功，所以动能、重力势能及电势能之和不变，重力势能最小时，动能与电势能之和最大，而c点不是重力势能最小处，B错误； CD．a点与b点为等势点，所以从a点到b点电场力不做功，所以小环在a点与b点机械能相等。有 解得 CD正确。 故选CD。 三、解答题（44分） 13. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度。求： （1）小球所受电场力的大小和方向； （2）小球的质量； 【答案】（1），方向水平向右；（2） 【解析】 【详解】根据电场强度的定义式可得 解得 方向水平向右； 根据平衡条件可得 解得 14. 如图所示，一带电量为+Q的点电荷固定在C点，一质量为m、可视为点电荷的带电小球从C点正上方距离C点H处的A点由静止释放，下落到离C点的高度为r时小球达到最大速度v。静电力常数为。 （1）小球的带电量为多少？ （2）小球从开始释放至达到最大速度过程中电场力做了多少功？小球的电势能变化了多少？ 【答案】（1）；（2）－mg（H－r），mg（H－r）－ 【解析】 【详解】(1)小球速度最大时所受电场力等于小球所受重力，即 Fq=mg 设小球带电量为q，由库仑定律可得 Fq=k 由以上两式可解得 q= (2)设小球从开始释放至达到最大速度的过程中电场力做功为W，由动能定理可得 mg（H－r）＋W＝－0 解得 W＝－mg（H－r） 电势能变化 △Ep=－W=mg（H－r）－ 15. 如图所示，最大承受能力为6mg，长为R的轻质细线一端固定在O1点，细线的下端系一质量为m，电荷量为q的带电小球，固定点O1的正下方某处的P点可以垂直于竖直平面插入一颗光滑的钉子。现将小球从细线处于水平状态由静止释放，小球刚好在B处平抛飞出。带电小球平抛飞出后经过一块匀强电场区域（只存在于BC之间），恰好从C点进入水平地面上固定的半径为r的圆弧形槽，槽的圆心在O2，D点为最低点，且∠CO2D=，已知小球在CD弧面上克服摩擦力做的功为小球在DQ水平面上克服摩擦力做功的一半。已知BD两点的高度差为hBD=r，r=1.25R，重力加速度为g，不计空气阻力（已知sin=0.6，cos=0.8） (1)求该光滑的钉子距离O1的距离； (2)求该带电小球带什么电？匀强电场场强的大小E； (3)小球最终停在距离D处4R的Q点，求水平面与小球间的动摩擦因数μ。 【答案】(1)0.6R；(2)正电，；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球从A到B的过程中机械能守恒 解得 在B点，由牛顿第二定律可知 因为小球刚好从B点平抛飞出，即 代入可得则，即该光滑钉子距离O1的距离为0.6R (2)小球恰好从C点进入圆弧轨道 在水平方向有 在竖直方向有 则 联立解得 小球从B到C的过程中，根据牛顿第二定律，有 所以，带电小球带正电 (3)根据题意 且小球在DQ水平面上克服摩擦力做功 小球恰好从C点进入圆弧轨道，所以 从C到Q，根据动能定理有 联立以上各式可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春博硕学校2024—2025学年度上学期 高二年级阶段性考试 物理学科试卷 考试时间： 75分钟 满分： 100 分 一、单选题（本题共8道小题题，每题4分，选错得0分，共32分） 1. 下列关于电场的说法正确的是（　　） A. “元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则元电荷就是电子 B. 由电场强度的定义式可知E与F成正比，与q成反比 C. 电场是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用 D. 点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，任何带电体都可以当作点电荷处理 2. 关于电势差的计算公式，下列说法正确的是（　　） A. 电势差的公式表明电场中两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B. 把正电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB<0 C. 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 D. 电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关 3. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的金属小球靠近M端，下列说法正确的是（　　） A. 只有M端的验电箔张开，N端带负电 B. 只有N端的验电箔张开，N端带正电 C. 两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D. 两端的验电箔都张开，两端的验电箔都带正电 4. 两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5∶3，它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F，现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时两金属球间相互作用力大小变为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，边长为5cm的等边三角形ABC。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为120V/m，方向由A指向C B. 匀强电场的场强大小为120V/m，方向由C指向A C. 匀强电场的场强大小为240V/m，方向由A指向C D. 匀强电场的场强大小为240V/m，方向由C指向A 6. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中，极板所带电荷量不变，若（　　） A. 保持S不变，增大d，则θ变小 B. 保持S不变，增大d，则θ变大 C. 保持d不变，减小S，则θ变小 D. 保持d不变，减小S，则θ不变 7. 如图，在坐标平面内，圆心为O、半径为r的圆上等距放置三个点电荷，y轴上的A点电荷量为点电荷量均为。P点为圆弧中点。已知静电力常量为，则（　　） A. O点电场强度方向沿y轴正向 B. O点电场强度大小为0 C. P点电场强度方向沿y轴正向 D. P点电场强度大小为 8. 一匀强电场，场强方向是水平的（如图），一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动。设小球在O点的电势能为零，则小球运动到最高点时的电势能为（　　） A. B. sin2θ C. tan2θ D. cos2θ 二、多选题（本题共4道小题，每小题6分，选不全得3分，有错误选项得0分。共24分） 9. 四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是（　　） A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图：匀强电场中的a、b两点 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（　　） A. 三个等势面中，c的电势最低 B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的大 C. 带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b D. 带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 11. 如图所示，平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. 带电油滴所带电荷为正电荷 B. 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小 C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动 D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 12. 如图，竖直固定的光滑绝缘细杆上套有一个带负电的小环，在杆的右侧P点固定带正电的点电荷，杆上a、b两点与P点构成等边三角形，c为ab的中点。小环从O点无初速释放，通过a点时速率为v。已知ab=l，重力加速度大小为g。小环下落的过程中（　　） A. 经过c点时受到的库仑力大小为经过a点时的2倍 B. 经过c点时动能与电势能之和最大 C. 经过a点与经过b点时机械能相等 D. 经过b点时速率为 三、解答题（44分） 13. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度。求： （1）小球所受电场力的大小和方向； （2）小球的质量； 14. 如图所示，一带电量为+Q的点电荷固定在C点，一质量为m、可视为点电荷的带电小球从C点正上方距离C点H处的A点由静止释放，下落到离C点的高度为r时小球达到最大速度v。静电力常数为。 （1）小球的带电量为多少？ （2）小球从开始释放至达到最大速度过程中电场力做了多少功？小球的电势能变化了多少？ 15. 如图所示，最大承受能力为6mg，长为R的轻质细线一端固定在O1点，细线的下端系一质量为m，电荷量为q的带电小球，固定点O1的正下方某处的P点可以垂直于竖直平面插入一颗光滑的钉子。现将小球从细线处于水平状态由静止释放，小球刚好在B处平抛飞出。带电小球平抛飞出后经过一块匀强电场区域（只存在于BC之间），恰好从C点进入水平地面上固定的半径为r的圆弧形槽，槽的圆心在O2，D点为最低点，且∠CO2D=，已知小球在CD弧面上克服摩擦力做的功为小球在DQ水平面上克服摩擦力做功的一半。已知BD两点的高度差为hBD=r，r=1.25R，重力加速度为g，不计空气阻力（已知sin=0.6，cos=0.8） (1)求该光滑的钉子距离O1的距离； (2)求该带电小球带什么电？匀强电场场强的大小E； (3)小球最终停在距离D处4R的Q点，求水平面与小球间的动摩擦因数μ。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $