精品解析：山西省太原市常青藤中学校、李林中学2024-2025学年高二上学期10月联考物理试题

太原市常青藤中学平鲁区李林中学联考 高二物理试题 卷面分数：100分答题时间：75分钟 一、单项选择题(共8小题，每小题4分，共32分) 1. 以下说法中正确的是（　　） A. 点电荷就是体积很小的带电体 B. 根据库仑定律，当两个点电荷间距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大 C. 电势等于零的物体一定不带电 D. 电场中电场线一定与等势面垂直相交 2. 比值定义法是物理学中常用研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 3. 在等腰梯形的三个顶点上固定三个点电荷，，三个点电荷的电荷量关系及电性如图所示，静电力常量为k。E点为BC中点，则E点的场强大小为（ ） A. 0 B. C. D. 4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D. 三个等势面中，a的电势最低 5. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，上述各物理量与负极板移动距离x（）的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图1所示，x轴上和处分别固定A、B两点电荷，取电场强度沿x轴正方向为正，x轴上区域的电场强度分布如图2所示，放入其中的电荷仅受电场力作用，由此可知（ ） A. A、B两点电荷电性相同 B. A、B两点电荷电荷量大小之比 C. 在x轴上处的电场强度为零 D. 将一正点电荷从处由静止释放，仅在电场力作用下还能回到处 7. 如图所示，在正方形abcd两个顶点a、b放置两个相同的正点电荷q，O为正方形的中心，O处的电场强度大小为E，将一试探电荷从无穷远处移到O点，电场力做功为W。若在d处再放置一个带电量为q的正点电荷，则此时O点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到O点电场力做功为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图所示为匀强电场的电场强度随时间变化的图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 2s末带电粒子回到原出发点 C. 4s末带电粒子的速度为零 D. 内，电场力做的总功为零 二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分；在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 9. 如图为两平行金属板A、B相隔6cm，分别接在36V直流电源的正、负极上。C点在两板间且到板A的距离为2cm，正极板A接地（地面为零势面），下列说法正确的有（　　） A. 板间的电场方向从B指向A B. B板电势比A板电势高 C. C点的电势 D. 现使A板不动，B板向下平移一段距离，C点电势降低 10. 如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a，b，c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a，c连线与竖直方向成60°角，b，c连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. a，b，c小球带同种电荷 B. a，b小球带同种电荷，b，c小球带异种电荷 C. a，b小球的电荷量之比为 ∶6 D. a，b小球的电荷量之比为 ∶9 11. 如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程，且小球通过点P（,），已知重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 小球初速度的大小为 C. 小球通过点P时的动能为 D. 小球的从O点运动到P点过程中，电势能减少 12. 有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. B. C. D. 三、解答题（第13题12分，第14题14分，第15题18分） 13. 如图甲所示，水平桌面上方充满电场强度大小、方向水平向左匀强电场，将一个带电荷量、质量的小滑块放在该桌面上，并给其一个水平向右的初速度，小滑块运动过程的图像如图乙所示。重力加速度。求： （1）小滑块与桌面间的动摩擦因数。 （2）小滑块回到出发点时的速度大小。（结果可保留根号） 14. 如图所示，上、下水平放置的两带电金属板相距为2l，板间有竖直向下的匀强电场E。距上板3l处有一带电荷量为+q的小球B，在小球B上方有一带电荷量为−6q的小球A，两小球的大小不计、质量均为m，用长度为l的绝缘轻杆相连。已知，现让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中（空气阻力不计，重力加速度为g）。求： （1）A球刚进入电场时速度的大小； （2）设，当B球刚进入电场内，杆对A球作用力为重力的多少倍？方向指向哪里？ （3）B球是否能碰到下板？如能，求B球刚碰到下板时的速度大小；如不能，请通过计算说明理由。 15. 如图所示，在第一象限内，以P为圆心、半径为R的圆与x轴相切于C点，跟圆相切于A点的虚线MN垂直于x轴，虚线MN与y轴间存在沿y轴负方向、电场强度大小为E0的匀强电场，圆形区域内存在平行于xOy平面的匀强电场（未画出）。一带正电的粒子从原点O射入电场，速度方向与x轴正方向成角，粒子经A点以平行于x轴的速度v0射入圆形区域，由B点射出。已知B为圆周上电势最低点，PB与PC的夹角为，粒子重力忽略不计，， 。求： （1）该带电粒子在O点速度v及粒子的比荷； （2）粒子从O点运动至B点所用的时间t； （3）A、B两点间的电势差UAB。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 太原市常青藤中学平鲁区李林中学联考 高二物理试题 卷面分数：100分答题时间：75分钟 一、单项选择题(共8小题，每小题4分，共32分) 1. 以下说法中正确的是（　　） A. 点电荷就是体积很小的带电体 B. 根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大 C. 电势等于零的物体一定不带电 D. 电场中的电场线一定与等势面垂直相交 【答案】D 【解析】 【详解】A．点电荷是一种理想模型，是当带电体本身的体积、形状大小及电荷的分布对所研究的问题影响可以忽略不计，此时该电荷就可以看作是点电荷，不是体积很小的带电体就能看成点电荷，故A错误； B．因为当两电荷间的距离趋近于零时，它们不能看作点电荷，则库仑定律不再适用，故B错误； C．电势的零点是人为选取的，则电势等于零的物体也可以带电，故C错误； D．根据电场线与等势面的关系可知，电场中的电场线一定与等势面垂直相交，故D正确。 故选D。 2. 比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，或基本运动特征，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变；电场中某点的电势是由电场本身决定的，与放入电场中的试探电荷的电势能和电量无关，即 是比值定义法；而 、、 都不是比值定义法。 故选C。 3. 在等腰梯形的三个顶点上固定三个点电荷，，三个点电荷的电荷量关系及电性如图所示，静电力常量为k。E点为BC中点，则E点的场强大小为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】连接AE，如图所示 根据几何知识可知 则A点的点电荷在E点产生的场强大小为 B点的点电荷在E点产生的场强大小为 方向水平向左，C点的点电荷在E点产生的场强大小为 方向水平向右，故B、C两处点电荷在E点产生的电场的合场强为 方向水平向右，根据平行四边形定则，可知E点的合场强大小为 故选C。 4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D. 三个等势面中，a的电势最低 【答案】B 【解析】 【详解】A．由等势面越密集的地方，电场线也越密集，因此可知P点的电场线比Q点的电场线密，则有质点在P点所受的电场力比Q点所受的电场力大，由牛顿第二定律可知，带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大，故A错误； D．由带正电的质点轨迹弯曲的方向可知，质点所受电场力方向向右下方，则电场线与等势面垂直，电场线方向向右下方，沿电场线方向电势逐渐降低，可知a的电势最高，故D错误； B．正电荷在电势高的地方，电势能大，可知带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B正确； C．若带电质点沿从P点到Q点方向运动，是从高电势到低电势，电场力做正功，由动能定理可知，质点的动能增加，因此通过P点时的动能较通过Q点时小；若带电质点沿从Q点到P点方向运动，是从低电势到高电势，电场力做负功，由动能定理可知，质点的动能减小，因此通过P点时的动能较通过Q点时小，故C错误。 故选B。 5. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，上述各物理量与负极板移动距离x（）的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据公式可知，电容器的电容与移动距离的关系为 负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间距减小，电容随两板间距减小而增大，但不是线性关系，故A错误； B．根据公式、和可得 电容器充电后与电源断开，电荷量保持不变，负极板缓慢向右平移一小段距离，电场强度保持不变，故B错误； CD．设初始P点与负极板间距离为，则P点与负极板间电势差为 整理可得 由公式可知，正电荷在P点的电势能减小。 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图1所示，x轴上和处分别固定A、B两点电荷，取电场强度沿x轴正方向为正，x轴上区域的电场强度分布如图2所示，放入其中的电荷仅受电场力作用，由此可知（ ） A. A、B两点电荷电性相同 B. A、B两点电荷电荷量大小之比 C. 在x轴上处的电场强度为零 D. 将一正点电荷从处由静止释放，仅在电场力作用下还能回到处 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图2可知，处的电场强度为0，则A、B两点电荷电性必定相反，故A错误； B．由于处的电场强度为0，则有 解得 故B正确； C．由题意可知两电荷带电性质相反，因为且A电荷到的距离比B电荷小，由可知位置处电场强度不为零，故C错误； D．根据图像，将一正点电荷从处由静止释放，所受电场力方向始终沿x轴正方向，即该电荷将在电场力作用下沿x轴正方向做加速运动，不可能回到处，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在正方形abcd两个顶点a、b放置两个相同的正点电荷q，O为正方形的中心，O处的电场强度大小为E，将一试探电荷从无穷远处移到O点，电场力做功为W。若在d处再放置一个带电量为q的正点电荷，则此时O点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到O点电场力做功为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，O点到a、b、d三点距离相等，且a、b、d三点均放置电量为q的正电荷，则三个点电荷在O点产生的电场强度大小相等，设为E0，如图，当只在a、b两点放置电荷时，O点的场强大小为 如图，当在a、b、d三点放置电荷时，O点的场强大小为 由题意可知，试探电荷从无穷远处移到O点过程中，a、b、d三点的点电荷对试探电荷所做的功均相同，为，故该过程电场力对试探电荷做功为 故选B。 8. 如图所示为匀强电场的电场强度随时间变化的图像。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 2s末带电粒子回到原出发点 C. 4s末带电粒子的速度为零 D. 内，电场力做的总功为零 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度大小为 带电粒子在第2s内的加速度大小为 因此粒子先加速度1s再减速，0.5s时速度减为0，接下来0.5s将反向加速，其v-t图像如图所示 所以带电粒子不始终向同一个方向运动，则A错误； B．根据图像的面积表示位移可知，在3s末带电粒子回到原出发点，所以B错误； C．由图像可知，4s末带电粒子的速度不为零，所以C错误； D．根据图像的面积表示位移可知，在3s末带电粒子的速度为0，由动能定理可知合外力做的功为0，由于粒子只受电场力作用，所以内，电场力做的总功为零，则D正确； 故选D。 二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分；在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，选对但不全得3分，有错或不答得0分。） 9. 如图为两平行金属板A、B相隔6cm，分别接在36V的直流电源的正、负极上。C点在两板间且到板A的距离为2cm，正极板A接地（地面为零势面），下列说法正确的有（　　） A. 板间的电场方向从B指向A B. B板电势比A板电势高 C. C点的电势 D. 现使A板不动，B板向下平移一段距离，C点电势降低 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．图像可知B板带负电，A板带正电，所以A板电势高于B板电势，由于电场强度方向从正电荷指向负电荷，故电场强度方向从A板指向B板，AB错误； C．由于A板接地，故A板电势为0，根据电势差与电场强度关系可知，极板间电场强度大小 由于 联立以上得 故C正确； D．由于极板直接与电源相连，所以极板间电压不变，由 现使A板不动，B板向下平移一段距离，电场强度E将变大，根据 由于 可知C点电势降低，故D正确。 故选CD 。 10. 如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a，b，c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a，c连线与竖直方向成60°角，b，c连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. a，b，c小球带同种电荷 B. a，b小球带同种电荷，b，c小球带异种电荷 C. a，b小球的电荷量之比为 ∶6 D. a，b小球的电荷量之比为 ∶9 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对c小球受力分析可得，a，b小球必须带同种电荷，c小球才能平衡，对b小球受力分析可得，b，c小球必须带异种电荷，b小球才能平衡，故A错误，B正确； CD．对c小球受力分析，将a，c小球之间的库仑力与b，c小球之间的库仑力正交分解，在水平方向有 且 解得 故C项错误，D项正确。 故选BD。 11. 如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程，且小球通过点P（,），已知重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 小球初速度的大小为 C. 小球通过点P时的动能为 D. 小球的从O点运动到P点过程中，电势能减少 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程，说明小球做类平抛运动，则合力沿轴正方向，则轴方向上有 解得 轴方向上，由牛顿第二定律有 解得 则有 ， 解得 故AB错误； C．小球从到过程中，由动能定理有 解得 故C正确； D．由电场力做功与电势能变化的关系可知，减少的电势能等于电场力做功，为 故D正确。 故选CD。 12. 有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】设在时间内，通过导线横截面的自由电子数目为，根据电流定义式可得 解得 由于自由电子定向移动的速度是v，因此在时间内，位于以横截面S、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面。这段导线的体积为 所以在时间内，通过导线横截面的自由电子数目为 故选AC。 三、解答题（第13题12分，第14题14分，第15题18分） 13. 如图甲所示，水平桌面上方充满电场强度大小、方向水平向左的匀强电场，将一个带电荷量、质量的小滑块放在该桌面上，并给其一个水平向右的初速度，小滑块运动过程的图像如图乙所示。重力加速度。求： （1）小滑块与桌面间的动摩擦因数。 （2）小滑块回到出发点时的速度大小。（结果可保留根号） 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题图乙知，开始小滑块向右做减速运动，加速度的大小 根据牛顿第二定律，有 代入数据解得 (2)小滑块向左运动的加速度的大小 则由位移关系可知 v-t图线与坐标轴所围的面积表示位移，即 解得 小滑块回到出发点时速度大小 14. 如图所示，上、下水平放置的两带电金属板相距为2l，板间有竖直向下的匀强电场E。距上板3l处有一带电荷量为+q的小球B，在小球B上方有一带电荷量为−6q的小球A，两小球的大小不计、质量均为m，用长度为l的绝缘轻杆相连。已知，现让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中（空气阻力不计，重力加速度为g）。求： （1）A球刚进入电场时速度的大小； （2）设，当B球刚进入电场内，杆对A球作用力为重力的多少倍？方向指向哪里？ （3）B球是否能碰到下板？如能，求B球刚碰到下板时的速度大小；如不能，请通过计算说明理由。 【答案】（1） （2）0.8，沿杆竖直向下 （3）能， 【解析】 【小问1详解】 （1）B球刚进入电场前，两小球与杆整体只受重力作用，做自由落体运动，则有 解得 当B球刚进入电场（A球未进入电场），系统受到重力2mg、电场力Eq，由牛顿第二定律得 A球刚进入电场时的速度设为v，则有 解得 【小问2详解】 设杆对A球作用力为F，A球受到重力、杆的作用力F以及B对A的库仑力。由牛顿第二定律得 又 解得 方向沿杆竖直向下。 【小问3详解】 设B球碰到下板时速度为v2，从最初释放到落到下板，有 解得 所以B球能碰到下板，B球刚碰到下板时的速度大小 15. 如图所示，在第一象限内，以P为圆心、半径为R的圆与x轴相切于C点，跟圆相切于A点的虚线MN垂直于x轴，虚线MN与y轴间存在沿y轴负方向、电场强度大小为E0的匀强电场，圆形区域内存在平行于xOy平面的匀强电场（未画出）。一带正电的粒子从原点O射入电场，速度方向与x轴正方向成角，粒子经A点以平行于x轴的速度v0射入圆形区域，由B点射出。已知B为圆周上电势最低点，PB与PC的夹角为，粒子重力忽略不计，， 。求： （1）该带电粒子在O点速度v及粒子的比荷； （2）粒子从O点运动至B点所用时间t； （3）A、B两点间的电势差UAB。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在O点根据三角函数得 解得 设粒子在O点时速度的竖直分量为vy 竖直方向 根据牛顿第二定律得 解得 （2）设粒子从O点运动到A点的时间为t0，根据位移公式得 解得 因为B为圆周上电势最低点，则电场E1沿PB方向。设粒子从A点运动到B点时间t1，在垂直于E1方向 解得 粒子从O点运动至B点所用的时间t为 解得 （3）设粒子在E1方向的偏转距离为h1 在E1方向 解得 根据牛顿第二定律得 解得 在匀强电场E1中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$