河南省南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二上学期阶段性拔尖考试(一)物理试题

方城一高2025年秋期高二阶段性拔尖考试(一)物理学科 考试范围：人教版必修三第九章至第十章 考试时间：75分钟 一、单选题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意) 1．某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是（   ） A．  B．  C．   D．   2．用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内的两片金属箔张开，稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最强的是（   ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 3．如图所示，由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内，管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q（Q > 0）的带电小球。另一个电荷量为q（q > 0且q << Q）的带电小球以一定初速度从a点进入管道，沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则（   ） A．小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力 B．小球从c点到e点电势能先不变后减小 C．小球过f点的动能等于过d点的动能 D．小球过b点的速度大于过a点的速度 4.某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器与静电计组成回路,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是(　　) A.风力越大,电容器的电容越小 B.风力越大,极板间电场强度越小 C.风力越大,P点的电势越低 D.风力越大,静电计的指针张角越大 5．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且。下列说法正确的是（　　） A．P点电场强度比Q点电场强度大 B．P点电势与Q点电势相等 C．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍 D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变 6．某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．点电场强度方向沿负方向 B．点的电场强度的大小小于点的电场强度的大小 C．电子在点的动能小于在点的动能 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 7．如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，则（　　） A．小球从A到C的过程中电势能减少 B．小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C．可求出小球运动到B点时的加速度 D．小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 二、多选题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分) 8．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（    ） A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 9．如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点。下列说法正确的是（　　） A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B．沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D．将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 10．如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（   ） A．方向沿x轴负方向 B．方向与x轴负方向成夹角斜向下 C．大小为 D．大小为 三、非选择题(本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11．(6分)“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜：在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，abc是一段以O为圆心的圆弧，d为ob的中点。a、d两点场强大小分别为Ea、Ed，o、a、c、d四点电势分别为φo、φa、φc、φd，则φa_________φd；φa_________φc，(φo－φa)_________2(φo－φd)。（填“大于”“等于”或“小于”） 12.(12分)(1)如图1所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,以下说法正确的是　　　　。  A.A板与静电计的指针带的是异种电荷 B.将B板上移,静电计的指针偏角减小 C.将B板左移,静电计的指针偏角不变 D.将电介质插入A、B两板之间,静电计的指针偏角减小 (2)利用如图2甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化,已知直流电源能提供的恒定电压为9 V,实验过程中屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。 ①关于电容器充电过程中两极板间电压U、所带电荷量Q随时间t变化的图像,正确的是　　　　。  　　　 ②如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将　　　　(填“增大”“不变”或“变小”),充电时间将　　　　(填“变长”“不变”或“变短”)。  ③电容器充电后就储存了能量,某同学研究电容器充电后储存的能量E与电容C、电荷量Q及两极板间电压U之间的关系。他从等效的思想出发,认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他作出电容器两极板间的电压U随电荷量Q变化的图像如图3所示。按他的想法,下列说法正确的是　　　　。  A.U-Q图线的斜率越大,电容C越大 B.搬运Δq的电荷量,克服电场力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面积 C.对同一电容器,电容器储存的能量E与两极板间电压U成正比 D.若电容器电荷量为Q时储存的能量为E,则电容器电荷量为时储存的能量为 　 (3)某学习小组在“用传感器观察电容器放电过程”的实验中得到的I-t图像如图4所示,已知图线与坐标轴所围图形包含约40个小方格,则电容器释放的电荷量约为　　　　C。 13．(8分)如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。不计空气阻力。则甲、乙所受静电力的合力大小之比是多少？匀强电场的电场强度E大小为多少？ 14.(12分)如图所示,长为L的轻绳一端系在O点,另一端系着质量为m、电荷量为-q的小球(可视为质点),空间存在着与竖直面平行的匀强电场,现在最低点A处给小球一垂直轻绳的初速度v0(未知),可让小球在竖直面内做完整的圆周运动。已知小球从A点运动到B点过程中,电场力做的功为6mgL,小球从C点运动到D点过程中,电场力做的功为3mgL,AB与CD之间的夹角为60°,重力加速度大小为g。求: (1)电场强度的大小和方向; (2)初速度v0的最小值。 15．(16分)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°。运动中粒子仅受电场力作用。 （1）求电场强度的大小； （2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？ （3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？ 高二年级物理第 页共5页1 学科网（北京）股份有限公司 $ 方城一高2025年秋期高二阶段性拔尖考试(一)物理学科参考答案 1.B 2.D 3.B 4.C 5.C 6.D 7.C 二、多选题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分) 8.AC 9.BC 10.AD 三、非选择题(本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡上对应位置，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11. (6分) 小于 等于 小于 12.　(12分)(1)D　(2)①AC　②不变　变短　③B (3)3.2×10-3 13.(8分)如图，对两球进行受力分析， 设两球间的库仑力大小为F，倾角为，对甲球根据平衡条件有，① 对乙球有， 联立解得② 故 同时有 解得 14.　(12分)(1)假设电场方向与直线EF方向平行,设AB与EF的夹角为θ,则CD与EF的夹角为(60°-θ),如图所示 小球从A点运动到B点过程中,电场力做的功为 Eq·2L·cos θ=6mgL (2分) 小球从C点运动到D点过程中,电场力做的功为 Eq·2L·cos (60°-θ)=3mgL (1分) 由以上两式解得θ=0°,E= (2分) 即电场方向与AB方向平行,且电场方向由B指向A,电场强度大小为E=。 (2分) (2)在等效最高点A处向心力至少应等于F效,则应满足 F效= (2分) 且有F效=Eq-mg=2mg (1分) 由以上两式解得v= (1分) 即初速度的最小值应为v0=。 (1分) 15.(16分)（1）由题意知在A点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于q>0，故电场线由A指向C，根据几何关系可知 (1分) 所以根据动能定理有 (2分) 解得 (2分) （2）根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最多，做AC垂线并且与圆相切，切点为D，即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多，粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有 (1分) (2分) 而电场力提供加速度有 (1分) 联立各式解得粒子进入电场时的速度 (2分) （3）因为粒子在电场中做类平抛运动，粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv0，即在电场方向上速度变化为v0，过C点做AC垂线会与圆周交于B点 故由题意可知粒子会从C点或B点射出。当从B点射出时由几何关系有 (1分) (1分) 电场力提供加速度 联立解得 (1分) 当粒子从C点射出时初速度为0，粒子穿过电场前后动量变化量的大小为，该粒子进入电场时的速率应为或。 (2分) 学科网（北京）股份有限公司 $