精品解析：福建省泉州市泉州科技中学2024-2025学年高二上学期第一次限时训练（期中）物理试题

泉州科技中学2024-2025学年度第一学期限时训练 高二年物理试卷（高考） （考试时间：75分钟　满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述正确的是（　　） A. 密立根首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 B. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值 C. 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式 D. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的方法 2. 真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的相同金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（ ） A. 引力 B. 引力 C. 斥力 D. 斥力 3. 如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E，A不带电，B带正电且电荷量大小为q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则(　　) A. 细线中张力大小为mgcosθ B. 细线中张力大小为 C. 杆对A的摩擦力大小为qE D. 杆对A的支持力大小为Mg 4. 如图所示，一带电粒子，质量为m，电荷量为q，一初速度v0从A点竖直向上进入方向水平的匀强电场，粒子到达B点时速度沿电场线方向的分量为2v0。不计重力的作用，则A、B两点的电势差UAB为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 5. 下图为静电植绒的原理图。带负电的金属网中盛有绒毛，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上，则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中（　　） A. 做匀速运动 B. 做加速运动 C. 电势能逐渐增大 D. 运动经过处各点电势逐渐升高 6. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子从坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向由处运动到处，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子一定带正电 B. 粒子运动在处速度最大 C. 粒子电势能先减小再增大 D. 粒子加速度先减小后增大 7. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的等差等势面，实线为质子仅在静电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. 三个等势面中，c的电势最高 B. P点的电场强度大于Q点的电场强度 C. 质子一定从P运动到Q D. 质子通过P点时的电势能比Q点大 8. 如图所示，a、b、c、d为一个圆的四个等分点，圆心为O，圆的半径为，已知匀强电场与圆所在平面平行，b、c、d三点的电势依次为、、，下列相关描述正确的是（　　） A. a点的电势为 B. 场强方向由O指向a点 C. 匀强电场的场强大小为 D. 将一电子由a点移到c点，它的电势能减小 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。 9. 如图，点电荷A、B带电量分别为3.0×10－8C和-2.4×10－8C，彼此相距6cm，若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，则O点的电场强度等于___________，球壳上的感应电荷在O处的场强大小为___________N/C，方向___________（“O指向A”、“O指向B”）。 10. 如图，两电荷量分别为－Q和+2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以+2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，已知静电力常量为，则a的电势___________（“高于”、“低于”、“等于”）b的电势，a点的电场强度___________，b点的电场强度___________。 11. 如图甲，直线表示某电场线，A、B是电场线上的两点，将一带负电的粒子从A点由静止释放，粒子从A运动到B的过程中的v-t图象如图乙所示，A、B两点的场强的大小分别为EA___________（“大于”、“小于”、“等于”）EB，粒子在A、B两点的电势能分别为EPA___________（“大于”、“小于”、“等于”）EPB。 12. 如图是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电量和它们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）观察到的现象是，当两电荷距离一定时，两电荷的电量越大，偏角越_______，说明相互作用力_______。当两电荷的电量一定时，距离越大，偏角越_______，说明相互作用力越_______。 13. 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止．（已知重力加速度为g） （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________． A．油滴质量m B．两板间的电压U C．两板间的距离d D．两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________ 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q=4×10-7C的正点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10-6J，AB间距离L=4m，与水平方向夹角为；求： （1）电荷的电势能是增加还是减少？增加（减少）了多少？ （2）A、B间电势差UAB是多少？ （3）电场强度E是多大？ 15. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求： （1）小球滑到C点时的速度大小； （2）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。 16. 如图所示，水平绝缘光滑的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度，现有一电荷量，质量的带电体可视为质点，在水平轨道上的点由静止释放，sPB=5m，带电体可以通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点。取试求： （1）带电体在点的速度vB大小。 （2）带电体经过圆轨道点时对轨道的压力大小 （3）点到点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州科技中学2024-2025学年度第一学期限时训练 高二年物理试卷（高考） （考试时间：75分钟　满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述正确的是（　　） A. 密立根首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 B. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值 C. 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式 D. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的方法 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法，A错误； B．库仑得出库仑定律并用扭秤实验，密立根最早测出了元电荷的数值，B错误； C．电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式，C正确； D．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型法，D正确。 故选C。 2. 真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的相同金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（ ） A. 引力 B. 引力 C. 斥力 D. 斥力 【答案】A 【解析】 【详解】设金属小球A的带电量为q，金属小球B带电量为－q，A、B两球的距离为r，则AB两球间的静电力大小为 不带电的同样的金属球C先与A接触，两球均带。此后金属球C再与B接触，B、C两球的电荷先中和再平分，此后B的带电量为，A、B两金属小球的间距为r，此时AB两球间的静电力大小为 由于AB球带异种电荷，故二者之间静电力应为引力。 故选A。 3. 如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E，A不带电，B带正电且电荷量大小为q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则(　　) A. 细线中张力大小为mgcosθ B. 细线中张力大小为 C. 杆对A的摩擦力大小为qE D. 杆对A的支持力大小为Mg 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在计算细线中张力大小时，采用分离法，对B小球进行受力分析，受力示意图如图1，由于B小球处于静止状态，根据平衡条件可得 故AB错误； CD．在求杆对A的摩擦力和支持力时，采用整体法，对整体进行受力分析，受力示意图如图2，由于AB小球整体处于静止状态，根据平衡条件可得： 故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，一带电粒子，质量为m，电荷量为q，一初速度v0从A点竖直向上进入方向水平的匀强电场，粒子到达B点时速度沿电场线方向的分量为2v0。不计重力的作用，则A、B两点的电势差UAB为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由动能定理 则A、B两点的电势差为 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 5. 下图为静电植绒的原理图。带负电的金属网中盛有绒毛，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上，则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中（　　） A. 做匀速运动 B. 做加速运动 C. 电势能逐渐增大 D. 运动经过处各点电势逐渐升高 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中由于受到向下的电场力，故绒毛做加速运动，故A错误，B正确； C．由于绒毛受到向下的电场力，电场力做正功，电势能减小，故C错误； D．绒毛带负电，向下运动过程中电势能不断减小，则电势不断升高，故D正确。 故选BD。 6. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子从坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向由处运动到处，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子一定带正电 B. 粒子运动在处速度最大 C. 粒子电势能先减小再增大 D. 粒子加速度先减小后增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于从坐标原点沿x轴正向电势先升高后降低，因此电场方向先向左后向右；由于带电粒子在坐标原点由静止沿x轴正向运动，因此可知粒子带负电，故A错误； B．根据粒子受力方向可知，粒子从O到做加速运动，从向右做减速运动，因此粒子运动到坐标轴上处速度最大，故B错误； C．由于电场力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大，故C正确； D．由电场强度与电势差关系可知 由斜率可知，坐标轴上从到处，电场强度一直减小；从到处，电场强度在增大；又由于 可知，粒子的加速度先减小后增大，故D正确。 故选CD。 7. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的等差等势面，实线为质子仅在静电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. 三个等势面中，c的电势最高 B. P点的电场强度大于Q点的电场强度 C. 质子一定从P运动到Q D. 质子通过P点时的电势能比Q点大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由质子的轨迹偏转方向可知，质子所受静电力的方向为垂直于虚线向下，电场强度方向为垂直于虚线向下，三个等势面中，c的电势最低，A错误； B．根据等势面越密电场强度越大，P点的电场强度大于Q点的电场强度，B正确； C．质子不一定从P运动到Q，也可能从Q运动到P，C错误； D．如质子从P到Q，那么静电力做正功，电势能减小，所以质子通过P点时的电势能比Q点大，如质子从Q到P，那么静电力做负功，电势能增大，还是通过P点时电势能大，D正确。 故选BD。 8. 如图所示，a、b、c、d为一个圆的四个等分点，圆心为O，圆的半径为，已知匀强电场与圆所在平面平行，b、c、d三点的电势依次为、、，下列相关描述正确的是（　　） A. a点的电势为 B. 场强方向由O指向a点 C. 匀强电场的场强大小为 D. 将一电子由a点移到c点，它的电势能减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知四个等分点是一个正方形的四个顶点，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可推知 解得 故A正确； B．根据前面分析可知a点和另一个电势也为6V的点的连线为一条等势线，根据电场强度方向垂直于等势线且由高电势指向低电势可知O点的场强方向为由电势为10V的点指向电势为2V的点，即d指向b，故B错误； C．匀强电场的场强大小为 故C正确； D．由于a点和c点处于同一等势面上，故将一电子由a点移到c点，它的电势能不变，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。 9. 如图，点电荷A、B带电量分别为3.0×10－8C和-2.4×10－8C，彼此相距6cm，若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，则O点的电场强度等于___________，球壳上的感应电荷在O处的场强大小为___________N/C，方向___________（“O指向A”、“O指向B”）。 【答案】 ①. 零 ②. 5.4×105 ③. O指向A 【解析】 【详解】[1]由静电平衡可知，球壳内部各点的场强均为零，即O点的电场强度等于零； [2]感应电荷的场强与AB两点的点电荷在O点的场强等大反向，可知球壳上的感应电荷在O处的场强大小为 [3]因AB两点的点电荷在O点的合场强方向向右，可知感应电荷在O点的场强方向向左，即方向O指向A。 10. 如图，两电荷量分别为－Q和+2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以+2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，已知静电力常量为，则a的电势___________（“高于”、“低于”、“等于”）b的电势，a点的电场强度___________，b点的电场强度___________。 【答案】 ①. 低于 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]因+2Q电荷在ab两点的电势相等，而-Q电荷在a点电势低于b点电势，由电势叠加可知，a的电势低于b的电势； [2]由场强叠加可知，a点的电场强度 [3]b点的电场强度 11. 如图甲，直线表示某电场线，A、B是电场线上的两点，将一带负电的粒子从A点由静止释放，粒子从A运动到B的过程中的v-t图象如图乙所示，A、B两点的场强的大小分别为EA___________（“大于”、“小于”、“等于”）EB，粒子在A、B两点的电势能分别为EPA___________（“大于”、“小于”、“等于”）EPB。 【答案】 ①. 大于 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]由v-t图像可知，从A到B粒子的加速度减小，可知受电场力减小，场强减小，即EA大于EB； [2]从A到B，粒子动能增加，则电场力做正功，电势能减小，则EPA大于EPB。 12. 如图是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电量和它们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）观察到的现象是，当两电荷距离一定时，两电荷的电量越大，偏角越_______，说明相互作用力_______。当两电荷的电量一定时，距离越大，偏角越_______，说明相互作用力越_______。 【答案】 ①. D ②. 大 ③. 大 ④. 小 ⑤. 小 【解析】 【详解】[1]在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，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。 [2][3]当两电荷距离一定时，两电荷的电量越大，偏角越大，说明相互作用力大； [4][5] 当两电荷的电量一定时，距离越大，偏角越小，说明作用力越小。 13. 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止．（已知重力加速度为g） （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________． A．油滴质量m B．两板间的电压U C．两板间的距离d D．两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________ 【答案】 ①. ABC ②. 【解析】 【详解】（1）平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有：，所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，故选ABC． （2）由，可得油滴的电荷量为：． 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q=4×10-7C的正点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10-6J，AB间距离L=4m，与水平方向夹角为；求： （1）电荷的电势能是增加还是减少？增加（减少）了多少？ （2）A、B间电势差UAB是多少？ （3）电场强度E是多大？ 【答案】（1）减少，3.2×10-6J （2）8V （3） 【解析】 【小问1详解】 正电荷从A运动到B电场力做正功3.2×10-6J，则电荷的电势能减少，减少了3.2×10-6J； 【小问2详解】 AB间电势差 【小问3详解】 匀强电场的电场强度 15. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求： （1）小球滑到C点时的速度大小； （2）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据点电荷的电场特征可知，BC所在的圆是一个等势面，所以小球从B到C电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度为 根据动能定理有 解得 （2）小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有 得 又因为 且点为零电势点，则 16. 如图所示，水平绝缘光滑的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度，现有一电荷量，质量的带电体可视为质点，在水平轨道上的点由静止释放，sPB=5m，带电体可以通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点。取试求： （1）带电体在点的速度vB大小。 （2）带电体经过圆轨道点时对轨道的压力大小 （3）点到点的距离。 【答案】（1）；（2）7.25N；（3）1.6m 【解析】 【详解】（1）依据牛顿第二定律得 得 （2）根据牛顿第二定律 得轨道对带电体的支持力 根据牛顿第二定律，带电体经过圆轨道点时对轨道的压力大小 （3）由通过C点时，根据 得 带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间t，则有 得 在水平方向上做匀减速运动，由运动学公式可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $