陕西省咸阳市实验中学2025-2026学年高二上学期第一次质量检测物理试卷

咸阳市实验中学2025-2026学年度第一学期第一次月考 高二物理试题双向细目表 年级 高二 科目 物理 版本 人教版 难度系数 0.45~0.55 时间 75分钟 分值 100分 试卷类型 无 难度分布 易：中：难=5:3:2 考试范围 选择性必修一第一章和必修三第一章至第二章第三节电势差和电场强度的关系 题型 题 号 考核内容 能力层级 难度 分值 了 解 认 识 理 解 应 用 独 立 操 作 经 历 体 验 易 中 难 选 择 题 单 选 題 1 电场强度的定义和单位,点电荷周围的场强,匀强电场中电势差与电场强度的关系 √ √ 4分 2 电场力做功和电势能变化的关系,电势和电场线的关系,电场线和运动状态的定性分析 √ √ 4分 3 正负电荷的电场线分布,异种等量点电荷电场线分布,带电体周围的电势分布 √ √ √ 4分 4 点电荷周围的场强,等势面和电场线的关系,静电力与圆周运动结合问题 √ √ 4分 5 电场强度的叠加法则,带电粒子在电场中的电势能 √ √ 4分 6 电场线、等势面和运动轨迹的定性分析,根据电场线的疏密比较电场强弱 √ √ 4分 7 ψ-x图像,比较电势能的大小,电势和电场线的关系 √ √ √ 4分 多 选 题 8 带电小球的平衡问题 √ √ 6分 9 利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化,同种等量点电荷电场线分布 √ √ √ 6分 10 静电力与牛顿运动定律、动能定理结合问题 √ √ √ 6分 实验 题 11 点电荷模型及库仑定律的适用范围,带电小球的平衡问题 √ √ √ 6分 12 利用光电门和气垫导轨验证动量守恒定律 √ √ √ 10分 计算 题 13 带电物体（计重力）在电场中的平衡问题 √ √ √ 10分 14 静电力做功与电势差的关系 √ √ √ 12分 15 带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动,应用动能定理解决多段过程问题 √ √ √ √ 16分 分值合计 29 49 22 100分 学科网（北京）股份有限公司 $咸阳市实验中学2025一2026学年度第一学期第一次质量检测 高二物理参考答案及评分标准 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题 目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)】 题号 1 y 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D B CD BC CD 1.B 【知识点】电场强度的定义和单位、点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A.若电场是匀强电场，根据公式U=Ed,在一条直线的电场线上有A、B、C三点，若AB=2BC,则一定有电 势差UAB=2Uc,选项A错误； B.根据公式E=9,离场源电荷越远，场源电荷的电荷量Q越少，电场强度越小，选项B正确； C,公式E=F是场强的定义式，电场中某，点的电场强度与放入该，点的试探电荷所受电场力以及试探电荷的电荷 q 量无关，选项C错误； D.匀强电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，跟匀强电场中的A、B两点间的电势差以及两点间的距离均 无关，选项D错误。故选B。 2.B 【知识点】电场力做功和电势能变化的关系、电势和电场线的关系、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】AB.电子由静止开始从A运动到B,由乙图像可知电子做加速减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知电 场力方向从A到B,因电子的电场力方向与电场线方向相反，故电场线方向由B指向A,又根据沿着电场线方向 电势逐渐降低，可知A点电势低于B,点电势，故A正确，B错误； C.根据速度时间图线的斜率表示加速度，从乙图斜率可知，加速度逐渐减小，根据牛二定律可知电子受的电场力 在减小，由电场强度定义式E=E可知，A点电场强度大于B点电场强度，故C正确； D.根据负电荷在电势越低的点，其电势能越大，因A点电势低于B点电势，故电子在A点的电势能大于在B点的 电势能，故D正确。本题选择错误选项，故选B。 3.C 【详解】A.甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误； B.乙图中，由电场线的疏密可看出，a点的场强小于b点的场强，故B错误； C.丙图中、b两点方向均向水平向左，且两电荷中垂线为等势面，电势相等，因两点关于连线对称，故电场强度 大小也相等，故C正确； D.匀强电场中，场强处处相同，但是沿着电场线电势降低，a点电势小于b点电势，故D错误。故选C。 4.D 【知识点】点电荷周围的场强、等势面和电场线的关系、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解A根据点电荷的电扬强度的计第公式E二k名，B。=k号，B。=6号，由此可得BBE63694,故 TB 错误； B.A、B两点间的电场强度大于B、C两，点间的电场强度，所以A、B两点之间的电势等差大于B、C两点之间的电 势差，故B错误； C试探电花做圆周运动的向心力由库仑力提供，即空=m解得)=√g,所以4=但=2，些- =1,故C错误； 5 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-答案-1（共4页） D.根据速度与周期关系T=2π，所以 以T4-c=1,故D正确。故选D。 Tc TCUA 33 5.B 【知识点】电场强度的叠加法则、比较电势能的大小 【详解】A.由对称性可知，B,C两点的电场强度大小相等，方向不同，所以B、C两，点的电场强度不同，故A错误； B三个点电背到0点的定离均为r=@30=L,两+9在0点产生的包场强度大小均为E, _12k9,+2q在0 L2 产生的电场强度大小为E,=24,三个电荷在0点产生的电场强度方向夹角均为120，由平行四边形医 知0点的合场强为尝，方向由0指向4，数B正确： C.欲在A,点放置一点电荷使O,点的电场强度为零，则放在A,点的电荷应带正电，且在0，点产生的电场强度大小 为2岂，由几何关系40两点之间的距离为r=号1s30°-1，设放在A点的电药所带的电荷量为g,则尚2空 L2 甚，解得=4g,C错溪： D.AB边中点的电荷在A、B两点的电势相等，B点距离+2g较近，则B点的电势比A点的电势高，由公式E。=qP 可知，负电荷在高电势点的电势能低，即负的试探电荷在B点的电势能小于在A点的电势能，故D错误。故 选B。 6.B 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 【详解】A.电场线不平行，该电场不是匀强电场，粒子受到的力不是恒力，故A错误； B.电场力方向沿电场线，指向运动轨迹内侧，从a点到b点电场力对带电粒子做负功，带电粒子在a处的动能更 大，故B正确； C.因场源电荷电性未知，无法判断电势高低，故C错误； D.不确定电场线方向，就无法确定带电粒子的电荷种类，故D错误。故选B。 7.A 【知识点】比较电势能的大小、电势和电场线的关系、P一x图像 【详解】Ap-x图像的斜率大小等于电场强度大小，所以M点的电场强度最小，选项A正确； BD.分析题中图像可知，点电荷91带的是负电荷，点电荷92带的是正电荷，O、A点之间电场强度的方向沿x轴负 方向，选项B、D错误； C.电子带负电，由于M,点到A点电势升高，因此将电子从M点移动到A点的过程中电子的电势能减小，选项C 错误。故选A。 8.CD 【知识点】共线的二个自由电荷的平衡问题 【详解】由牛顿第三定律可知，小球A受到的库仑力与小球B受到的库仑力 大小相等，设其大小为F电。对两小球受力分析，如图所示 L5112111111111111122 每个小球均为三力平衡，由相似三角形对A有：”m唱_色，对B有：m腿_± h d h d2 联立消掉F电和h可得：mAgd1=mggd2 h 在三角形中由余弦定理可得：d1=√D+h2-2 Lhcosc,d2=√L2+h-2 Lhcos3 d B AB.若mu>ma,则d1=√D+h2-2 Lhcosa<d2=√L+h2-2 Lhcos3 F电←Ad 化简得：cosa>cos3,即a<B,反之若m4<mB,则a>p。 CD.若mu=mg,则h,=√D+h2-2 Lhcosc=d2=√+h2-2 LhcosB,化简得： cos@=cos3,即α=B。而一对静电力的大小一定相等，与电量是否相等无关，故无法判断电量大小关系，故AB错 误，CD正确。 9.BC 【知识点】同种等量，点电荷电场线分布、电场力做功和电势能变化的关系 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-答案-2（共4页） 【详解】A.由题图2可知0点的电场强度为零，x轴上的场强方向沿x轴正方向，则A、B两点的点电荷为等量正 点电荷，A错误； B.在1的P处放一正试探电荷，A,B,点电荷在该点的场强方向如图所示： 2 报精对秋雄可如破底的合场强E=2那又机据几何关系可知Gm= V0D号，解得沿x轴正丰轴场强录大使后=4Q,B正璃， OP -V3 210 92 C.将一电子从0点沿x轴移到无穷远的过程中，电场力做负功，电势能一直增 加，C正确； D.根据E-x的面积表示电势的变化量，即Uo=-S,从P到Q根据动能定 理-qUo=Eo,可得到达O点时的动能为Eo=qS,D错误。故选BC。 10.CD 【详解】A.因为A、B、C球由静止同时释放，所以落地瞬间的速度相等，由自由落体运动公式v2=2gH,解得vA=v =√2gH,A错误； BC.由题意可知，C球碰地，反向碰B,B在反向碰A,因都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械 能守恒定律，所以C碰B有m6-mg=m,之m:呢+m后=子m,,B碰A有mg-m= m,m+分后=之m,,由以上几式可得mmmc=126,B错误，C正确； D由B这项分折解年，2A来弹起的最大商度=2流山治9D正角。放法0①。 二、实验探究题（本大题共2小题，计16分） 11.(1)控制变量法(2)mngtan0(3)偏大 【知识点】点电荷模型、共线的二个自由电荷的平衡问题 【详解】(1)实验中需要研究库仑力的影响因素，先后控制距离不变和电量的乘积不变利用平衡条件得到库仑 力的变化，故用控制变量法的科学方法。 (2)A球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=mgtan0。 (3)当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R,根据库仑定律F ,可知，它们实际的相互作用库仑力大小<k。。即该同学的计算结果偏大，原因是两电荷带 荷，导致电量间距大于3R。 12.（1)相等 (6)0.67 (7) (8)4.02.72.7 m2 【知识点】利用光电门和气垫导轨验证动量守恒定律 【详解】(1)开动气泵，调节气垫导轨，放置一个滑块，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 相等时，可认为气垫导轨水平； (6)根据表格教据可得，左的平均值为0.67+0.67+0.68+0.66+0.67=0.67； (7)若A、B相互作用的过程中动量守恒，则应该满足m1=m,,m ,d=m, ,d,即4=m ⑧》州因强S)落1短实能数蒸计男两清纯选老片经过龙电门12两处的连底与号040 ms,号510ms=2.7m,同时测出被压解弹费的弹性势能的大小=子m+宁好=02x d=4×10-3 ,21 4J+2×03x2.7J=2.71。 三、计算题（本大题共3小题，计38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-答案-3（共4页） 题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(1)正电(2)3×10-4C(3)5N 【知识点】带电物体（计重力）在电场中的平衡问题 【详解】(1)小球受电场力方向与场强方向相同，可知小球带正电； (2)(3)由平衡可知Tcos37°=mg,Tsin37°=gE 可得q=3×10-4C,T=5N 14.(1)6V-2V (2)6V2V (3)A P B E 【难度】0.65 【知识点】静电力做功与电势差的关系 【详解】(1)A、B两，点间的电势差为UB= W=-3.6×10 9-6x100V=6V B,C两，点间的电势差为Uc-"c-山2X10、 9-6x106V=-2V (2)因为UAB=PAPB,UC=PB-Pc,PB=0 所以P4=6V,pc=2V (3)由于匀强电场中沿电场线方向电势均匀变化，所以A、B连线三等分点的电势分别 为Pp=4V,Po=2V,连接该Q点与C点即为等势线，电场线与等势线垂直且指向电势 B 低的等势线，因此过B点的电场线方向如图所示 15.(1)FN'=505N(2)h=6m(3)x=83m 【知识点】应用动能定理解决多段过程问题、带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】(1)物块从B到距B点最远处，根据动能定理有-EL=0- 2 mB, 根据牛顿第二定律有FN-mg=m R 解得FN=503N 根据牛顿第三定律F、'=50W3N (2)根据题意BC圆孤对应的圆心角也为日=60°，设滑块释放点距离C点的高度为h。 冬=(6usY+9)g-T·(gmsb7+9soou)(9so-)9u+4u头在3多影华联"a屋浮g搓Y sin6 解得h=6m (3)物块最终在BC间来回振动，从开始释放到最终在C点速度为0，物块在CD轨道上运动的总路程为x,根据 =0 动能定理有mgh-u(mgcos+Egsin6)·x西g0 解得x=83m 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-答案-4（共4页）咸阳市实验中学2025一2026学年度第一学期第一次质量检测 高二物理 注意事项： 1.本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。 4.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理：试卷不回收。 第I卷（选择题共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分) 1.下列说法中正确的是 A.根据公式U=Ed,在一条直线的电场线上有A、B、C三点，若AB=2BC,则一定有电势差U=2Bc B.根据公式E=心，离场源电荷越远，场源电荷的电荷量越少，电场强度越小 2 C.根据公式E=E,电场中某点的电场强度，跟放入该点的试探电荷所受电场力成正比，跟试探 电荷的电荷量成反比 D.根据公式E=)“,匀强电场中某点的电场强度，跟匀强电场中的A,B两点间的电势差成正比， 跟A、B两点间的距离成反比 2.图甲中，A、B是某静电场中一条电场线上的两点，一个电子从A点由静止释放，仅在静电力的作 用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则以下说法错误的是 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-1-（共6页） A.电场线的方向由B指向A B.A点电势高于B点电势 C.A点电场强度大于B点电场强度 D.电子在A点的电势能大于在B点的电势能 3.如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中α、b两点的电势相等，电场强度大小相等、 方向也相同的是 甲图 乙图 丙图 丁图 A.甲图：点电荷的电场中，与点电荷等距的a、b两点 B.乙图：点电荷在一金属板上方的电场中，金属板表面的α、b两点 C.丙图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的α、b两点 D.丁图：匀强电场中的a、b两点 4.如图所示，三个同心圆是固定的正点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上 的点。已知这三个圆的半径关系是TA TRTC=12:3,则下列正确的是 A.三点的电场强度大小关系是E4:EB:Ec=9:4:1 B.A、B两点之间的电势等差等于B、C两点之间的电势差 8 ◆A C.带电荷量为-q(q>0)的相同试探电荷在A所在等势面上做圆周运动的速 度与在B所在等势面上做圆周运动的速度之比为3：1 D.带电荷量为-g(q>0)的相同试探电荷在A所在等势面上做圆周运动的周期与在C所在等势 面上做圆周运动的周期之比为1：3√5 5.如图所示，在正三角形ABC的三条边的中点处各放置一个正点电荷，电荷量分别为+q、+q、+2q, O点为正三角形的中心，正三角形的边长为L,静电力常量为k。则下列说法正确的是 A.B、C两点的电场强度相同 A B.0点的电场强度大小为12g 2 +q C.欲使O点的电场强度为零，应在A点放置电荷量为4g的负电荷 +24 D.负的试探电荷在B点的电势能大于在A点的电势能 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-2-（共6页） 6.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，从α点运动到b点，其运动 轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是 a A.带电粒子受到的力是恒力 B.带电粒子在a处的动能一定大于在b处的动能 C.a处的电势比b处的高 b D.带电粒子一定带正电荷 7.在x轴上的0点和A点分别固定有点电荷q1和点电荷92，x轴上 O、A点之间各点的电势p随x变化的图像如图所示，M为OA的中 点，且图线在M点处斜率最小。取无穷远处电势为零，则下列说法 正确的是 A.在x轴上点O、A之间，M点的电场强度最小 B.点电荷带q192的都是正电荷 C.将电子从M点移动到A点的过程中，电子的电势能增大 D.O、A点之间电场强度的方向沿x轴正方向 8.如图所示，用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点。两球的质量分别为 mA、mg,A球和B球所带的电荷量分别为qA、9。两球静止时，悬线与竖直线的偏角分别为a和 B,则下列正确的是 A.ma>mB,9A<qB,Q>B 00 B.mA<mB,9A<9B,<B C.ma=mB,qA<qB,Q=B ●B D.ma=mB,9A>qB,q=B 9.如图1所示，竖直线AB两端点固定两个等量点电荷，带电量大小均为Q,AB长21，O为AB连线 的中点，以AB中垂线为x轴，其正半轴的场强变化如图2所示，图中的阴影“面积”为S(S>0), 以沿x轴正方向为电场强度的正方向，静电力常数为k。下列说法中正确的是 E E最大值 210 图1 图2 A.A、B两点的点电荷为异种电荷 B.0x直线上场强最大值为43Q 92 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-3-（共6页） C.将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电势能一直增加 D.将一带电量为-g的点电荷由x=二1处静止释放，到达0点时的动能为24S 10.物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球 弹起的高度比释放时的高度更大。如图所示，A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球 间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部 离地H),所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，则 A.C球落地前瞬间A球的速度为2√2gh B.A球与B球的质量之比为1：3 C.B球与C球的质量之比为1：3 D.A球弹起的最大高度为9H 第Ⅱ卷（非选择题 共54分) 二、实验探究题（本大题共2小题，计16分） 11.(6分)某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。使小球A和 B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球 用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图。实验时，保证A、B两球球心在同一水 平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为0，B球质量为m,重力加速度为 g;先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，悬线的偏角 越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。 (1)实验中用到的科学方法是 (2)根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F= (用m、g、0表示)。 (3)在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效 为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷。它将两个半径为R的金属小球分别带上了9，和92 的正电，并使其球心相距3R,应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果 (选填“偏大”“偏小”或“正确”)。 12.(10分)某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，所用器材包括：气垫导轨、两个滑块 (上方安装有宽度均为d=4.0mm的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门等。 光电门1 遮光片 光电门2 A B 实验步骤如下： 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-4-（共6页） (1)开动气泵，调节气垫导轨，放置一个滑块，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的 遮光时间 时，可认为气垫导轨水平； (2)用天平测滑块A(含遮光片)的质量m1=200g,滑块B(含遮光片)的质量m2=300g; (3)开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块间用绳子连接； (4)绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，记录两滑块遮光片经过光电门1、2两处的遮光时 间t12; (5)重复步骤(3)、(4)，多次测量的结果如下表所示： 1 2 4 5 t1/10-3s 1.00 0.90 0.96 0.94 1.05 t2/10-3s 1.50 1.35 1.41 1.42 1.56 0.67 0.67 0.68 0.66 0.67 (6)根据表格数据可得，的平均值为 (保留2位有效数字)； (7)若A、B相互作用的过程中动量守恒，理论上等于】 (用m1和m2表示)； (8)利用步骤(5)第1组实验数据计算两滑块遮光片经过光电门1、2两处的速度v,= m/s,v2=】 m/s,同时测出被压缩弹簧的弹性势能的大小E。=」 J(均保留2位 有效数字)。 三、计算题（本大题共3小题，计38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(10分)用绝缘细线将质量为0.4kg的带电小球P悬挂在0点下，当空中有方向为水平向右， 大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°角后处在静止状态。（已知g=10m/s2,sin37° =0.6,c0s37°=0.8)求： (1)小球带何种电荷； (2)小球的带电量； (3)细线的拉力。 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-5-（共6页） 14.（12分)如图，在匀强电场中，将电荷量为-6×106C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电 力做了-3.6×105J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×105J的功。已知电场的方向与 等腰直角三角形ABC所在的平面平行。 (1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差Uc分别为多少？ (2)如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ (3)请在答题卡图中画出过B点的电场线方向，不要求说明理由，但请保留 作图过程痕迹。 15.(16分)如图所示，在竖直平面内固定一绝缘轨道ABCD,光滑轨道AB水平放置，粗糙轨道CD 与水平方向夹角为0=60°，BC是绝缘光滑的圆弧形轨道，与AB、CD相切于B、C两点，圆弧的圆 心为0，半径R=1m。轨道所在空间存在水平向左的匀强电场，电场强度的大小E=1×104N/C。 现有一质量m=√3kg、电荷量g=1×103C的带正电的小物块（可视为质点），从CD轨道上某 一位置由静止释放，物块第一次在轨道AB上运动到距离B点最远的距离为L=2√3，物块与 轨道CD间的动摩擦因数为以=汽，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取5 =10m/s2。求： (1)物块第一次经过圆弧上的B点时，对轨道的压力大小： D (2)物块释放点距离C点的高度h; (3)物块在CD轨道上运动的总路程x。 7777777777777 2 咸阳市实验中学高二物理第一次质量检测-6-（共6页）