内容正文:
鸡西实验中学2025-2026年度第一学期月考考试
高二物理试题
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单选题(本题共10小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题4分)
1. 关于元电荷,正确的说法是( )
A. 元电荷就是点电荷.
B. 1C电量叫元电荷.
C. 元电荷就是质子.
D. 元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元.
【答案】D
【解析】
【分析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷.而元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍.
【详解】元电荷是最小的带电量,而点电荷是一种理想化的物理模型,二者不是同一概念;故A错误;元电荷是带电量的最小值,大小是,故B错误;元电荷是指最小的电荷量,不是指质子,故C错误;元电荷是自然界中电荷的最小单元,故D正确;故选D.
【点睛】本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识,同时要明确它们之间的区别,这是理清概念的一种重要方法.
2. 如图所示,空间中存在水平向左匀强电场在电场中将一带电液滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,且直线bd与竖直方向成45°角,下列判断正确的是( )
A. 液滴带正电
B. 液滴的机械能增加
C. 液滴的重力势能和电势能之和不变
D. 若已知液滴质量m,重力加速度g,可求出场强大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知,带电液滴沿直线由b运动到d,且初速度为零,故液滴受的合力也是沿这个方向的,那么液滴受到的电场力水平向右,说明带电粒子带负电,A错误;
B.这个过程中除了重力只有电场力做正功,故液体的机械能增加,B正确;
C.这个过程中电场力和重力都做正功,电势能和重力势能都减小,C错误;
D.根据对液滴的受力可知
故
若已知液滴质量m,重力加速度g,想要求出场强大小还需要知道液滴的带电荷量,D错误。
故选B。
3. 光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲。一质量m=1kg的带正电小物块由A点静止释放,并以此时为计时起点,并沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的v-t图象如图乙,其中图线在B点位置时斜率最大,则根据图线可以确定( )
A. A、B两点间的距离
B. 中垂线上B点电场强度的大小
C. A、C两点间的电势差
D. A、B两点间的电势能的变化大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.物块从A运动到B,由图可读出A、B两点的速度,已知物块的质量,根据动能定理得
qUAB=mvB2−mvA2
只能求得qUAB,不能求AB间的距离大小,故A错误;
B.根据v-t图象的斜率等于加速度,可以求出物块在B点的加速度,根据牛顿第二定律得
qE=ma
由于物块电荷量q未知,所以不能求出B点的电场强度E,故B错误;
C.由A项同理知,根据动能定理只能求得qUAC,由于电荷量q未知,所以不能求A、C两点间的电势差UAC,故C错误;
D.根据能量守恒定律知,由物块的速度和质量能求出A、B两点间的动能的变化量,从而由能量守恒可求得A、B两点间的电势能的变化,故D正确.
故选D。
4. 如图所示,电路中a、b两点之间接有一灵敏电流计,两极板间有一带电微粒在重力和电场力作用下处于静止状态。在上极板下移一小段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间电压变小 B. 电容器的电容不变
C. 微粒将向上加速运动 D. 电流计中有从b到a的电流
【答案】C
【解析】
【详解】由于电容器一直与电源相连,则电容器两极板间电压保持不变;根据
在上极板下移一小段距离的过程中,极板距离减小,则电容器电容增大;由于电压不变,则电容器电荷量增大,电流计中有从a到b的电流;根据
可知板间电场强度增大,微粒受到的电场力增大,微粒将向上加速运动。
故选C。
5. 在如图所示的电场中,ab 两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,两点的电势分别为和,下列说法正确的是( )
A. Ea >Eb B. Ea <Eb C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.如图所示的两板间的电场为匀强电场。 a、b的电场强度大小关系为
Ea=Eb
选项AB错误;
CD.沿电场线电势逐渐降低,可知a、b两电势的关系为
选项C 正确,D 错误。
故选C。
6. 一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,则如图所示的四个电场线正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电场力提供加速度
电场线越密集,代表电场越强,加速度也就越大。
故选C。
7. 一个带电粒子(不计重力)射入一点电荷的电场中,粒子运动的轨迹如图实线abc所示,图中虚线是同心圆弧,表示电场中的等势面,下列判断正确的是( )
A. 粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
B. 粒子在b点的速率可能大于在a点的速率
C. 粒子在a点和c点的动能一定相等
D. 粒子在a点和b点所受电场力的大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧,所以粒子与场源电荷电性相同,将两同性电荷靠得越近,需要克服电场力做功越多,系统电势能越大,所以粒子在a点的电势能一定小于在b点的电势能,故A错误;
BC.粒子只受电场力作用,根据能量守恒定律可知,粒子在b点的动能一定小于在a点的动能,所以粒子在b点的速率一定小于在a点的速率,又因为a、c处在同一等势面上,所以粒子在a、c的电势能相等,则粒子在a点和c点的动能一定相等,故B错误,C正确;
D.根据可知a点场强小于b点场强,所以粒子在a点所受电场力小于在b点所受电场力,故D错误。
故选C。
8. 某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,此过程中下列说法正确的有( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子一直做加速运动
C. 粒子在x1处受到的电场力最大
D. 粒子的电势能先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.沿电场线电势逐渐降低,根据图像可知,在0~x1之间,电场强度的方向水平向左,根据题目可知,粒子的受力方向水平向右,因此粒子带负电,故A错误;
B.粒子从原点到x1处做加速运动,电场力做正功,越过x1后,粒子做减速运动,电场力做负功,粒子先做加速运动,后做减速运动,故B错误;
C.图像的斜率大小表示电场强度,x1处斜率为0,故电场强度为0,根据F=qE可知,粒子在x1处受到的电场力为0,故C错误;
D.根据上述分析可知,电场力先对粒子做正功,后对粒子做负功,因此粒子的电势能先减小后增大,故D正确。
故选D。
9. a、b、c三个粒子(重力不计)由同一点M同时垂直电场强度方向进入带有等量异种电荷的两平行金属板的电场间,其轨迹如图所示,其中b恰好沿板的边缘飞出电场,由此可知( )
A. 进入电场时a的速度最大,c的速度最小
B. b、c在电场中运动经历的时间相等
C. 若把上极板向上移动,则a在电场中运动经历的时间减小
D. 若把下极板向下移动,则a在电场中运动经历的时间增长
【答案】D
【解析】
【详解】AB.三个粒子在电场中做类平抛运动,加速度相同,a、b两粒子在竖直方向的位移相同,c粒子沿竖直方向的位移最小,由
可知,a、b两粒子的运动时间相同,c粒子的运动时间最短;b、c两粒子在水平方向的位移相同且大于a粒子,由
可知,三个粒子初速度的关系为,故AB错误;
CD.由电容器电容
,,
联立可得
即移动极板,两板间的电场强度不变,粒子加速度不变,故若把上极板向上移动,则a在电场中运动经历的时间不变,若把下极板向下移动,则a在电场中运动经历的时间增长,C错误D正确。
故选D。
10. 如图所示,两块平行、正对的金属板水平放置,分别带有等量的异种电荷,使两板间形成匀强电场,两板间的距离为d。有一带电粒子以某个速度v0紧贴着A板左端沿水平方向射入匀强电场,带电粒子恰好落在B板的右边缘。带电粒子所受的重力忽略不计.现使该粒子仍从原位置以同样的方向射入电场,但使该粒子落在B板的中点,下列措施可行的是
A. 仅使粒子的初速度变为2v0
B. 仅使粒子的初速度变为
C. 仅使B板向上平移
D. 仅使B板向下平移d
【答案】B
【解析】
【详解】AB.带电粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,位移,在沿电场方向做初速度为零的匀加速运动
联立可得
现在要使变为原来的一半,即为原来的四分之一,所以需要将粒子的初速度变为,A错误,B正确;
C.使B板向上平移,则根据公式可得电容增大为原来的四倍,根据公式可得电压变化为原来的四分之一,变为原来的四倍,不符合题意,C错误;
D.仅使B板向下平移d,则电容变为原来的二分之一,电压变为原来的2倍,为原来的二分之一,D不符合题意;
故选B。
二、多选题(本题共4小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
11. 如图是电场中的一条电场线,在该电场线上有a、b两点,用、分别表示两点电场强度的大小,则( )
A. a、b两点的场强方向相同
B. 因为电场线是直线,所以
C. 因为电场线由a指向b,所以
D. 不知道a、b附近电场线的分布情况,、的大小不能确定
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】电场线的切线表示场强方向,所以a、b两点的场强方向相同,电场强度的大小与电场线的疏密有关,不知道a、b附近电场线的分布情况,、的大小不能确定,故选AD。
12. 如图所示,平行等距的水平虚线1、2、3、4为某一匀强电场的等势面,其电势分别为φ1=3 V、φ3=9 V、φ4=12 V.实线为一粒子(不计重力)在电场中的运动轨迹,M、N、P是轨迹上的三点,其中N点为轨迹上的最高点,则下列说法正确的是
A. 虚线2的电势φ2=5 V
B. 粒子一定带负电
C. 粒子在P点电势能最大,动能最小
D. 粒子在电场中各点受到的电场力一定相等
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.该电场是匀强电场,带电粒子在匀强电场中各点受到的电场力相等,电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面,电场的方向是竖直向上的,由题,则
故A项与题意不相符,D项与题意相符;
B.由题图可知,电场的方向是竖直向上的,粒子无论是依次沿M、N、P运动,还是依次沿P、N、M运动,根据题图的轨迹,可判断带电粒子受到竖直向下的电场力作用,故粒子一定带负电,故B项与题意相符;
D.带负电的粒子在电场中运动时,电势能与动能之间相互转化,由图中粒子的运动轨迹可知,M点到N点,电场力做负功(电场力方向和运动方向相反),电势能增大,动能减小,从N运动到P,电场力做正功,电势能减小,动能增大,因此P点的电势能最小,动能最大,故C项与题意不相符.
13. 图示空间有一静电场,y轴上各点的场强方向沿y轴正方向竖直向下,两小球P、Q用长为L的绝缘细线连接,静止在轴上A、B 两点.两球质量均为m,Q球带负电,电荷量为-q,A点距坐标原点O的距离为L,y轴上静电场场强大小E=,剪断细线后,Q球运动到达的最低点C与B点的距离为h,不计两球间的静电力作用.则
A. P球带正电
B. P球所带电荷量为-4q
C. 两点间电势差为
D. 剪断细线后,Q球与O点相距3L时速度最大
【答案】BCD
【解析】
【分析】选取AB组成的整体为研究的对象,写出平衡方程,即可求得A的电量;剪断细线后,B球的先向下做加速运动,B球受到的重力与电场力相等时,速度最大,由平衡条件求解A球或B球到O点的距离,根据功能关系分析电势能的变化.
【详解】A.选取AB组成的整体为研究的对象,由平衡可知,,其中,所以,方向向上,故P带负电,故A错误;
B.由,解得:且为负电,故B正确;
C.对Q从B到C由动能定理可得:,解得:,故C正确;
D.速度最即加速度零,即有:,解得:,故D正确.
故选BCD.
【点睛】本题主要是考查带电粒子在复合场中的运动,两个小球受到的力是变力,要根据它们受力变化的规律,正确分析得出它们运动的规律,然后才能做出正确的结论.
14. 如图所示,静止的电子在加速电压为的电场作用下从经板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的偏转电场(极板长、极板间距离),在偏转电压为的电场作用下偏转一段距离。现使加倍,要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化(调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场),应该( )
A. 仅使加倍 B. 仅使变为原来的4倍
C. 仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍 D. 仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】加速电场中获得v0的速度,则有
设偏转极板长L,极板间距d,偏转电压为U2,带电粒子在偏转电场中的加速度
带电粒子在偏转电场中的运动时间
偏转位移
使U1加倍,为使电子的运动轨迹不发生变化,则需要使偏转电压增加一倍或者使偏转电场两极板间距离变为原来的一半。
故选AC。
三、解答题(本题共3小题,共计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 在电场中,已知AB两点间的电势差UAB=30V,将q=-5×10-9C的电荷由A点移到B点。求:
(1)静电力做的功;
(2)电势能增大还是减少?变化了多少?
【答案】(1)-1.5×10-7J;(2)增大,1.5×10-7J
【解析】
【详解】(1)静电力做的功为
W=qUAB=-5×10-9×30J=-1.5×10-7J
(2)电势能增大了1.5×10-7J
16. 如图所示,质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角θ=60°,两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g,静电力常量为k。则求
(1)小球B的电性;
(2)细线的拉力大小;
(3)带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
【答案】(1)正电;(2)2mg;(3)
【解析】
【详解】(1)两球之间有静电斥力,则小球B正电荷。
(2)对小球A受力分析可知,
解得细线的拉力
T=2mg
(3)对小球A受力分析可知
17. 如图,半径为的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置点静止释放,求
(1)珠子所能获得的最大动能?
(2)要使珠子做完整圆周运动,在点至少给珠子以多大的初速度?
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)如图,在珠子能够静止的一点进行受力分析
设与之间的夹角为,则
所以:珠子在等效最低点时具有最大的动能,由动能定理得
最大动能
(2)如图,此时珠子做圆周运动“最高点”为,在点,珠子速度为零
从点到点过程,由动能定理
得
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鸡西实验中学2025-2026年度第一学期月考考试
高二物理试题
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单选题(本题共10小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题4分)
1. 关于元电荷,正确的说法是( )
A. 元电荷就是点电荷.
B. 1C电量叫元电荷.
C. 元电荷就是质子.
D. 元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元.
2. 如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场在电场中将一带电液滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,且直线bd与竖直方向成45°角,下列判断正确的是( )
A. 液滴带正电
B. 液滴的机械能增加
C. 液滴的重力势能和电势能之和不变
D. 若已知液滴质量m,重力加速度g,可求出场强大小
3. 光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲。一质量m=1kg的带正电小物块由A点静止释放,并以此时为计时起点,并沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的v-t图象如图乙,其中图线在B点位置时斜率最大,则根据图线可以确定( )
A. A、B两点间的距离
B. 中垂线上B点电场强度的大小
C. A、C两点间的电势差
D. A、B两点间的电势能的变化大小
4. 如图所示,电路中a、b两点之间接有一灵敏电流计,两极板间有一带电微粒在重力和电场力作用下处于静止状态。在上极板下移一小段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间电压变小 B. 电容器的电容不变
C. 微粒将向上加速运动 D. 电流计中有从b到a的电流
5. 在如图所示的电场中,ab 两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,两点的电势分别为和,下列说法正确的是( )
A. Ea >Eb B. Ea <Eb C. D.
6. 一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,则如图所示的四个电场线正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 一个带电粒子(不计重力)射入一点电荷的电场中,粒子运动的轨迹如图实线abc所示,图中虚线是同心圆弧,表示电场中的等势面,下列判断正确的是( )
A. 粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能
B. 粒子在b点的速率可能大于在a点的速率
C. 粒子在a点和c点的动能一定相等
D. 粒子在a点和b点所受电场力的大小相等
8. 某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,此过程中下列说法正确的有( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子一直做加速运动
C. 粒子在x1处受到的电场力最大
D. 粒子的电势能先减小后增大
9. a、b、c三个粒子(重力不计)由同一点M同时垂直电场强度方向进入带有等量异种电荷的两平行金属板的电场间,其轨迹如图所示,其中b恰好沿板的边缘飞出电场,由此可知( )
A. 进入电场时a的速度最大,c的速度最小
B. b、c在电场中运动经历的时间相等
C. 若把上极板向上移动,则a在电场中运动经历的时间减小
D. 若把下极板向下移动,则a在电场中运动经历时间增长
10. 如图所示,两块平行、正对的金属板水平放置,分别带有等量的异种电荷,使两板间形成匀强电场,两板间的距离为d。有一带电粒子以某个速度v0紧贴着A板左端沿水平方向射入匀强电场,带电粒子恰好落在B板的右边缘。带电粒子所受的重力忽略不计.现使该粒子仍从原位置以同样的方向射入电场,但使该粒子落在B板的中点,下列措施可行的是
A. 仅使粒子初速度变为2v0
B. 仅使粒子的初速度变为
C. 仅使B板向上平移
D. 仅使B板向下平移d
二、多选题(本题共4小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
11. 如图是电场中的一条电场线,在该电场线上有a、b两点,用、分别表示两点电场强度的大小,则( )
A. a、b两点的场强方向相同
B. 因为电场线是直线,所以
C. 因为电场线由a指向b,所以
D. 不知道a、b附近电场线的分布情况,、的大小不能确定
12. 如图所示,平行等距的水平虚线1、2、3、4为某一匀强电场的等势面,其电势分别为φ1=3 V、φ3=9 V、φ4=12 V.实线为一粒子(不计重力)在电场中的运动轨迹,M、N、P是轨迹上的三点,其中N点为轨迹上的最高点,则下列说法正确的是
A. 虚线2的电势φ2=5 V
B. 粒子一定带负电
C. 粒子在P点的电势能最大,动能最小
D. 粒子在电场中各点受到的电场力一定相等
13. 图示空间有一静电场,y轴上各点的场强方向沿y轴正方向竖直向下,两小球P、Q用长为L的绝缘细线连接,静止在轴上A、B 两点.两球质量均为m,Q球带负电,电荷量为-q,A点距坐标原点O的距离为L,y轴上静电场场强大小E=,剪断细线后,Q球运动到达的最低点C与B点的距离为h,不计两球间的静电力作用.则
A. P球带正电
B. P球所带电荷量-4q
C. 两点间电势差为
D 剪断细线后,Q球与O点相距3L时速度最大
14. 如图所示,静止的电子在加速电压为的电场作用下从经板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的偏转电场(极板长、极板间距离),在偏转电压为的电场作用下偏转一段距离。现使加倍,要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化(调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场),应该( )
A. 仅使加倍 B. 仅使变为原来的4倍
C. 仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍 D. 仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍
三、解答题(本题共3小题,共计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 在电场中,已知AB两点间的电势差UAB=30V,将q=-5×10-9C的电荷由A点移到B点。求:
(1)静电力做的功;
(2)电势能增大还是减少?变化了多少?
16. 如图所示,质量为m、电荷量为+q带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角θ=60°,两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g,静电力常量为k。则求
(1)小球B的电性;
(2)细线的拉力大小;
(3)带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
17. 如图,半径为的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置点静止释放,求
(1)珠子所能获得的最大动能?
(2)要使珠子做完整的圆周运动,在点至少给珠子以多大的初速度?
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