内容正文:
2025-2026学年度第一学期高二级第一阶段考试
物理科试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
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.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.电场线不相交、不闭合,故AC错误;
B.该电场可能为正点电荷形成的电场,故B正确;
D.假设存在这种电场线,做两条等势线,如图所示
则有,
即
由电场线的疏密程度可知,处电场强度大于处电场强度,由公式可得,,相互矛盾,假设不成立,即这种电场线不存在,故D错误。
故选B。
2. 下列四组物理量中均为标量的是( )
A. 电势 电场强度 B. 热量 功率 C. 动量 动能 D. 速度 加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.电势只有大小没有方向,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故A错误;
B.热量和功率都是只有大小没有方向,都是标量,故B正确;
C.动量既有大小又有方向,是矢量;动能只有大小没有方向,是标量,故C错误;
D.速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故D错误。
故选B。
3. 干燥的天气用梳子梳理头发时,常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发
B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子
C. 该过程有个电子从头发转移到梳子
D. 该过程有个质子从梳子转移到头发
【答案】B
【解析】
【详解】摩擦起电的本质是电子转移,某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷,则该过程有的负电荷从头发转移到梳子,转移的电子数量为
故选B。
4. 如图为某静电场的电场线,是同一条电场线上的三个点,这三个点的电场强度大小分别为,电势分别为。把一个检验电荷先后放在三点,它受到的电场力大小分别为、、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】B.电场线越密集的地方场强越大,可知三点场强关系为,B错误;
AC.根据F=Eq可知检验电荷受电场力关系为,A正确,C错误;
D.沿电场线电势逐渐降低,可知,D错误。
故选A。
5. 静电悬浮技术是利用静电场对带电物体的电场力来平衡重力,从而实现材料悬浮无容器处理的一种先进技术,其原理示意图如图所示。若两平行金属极板间电势差为U,距离为d质量为m的金属微粒悬浮于其中,重力加速度大小为g,则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为( )
A. 负电荷, B. 负电荷,
C. 正电荷, D. 正电荷,
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两极板间场强方向竖直向上,微粒受电场力方向竖直向上,可知微粒带正电,由平衡可知
解得
故选C。
6. 如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A. 两绳中的张力大小一定相等
B. P的质量一定大于Q的质量
C. P的电荷量一定小于Q的电荷量
D. P的电荷量一定大于Q的电荷量
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为F,绳子的拉力分别为T1,T2,质量分别为m1,m2;与竖直方向夹角为θ,对于小球Q有
对于小球P有
联立有
所以可得
又因为
可知,即P的质量一定大于Q的质量;两小球的电荷量则无法判断。
故选B。
7. 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点,O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q为( )
A. 正电荷, B. 正电荷,
C. 负电荷, D. 负电荷,
【答案】C
【解析】
【详解】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和,如图所示,因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有
由图可知,两场强的夹角为,则两者的合场强为
根据O点的合场强为0,则放在D点的点电荷带负电,大小为
根据
联立解得
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错不选的得0分)
8. 如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷带电荷量为,右侧点电荷带电荷量为,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知( )
A. P、Q两点的电场强度相同
B. M点的电场强度大于N点的电场强度
C. 若将一试探正电荷由M点静止释放,它将沿电场线运动到P点
D. 两点电荷连线的中点处的电场强度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示电场强弱,电场线的切线方向为电场方向,所以P、Q两点的电场强度大小相等,方向不同,A错误;
B.电场线越密集的地方电场强度越大,电场线越稀疏的地方电场强度越小,M点的电场线比N点的电场线密,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,B正确;
C.电场线上每一点的切线方向与该点的电场强度方向一致,根据公式
故若将一试探正电荷由M点静止释放,试探正电荷不会沿电场线运动,C错误;
D.左侧点电荷在中点处的电场强度为
方向水平向右;
右侧点电荷在中点处的电场强度为
方向水平向右;
则两点电荷连线的中点处的电场强度为
方向水平向右;
D正确;
故选BD。
9. 某一带正电粒子仅在电场力作用下从点向点运动的轨迹如图中的实线所示,图中的虚线代表等差等势线。粒子经过两点时的动能分别为和,粒子在两点处的加速度大小分别为和两点处的电势分别为和,粒子在两点处的电势能分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等势线越密的地方,电场线越密,带电粒子所受电场力越大,带电粒子的加速度越大,所以两点处的加速度一定满足,故A正确;
BC.带电粒子的轨迹向左弯曲,说明带电粒子所受电场力偏左,又电场线与等势面垂直,所以带电粒子所受电场力向左上方,与带电粒子的运动方向成钝角,则电场力对带电粒子做负功,带电粒子的动能减小,电势能增大,即,故BC错误;
D.根据电势能的定义式
因为,可知,故D正确。
故选AD。
10. 如下图,真空中有两个点电荷,Q1为、Q2为,分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。下列有关描述正确的是:( )
A. 图甲是x轴上(6,∞)之间各点电场强度随x变化图像
B. 图乙是x轴上(0,6)之间各点电场强度随x变化图像
C. 图丙是x轴上(0,6)之间各点电势随x的变化图像
D. 图丁是x轴上(6,∞)之间各点电势随x的变化图像
【答案】AD
【解析】
【详解】A.分析可知场强为0的点应在横坐标为6cm的右侧,设其坐标为d,则有
代入题中数据,解得
在6cm右侧场强
可知场强随着x增大而先减小后增大再减小,方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向,故A正确;
B.在两电荷之间有
可知场强随着x增大先减小后增大,分析可知时场强最小,与乙图场强图线不符,故B错误;
C.分析可知在两电荷之间有电势为0的点,设其坐标为L,则有
代入题中数据,解得
该点与丙图电势为0的坐标不符,故C错误;
D.分析可知在横坐标为6cm的右侧有电势为0的点,设其坐标为H,则有
代入题中数据,解得
则6cm右侧电势
可知随着x增大,电势先从负值增大到0后继续增大为正值,最后再减小,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,观察电容器的充、放电过程,同时测量电容器的电容。电路中的电流传感器可显示电流随时间的变化。电路图中直流电源电动势、内阻不计,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器。
(1)先将与“1”端相连,此时电容器处于___________过程(选填“充电”或“放电”),电路稳定后,再将与“2”端相连。电流随时间变化的规律如图乙所示。
(2)图乙中阴影部分的面积___________(选填“>”、“<”或“=”);
(3)已知图乙中阴影部分的面积为,则该电容器的电容为___________。
【答案】(1)充电 (2)=
(3)0.05
【解析】
【小问1详解】
与“1”端相连,电容器两极板与电源相连,此时电容器处于充电过程。
【小问2详解】
图乙中阴影部分的面积表示充电过程中通过电流传感器的电荷量,面积表示放电过程中通过电流传感器的电荷量,故。
【小问3详解】
充电完成后电容器所带电荷量为
电容器两极板间的电压为
故该电容器的电容为
12. 气垫导轨实验装置可以提供一个近似无摩擦的环境,第一小组利用气垫导轨和光电门设计实验来验证系统机械能守恒。
(1)实验装置如图所示,首先用游标卡尺测滑块上遮光条的宽度;
(2)将滑块放到气垫导轨上,调节气垫导轨下面的旋钮,在不将悬挂物与滑块连接的情况下,轻推滑块使其先后通过1、2两个光电门,光电门的挡光时间分别为、,若___________(选填“>”、“<”或“=”),则说明气垫导轨已经水平;
(3)如图所示,将一不可伸长的轻绳跨过涂有润滑油的轻质定滑轮,两端分别与滑块和质量为的悬挂物相连接,滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。让滑块从静止释放,测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为、,若遮光条的宽度为,光电门1、2之间的距离为,滑块和遮光条的总质量为,重力加速度为,在滑块的遮光条通过两个光电门的过程中,若等式___________(用、、、、、、表示)成立,则表明此过程中滑块和悬挂物组成的系统机械能守恒;
(4)此实验中利用了气垫导轨和电子设备光电门,并对要测量的物理量多次测量取值,下列对于误差的说法正确的是___________。
A、没有误差
B、只有偶然误差
C、有系统误差
D、有系统误差又有偶然误差
【答案】 ①. = ②. ③. D
【解析】
【详解】[1]滑块通过光电门的速度为,
如果,滑块做匀速直线运动,说明气垫导轨已经水平,故填“=”。
[2]系统机械能守恒
其中,
联立解得
[3]质量、长度的测量与人为因素有关,产生了偶然误差,实验中用平均速度代替瞬时速度,在实验原理上形成了系统误差,故D正确。
13. 采石场经常用传送带来搬运石头。如图甲所示,倾角为的倾斜传送带逆时针匀速转动,在传送带上端A点无初速度放置石块,石块从A点运动到传送带下端点的过程中,若人为规定石块在A点的重力势能为0,则石块的机械能与其位移的关系如图乙所示。石块可视为质点,质量,重力加速度取,。求:
(1)石块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)石块在传送带下端点的动能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
机械能的变化量大小等于滑动摩擦力做功大小,物体运动过程中有
解得
【小问2详解】
根据图像可知传送带的长度为,物体下降高度,根据能量守恒有
解得
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板间电压为,已知,粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子加速过程中,由动能定理可得
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,可得
其中
联立解得粒子在偏转电场中的加速度
【小问3详解】
粒子沿初速度方向做匀速直线运动,在偏转电场中的飞行时间设为,则有
解得
粒子飞出平行板时的侧移量
15. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为,A球带正电,电荷量,B球是绝缘体,不带电,桌面距地面的高度。开始时A、B相距,在方向水平向右、大小的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中,A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移。求:
(1)A经过多长时间与B碰撞?
(2)求碰撞完成瞬间A、B的速度?
(3)A、B落地点之间的距离是多大?
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为,根据牛顿第二定律可得
解得
设经过时间与B发生第一次碰撞,则
解得
【小问2详解】
设A球与B球发生碰撞前速度为,碰撞后A球速度为,B球速度为,则
A球与B球发生碰撞由动量守恒和机械能守恒,得,
解得,
【小问3详解】
A球与B球发生碰撞后,B做平抛运动,A在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做初速度为零的匀加速运动,A球与B球运动时间相等,设时间为,在这段时间内A、B在水平方向发生的位移分别为和,则,,
A、B落地点之间的距离为
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2025-2026学年度第一学期高二级第一阶段考试
物理科试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
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. 下列四组物理量中均为标量的是( )
A. 电势 电场强度 B. 热量 功率 C. 动量 动能 D. 速度 加速度
3. 干燥的天气用梳子梳理头发时,常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发
B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子
C. 该过程有个电子从头发转移到梳子
D. 该过程有个质子从梳子转移到头发
4. 如图为某静电场的电场线,是同一条电场线上的三个点,这三个点的电场强度大小分别为,电势分别为。把一个检验电荷先后放在三点,它受到的电场力大小分别为、、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
5. 静电悬浮技术是利用静电场对带电物体的电场力来平衡重力,从而实现材料悬浮无容器处理的一种先进技术,其原理示意图如图所示。若两平行金属极板间电势差为U,距离为d质量为m的金属微粒悬浮于其中,重力加速度大小为g,则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为( )
A. 负电荷, B. 负电荷,
C. 正电荷, D. 正电荷,
6. 如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A. 两绳中的张力大小一定相等
B. P的质量一定大于Q的质量
C. P的电荷量一定小于Q的电荷量
D. P的电荷量一定大于Q的电荷量
7. 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点,O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q为( )
A. 正电荷, B. 正电荷,
C. 负电荷, D. 负电荷,
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错不选的得0分)
8. 如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷带电荷量为,右侧点电荷带电荷量为,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知( )
A. P、Q两点的电场强度相同
B. M点的电场强度大于N点的电场强度
C. 若将一试探正电荷由M点静止释放,它将沿电场线运动到P点
D. 两点电荷连线的中点处的电场强度为
9. 某一带正电粒子仅在电场力作用下从点向点运动的轨迹如图中的实线所示,图中的虚线代表等差等势线。粒子经过两点时的动能分别为和,粒子在两点处的加速度大小分别为和两点处的电势分别为和,粒子在两点处的电势能分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如下图,真空中有两个点电荷,Q1为、Q2为,分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。下列有关描述正确的是:( )
A. 图甲是x轴上(6,∞)之间各点电场强度随x变化图像
B. 图乙是x轴上(0,6)之间各点电场强度随x变化图像
C. 图丙是x轴上(0,6)之间各点电势随x的变化图像
D. 图丁是x轴上(6,∞)之间各点电势随x的变化图像
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,观察电容器的充、放电过程,同时测量电容器的电容。电路中的电流传感器可显示电流随时间的变化。电路图中直流电源电动势、内阻不计,为单刀双掷开关,为定值电阻,为电容器。
(1)先将与“1”端相连,此时电容器处于___________过程(选填“充电”或“放电”),电路稳定后,再将与“2”端相连。电流随时间变化的规律如图乙所示。
(2)图乙中阴影部分的面积___________(选填“>”、“<”或“=”);
(3)已知图乙中阴影部分的面积为,则该电容器的电容为___________。
12. 气垫导轨实验装置可以提供一个近似无摩擦的环境,第一小组利用气垫导轨和光电门设计实验来验证系统机械能守恒。
(1)实验装置如图所示,首先用游标卡尺测滑块上遮光条的宽度;
(2)将滑块放到气垫导轨上,调节气垫导轨下面的旋钮,在不将悬挂物与滑块连接的情况下,轻推滑块使其先后通过1、2两个光电门,光电门的挡光时间分别为、,若___________(选填“>”、“<”或“=”),则说明气垫导轨已经水平;
(3)如图所示,将一不可伸长的轻绳跨过涂有润滑油的轻质定滑轮,两端分别与滑块和质量为的悬挂物相连接,滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。让滑块从静止释放,测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为、,若遮光条的宽度为,光电门1、2之间的距离为,滑块和遮光条的总质量为,重力加速度为,在滑块的遮光条通过两个光电门的过程中,若等式___________(用、、、、、、表示)成立,则表明此过程中滑块和悬挂物组成的系统机械能守恒;
(4)此实验中利用了气垫导轨和电子设备光电门,并对要测量的物理量多次测量取值,下列对于误差的说法正确的是___________。
A、没有误差
B、只有偶然误差
C、有系统误差
D、有系统误差又有偶然误差
13. 采石场经常用传送带来搬运石头。如图甲所示,倾角为的倾斜传送带逆时针匀速转动,在传送带上端A点无初速度放置石块,石块从A点运动到传送带下端点的过程中,若人为规定石块在A点的重力势能为0,则石块的机械能与其位移的关系如图乙所示。石块可视为质点,质量,重力加速度取,。求:
(1)石块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)石块在传送带下端点的动能。
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板间电压为,已知,粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离。
15. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为,A球带正电,电荷量,B球是绝缘体,不带电,桌面距地面的高度。开始时A、B相距,在方向水平向右、大小的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中,A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移。求:
(1)A经过多长时间与B碰撞?
(2)求碰撞完成瞬间A、B的速度?
(3)A、B落地点之间的距离是多大?
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