内容正文:
2025年秋期六校第一次联考
高二年级物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(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. 下列说法正确的是( )
A. 法拉第通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
B. 电容是电容的比值定义式
C. 半径为r的两个金属球,其球心相距3r,现使两球带上等量的同种电荷Q,两球之间的静电力
D. 点电荷的电场强度公式表明,点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离r的二次方成反比,在r减半的位置上,电场强度变为原来的4倍
2. 某静电场的等差等势面如图中虚线所示。一电子从其右侧进入该电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的电势高于Q点的电势
B. 从P到Q电场力做功,从Q到R电场力做功,则
C. 从P至R的运动过程中,电子的动能增加
D. 电子在P点的加速度小于在Q点的加速度
3. 如图所示,两个等量正点电荷分别固定在M、N两点,A、B为MN中垂线上的两点,O为垂足,取无限远处电势为零。以下说法正确的是( )
A. A、B、O三点中O点电场强度最大
B. A点电势等于B点电势
C. 如果只受静电力作用的正电荷从A点由静止释放,电荷将沿中垂线做匀加速运动
D. 同一负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
4. ΔABC是一等腰直角三角形,,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
5. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中是间隔相等的四点,下列说法正确的是( )
A. 和处电场强度方向不同
B. 和处电势不相等
C. 两点之间的电势差大于两点之间的电势差
D. 由静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到的过程中,电势能先增大后减小
6. 如图所示,一负电荷仅在静电力作用下从点M运动到点N,在点M的速度大小为,方向与电场方向相同。该电荷从点M到点N的v-t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。将质量为m的带正电小球以初速度竖直向上抛出。不计空气阻力,已知,则从抛出至上升到最高点的过程中,小球( )
A. 从抛出至上升到最高点的过程中,动能一直增加
B. 当速度和电场方向的夹角为45°时,动能最小
C. 运动到最高点时的动能最小时,电场力的功率最小
D. 动能最小时,电势能最大
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、不选得0分)
8. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲中,加油前,工作人员触摸静电释放器是为了摩擦起电
B. 图乙中,优质话筒线外面包裹着的金属网不可以用绝缘的塑料网替代
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿金属丝编织的工作服比绝缘橡胶服更安全
D. 图丁中,带负电的粉尘会被收集在除尘器的B极上
9. 如图所示,M、N是水平放置的平行板电容器的两极板,下极板N接地,两极板与电源相连,电源两端电压恒定。开关S闭合,一油滴静止于P点。下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 若断开开关S,仅将N板向上平移一小段距离,则油滴仍然静止
C. 若断开开关S,仅将N板向下平移一小段距离,则油滴向下运动
D. 保持开关S闭合,仅将M板向下平移一小段距离,电容器的带电量增加
10. 如图所示,在匀强电场中,有边长为10cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为=3V,电子电荷量为C,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的方向由A指向C
B. 匀强电场的电场强度大小为20V/m
C. 将电子由A点移到C点,电子所受电场力做功为
D. 在三角形ABC外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
三、非选择题(本题共5小题,共计54分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,只写答案不得分)
11. 某实验小组利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻率。
(1)电键S闭合前,应将滑动变阻器R的滑片P置于b端,原因是______。
(2)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图乙、丙所示,则金属丝直径______mm,金属丝的长度L=______cm。
(3)实验中某次电压表示数为U,电流表示数为I,则金属丝电阻率的表达式为ρ=______(用字母U、I、d、L表示)。
12. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如图所示。
(1)将开关先与“1”端闭合,电容器进行充电,稍后再将开关与“2”端闭合,电容器进行放电。在下列图像中,表示以上过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像为______,电容器的带电量随时间变化的图像为______。
A. B.
C. D.
(2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如下图中①②所示,其中对应电容为的充电过程图像是______(选填①或②)。
13. 如图所示的平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)B极板所带电荷量Q以及d点电势;
(2)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力做的功。
14. 电子从阴极发出后(初速度忽略不计)经电压加速,以一定的速度沿中心轴线垂直射入长为L、间距为的平行板偏转电场,偏转后打在与极板右侧距离为的荧光屏上(如图所示)。已知电子质量为m、电荷量为e,忽略重力影响。求:
(1)电子进入偏转电场时的速度;
(2)若电子恰能从偏转电场下极板的边缘射出,求偏转电场两板间的电压U与加速电压的关系;
(3)在(2)的情况下,电子打在荧光屏上的位置与中心O点的距离。
15. 如图所示,AB是位于竖直平面内的四分之一圆弧形的光滑绝缘轨道,半径,OA水平,轨道下端点B与水平粗糙绝缘轨道平滑连接,整个空间分布有水平向左的匀强电场,电场强度。有一质量为m,电荷量的小滑块(可视为质点)从水平轨道上某点P由静止释放,释放点P与B的水平距离为,恰好能运动到A点。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数,取,求:
(1)小滑块的质量m;
(2)滑块第二次经过B点时,对轨道的压力大小;
(3)滑块在粗糙段轨道上的总路程。
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2025年秋期六校第一次联考
高二年级物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(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. 下列说法正确的是( )
A. 法拉第通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷
B. 电容是电容的比值定义式
C. 半径为r的两个金属球,其球心相距3r,现使两球带上等量的同种电荷Q,两球之间的静电力
D. 点电荷的电场强度公式表明,点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离r的二次方成反比,在r减半的位置上,电场强度变为原来的4倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷,故A错误;
B.公式是电容的决定式,比值定义式为,故B错误;
C.两金属球距离为,电荷分布因相互排斥无法等效为点电荷,实际静电力小于,故C错误;
D.根据点电荷场强公式,可知当减半时场强为原值的4倍,故D正确。
故选D。
2. 某静电场的等差等势面如图中虚线所示。一电子从其右侧进入该电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. P点的电势高于Q点的电势
B. 从P到Q电场力做功,从Q到R电场力做功,则
C. 从P至R的运动过程中,电子的动能增加
D. 电子在P点的加速度小于在Q点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】AC.如图所示
电子仅在电场力作用下从P点运动到R点,电场力做正功,动能增加,电势能减小,电子在P点的电势能比在Q点的电势能大,根据
可知P点的电势低于Q点的电势,故A错误,C正确;
B.P到Q的电势差和Q到R电势差相等,根据
可知从P到Q电场力做功等于从Q到R电场力做功,故B错误;
D.等差等势面越密的位置场强越大,则
根据牛顿第二定律得
可知电子在P点的加速度大于在Q点的加速度,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,两个等量正点电荷分别固定在M、N两点,A、B为MN中垂线上的两点,O为垂足,取无限远处电势为零。以下说法正确的是( )
A. A、B、O三点中O点电场强度最大
B. A点电势等于B点电势
C. 如果只受静电力作用的正电荷从A点由静止释放,电荷将沿中垂线做匀加速运动
D. 同一负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】AC.根据等量同种正点电荷场强特点,两个点电荷连线的中点场强为0,在中垂线上,从点电荷连线中点到无穷远,场强先增大后减小,因此A、B、O三点中O点电场强度最小。由可知加速度在变化,因此只受静电力作用的正电荷从A点由静止释放,电荷将沿中垂线做变加速运动,故AC错误;
BD.沿电场线方向电势逐渐降低,根据等量同种正点电荷电势特点,在中垂线上,从点电荷连线中点到无穷远,电势一直降低,因此A点电势大于B点电势。根据可知同一负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。故B错误,D正确。
故选D。
4. ΔABC是一等腰直角三角形,,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为,方向垂直BC向下,如图所示
A点的场强
若将C点处的负点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的正点电荷,方向如图所示
这时顶点A处电场强度的大小为
则有。
故选A。
5. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中是间隔相等的四点,下列说法正确的是( )
A. 和处电场强度方向不同
B. 和处电势不相等
C. 两点之间的电势差大于两点之间的电势差
D. 由静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到的过程中,电势能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像可知和处电场强度等大同向,故两点场强相同,故A错误;
B.图像可知右侧场强方向向右,沿电场线方向电势降低,故和处电势不相等,故B正确;
C.图像与横轴围成的面积表示电势差,结合图像可知两点之间的电势差小于两点之间的电势差,故C错误;
D.由静止释放一正点电荷,其受到的电场力向右,故仅在电场力作用下运动到的过程中,电场力一直做正功,则电势能一直减小,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一负电荷仅在静电力作用下从点M运动到点N,在点M的速度大小为,方向与电场方向相同。该电荷从点M到点N的v-t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知M到N过程中,电场线分布越来越稀疏,则电场强度减小,所以负电荷所受电场力减小,根据牛顿第二定律,则电荷的加速度也减小,负电荷受到的电场力方向和场强方向相反,因为仅在电场力作用下运动,则电荷做加速度不断减小的减速运动,v-t图像的斜率表示加速度,根据图像分析可得正确的是C选项。
故选C。
7. 如图所示,匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。将质量为m的带正电小球以初速度竖直向上抛出。不计空气阻力,已知,则从抛出至上升到最高点的过程中,小球( )
A. 从抛出至上升到最高点的过程中,动能一直增加
B. 当速度和电场方向的夹角为45°时,动能最小
C. 运动到最高点时的动能最小时,电场力的功率最小
D. 动能最小时,电势能最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将重力和电场力合成,合力方向为斜向右下方,设与水平方向夹角为,则
解得
小球运动过程中只有重力与电场力做功,当小球运动到速度方向与合力方向垂直时,即当速度和电场方向的夹角为45°时,速度最小,动能最小,接下来合力做正功动能增大,所以从抛出至上升到最高点的过程中,动能先减小后增大,故A错误,B正确;
C.将小球的运动分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平向右的初速度为零的匀加速直线运动,电场力的功率为
所以在初始时刻电场力的功率最小,故C错误;
D.从抛出至上升到最高点的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、不选得0分)
8. 关于下列四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲中,加油前,工作人员触摸静电释放器是为了摩擦起电
B. 图乙中,优质话筒线外面包裹着的金属网不可以用绝缘的塑料网替代
C. 图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿金属丝编织的工作服比绝缘橡胶服更安全
D. 图丁中,带负电的粉尘会被收集在除尘器的B极上
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中,加油前,工作人员触摸静电释放器是为了导走自身的静电,故A错误;
B.图乙中,优质话筒线外面包裹着的金属网的原理是静电屏蔽,不可以用绝缘的塑料网替代,故B正确;
C.图丙中,工作人员在超高压带电作业时,穿上金属丝制成的衣服,起到静电屏蔽的作用,比绝缘橡胶服更安全,故C正确。
D.图丁中,除尘板A与电源正极相连,所以带负电的粉尘会被收集在除尘器的A板上,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,M、N是水平放置的平行板电容器的两极板,下极板N接地,两极板与电源相连,电源两端电压恒定。开关S闭合,一油滴静止于P点。下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 若断开开关S,仅将N板向上平移一小段距离,则油滴仍然静止
C. 若断开开关S,仅将N板向下平移一小段距离,则油滴向下运动
D. 保持开关S闭合,仅将M板向下平移一小段距离,电容器的带电量增加
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意可知,油滴受到的电场力方向竖直向上,由于M板带正电,则油滴带负电,故A错误;
BC.若断开开关S,极板上电荷量不变,由公式,和
可得
可知,将N板向上平移或向下平移一小段距离,极板间电场强度不变,则油滴仍然静止,故B正确,C错误;
D.保持开关S闭合,极板间电压不变,仅将M板向下平移一小段距离,极板间距离减小,由公式可知,电容器电容增大,由可知,极板上电荷量增加,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在匀强电场中,有边长为10cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为=3V,电子电荷量为C,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的方向由A指向C
B. 匀强电场的电场强度大小为20V/m
C. 将电子由A点移到C点,电子所受电场力做功为
D. 在三角形ABC外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.取AC中点为D点,结合题意可知
可知BD连线为等势线,根据几何关系以及沿电场线电势降低可知电场强度的方向为由C指向A,电场强度大小为,故A错误,B正确;
C.将电子由A点移到C点,电子所受电场力做功为,故C正确;
D.根据几何关系,三角形ABC外接圆的半径为
在三角形外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
联立解得,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题(本题共5小题,共计54分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程,只写答案不得分)
11. 某实验小组利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻率。
(1)电键S闭合前,应将滑动变阻器R的滑片P置于b端,原因是______。
(2)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图乙、丙所示,则金属丝直径______mm,金属丝的长度L=______cm。
(3)实验中某次电压表示数为U,电流表示数为I,则金属丝电阻率的表达式为ρ=______(用字母U、I、d、L表示)。
【答案】(1)保护电路
(2) ①. 6.125 ②. 10.225
(3)
【解析】
【小问1详解】
电键S闭合前,将滑动变阻器R的滑片P置于b端,是为了使滑动变阻器接入电路的电阻最大,从而保护电路。
【小问2详解】
[1]图乙可知金属丝直径
[2]图丙可知游标卡尺精度为0.05mm,故
【小问3详解】
根据
联立解得
12. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如图所示。
(1)将开关先与“1”端闭合,电容器进行充电,稍后再将开关与“2”端闭合,电容器进行放电。在下列图像中,表示以上过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像为______,电容器的带电量随时间变化的图像为______。
A. B.
C. D.
(2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如下图中①②所示,其中对应电容为的充电过程图像是______(选填①或②)。
【答案】(1) ①. A ②. C
(2)②
【解析】
【小问1详解】
[1]充电电流的方向为从上向下通过电容器,稍后再将开关与“2”端闭合,电容器放电,放电电流的方向为从下向上通过传感器,放电电流与充电电流方向相反。
故选A。
[2]因为充电电流和放电电流都减小,所以电容器两端电压变化越来越缓慢,图像的斜率变小。
故选C。
【小问2详解】
根据电容定义式有
变形可得
可知图像斜率代表电容的倒数,由于,故②对应电容为的充电过程图像。
13. 如图所示的平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)B极板所带电荷量Q以及d点电势;
(2)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力做的功。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,极板B、A间的电势差为
B极板所带电荷量
B极板与点的电势差为
B极板接地,则有
可得
【小问2详解】
点与点间的电势差为
将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力做的功
14. 电子从阴极发出后(初速度忽略不计)经电压加速,以一定的速度沿中心轴线垂直射入长为L、间距为的平行板偏转电场,偏转后打在与极板右侧距离为的荧光屏上(如图所示)。已知电子质量为m、电荷量为e,忽略重力影响。求:
(1)电子进入偏转电场时的速度;
(2)若电子恰能从偏转电场下极板的边缘射出,求偏转电场两板间的电压U与加速电压的关系;
(3)在(2)的情况下,电子打在荧光屏上的位置与中心O点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中,由动能定理有
解得
【小问2详解】
若电子恰能从偏转电场下极板的边缘射出,则水平方向有
竖直方向上,由牛顿第二定律可得
又有
联立解得
【小问3详解】
根据题意,设电子打在荧光屏上的位置与中心O点的距离为,由于电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点,由几何关系有
解得
15. 如图所示,AB是位于竖直平面内的四分之一圆弧形的光滑绝缘轨道,半径,OA水平,轨道下端点B与水平粗糙绝缘轨道平滑连接,整个空间分布有水平向左的匀强电场,电场强度。有一质量为m,电荷量的小滑块(可视为质点)从水平轨道上某点P由静止释放,释放点P与B的水平距离为,恰好能运动到A点。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数,取,求:
(1)小滑块的质量m;
(2)滑块第二次经过B点时,对轨道的压力大小;
(3)滑块在粗糙段轨道上的总路程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,小滑块从水平轨道上某点P运动到A点过程中,由动能定理有
代入数据解得
【小问2详解】
根据题意,小滑块从运动到点过程中,由动能定理有
在点,由牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力大小为
【小问3详解】
根据题意,结合上述分析可知,滑块最终会在B点上方的圆弧轨道上来回运动,且在B点时速度为0,设滑块在粗糙段轨道上的总路程为,对滑块从P到最终状态的过程,根据动能定理可得
解得
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