内容正文:
2025-2026学年第一学期高二物理期中检测卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.关于静电场的概念,下列说法正确的是( )
A.电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d成反比
B.电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同
C.沿电场线方向,电场强度逐渐减小
D.电场线是实际存在的曲线,用来表示电场的强弱和方向
2.一个带电粒子在电场中仅受静电力作用,从M点运动到N点,其运动轨迹如图中实线所示,图中虚线表示电场线。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
C.粒子在M点的速度大于在N点的速度
D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
3.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,虚线表示等势面,实线表示一带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D.粒子在M点的动能大于在N点的动能
4.关于静电平衡状态下的导体,下列说法错误的是( )
A.导体内部电场强度处处为零
B.电荷只分布在导体的外表面
C.导体是一个等势体,表面是一个等势面
D.导体内部有自由移动的电荷,但净电荷为零
5.一个电子在电势差为U的电场中由静止开始加速,获得速度v。若要使电子获得的速度变为2v,则所需的电势差应为( )
A.U
B.2U
C.3U
D.4U
6.如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,AB=BC,且AB与电场线方向平行。已知A点电势为4V,C点电势为10V,则B点电势为( )
A.6V
B.7V
C.8V
D.9V
7.一个质量为m、电荷量为+q的小球,用绝缘细线悬挂在竖直向下的匀强电场中,细线与竖直方向的夹角为θ。则电场强度E的大小为( )
A.mg tanθ/q
B.mg sinθ/q
C.mg cosθ/q
D.mg/(q tanθ)
8.如图所示,平行板电容器与电源连接,两板间有一带电油滴处于静止状态。若将电容器两板缓慢错开一些,其他条件不变,则油滴将( )
A.仍然保持静止
B.向上加速运动
C.向下加速运动
D.无法判断
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9.关于电势和电势能,下列说法正确的是( )
A.电势高的地方,电荷的电势能一定大
B.沿着电场线方向,电势逐渐降低
C.电场力做正功,电荷的电势能减少
D.电势是标量,但有正负之分
10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电粒子仅在电场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.带电粒子在P点具有的电势能比在Q点大
C.带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
11.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A.避雷针是利用了尖端放电原理
B.静电复印利用了静电吸附原理
C.电工穿用包含金属丝的织物制成的工作服是为了更安全
D.高压设备表面应尽量光滑是为了防止尖端放电
12.在点电荷+Q的电场中,有A、B、C、D四个点,其中A、B、C在同一个等势面上,D点在另一个等势面上。下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点的电场强度相同
B.A、B、C三点的电势相同
C.将正电荷从A点移动到D点,电场力做正功
D.将负电荷从B点移动到C点,电场力不做功
三、实验题(本题共2小题,共15分)
13.(7分)在"观察电容器的充、放电现象"实验中:
(1)实验电路如图所示,当开关S接1时,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转角度逐渐______(填"增大"或"减小"),最后指向______。
(2)充电完成后,将开关S接2,电容器放电,观察到电流表指针______(填"缓慢回到"或"迅速回到")零刻度,且偏转方向与充电时______(填"相同"或"相反")。
(3)通过实验可以得出:电容器具有______电荷的作用。
14.(8分)某同学利用图示装置研究带电小球的运动轨迹:
(1)在竖直放置的平行金属板间加上电压,形成匀强电场。将一带电小球从两板正中央水平射入,观察到小球做______运动。
(2)保持入射速度不变,改变两板间电压,发现小球的侧移距离随电压的增大而______。
(3)保持电压不变,改变小球的入射速度,发现小球的侧移距离随入射速度的增大而______。
(4)该实验表明,带电粒子在电场中的运动轨迹取决于粒子的______和电场的______。
四、计算题(本题共4小题,共45分)
15.(10分)如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10⁻⁵C的正电荷从A点移到B点,静电力做功0.1J。已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角。
求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)若B点电势为1V,求A点电势。
16.(10分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距d=2cm,板长L=10cm,电源电压U=100V。一电子以v₀=2×10⁷m/s的初速度沿两板中线水平射入。求:
(1)电子在电场中的加速度大小;
(2)电子飞出电场时,沿电场方向的偏移距离;
(3)电子飞出电场时的速度大小。
(已知电子质量m=9.1×10⁻³¹kg,电荷量e=1.6×10⁻¹⁹C)
17.(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一半径R=30cm的圆弧槽,圆心O处固定一电荷量Q=+2×10⁻⁶C的点电荷。将一质量m=0.1kg、电荷量q=-1×10⁻⁷C的带电小球从A点(与O等高)由静止释放。求:
(1) 小球运动到B点(最低点)时的速度大小;
(2) 小球运动到B点时对轨道的压力;
(3)小球能够到达的最高点位置。
(静电力常量k=9×10⁹N·m²/C²)
18.(13分)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。如图所示,电子枪发出的电子(初速度可忽略)经电压U₁加速后,沿中心线进入偏转电场,偏转电场长度L,极板间距d,偏转电压U₂。电子最终打在荧光屏上P点。已知电子质量m,电荷量e。求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(3) 电子在偏转电场中的侧移距离;
(4) 若偏转电场到荧光屏的距离为D,求P点偏离中心线的距离。
参考答案及评分标准
一、单项选择题(每题3分,共24分)
1.B 2.A 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A 8.A
二、多项选择题(每题4分,共16分,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
9.BCD 10.ABD 11.ABCD 12.BCD
三、实验题(共15分)
13.(7分,每空1分)
(1)减小;零
(2)迅速回到;相反
(3)储存
14.(8分,每空1分)
(1)类平抛
(2)增大
(3)减小
(4)初速度;性质(或"强度")
四、计算题(共45分)
15.(10分)
解:(1)A、B两点间的电势差 UAB = WAB/q = 0.1/(2×10⁻⁵) V = 5×10³ V (3分)
(2)由UAB = Edcosθ得
E = UAB/(dcosθ) = 5×10³/(0.02×0.5) N/C = 5×10⁵ N/C (3分)
(3)由UAB = φA - φB得
φA = UAB + φB = 5×10³ V + 1 V = 5001 V (4分)
16.(10分)
解:(1)电场强度 E = U/d = 100/0.02 V/m = 5000 V/m (1分)
电子受到的电场力 F = eE = 1.6×10⁻¹⁹×5000 N = 8×10⁻¹⁶ N (1分)
加速度 a = F/m = 8×10⁻¹⁶/(9.1×10⁻³¹) m/s² ≈ 8.79×10¹⁴ m/s² (2分)
(2)电子在电场中运动时间 t = L/v₀ = 0.1/(2×10⁷) s = 5×10⁻⁹ s (1分)
偏移距离 y = at²/2 = 8.79×10¹⁴×(5×10⁻⁹)²/2 m ≈ 0.011 m = 1.1 cm (2分)
(3)电子飞出电场时,
竖直方向速度 vy = at = 8.79×10¹⁴×5×10⁻⁹ m/s ≈ 4.395×10⁶ m/s (1分)
合速度 v = √(v₀² + vy²) ≈ √[(2×10⁷)² + (4.395×10⁶)²] m/s ≈ 2.05×10⁷ m/s (2分)
17.(12分)
解:(1)从A到B过程,由动能定理:
mgR + kQq/R - kQq/R = mv²/2 - 0 (2分)
解得 v = √(2gR) = √(2×10×0.3) m/s ≈ 2.45 m/s (2分)
(2)在B点,由牛顿第二定律:
N - mg - kQq/R² = mv²/R (2分)
代入数据得 N ≈ 2.83 N (1分)
由牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小约为2.83 N,方向竖直向下 (1分)
(3)设小球能够到达的最高点与O的连线与竖直方向夹角为θ
由能量守恒:mgR(1-cosθ) + kQq/R - kQq/(2Rsin(θ/2)) = 0 (3分)
解得 θ ≈ 53° (1分)
18.(13分)
解:(1)电子经U₁加速,由动能定理:eU₁ = mv₀²/2 (2分)
解得 v₀ = √(2eU₁/m) (1分)
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动
运动时间 t = L/v₀ = L√(m/(2eU₁)) (1分)
加速度 a = eU₂/(md) (1分)
侧移距离 y = at²/2 = U₂L²/(4dU₁) (3分)
(3)电子飞出偏转电场时速度反向延长线过水平位移中点
由几何关系:Y = y + Dtanθ (2分)
其中 tanθ = vy/v₀ = at/v₀ = U₂L/(2dU₁) (2分)
所以 Y = U₂L/(2dU₁)(L/2 + D) (1分)
(注:以上答案仅供参考,实际批阅时请根据学生答题情况酌情给分。)
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