内容正文:
2025-2026学年度第一学期第一次阶段考试高二年级物理科试题
注意:试卷共4页,满分100分,考试时间75分钟
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )
A. ab直线 B. ac曲线 C. ad曲线 D. ae曲线
3. 下列有关静电的说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶材料用金属比用塑料好
C. 面粉加工车间尽量保持干燥会更安全
D. 打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险
4. 如图所示,两根轻质细线挂着两个质量相同的小球A、B,原来两球不带电时,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB。现在两球带上同种电荷,上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′,则( )
A FA = FA′,FB > FB′ B. FA = FA′,FB < FB′
C. FA < FA′,FB < FB′ D. FA > FA′,FB > FB′
5. 如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则( )
A. Ea<Eb,φb=φc B. Ea>Eb,φa>φb
C. Ea>Eb,φa<φb D. Ea=Ec,φb=φc
6. 如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大
B. N点的场强与P点的场强相同
C. M点的电势比N点的电势高
D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大
7. 电容式位移传感器的示意图如图所示,平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连,当电介质板向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容变小
B. 平行板电容器的带电量增大
C. 通过电流计的电流方向为b到a
D. 平行板间电场强度变小
二、多选题(每题6分,共18分,选漏得3分,选错0分)
8. 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,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
9. 如图所示,同一直线上的三个点电荷、、,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是( )
A. 若、为正电荷,则为负电荷
B. 若、为负电荷,则为正电荷
C.
D.
10. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ,一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则( )
A. 小球A与B之间库仑力的大小为
B. 当时,细线上的拉力为0
C. 当时,细线上的拉力为0
D. 当时,斜面对小球A的支持力为0
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
11. 如图所示,两个互相接触的金属导体A和B放在绝缘支架上。现把带正电的小球C靠近导体A,
(1)先让C靠近A,再分开AB,A端___________,B端___________;
(2)先让C靠近A,再移开C,A端___________,B端___________。(以上均选填“带正电”、“带负电”或“不带电”)
12. 在如图实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,B极板接地。
(1)若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随______而增大;
(2)若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随______而增大。
四、计算题(共38分)
13. 如图所示,喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷,在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上。已知两偏转极板长度L=1.5×10-2m,两极板间电场强度E=1.2×106N/C,墨滴的质量m=1.0×10-13kg,电荷量q=1.0×10-16 C,墨滴在进入电场前的速度v0=15m/s,方向与两极板平行。不计空气阻力和墨滴重力,假设偏转电场只局限在平行极板内部,忽略边缘电场的影响。求:
(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷?
(2)求墨滴在两极板之间运动时间;
(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y。
14. 如图所示竖直放置的两块足够长的平行金属板,左板带正电,右板带负电,板间电场强度为E。在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡。请问:
(1)小球所带电性及其电荷量?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
15. 如图所示,长L=0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点,质量m=0.6 kg、电荷量q=0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上,空间存在水平向右的匀强电场,球与杆间的动摩擦因数μ=0.75.当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑,g取10 m/s2.
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)改变轻杆与竖直方向夹角,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零,并将小球从O点由静止释放,求小球离开杆时的速度大小.
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2025-2026学年度第一学期第一次阶段考试高二年级物理科试题
注意:试卷共4页,满分100分,考试时间75分钟
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律的公式有
保持电量不变,当把它们间的距离变为时,则
故选B。
2. 如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )
A. ab直线 B. ac曲线 C. ad曲线 D. ae曲线
【答案】B
【解析】
【详解】B.如图,电荷量为+q的粒子进入正电荷+Q的电场,受到正电荷+Q的排斥力,而排斥力与粒子的初速度v0方向不在同一直线上,则粒子轨迹将向右弯曲,沿着ac曲线运动.故B正确;
A.+q受到正电荷+Q的排斥力,与粒子的初速度v0方向不在同一直线上,粒子不可能做直线运动.故A错误;
CD.+q由于受到正电荷+Q的排斥力,两者远离,不可能靠近.故CD错误。
故选B。
3. 下列有关静电的说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 面粉加工车间尽量保持干燥会更安全
D. 打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属衣能通过静电屏蔽保护电工,而绝缘衣无法导走电荷,可能引发危险,故A错误;
B.金属桶可将静电及时导出,避免积累放电引燃油气,故B正确;
C.干燥环境易积累静电,导致粉尘爆炸,应保持湿润,故C错误;
D.汽车金属外壳起屏蔽作用,比木屋更安全,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,两根轻质细线挂着两个质量相同的小球A、B,原来两球不带电时,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB。现在两球带上同种电荷,上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′,则( )
A. FA = FA′,FB > FB′ B. FA = FA′,FB < FB′
C. FA < FA′,FB < FB′ D. FA > FA′,FB > FB′
【答案】B
【解析】
【详解】将A、B看成一个整体研究,不管A、B是否带电,整体均受重力和上方细线的拉力,上方细线的拉力为
再隔离研究B,不带电时,B受重力和下方细线的拉力,由平衡条件得
带电时,B受重力、下方细线的拉力和A对B向下的斥力,由平衡条件得
故有
故选B。
5. 如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则( )
A. Ea<Eb,φb=φc B. Ea>Eb,φa>φb
C. Ea>Eb,φa<φb D. Ea=Ec,φb=φc
【答案】B
【解析】
【详解】电场线的疏密反应场强大小,由图可知
Ea>Eb=Ec
沿电场线电势逐渐降低,则
φa>φc=φb
故选B。
6. 如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大
B. N点的场强与P点的场强相同
C. M点的电势比N点的电势高
D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】B
【解析】
【详解】A.依题意,M、P两点关于两电荷连线中垂线对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线的中垂线对称,则M、P两点场强大小相等,电子在M点所受电场力等于在P点所受电场力,A错误;
B.依题意,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称,则N、P两点关于两电荷连线的中点对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线的中点对称,故N点的场强与P点的场强大小相等,方向相同,B正确;
C.依题意,M、N两点关于两电荷连线对称,已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线对称,故M点的电势等于N点的电势,C错误;
D.由图可知,
由
其中
解得,D错误。
故选B。
7. 电容式位移传感器的示意图如图所示,平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连,当电介质板向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器电容变小
B. 平行板电容器的带电量增大
C. 通过电流计电流方向为b到a
D. 平行板间电场强度变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电容的决定式可知,在电介质板向右移动过程中,由于变大,电容C会变大,故A错误;
BC.由电路连接情况可知,电容器两端的电压与电源电压相等,即U不变。由电容定义式变形得
U不变,在C增大时,电容器存储的电荷量增大,电容器充电,充电电流方向为由a到b,故B正确,C错误;
D.根据可知,当电介质板向右移动过程中,由于电容器两板间电压不变,两板间距不变,所以平行板间的电场强度不变,故D错误。
故选B。
二、多选题(每题6分,共18分,选漏得3分,选错0分)
8. 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,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据粒子的运动轨迹可知,粒子运动的轨迹大致向上,可知粒子必定带正电荷,选项A正确;
BC.电场线的疏密反映场强大小,可知M点场强小于N点场强,可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力,粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项B错误,C正确;
D.从M点到N点电场力做正功,则动能增加,即粒子在M点的动能小于它在N点的动能,选项D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,同一直线上的三个点电荷、、,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是( )
A. 若、为正电荷,则为负电荷
B. 若、为负电荷,则为正电荷
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态,则一定满足“两同夹异,两大夹小,近小远大”,所以和是同种电荷,是异种电荷,故A正确,B错误;
CD.根据库仑定律和矢量的合成,则有
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ,一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则( )
A. 小球A与B之间库仑力的大小为
B. 当时,细线上的拉力为0
C. 当时,细线上的拉力为0
D. 当时,斜面对小球A的支持力为0
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意知,根据库仑定律可求小球A与B之间库仑力的大小为
故A正确;
B.以小球A为研究对象受力分析如图
根据物体的平衡条件可求当mg、Fc、FN三力的合力等于零时,即
时,细线上的拉力为0,解得
故B错误;C正确;
D.由平衡条件知,小球A受弹力不可能为零,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
11. 如图所示,两个互相接触的金属导体A和B放在绝缘支架上。现把带正电的小球C靠近导体A,
(1)先让C靠近A,再分开AB,A端___________,B端___________;
(2)先让C靠近A,再移开C,A端___________,B端___________。(以上均选填“带正电”、“带负电”或“不带电”)
【答案】 ①. 带负电 ②. 带正电 ③. 不带电 ④. 不带电
【解析】
【详解】(1)[1][2]先让C靠近A,再分开AB,AB端还带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,且C带正电,所以A端带负电,B端带正电。
(2)[3][4]先让C靠近A,再移开C后,AB端电荷就中和了,不显电性。即AB端不带电。
12. 在如图实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,B极板接地。
(1)若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随______而增大;
(2)若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随______而增大。
【答案】 ①. 变大 ②. 极板正对面积增大 ③. 变大 ④. 板间距离减小
【解析】
【详解】(1)[1]若极板B稍向上移动一点,极板正对面积减小,根据电容的决定式:
可知,电容变小。电容器的电量Q不变,由电容的定义式:
[2]得到板间电压U变大,静电计张角变大;
此实验说明平行板电容器的电容随极板正对面积增大而增大;
(2)[3]若极板B稍向左移动一点,板间距离增大,根据电容的决定式:
可知,电容变小。电容器的电量Q不变,由电容的定义式:
得到板间电压U变大,静电计张角变大;
[4]此实验说明平行板电容器的电容随极板减小而增大。
四、计算题(共38分)
13. 如图所示,喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷,在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上。已知两偏转极板长度L=1.5×10-2m,两极板间电场强度E=1.2×106N/C,墨滴的质量m=1.0×10-13kg,电荷量q=1.0×10-16 C,墨滴在进入电场前的速度v0=15m/s,方向与两极板平行。不计空气阻力和墨滴重力,假设偏转电场只局限在平行极板内部,忽略边缘电场的影响。求:
(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷?
(2)求墨滴在两极板之间运动的时间;
(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y。
【答案】(1)负电荷;(2)1.0×10-3s;(3)6.0×10-4m
【解析】
【分析】
【详解】(1)墨粉滴偏转的方向与电场线的方向相反,所以带负电荷。
(2)墨滴在水平方向做匀速直线运动,那么墨滴在两板之间运动的时间
t=
代入数据可得
t=1.0×10-3s
(3)墨滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动
a=
代入数据可得
a=1.2×103m/s2
离开偏转电场时在竖直方向的位移
y=at2
代入数据可得
y=6.0×10-4m
14. 如图所示竖直放置的两块足够长的平行金属板,左板带正电,右板带负电,板间电场强度为E。在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡。请问:
(1)小球所带电性及其电荷量?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
【答案】(1)正电,
(2)
【解析】
【小问1详解】
如图所示,小球处于平衡状态,可知小球带正电
对小球受力分析如图所示
得
【小问2详解】
剪断丝线后,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,小球受重力、电场力,由牛顿第二定律有
得
当小球碰到金属板上时,它位移为
由
得
15. 如图所示,长L=0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点,质量m=0.6 kg、电荷量q=0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上,空间存在水平向右的匀强电场,球与杆间的动摩擦因数μ=0.75.当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑,g取10 m/s2.
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)改变轻杆与竖直方向的夹角,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零,并将小球从O点由静止释放,求小球离开杆时的速度大小.
【答案】(1)16 N/C(2)2 m/s
【解析】
【详解】(1) 当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑,故小球受力平衡,由小球受重力、电场力、杆的支持力和摩擦力作用可得:
解得:
=16 N/C
(2)小球与杆之间摩擦力为零,说明小球与杆之间的弹力为零,则有:
所以:
即:
设小球的加速度为a,根据牛顿第二定律有:
解得:
a= m/s2
由运动学公式:
解得小球离开杆时的速度大小为:
v=2 m/s
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