内容正文:
赤峰第四中学2025—2026学年度第一学期月考试题
高二物理
一、选择题(本题包括10小题,共计46分。其中1-7题为单选题,8-10题为多选题。)
1. 两个相同的金属小球,带电荷量分别为和,相距为(远大于小球半径)时,它们之间的库仑力大小为。现让两小球接触后再放回原处,则它们之间的库仑力大小将变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两相同金属小球接触后电荷均分。初始电荷为和,总电荷为,均分后每个球电荷为。 接触前库仑力为
接触后库仑力
比较可得
故选D。
2. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷、所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在点处放置一个电荷量大小为的负试探点电荷,受到的电场力大小为,以下说法正确的是( )
A. 电场线分布图可知点处的场强比点处场强大
B. 点处场强方向与试探电荷受电场力方向相同
C. 点处的场强大小为
D. 如果点处的试探电荷电荷量变为,该处场强将变为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密表示场强的大小,可知点处的场强比点处场强小,故A错误;
BC.根据场强的定义式知点处的场强大小为,方向与负电荷所受电场力方向相反。
故B错误,C正确;
D.场强由电场本身决定,与检验电荷无关,所以点处的试探电荷电荷量变为,该处场强不变,故D错误。
故选C。
3. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定( )
A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D. 电场中A点的电势低于B点的电势
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电场线可知,B点的电场线密,所以B点的电场强度大,粒子受的电场力大,加速度也就大,故A错误;
BC.粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧,所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的,所以粒子从A到B的过程中,电场力做正功,电荷的电势能减小,动能增加,所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能,粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能,故B正确,C错误;
D.沿电场线方向电势逐渐降低,A点的电势高于B点的电势,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,,AB边长为,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、C、D三点的电势分别为、6V和,取,,则( )
A. 两点间电势差
B. 点电势
C. 该电场的电场强度
D. 该电场的方向为沿方向
【答案】C
【解析】
【详解】D.A、C、D三点的电势分别为、6V和,令AC中点为F,则有
解得
可知,DF连线为一条等势线,由于电场线与等势线垂直,且沿电场线电势降低,该电场的方向为沿AC方向,故D错误;
A.结合上述,由于BC平行于DF,则BC也为一条等势线,则有
故A错误;
B.结合上述可知
故B错误;
C.结合上述可知,该电场的电场强度为
故C正确。
故选C。
5. 如图所示,边长为的正三角形的三个顶点上各有一点电荷,、两点处的点电荷所带电荷量均为,点处的点电荷所带电荷量为。则三角形中中心处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据几何关系得OA、OB、OC的距离为
假设在O处放置一个带电量为的点电荷, 根据库仑定律得:
受到A处点电荷的库仑力方向沿着AO方向,大小为
受到B处点电荷的库仑力方向沿着OB方向,大小为
受到C处点电荷的库仑力方向沿着OC方向,大小为
对三个力进行矢量合成,得到点电荷在O处受到总库仑力
处的电场强度大小
故选C。
6. 图为示波管中电子枪的原理示意图。A、K间电压为,距离为,电子在A点速度为0,经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为。下面说法中正确的是( )
A. 如果距离减半而电压不变,电子离开K时的速度仍为
B. 如果距离减半而电压不变,电子离开K时的速度变为
C. 如果距离不变而电压减半,电子离开K时的速度仍为
D. 如果距离不变而电压减半,电子离开K时的速度变为
【答案】A
【解析】
【详解】根据
可得
AB.如果距离减半而电压不变,电子离开K时的速度仍为,A正确,B错误;
CD.如果距离不变而电压减半,电子离开K时的速度变为,CD错误。
故选A。
7. 如图所示,两点电荷分别固定在、两点,沿轴方向各点的电势随位置坐标的变化规律如图,、两点的纵坐标值相同,点为图像的最低点。下列说法正确的是( )
A. 间电场的方向沿轴的正方向
B. 点的场强大于点的场强
C. 两点电荷为同种电荷
D. 、两点的点电荷所带电荷量大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿电场线电势逐渐降低,由a到c电势先降低后升高,可知间电场的方向先沿轴的正方向,后沿x轴负方向,A错误;
B.因图像的斜率等于场强,可知点的场强大于点的场强,B正确;
C.根据电荷周围的电势分布可知,两点电荷为异种电荷,C错误;
D.因b点是最低点,可知b点场强为零,根据
可知,点的点电荷带电荷量大小大于O点的点电荷带电量大小,D错误。
故选B。
8. 如图所示,一个带绝缘支架的空心金属球半径为,原来不带电,放在一个电荷量为Q的点电荷右侧,点电荷到金属球表面的最近距离为,达到静电平衡后,下列表述正确的是( )
A. 整个金属球表面将带上同种电荷
B. 金属球左侧带负电,右侧带正电
C. 感应电荷在金属球球心处激发的电场方向向右
D. 感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据静电感应原理可知,金属球的右端感应出正电荷,左端感应出负电荷,故A错误,B正确;
C.根据上述分析可知,金属球的右端感应出正电荷,左端感应出负电荷,因此感应电荷在金属球球心处激发的电场方向向左,故C错误;
D.感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在金属球球心处的电场强度大小相等,方向相反,则感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为,故D正确。
故选BD。
9. 空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示,点为两点电荷连线的中点,、为连线上相对点对称的点,、在两点电荷连线的中垂线上,。下列说法正确的是( )
A. 、两点场强相同
B. 点场强可能比点场强大
C. 从点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从点向点运动的过程中,加速度一定先减小后增大,速度一定先增大后减小
D. 从点静止释放一不计重力的带负电粒子,在从点向点运动的过程中,加速度一定先减小后增大,速度一定先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.等量同种点电荷形成的电场关于O点对称的A、B两点场强等大反向,场强不同,故A错误;
B.等量同种正点电荷形成的电场在中垂线上的任意一点场强为
其中r为该点距点电荷的距离,θ为点电荷在该处场强与中垂线的夹角,由于则,那么有,即
所以C、D两点场强大小无法判定,点场强可能比点场强大,故B正确;
C.等量同种正点电荷形成的电场在O点场强为零,电场力为零,从A点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从A点向B点运动的过程中,场强先减小后增大,电场力先减少后增大,根据牛顿第二定律可得加速度一定先减小后增大,O点右侧场强向左,左侧场强向右,可知速度一定先增大后减小,故C正确;
D.从C点静止释放一不计重力的带负电粒子,由于CO段场强变化无法确定,故加速度大小变化无法确定,故D错误。
故选BC。
10. 一电荷量为、质量为的小球从距离水平地面高度为处的点,以水平向右的速度抛出,整个空间存在着水平向左的匀强电场,小球正好落在点正下方水平地面上的点。已知重力加速度为,则( )
A. 小球在空中运动时间为
B. 电场力大小为
C. 小球运动过程中最小速度为
D. 小球落地时的速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.对小球受力分析,可知竖直方向小球只受重力,做自由落体运动,则有
解得小球在空中运动的时间,故A正确;
B.设小球沿水平方向加速度为,整个过程中水平方向位移为零,则有
其中,
解得
则小球受到的电场力,故B错误;
C.根据上述分析可知,小球受到的合力沿左下方,速度最小值为初速度在垂直该方向上的分速度,即有,故C正确;
D.整个过程中,电场力做功为零,只有重力做功,根据动能定理可得
解得小球落地时的速度为,故D正确。
故选ACD。
二.实验题
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断开。
(1)将B极板向上移动少许,则两板间电压将________;将B极板向左移动少许,则两极板间的电场强度将________;将玻璃板插入两板之间,电容器的电容________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)该同学用同一电源分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图中①②所示,其中对应电容为的电容器充电过程图像的是________(选填①或②)。
【答案】(1) ①. 变大 ②. 不变 ③. 变大
(2)②
【解析】
【小问1详解】
[1]根据电容器的电容可知,将B极板向上移动少许,两极板的正对面积S减小,电容器的电容C减小,结合可知,两极板间的电势差变大;
[2]根据电容器的电容
结合
则两极板间电场强度
因此将B极板向左移动少许,则两极板间的电场强度不变;
[3]根据电容器的电容可知,玻璃板插入两板之间,相对介电常数增大,电容器的电容变大。
【小问2详解】
用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,则充电完成后,两电容器两端电压相同,根据可知,电容器的电容为所带的电荷量大,而图像面积代表带电量,所以对应电容为的电容器充电过程图像的是②。
三.计算题(本大题包括4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 如图所示匀强电场中,有、、三点,,,其中沿电场方向,和电场方向成角,一个电荷量为的点电荷从移到电场力做功为,求:
(1)、两点的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)若规定点的电势为零,则电荷,在点具有的电势能为多少?
【答案】(1)3V (2)60V/m
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知
解得、两点的电势差
【小问2详解】
场强大小
【小问3详解】
由题可知,b、c两点的电势差为
又因为
解得
故点电荷在c点的电势能
13. 如图所示,一个带电荷量为,质量为的小物块(可看作质点)处于一倾角为的光滑绝缘斜面上,斜面长为,整个装置处于一水平向右的匀强电场中,此时物块恰好静止于斜面的顶端,重力加速度大小为,求:
(1)电场强度的大小;
(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,物块下滑到斜面底端时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小物块静止时,受力如图所示
由受力平衡水平方向
竖直方向
解得
【小问2详解】
物体沿斜面下滑时,根据动能定理
解得
或根据牛顿第二定律
根据运动学公式
解得
14. 如图所示,处有一质量为、电荷量为的带正电的粒子,以速度,进入辐向电场沿着半径为的圆弧虚线(等势线)运动,从辐向电场射出后,沿平行板、间的中线射入两板间的匀强电场,粒子恰从板右边缘射出。极板长为,板间距离为,粒子重力不计。求:
(1)辐向电场中虚线上电场强度的大小;
(2)两板间电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子做圆周运动,电场力提供向心力
解得辐向电场中虚线上电场强度
【小问2详解】
粒子在电场中偏转,水平方向
竖直方向
又
联立解得
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一、三象限存在匀强电场、,电场的场强大小,方向与轴正方向成角斜向上,电场的场强大小为,方向与轴负方向成斜向下,带正电粒子的比荷为,从第三象限的点由静止释放,粒子沿做匀加速直线运动,到达点的速度为,不计粒子的重力。求
(1)、两点间的距离;
(2)求粒子离开电场时与点的距离。(计算结果可带根号)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
方法一,使用动能定理求解:
带电粒子在电场中加速,根据动能定理
解得
方法二,使用牛顿第二定律与匀变速直线运动的知识求解:
根据牛顿第二定律
解得
根据速度-位移公式
解得
【小问2详解】
带电粒子在电场中做类平抛运动
根据牛顿第二定律
解得
对运动进行分解:
垂直电场方向
平行电场方向
解得,
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赤峰第四中学2025—2026学年度第一学期月考试题
高二物理
一、选择题(本题包括10小题,共计46分。其中1-7题为单选题,8-10题为多选题。)
1. 两个相同的金属小球,带电荷量分别为和,相距为(远大于小球半径)时,它们之间的库仑力大小为。现让两小球接触后再放回原处,则它们之间的库仑力大小将变为( )
A. B. C. D.
2. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷、所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在点处放置一个电荷量大小为的负试探点电荷,受到的电场力大小为,以下说法正确的是( )
A. 电场线分布图可知点处的场强比点处场强大
B. 点处的场强方向与试探电荷受电场力方向相同
C. 点处的场强大小为
D. 如果点处的试探电荷电荷量变为,该处场强将变为
3. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定( )
A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D. 电场中A点的电势低于B点的电势
4. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,,AB边长为,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、C、D三点的电势分别为、6V和,取,,则( )
A. 两点间电势差
B. 点电势
C. 该电场电场强度
D. 该电场的方向为沿方向
5. 如图所示,边长为的正三角形的三个顶点上各有一点电荷,、两点处的点电荷所带电荷量均为,点处的点电荷所带电荷量为。则三角形中中心处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
6. 图为示波管中电子枪原理示意图。A、K间电压为,距离为,电子在A点速度为0,经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为。下面说法中正确的是( )
A. 如果距离减半而电压不变,电子离开K时的速度仍为
B. 如果距离减半而电压不变,电子离开K时的速度变为
C. 如果距离不变而电压减半,电子离开K时的速度仍为
D. 如果距离不变而电压减半,电子离开K时的速度变为
7. 如图所示,两点电荷分别固定在、两点,沿轴方向各点的电势随位置坐标的变化规律如图,、两点的纵坐标值相同,点为图像的最低点。下列说法正确的是( )
A. 间电场的方向沿轴的正方向
B. 点的场强大于点的场强
C. 两点电荷为同种电荷
D. 、两点点电荷所带电荷量大小相等
8. 如图所示,一个带绝缘支架的空心金属球半径为,原来不带电,放在一个电荷量为Q的点电荷右侧,点电荷到金属球表面的最近距离为,达到静电平衡后,下列表述正确的是( )
A. 整个金属球表面将带上同种电荷
B. 金属球左侧带负电,右侧带正电
C. 感应电荷在金属球球心处激发的电场方向向右
D. 感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为
9. 空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示,点为两点电荷连线的中点,、为连线上相对点对称的点,、在两点电荷连线的中垂线上,。下列说法正确的是( )
A. 、两点场强相同
B. 点场强可能比点场强大
C. 从点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从点向点运动的过程中,加速度一定先减小后增大,速度一定先增大后减小
D. 从点静止释放一不计重力的带负电粒子,在从点向点运动的过程中,加速度一定先减小后增大,速度一定先增大后减小
10. 一电荷量为、质量为的小球从距离水平地面高度为处的点,以水平向右的速度抛出,整个空间存在着水平向左的匀强电场,小球正好落在点正下方水平地面上的点。已知重力加速度为,则( )
A. 小球在空中运动时间为
B. 电场力大小为
C. 小球运动过程中最小速度为
D. 小球落地时的速度大小为
二.实验题
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断开。
(1)将B极板向上移动少许,则两板间电压将________;将B极板向左移动少许,则两极板间的电场强度将________;将玻璃板插入两板之间,电容器的电容________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)该同学用同一电源分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容,充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图中①②所示,其中对应电容为的电容器充电过程图像的是________(选填①或②)。
三.计算题(本大题包括4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
12. 如图所示匀强电场中,有、、三点,,,其中沿电场方向,和电场方向成角,一个电荷量为的点电荷从移到电场力做功为,求:
(1)、两点的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)若规定点的电势为零,则电荷,在点具有的电势能为多少?
13. 如图所示,一个带电荷量为,质量为的小物块(可看作质点)处于一倾角为的光滑绝缘斜面上,斜面长为,整个装置处于一水平向右的匀强电场中,此时物块恰好静止于斜面的顶端,重力加速度大小为,求:
(1)电场强度的大小;
(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,物块下滑到斜面底端时的速度大小。
14. 如图所示,处有一质量为、电荷量为的带正电的粒子,以速度,进入辐向电场沿着半径为的圆弧虚线(等势线)运动,从辐向电场射出后,沿平行板、间的中线射入两板间的匀强电场,粒子恰从板右边缘射出。极板长为,板间距离为,粒子重力不计。求:
(1)辐向电场中虚线上电场强度大小;
(2)两板间电场强度的大小。
15. 如图所示,在平面直角坐标系第一、三象限存在匀强电场、,电场的场强大小,方向与轴正方向成角斜向上,电场的场强大小为,方向与轴负方向成斜向下,带正电粒子的比荷为,从第三象限的点由静止释放,粒子沿做匀加速直线运动,到达点的速度为,不计粒子的重力。求
(1)、两点间的距离;
(2)求粒子离开电场时与点的距离。(计算结果可带根号)
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