内容正文:
杨村一中2025~2026学年度第一学期第一次学业质量检测
高二物理
第Ⅰ卷(共45分)
一、单选题(本题共6小题,每题5分,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 库仑最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
B. 库仑通过扭称实验的研究得到了库仑定律运用了微小量放大法
C. 物体所带电荷量可能是元电荷的1.5倍
D. “点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法
【答案】B
【解析】
【详解】A.密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量,而库仑利用扭秤实验发现了库仑定律,故A错误;
B.库仑扭秤实验通过测量微小扭转角来放大电荷间的作用力,确实应用了微小量放大法,故B正确;
C.物体所带电荷量必须是元电荷的整数倍,1.5倍不符合这一规律,故C错误;
D.“点电荷”是理想化模型法,“电场强度”采用比值定义法(),而非等效替代法,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,带等量正电的点电荷固定在A、B两点,O是A、B连线的中点,N、P是中垂线上的两点。一带负电的试探电荷,从P点由静止释放,只在静电力作用下运动,则试探电荷( )
A. 一定能运动到O点,且到O点时的速度最大
B. 在P点受到的电场力与垂直
C. 试探电荷在远离P点运动的过程中,加速度一定先减小后增加
D. 若试探电荷的电荷量增大,试探电荷在P点所受电场力与其电荷量的比值减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.负电荷在P点受到的电场力方向由P点指向N点,电荷由静止释放,只在静电力作用下将沿PN方向加速运动。过了O点后,电场力方向变为由N指向O,该电荷将做减速运动,在O点时速度最大,A正确;
B.电荷在P点受到的电场力方向由P点指向N点,B错误;
C.两等量同种电荷形成的电场中,在两电荷的中垂线上O点场强为零,两边无限远处场强也是零,中间某点的场强有极大值。该点与P点的位置关系不确定,所以电荷在远离P点向O点运动的过程中,加速度可能先增大后减小,也可能一直减小。C错误;
D.试探电荷在P点所受电场力与其电荷量的比值为该点的电场强度,与试探电荷无关,D错误。
故选 A。
3. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为60°,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低10V
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 将质子从c点移到d点,电场力做功为40eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b两点的电势差,则电场强度的大小为,故A错误;
B.、d两点的电势差为
b点的电势比d点的高10V,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,a点的电势小于c点的电势,电子在电势低处电势能大,电子在a点的电势能大于在c点的电势能,故C错误;
D.将质子从c点移到d点,电场力做功为
故D正确。
故选D。
4. 某导体的图像如图,图中时对应的图像切线倾角,下列说法正确的是( )
A. 此导体的电阻随电压的增加逐渐减小
B. 时,此导体的电阻
C. 图像切线斜率的倒数表示电阻
D. 在导体两端加3V电压时,导体消耗的功率为6W
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知,此导体的电阻随电压的增加而逐渐增大,故A错误;
B.时,此导体两端的电压,根据欧姆定律,可知电阻,故B正确;
C.图像切线斜率的倒数表示,不是电阻,故C错误;
D.在导体两端加3V电压时,由于图像中没有具体的电流值大小,无法求得电阻的实际功率,此时的电阻大小已不是,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,电源的负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地,R为定值电阻。将单刀双掷开关打到1,电路稳定时,一带电的油滴恰好静止于两极板间的P点。下列说法正确的是( )
A. 若开关与1保持连接,将一适当厚度的有机玻璃板插入电容器极板间,电阻R中有由b流向a的电流
B. 若开关与1保持连接,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向右移动一点距离,油滴将向下运动
C. 若将开关打到2,电路稳定后,保持电容器上极板不动,将下极板稍微上移一点距离,静电计的张角将变大,油滴依然静止于P点
D. 若将开关打到2,电路稳定后,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向左移一点距离,油滴在P点时的电势能将减小,油滴将向上运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若开关与1保持连接,电容器两板间电势差恒定,将一适当厚度的有机玻璃板插入电容器极板间,由可知,电容C将增大,根据可得电容器所带的电荷量Q将增大,充电电流方向由a流向b的通过电阻R,A错误;
B.若开关与1保持连接,电容器两板间电势差恒定,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向右移动一点距离,两板正对面积减小,而两板间距离不变,由,可得电场强度不变,油滴所受电场力不变,油滴仍处于平衡状态,B错误;
C.若将开关打到2,电路稳定后,电容器所带电荷量不变,保持电容器上极板不动,将下极板稍微上移一点距离,两板间距离减小,由可知,电容C将增大,根据可得电容器两板间的电势差减小,静电计的张角将减小,C错误;
D.若将开关打到2,电路稳定后,电容器所带电荷量不变,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向左移一点距离,两板正对面积减小,由可知,电容C将减小,根据可得电容器两板间电势差增大。两板间距离不变,由,可推出两板间电场强度增大,电荷受到的电场力增大,油滴将向上运动。P点电势能等于把油滴移动到下极板过程中电场力做功,由(q不变,E增大,d不变)可得,W增大,P点的电势能绝对值增大,油滴在P点的电势能为负值,所以,油滴在P点时的电势能将减小,D正确。
故选D 。
6. 如图所示为某仪器内电场线的分布情况,正中间的一条电场线为直线,其他电场线关于其对称分布,a、b、c、d、e为电场中的五个点,其中b、d两点关于中间电场线对称,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下从a运动到b的轨迹。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. b、d两点间连线为等势线,且两点电场强度大小相等
C. 粒子从a到e电场力做负功,电势能增大
D. 若从c点由静止释放一电子,其运动轨迹将与图中c、b两点所在的电场线重合
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子仅在电场力作用下从运动到,根据合力指向曲线弯曲内侧可知粒子受到的电场力与电场方向相反,则该粒子带负电,故A错误;
B.等势面与电场线垂直,bd连线与电场线不垂直,则b、d两点间连线不是等势线,两点的电场强度大小相等,方向不同,故B错误;
C.由于,粒子带负电,根据
所以粒子从a到e电势能增大,电场力做负功,故C正确;
D.c点处的电场线为曲线,电子受到的电场力始终与电场线相切,电场力的方向变化,所以电子由静止释放后轨迹不与电场线重合,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每题5分,共15分)
7. 某电场沿x轴方向分布。x轴上各点电势随x坐标变化的关系如图所示,段为曲线,段为直线。一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,则( )
A. 之间电场方向沿x轴负方向
B. 粒子在点处动能最大
C. 粒子在段加速度先变大后变小
D. 处粒子电势能最小,段粒子的动能随x均匀增加
【答案】AB
【解析】
【详解】A.沿着电场线方向电势降低,故之间电场方向沿轴负方向,A正确;
B.电子带负电,一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,电势能和动能之和恒定,根据可知电子在点处电势能最小,则粒子在点处动能最大,B正确;
C.粒子在段图像斜率先变小后变大,则场强先变小后变大,由牛顿第二定律可知粒子的加速度先变小后变大, C错误;
D.x1处粒子电势能,电子带负电,则处粒子电势能最小,段粒子受到的电场力恒定,电场力做功随x均匀变化,故动能随x均匀变化,过程中电势能增大,则动能均匀减小,D错误。
故选AB。
8. 如图小滑轮O正下方B点用绝缘底座固定一电荷量为q的带正电的小球1,弹性绳一端悬挂在D点,另一端与质量为m的带电小球2连接,小球2恰好在A位置平衡,,与竖直方向的夹角为60°。由于弹性绳的绝缘效果不是很好,小球2缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球2恰好在连线上的C位置。已知静电力常量为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球2带负电
B. 小球2在A位置时,弹性绳的弹力小于mg
C. 小球2在C位置受到库仑力小于A位置受到库仑力
D. 小球2在C位置时所带电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.对小球2受力分析可知,两个小球间的库仑力为排斥力,所以小球2带正电,故A错误;
B.小球2在A位置时,受力分析如图所示
根据合成原则可知,弹性绳的弹力,故B错误;
C.小球2在A位置时,两小球之间的库仑力为
小球2在位置C时,受力分析如图
此时弹性绳拉力为
两小球的库仑力为,故C正确;
D.小球2在位置C时,
可解得此时小球2的电量为,故D正确。
故选CD。
9. “质子疗法”治疗肿瘤,就是让高速运动质子进入肿瘤并杀死癌细胞,该过程需要一种被称为“粒子加速器”的装置来实现。如图所示,来自质子源的质子(初速度可视为零),经加速电场加速后获得的动量为,并形成均匀细柱形的质子流。已知细柱形质子流的横截面积为,其等效电流为,质子的质量为、带电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 单位时间进入肿瘤的质子数为 B. 质子加速后获得的动能为
C. 加速电场的加速电压为 D. 质子流单位体积内的质子数为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.题意可知质子流等效电流为I,则单位时间进入肿瘤的质子数为
故A正确;
B.题意可知经加速电场加速后质子获得的动量为
动能
联立整理得
故B错误;
C.设加速度电压为U,由动能定理得
解得
故C错误;
D.设质子流单位体积内的质子数为N,则根据电流微观表达式
因
联立解得
故D正确。
故选 AD。
三、实验题(本题共5空,每空2分,共10分)
10. 某小组根据所学知识自制了一个电容器,并且做了观察其充、放电现象的实验,实验器材有:电源E(电压为8V)、电容器C、理想电压表、理想电流表、电流传感器、定值电阻R、电阻箱、单刀双掷开关S、导线若干。
(1)用如图甲所示的电路,将开关S接到1后:
①电压表示数________。
A.先增大,后逐渐减小为零
B.逐渐增大,最终稳定在8V
②电流表的示数________。
A.从某一数值开始逐渐减小到零
B.一直稳定在某一数值
C.逐渐增大为某一数值
(2)将图甲电路换成图乙所示电路,开关S先接1,电容器充电完毕后,再把开关S改接2,通过电流传感器得到电容器放电的图像,如图丙所示。
①图丙为电容器放电时的图像,图线与坐标轴围成的区域内约有17小格,估算电容器开始放电时所带的电荷量________C(保留两位有效数字),电容器的电容________F(结果保留两位有效数字)。
②使用图乙电路时仅把电阻箱阻值R调大一些,重复上述实验,下列图像中的实线和虚线分别表示改变R前后放电过程的曲线,最接近实际情况的为________。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. B ②. A
(2) ①. ②. ③. D
【解析】
【小问1详解】
①[1]电容器开始充电时,电压表示数先逐渐增大,充电结束后,电压表示数最终稳定在8V,故选B。
②[2]开始时充电电流较大,随时间增加,充电电流逐渐减小,充电结束时电流减为零,即电流表的示数从某一数值开始逐渐减小到零,故选A。
【小问2详解】
①[1]电容器开始放电时所带的电荷量
[2]电容器的电容
②[3]使用图乙电路时仅把电阻箱的阻值R调大一些,重复上述实验,则放电电流减小,放电时间变长,因放电电荷量不变,即图线与坐标轴围成的面积不变,则改变R前后放电过程的曲线,最接近实际情况的图像为选项D。
四、计算题
11. 如图,一质量、带电荷量的微粒以初速度大小竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A点高的B点时,速度大小为,方向水平。g取,求:
(1)微粒的初速度大小;
(2)两点间的电势差;
(3)匀强电场的场强大小E。
【答案】(1)2m/s;(2)-0.04V;(3)0.1V/m
【解析】
【详解】(1)由题意可知,微粒在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向做匀减速直线运动,在竖直方向有
解得
(2)微粒从A点运动到B点,根据动能定理得
解得
(3)设微粒从A点运动到B点的时间为t,沿电场线方向运动的距离为d,则在竖直方向上有
水平方向上有
解得
则匀强电场的场强大小为
0.1V/m
12. 如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带正电荷的小滑块质量为,带电荷量为,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧s=1.5m的M处,要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,取,求:
(1)滑块应以多大的初速度向左运动?
(2)滑块通过P点时轨道受到的压力。
【答案】(1)7m/s;(2)0.6N,方向水平向左
【解析】
【详解】(1)小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则在Q点有
滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理有
解得
(2)滑块从开始运动到P点过程有
在P点有
解得
由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力为0.6N,方向水平向左。
13. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
【答案】(1)
(2)
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中加速,由动能定理得
解得
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向
解得
t=0时刻进入偏转电场的电子加速度
电子离开电场时距离A、B中心线的距离
解得
【小问3详解】
在0~内射入偏转电场的电子,设向上的方向为正方向,设电子恰在A、B间中线离开偏转电场,则电子先向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动,经过时间t′后速度
此后两板间电压大小变为3U0,加速度大小变为
电子向上做加速度大小为3a的匀减速直线运动,速度减为零后,向下做初速度为零、加速度大小为3a的匀加速直线运动,最后回到A、B间的中线,经历的时间为,则
解得
则能够从中线上方向离开偏转电场的电子的发射时间为
则在0~时间内,从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
杨村一中2025~2026学年度第一学期第一次学业质量检测
高二物理
第Ⅰ卷(共45分)
一、单选题(本题共6小题,每题5分,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 库仑最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
B. 库仑通过扭称实验的研究得到了库仑定律运用了微小量放大法
C. 物体所带电荷量可能是元电荷的1.5倍
D. “点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法
2. 如图所示,带等量正电的点电荷固定在A、B两点,O是A、B连线的中点,N、P是中垂线上的两点。一带负电的试探电荷,从P点由静止释放,只在静电力作用下运动,则试探电荷( )
A. 一定能运动到O点,且到O点时的速度最大
B. 在P点受到的电场力与垂直
C. 试探电荷在远离P点运动的过程中,加速度一定先减小后增加
D. 若试探电荷的电荷量增大,试探电荷在P点所受电场力与其电荷量的比值减小
3. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为60°,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度大小
B. b点的电势比d点的低10V
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 将质子从c点移到d点,电场力做功为40eV
4. 某导体的图像如图,图中时对应的图像切线倾角,下列说法正确的是( )
A. 此导体的电阻随电压的增加逐渐减小
B. 时,此导体的电阻
C. 图像切线斜率的倒数表示电阻
D. 在导体两端加3V电压时,导体消耗的功率为6W
5. 如图所示,电源的负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地,R为定值电阻。将单刀双掷开关打到1,电路稳定时,一带电的油滴恰好静止于两极板间的P点。下列说法正确的是( )
A. 若开关与1保持连接,将一适当厚度有机玻璃板插入电容器极板间,电阻R中有由b流向a的电流
B. 若开关与1保持连接,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向右移动一点距离,油滴将向下运动
C. 若将开关打到2,电路稳定后,保持电容器上极板不动,将下极板稍微上移一点距离,静电计的张角将变大,油滴依然静止于P点
D. 若将开关打到2,电路稳定后,保持电容器下极板不动,将上极板稍微向左移一点距离,油滴在P点时电势能将减小,油滴将向上运动
6. 如图所示为某仪器内电场线的分布情况,正中间的一条电场线为直线,其他电场线关于其对称分布,a、b、c、d、e为电场中的五个点,其中b、d两点关于中间电场线对称,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下从a运动到b的轨迹。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. b、d两点间连线等势线,且两点电场强度大小相等
C. 粒子从a到e电场力做负功,电势能增大
D. 若从c点由静止释放一电子,其运动轨迹将与图中c、b两点所在的电场线重合
二、多选题(本题共3小题,每题5分,共15分)
7. 某电场沿x轴方向分布。x轴上各点电势随x坐标变化的关系如图所示,段为曲线,段为直线。一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,则( )
A. 之间电场方向沿x轴负方向
B. 粒子在点处动能最大
C. 粒子在段加速度先变大后变小
D. 处粒子电势能最小,段粒子动能随x均匀增加
8. 如图小滑轮O正下方B点用绝缘底座固定一电荷量为q的带正电的小球1,弹性绳一端悬挂在D点,另一端与质量为m的带电小球2连接,小球2恰好在A位置平衡,,与竖直方向的夹角为60°。由于弹性绳的绝缘效果不是很好,小球2缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球2恰好在连线上的C位置。已知静电力常量为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球2带负电
B. 小球2在A位置时,弹性绳的弹力小于mg
C. 小球2在C位置受到库仑力小于A位置受到库仑力
D. 小球2在C位置时所带电荷量为
9. “质子疗法”治疗肿瘤,就是让高速运动的质子进入肿瘤并杀死癌细胞,该过程需要一种被称为“粒子加速器”的装置来实现。如图所示,来自质子源的质子(初速度可视为零),经加速电场加速后获得的动量为,并形成均匀细柱形的质子流。已知细柱形质子流的横截面积为,其等效电流为,质子的质量为、带电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 单位时间进入肿瘤的质子数为 B. 质子加速后获得的动能为
C. 加速电场的加速电压为 D. 质子流单位体积内的质子数为
三、实验题(本题共5空,每空2分,共10分)
10. 某小组根据所学知识自制了一个电容器,并且做了观察其充、放电现象的实验,实验器材有:电源E(电压为8V)、电容器C、理想电压表、理想电流表、电流传感器、定值电阻R、电阻箱、单刀双掷开关S、导线若干。
(1)用如图甲所示的电路,将开关S接到1后:
①电压表示数________。
A.先增大,后逐渐减小为零
B.逐渐增大,最终稳定在8V
②电流表的示数________。
A.从某一数值开始逐渐减小到零
B.一直稳定在某一数值
C.逐渐增大为某一数值
(2)将图甲电路换成图乙所示电路,开关S先接1,电容器充电完毕后,再把开关S改接2,通过电流传感器得到电容器放电的图像,如图丙所示。
①图丙为电容器放电时的图像,图线与坐标轴围成的区域内约有17小格,估算电容器开始放电时所带的电荷量________C(保留两位有效数字),电容器的电容________F(结果保留两位有效数字)。
②使用图乙电路时仅把电阻箱的阻值R调大一些,重复上述实验,下列图像中的实线和虚线分别表示改变R前后放电过程的曲线,最接近实际情况的为________。
A. B. C. D.
四、计算题
11. 如图,一质量、带电荷量的微粒以初速度大小竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比A点高的B点时,速度大小为,方向水平。g取,求:
(1)微粒的初速度大小;
(2)两点间的电势差;
(3)匀强电场的场强大小E。
12. 如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带正电荷的小滑块质量为,带电荷量为,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧s=1.5m的M处,要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,取,求:
(1)滑块应以多大的初速度向左运动?
(2)滑块通过P点时轨道受到的压力。
13. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$