内容正文:
长春八中2025—2026学年(上)高二月考考试
物理试题
一、单选题
1. 如图所示,一负电荷仅在电场力作用下从点运动到点,在点的速度大小为,方向与电场方向相同。该电荷从点到点的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知a到b过程中,电场线分布越来越密,则电场强度增大,所以负电荷所受电场力增大,根据牛顿第二定律,则电荷的加速度也增大,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增大的减速运动,v-t图像的斜率表示加速度,根据图像分析可得正确的是A选项。
故选A。
2. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,图中α=45°,关于两电阻的描述正确的是( )
A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大
B. 因I-U图像的斜率表示电阻的倒数,故电阻b的阻值R==1 Ω
C. 在两图线交点处,电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D. 在两图线交点处,电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数,由题图可知,电阻a的图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越大,故电阻a的阻值随电流的增大而减小,故A错误;
B.I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,但是由于横、纵坐标轴的长度单位不同,则不能由=1Ω求解电阻b的阻值,只能通过=Ω=2Ω求解,故B错误;
CD.根据R=可知在两图线交点处,电阻a的电流和电压都相等,可知电阻a的阻值等于电阻b的阻值,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b电荷量均为+q,c和d电荷量均为-q。静电力常量为k,则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】a和b电荷量为+q,c和d电荷量为-q,则c、d电荷对a电荷的库仑力为引力,b电荷对a电荷的库仑力为斥力。根据库仑定律库仑力大小分别为
,
根据力的合成法则,a电荷受到b电荷和d电荷的作用力的合力大小为
由几何关系可知与垂直,因此a电荷受其他三个电荷的静电力的合力大小为
故选D。
4. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和是圆的两条直径,其中ab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E=100V/m
B. b点的电势比d点的低5V
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
【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
A错误;
B.b、d两点的电势差为
b点的电势比d点的高10V,B错误;
C.电子带负电,电场强度水平向右,电子受到的电场力方向水平向左,则将电子从c点移到d点,电场力做负功,C错误;
D.由于沿电场线电势降低,则有
电子带负电则有
则电子在a点的电势能大于在c点的电势能,D正确。
故选D。
5. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板(M板)接地,在两板间的P点固定一个带负电的检验电荷。若正极板N保持不动,将负极板M缓慢向右平移一小段距离,下列说法正确的是( )
A. P点电势升高 B. 两板间电压增大
C. 检验电荷的电势能增大 D. 检验电荷受到的电场力增大
【答案】C
【解析】
【详解】由
可得
BD.因为电容器与电源断开,电荷量保持不变,两板间的距离d减小,所以两板间电压减小,两板间电场强度不变,检验电荷受到的电场力不变,故BD错误;
AC.因,为P到负极板之间的距离,减小,所以P点电势降低;因沿电场线方向电势降低,M板电势为零,所以P点电势为正,P点固定电荷为负,电势降低,电势能增加,C正确,A错误。
故选C。
【点睛】本题以电容器为情境载体,考查了电容器的电容、电场强度、电势的变化等必备知识,考查了推理论证能力、模型构建能力,考查了科学思维的学科素养,突出对基础性、综合性的考查要求。
6. 如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x3处,其中x2处电势最高。则下列说法正确的是( )
A. x2处场强最大
B. 粒子从x1处运动到x3处电场力做功为零
C. x1到x3场强先变大后变小
D. x1和x3两处场强方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知x2处场强为零,选项A错误;
B.粒子从x1处运动到x3处,两点电势差为零,可知电场力做功为零,选项B正确;
CD.因为φ-x图像的斜率等于场强,可知 x1到x3场强先变小后变大,x1和x3两处场强方向相反,选项CD错误。
故选B。
7. 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。
二、多选题
8. 空间中有方向与纸面平行的匀强电场,其中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点,如图所示。已知三角形的边长为2 m,a、b和c三点的电势分别为1 V、2 V和3 V。下列说法正确的是( )
A. 该电场的电场强度大小为1 V/m
B. 电子在R点的电势能大于在P点的电势能
C. 将一个电子从P点移动到Q点,电场力做功为+0.5 eV
D. 将一个电子从P点移动到R点,电场力做功为+0.5 eV
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据匀强电场中沿任意方向两点间中点的电势为两点电势的平均值,则有P点电势为
可知bP是等势面,则场强方向由c指向a点,场强大小
选项A正确;
B.R点的电势为
可知电子在R点的电势能小于在P点的电势能,选项B错误;
C.Q点的电势为
将一个电子从P点移动到Q点,电场力做功为
选项C错误;
D.将一个电子从P点移动到R点,电场力做功为
选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示,实线为电场的等势线,虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、d的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C. 若粒子从M点运动到N点,则动能增大
D. M点的电场强度比N点的小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据等势线的分布可知电场线大致向右,根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知粒子受到的电场力大致向左,故粒子带负电,故A正确;
B.由于粒子带负电,M点的电势大于N点的电势,可知粒子在M点的电势能小于在N点的电势能,故B正确;
C.若粒子从M点运动到N点,电势能增大,根据能量守恒可知,粒子的动能减小,故C错误;
D.等差等势面越密,电场强度越大,M点处等势线较密,故M点的电场强度比N点的大,故D错误。
故选AB。
10. 如图,质量为m、带电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为、,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知AB=L,则( )
A. 质子从A到B的运动为匀变速运动
B. 场强大小为
C. 质子从A点运动到B点所用的时间为
D. 质子的最小速度为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.质子在匀强电场中受力恒定,加速度恒定,A正确;
B.质子在匀强电场中做抛体运动,在于电场垂直的方向上分速度相等,设va与电场线的夹角为β,如图所示
则有
解得
根据动能定理有
解得
B正确;
C.根据几何关系可得,AC的长度为
则质子从A点运动到B点所用的时间为
C错误;
D.在匀变速运动过程中,当速度与电场力垂直时,质子的速度最小,有
D正确。
故选ABD。
三、填空题
11. 如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器(相当于电流表)可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V,充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连,电源向电容器充电。充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
(1)在电容器充电与放电过程中,通过电阻R0的电流方向_______(选填“相同”或“相反”);
(2)图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积,乙图中阴影部分的面积S1______S2。(选填“>”“<”或“=”)
(3)已知S1=3.2mA·s,则该电容器的电容值为________F。(保留两位有效数字)
(4)由甲、乙两图可判断阻值R1______R2。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)相反 (2)=
(3)
(4)<
【解析】
【小问1详解】
将单刀双掷开关S置于1,根据图甲可知,电容器上极板带负电、下极板带正电,通过电阻R0的电流方向从右到左。将单刀双掷开关S置于2,电容器放电,通过电阻R0的电流方向从左到右,所以通过电阻R0的电流方向相反。
【小问2详解】
I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量,电容器充电和电容器放电的电荷量相等,所以S1=S2
【小问3详解】
根据电容定义式C=,则有C=F=F
【小问4详解】
由题图乙可知开始充电和开始放电时I充>I放
因为开始充电和放电时电压U相等,都等于电源电压,根据欧姆定律有>
所以R1<R2。
12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品,横截面外缘为正方形,如图甲所示。此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω,已知这种金属的电阻率为ρ,因管芯绝缘材料截面形状不规则,无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程0~600 mA,内阻约为1.0 Ω)
D.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
E.电压表V(量程0~3 V,内阻约为6 kΩ)
F.滑动变阻器R1(2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)
G.滑动变阻器R2(10 Ω,允许通过的最大电流2 A)
H.蓄电池E(电动势为6 V,内阻约为0.05 Ω)
I.开关一个、带夹子的导线若干
(1)上述器材中,应该选用的电流表是______,滑动变阻器是_______(均填写器材前字母代号)。
(2)若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示,则其值为________mm。
(3)要求尽可能测出多组数据,则在图丙、丁、戊、己中应选择的电路图是________。
(4)若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U,则计算内芯截面积的表达式为S=________。
【答案】(1) ①. C ②. G
(2)0.730 (3)丙
(4)a2-
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意可知,电源电动势为6 V,电压表量程0~3 V,而由于待测电阻约为10 Ω,则电流最大为I==0.3 A
故不能选用量程为0~3 A的电流表,因此电流表选A1。
故选C。
[2]由题意可知,为获得更多的数据,电路应采用分压接法,故滑动变阻器选电阻较小的,应该选滑动变阻器R2。
故选G。
【小问2详解】
由题图乙可知螺旋测微器的读数为
【小问3详解】
由于电压表内阻远大于金属管线的电阻,电流表应采用外接法;为测得多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,故选择电路图丙。
【小问4详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
故金属管线内芯截面积的表达式
四、计算题
13. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,,。现将一个电量为的正电荷从a移动到b,电场力做功。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点的电势能、。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知
解得
【小问2详解】
该正电荷在b点的电势能为
当正电荷从b点运动到c点时
其中
联立,解得
14. 如图所示,边长为的正方形区域内有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为。现有质量为、电量为+q的粒子从A点沿方向以一定的动能进入电场,恰好从边的中点飞出,不计粒子重力。
(1)求粒子在点时,水平分速度与竖直分速度之比;
(2)求粒子进入电场时的动能;
(3)只改变电场强度的大小,使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求此时的电场强度大小。
【答案】(1)1 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在d点,速度偏转角的正切值为
在d点,位移偏转角的正切值为
则
粒子在点时,水平分速度与竖直分速度之比为1。
【小问2详解】
粒子在电场内做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有
竖直方向做匀加速运动,有
初动能
解得
【小问3详解】
其他条件不变,增大电场强度,从CD边中点Q飞出与从BC边中点d飞出相比,水平位移x减半,竖直位移y加倍,根据类平抛运动知识有,
可知运动时间减为原来的,加速度为原来的8倍,再根据可知,电场强度变为原来的8倍,变为8E。
15. 如图所示,光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧后经过B点时的速度大小为,之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系,在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场,进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。求:
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)小球经过O点时的速度大小;
(3)小球过O点后运动的轨迹方程。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球从A到B,根据能量守恒定律得
(2)小球从B到O,根据动能定理有
解得
(3)小球运动至O点时速度竖直向上,受电场力和重力作用,将电场力分解到x轴和y轴,则x轴方向有
竖直方向有
解得
,
说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,y轴方向做匀速直线运动,即做类平抛运动,则有
,
联立解得小球过O点后运动的轨迹方程
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长春八中2025—2026学年(上)高二月考考试
物理试题
一、单选题
1. 如图所示,一负电荷仅在电场力作用下从点运动到点,在点的速度大小为,方向与电场方向相同。该电荷从点到点的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,图中α=45°,关于两电阻的描述正确的是( )
A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大
B. 因I-U图像的斜率表示电阻的倒数,故电阻b的阻值R==1 Ω
C. 在两图线交点处,电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D. 在两图线交点处,电阻a的阻值是电阻b的阻值的2倍
3. 如图所示,在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b电荷量均为+q,c和d电荷量均为-q。静电力常量为k,则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是( )
A. 0 B. C. D.
4. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和是圆的两条直径,其中ab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E=100V/m
B. b点的电势比d点的低5V
C. 将电子从c点移到d点,电场力做正功
D. 电子在a点的电势能大于在c点的电势能
5. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板(M板)接地,在两板间的P点固定一个带负电的检验电荷。若正极板N保持不动,将负极板M缓慢向右平移一小段距离,下列说法正确的是( )
A. P点电势升高 B. 两板间电压增大
C. 检验电荷的电势能增大 D. 检验电荷受到的电场力增大
6. 如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x3处,其中x2处电势最高。则下列说法正确的是( )
A. x2处场强最大
B. 粒子从x1处运动到x3处电场力做功为零
C. x1到x3场强先变大后变小
D. x1和x3两处场强方向相同
7. 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
二、多选题
8. 空间中有方向与纸面平行的匀强电场,其中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点,如图所示。已知三角形的边长为2 m,a、b和c三点的电势分别为1 V、2 V和3 V。下列说法正确的是( )
A. 该电场的电场强度大小为1 V/m
B. 电子在R点的电势能大于在P点的电势能
C. 将一个电子从P点移动到Q点,电场力做功为+0.5 eV
D. 将一个电子从P点移动到R点,电场力做功为+0.5 eV
9. 如图所示,实线为电场的等势线,虚线是一带电粒子仅在此电场力作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、d的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C. 若粒子从M点运动到N点,则动能增大
D. M点的电场强度比N点的小
10. 如图,质量为m、带电荷量为q的质子(不计重力)在匀强电场中运动,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为、,方向分别与AB成斜向上、斜向下,已知AB=L,则( )
A. 质子从A到B的运动为匀变速运动
B. 场强大小为
C. 质子从A点运动到B点所用的时间为
D. 质子的最小速度为
三、填空题
11. 如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器(相当于电流表)可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V,充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连,电源向电容器充电。充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
(1)在电容器充电与放电过程中,通过电阻R0的电流方向_______(选填“相同”或“相反”);
(2)图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积,乙图中阴影部分的面积S1______S2。(选填“>”“<”或“=”)
(3)已知S1=3.2mA·s,则该电容器的电容值为________F。(保留两位有效数字)
(4)由甲、乙两图可判断阻值R1______R2。(选填“>”“<”或“=”)
12. 一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品,横截面外缘为正方形,如图甲所示。此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω,已知这种金属的电阻率为ρ,因管芯绝缘材料截面形状不规则,无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程0~600 mA,内阻约为1.0 Ω)
D.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
E.电压表V(量程0~3 V,内阻约为6 kΩ)
F.滑动变阻器R1(2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)
G.滑动变阻器R2(10 Ω,允许通过的最大电流2 A)
H.蓄电池E(电动势为6 V,内阻约为0.05 Ω)
I.开关一个、带夹子的导线若干
(1)上述器材中,应该选用的电流表是______,滑动变阻器是_______(均填写器材前字母代号)。
(2)若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示,则其值为________mm。
(3)要求尽可能测出多组数据,则在图丙、丁、戊、己中应选择的电路图是________。
(4)若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U,则计算内芯截面积的表达式为S=________。
四、计算题
13. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,,。现将一个电量为的正电荷从a移动到b,电场力做功。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点的电势能、。
14. 如图所示,边长为的正方形区域内有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为。现有质量为、电量为+q的粒子从A点沿方向以一定的动能进入电场,恰好从边的中点飞出,不计粒子重力。
(1)求粒子在点时,水平分速度与竖直分速度之比;
(2)求粒子进入电场时的动能;
(3)只改变电场强度的大小,使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求此时的电场强度大小。
15. 如图所示,光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧后经过B点时的速度大小为,之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系,在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场,进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。求:
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)小球经过O点时的速度大小;
(3)小球过O点后运动的轨迹方程。
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