内容正文:
太原市常青藤中学 平鲁区李林中学2025-2026年度上学期联考高 二 物 理 试 题
一、单选题:共7小题,每小题4分,共28分;在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 两个完全相同的金属球p、q,其中p球带的电荷量,q球不带电。现将两球接触一下再分开,已知一个电子的电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 接触过程中,电子由p球转移到q球
B. 接触过程中,正电荷由p球转移到q球
C. 接触过程中,转移了个电子
D. 接触过程中,转移了的正电荷
2. 在电场中,A、B两点间的电势差,B、C两点间的电势差,则A、B、C三点电势高低关系为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,有A、B两个带正电小球,质量均为m,电荷量分别为Q和4Q,在真空中相距l。已知静电力常量为k,小球均可看成点电荷,重力可忽略不计。现引进第三个带电小球,正好使三个小球均处于平衡状态,则关于第三个小球的带电情况及位置说法正确的是( )
A. 小球带正电 B. 小球应放在A的右侧处
C. 电荷量大小为 D. 电荷量大小为
4. 如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄圆板相距2d,点电荷到薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则图中B点的电场强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
5. 如图所示,直角三角形abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为200V/m
C. 质子从b点移动到c点,电场力做功为4eV
D. 质子从b点以6eV的初动能射出,必能到达ac所在直线
6. 如图所示,平行板电容器的金属板A、B水平放置,与直流恒压电源两极相连,电路中接有电流计G,极板B接地,极板间有一带负电的液滴静止在P点,则下列判断正确的是( )
A. a端是电源的负极
B. 将A板向右平移一些,液滴将向下运动
C. 将B板向下平移一些,电容器电容减小
D. 将A板向下平移过程中,电流计中有从c到d的电流
7. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量的绝对值也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点。已知O点电势高于c点电势。不计重力,则( )
A. M带负电,N带正电
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N从O点运动至a点的过程中克服静电力做功
D. M从O点运动至b点的过程中,电场力对它始终做正功
二、多选题:共3小题,每小题6分,共18分;在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错或不答得0分。
8. 下列关于电势与电势能的说法正确的是( )
A. 沿着电场线方向,电势逐渐降低
B. 静电力做正功,电荷的电势能减小
C. 电势越高,电荷的电势能一定越大
D. 电势是矢量
9. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹;设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下述正确的是( )
A. 若电子从A运动到B,速率变大
B. 若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D. B点电势可能高于A点电势
10. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O,M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带正电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化的关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中的C点电势能最大,下列说法正确的是( )
A. q1为正电荷,q2为负电荷
B. 在ND段中,C点的电势最低
C. A点和N点的电场强度相同
D. 带负电的试探电荷从C点沿x轴到D点的过程中电势能增加
三、实验题:本题包含2小题,共14分。
11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电源电动势为8.0V,内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I—t图像如图乙所示,图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2秒内电容器改变的电荷量。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I—t曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________μF。
12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为,记录小球抛出点在水平地面上的竖直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,则要求______;
A. B.
C. D.
(2)入射小球从轨道上滑下时,轨道的粗糙程度对实验结论______(选填“有影响”或“无影响”);
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______(用题中所给物理量的符号表示)。
(4)某实验小组用另一组装装置验证动量守恒定律,如图所示,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,使入射小球仍从斜槽上点由静止滑下,多次实验,得到两球落在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用所测物理量的符号表示)。
四、计算题:本题包含3小题,共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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。
13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若取A点为零电势位置,求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。
14. 如图所示,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小E1.0 106 N/C的匀强电场中,一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体,从距离C点L06.0m的A点处,在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动,当小物体到达C点时撤去拉力,小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数0.4,g取10m/s2。求:
(1)小物体到达C点时的速度大小;
(2)小物体在电场中运动的时间。
15. 如图所示,质量均为1kg的木板A和半径为0.1m的光滑圆弧槽B静置在光滑水平面上,A和B接触但不粘连,B左端与A相切,现有一质量为2kg的小滑块C以5m/s的水平初速度从左端滑上A,C离开A时,C的速度大小为4m/s,重力加速度g取10m/s2,忽略C通过AB接触处的能量损失,A、C间的动摩擦因数为0.5,求:
(1)C刚滑上A时,C的加速度大小;
(2)木板A的长度;
(3)C滑上B后,最终会离开B,求C最终离开B时,C的速度大小。
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太原市常青藤中学 平鲁区李林中学2025-2026年度上学期联考高 二 物 理 试 题
一、单选题:共7小题,每小题4分,共28分;在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 两个完全相同的金属球p、q,其中p球带的电荷量,q球不带电。现将两球接触一下再分开,已知一个电子的电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 接触过程中,电子由p球转移到q球
B. 接触过程中,正电荷由p球转移到q球
C. 接触过程中,转移了个电子
D. 接触过程中,转移了的正电荷
【答案】C
【解析】
【详解】AB.金属导体中只有电子能自由移动,正电荷无法转移,转移的是电子,p带正电是因缺少电子,两球接触时电子从q转移到p,故AB错误;
CD.接触后两球均分总电荷,各自带+1.6×10⁻⁸C,即q转移到p的电子的电荷量为-1.6×10⁻⁸C,根据电荷守恒定律,转移电子数,故C正确,D错误。
故选C。
2. 在电场中,A、B两点间的电势差,B、C两点间的电势差,则A、B、C三点电势高低关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据电势差定义可得,
则有,
又
可得
综上分析可得
故选C。
3. 如图所示,有A、B两个带正电小球,质量均为m,电荷量分别为Q和4Q,在真空中相距l。已知静电力常量为k,小球均可看成点电荷,重力可忽略不计。现引进第三个带电小球,正好使三个小球均处于平衡状态,则关于第三个小球的带电情况及位置说法正确的是( )
A. 小球带正电 B. 小球应放在A的右侧处
C. 电荷量大小为 D. 电荷量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】由“两大夹小,两同夹异”可知第三个小球应带负电,且位于A、B两小球之间某位置,假设第三个小球带电量为q,距A小球的距离为x,则对第三个小球有
解得
对A小球有
解得
故选C。
4. 如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄圆板相距2d,点电荷到薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则图中B点的电场强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于A点处的合场强为零,所以带点薄板在A处产生的场强与点电荷在A处产生的场强大小相等均为,方向相反,由带点薄板产生场强的特点可知,薄板在B点产生的场强大小等于,方向与q在B点产生的方向相同。因此B点的电场强度大小为
故选D。
5. 如图所示,直角三角形abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于三角形abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为200V/m
C. 质子从b点移动到c点,电场力做功为4eV
D. 质子从b点以6eV的初动能射出,必能到达ac所在直线
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知在匀强电场中,a、c两点的电势相等,则ac连线即为等势面,所以电场线的方向为垂直ac连线向上,故A错误;
B.过b点作ac的连线,交ac于d点,如图
所以电场强度的大小为
故B正确;
C.质子从b点移动到c点,电势升高,电势能增大,电场力做功为
故C错误;
D.质子从b点以6eV的初动能射出,可能做匀变速直线运动,质子能到达ac所在直线,也可能做匀变速曲线运动,不一定能到达ac所在直线,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,平行板电容器的金属板A、B水平放置,与直流恒压电源两极相连,电路中接有电流计G,极板B接地,极板间有一带负电的液滴静止在P点,则下列判断正确的是( )
A. a端是电源的负极
B. 将A板向右平移一些,液滴将向下运动
C. 将B板向下平移一些,电容器电容减小
D. 将A板向下平移过程中,电流计中有从c到d的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于带负电的液滴处于静止状态,可知电场力竖直向上,板间场强方向向下,因此A板带正电,a端是电源的正极,故A错误;
B.将A板向右平移一些,板间电压不变,根据可知,板间的电场强度不变,液滴仍保持静止,故B错误;
C.将B板向下平移一些,两极板间距离变大,根据可知,电容C减小,故C正确;
D.根据,,A板向下平移,d减小,C增大,板间电压U不变,则电容器所带电荷量Q增大,电容器充电,电流计中有d到c的电流,故D错误。
故选C。
7. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量的绝对值也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点。已知O点电势高于c点电势。不计重力,则( )
A. M带负电,N带正电
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N从O点运动至a点的过程中克服静电力做功
D. M从O点运动至b点的过程中,电场力对它始终做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于等势线在水平方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,故知M粒子带正电,N带负电,故A错误;
B.由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等,故B正确;
C.N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功,故C错误;
D.O、b间电势差为零,由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中,电场力对它先做负功再做正功,做的总功为零,故D错误。
故选B。
二、多选题:共3小题,每小题6分,共18分;在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错或不答得0分。
8. 下列关于电势与电势能的说法正确的是( )
A. 沿着电场线方向,电势逐渐降低
B. 静电力做正功,电荷的电势能减小
C. 电势越高,电荷的电势能一定越大
D. 电势是矢量
【答案】AB
【解析】
【详解】A.沿着电场线方向,电势逐渐降低,故A正确;
B.静电力做正功,电荷的电势能减小,故B正确;
C.电势越高,正电荷的电势能越大,负电荷的电势能越小,故C错误;
D.电势是标量,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹;设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下述正确的是( )
A. 若电子从A运动到B,速率变大
B. 若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D. B点电势可能高于A点电势
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.由电子运动轨迹可知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,若电子从A向B运动,则电场力做负功,速率减小,电势能增加;若电子从B向A运动,则电场力做正功,速率变大,电势能减小,所以无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB,故A错误,C正确;
B.若aA>aB,则A点离点电荷Q更近,即Q靠近M端,又由电子运动轨迹可知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,所以在MN上电场方向向右,那么Q靠近M端且为正电荷,故B正确;
D.根据在MN上电场方向向右,可知A点电势高于B点,故D错误。
故选BC。
10. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O,M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带正电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化的关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中的C点电势能最大,下列说法正确的是( )
A. q1为正电荷,q2为负电荷
B. 在ND段中,C点的电势最低
C. A点和N点的电场强度相同
D. 带负电的试探电荷从C点沿x轴到D点的过程中电势能增加
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图知无穷远处的电势为能0,A点的电势能也为0,由于正电荷沿着x轴运动,电势能先为正值,后为负值,说明沿x轴电势降低,所以O点的电荷带正电,M点电荷带负电,由于A点距离O比较远而距离M比较近,所以电荷量大于的电荷量,故A正确;
B.由题知,正电荷在ND段中的C点电势能最大,所以在ND段中,C点的电势最高,故B错误;
C.图线斜率表示运动电荷所受的电场力,由图可见A点和N点的斜率不相同,而电场力为
所以A点和N点的电场强度不相同,故C错误;
D.由图可知正电荷由C到D电势能减少,说明由C到D电势减小,所以带负电的试探电荷从C点沿x轴到D点的过程中电势能增加,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本题包含2小题,共14分。
11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电源电动势为8.0V,内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I—t图像如图乙所示,图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2秒内电容器改变的电荷量。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I—t曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________μF。
【答案】(1) ①. 放电 ②. 不变
(2)430
【解析】
【小问1详解】
[1]开关S接1时,电源在给电容器充电,开关S改接2后,电源断开,电容器放电,在电路中充当电源。
[2]只减小电阻的阻值,对电容器所带电荷的量没有影响,所以初始时刻电容器所带电荷量不变,即I−t曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
【小问2详解】
由可得
12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为,记录小球抛出点在水平地面上的竖直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,则要求______;
A. B.
C. D.
(2)入射小球从轨道上滑下时,轨道的粗糙程度对实验结论______(选填“有影响”或“无影响”);
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______(用题中所给物理量的符号表示)。
(4)某实验小组用另一组装装置验证动量守恒定律,如图所示,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,使入射小球仍从斜槽上点由静止滑下,多次实验,得到两球落在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用所测物理量的符号表示)。
【答案】(1)C (2)无影响
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验时为保证两球正碰,则两球必须等大,即;为防止入射球碰后反弹,则入射球质量要大于被碰球的质量,即,故选C。
【小问2详解】
入射小球从轨道上滑下时,轨道的粗糙程度对实验结论没有影响,小球滑到底端时速度相同即可;
【小问3详解】
碰撞前小球落点为,碰撞后小球落点为,小球落点为;由于两小球在空中下落的高度相同,所以平抛运动时间相同,设为,由题意得
根据动量守恒定律可得
若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为
【小问4详解】
碰撞前小球落点为,碰撞后小球落点为,小球落点为,设斜面倾角为,由平抛规律得
解得
同理可得
根据动量守恒表达式
可得
四、计算题:本题包含3小题,共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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。
13. 某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)求A点电场强度;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若取A点为零电势位置,求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。
【答案】(1)大小为,方向由A指向B
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度的定义式可知,A点电场强度大小为
由于该点电荷从A点移到B点,电场力做正功,表明该点电荷在A点所受电场力方向由A指向B,又因为该点电荷带正电,则A点电场强度方向由A指向B。
【小问2详解】
根据电场力做功与电势差的关系可知,A、B两点间的电势差为
【小问3详解】
因为,
则
则该点电荷在B点电势能为
14. 如图所示,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小E1.0 106 N/C的匀强电场中,一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体,从距离C点L06.0m的A点处,在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动,当小物体到达C点时撤去拉力,小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数0.4,g取10m/s2。求:
(1)小物体到达C点时的速度大小;
(2)小物体在电场中运动的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程,应用动能定理得
解得:小物体到达C点时的速度大小
(2)小物体进入电场向右减速的过程中,加速度大小
小物体向右减速的时间
小物体在电场中向右运动的距离
由于,所以小物体减速至0后反向向左加速,直到滑出电场,小物体向左加速的加速度大小
小物体在电场中向左加速的时间
小物体在电场中运动的时间
15. 如图所示,质量均为1kg的木板A和半径为0.1m的光滑圆弧槽B静置在光滑水平面上,A和B接触但不粘连,B左端与A相切,现有一质量为2kg的小滑块C以5m/s的水平初速度从左端滑上A,C离开A时,C的速度大小为4m/s,重力加速度g取10m/s2,忽略C通过AB接触处的能量损失,A、C间的动摩擦因数为0.5,求:
(1)C刚滑上A时,C的加速度大小;
(2)木板A的长度;
(3)C滑上B后,最终会离开B,求C最终离开B时,C的速度大小。
【答案】(1)5m/s2;(2)0.8m;(3)2m/s
【解析】
【详解】(1)C刚滑上A时,设C的加速度大小为aC,则根据牛顿第二定律有
解得
(2)C在A上滑动过程中,A、B、C三者组成的系统动量守恒,设C离开A时,A、B的速度大小为,则根据动量守恒定律有
解得
设木板A的长度为L,则根据能量守恒定律有
解得
(3)假设C最终离开B时的速度大小为v2,则根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
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