内容正文:
天津市武清区城关中学
2025-2026学年第一学期高二第一次阶段性练习试卷
物 理
(总分:100分 时长:60分钟)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 电子就是元电荷
C. 质点和点电荷都是理想化的物理模型
D. 带电体的电量可以是任意值
2. 如图所示,虚线为雷雨天带有负电的乌云新过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成的电场的四束等势线、、、。则这四束等势线中,电势最高的是( )
A. B. C. D.
3. 在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB D. EA>EC>EB
4. 如图为某匀强电场的等势面分布图,等势面竖直分布,已知每两个相邻等势面相距1cm,则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )
A. ,水平向左 B. ,水平向右
C. ,水平向右 D. ,水平向左
5. 如图,真空中固定在绝缘台上的两个完全相同的金属小球、相互吸引的导体小球A和B(可视为点电荷),小球A所带的电荷量是小球B的3倍。它们之间库仑力的大小为F。用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,导体小球A和B之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D. 无法判断
6. 图甲是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点由静止释放,它仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B的过程速度—时间图像如图乙所示。设A、B两点的电势分别为和,两点的场强大小分别为和,则有( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过a、c两点的等势面电势分别为φa=5 V,φc=3 V,那么a、c连线的中点b的电势φb为( )
A. φb= 4 V B. φb<4 V
C. φb>4 V D. 上述情况都有可能
8. 如图所示,在直角三角形的顶点A、分别固定有点电荷、,现将一试探电荷固定于顶点,测得所受电场力与边垂直。已知,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
9. 对于静电力做功,下列说法正确的是( )
A. 静电力做功与电荷移动的路径有关系
B. 静电力做功与电荷运动的起始位置和终止位置有关
C. 把电荷从电场中的A点移动到B点,电荷所带的电荷量越大,静电力做功就一定越多
D. 若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点,静电力做了正功,则把负电荷从A点移动到B点时,静电力一定做负功
10. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中不正确的是( )
A. 由知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据可知,匀强电场中,任意两点的电势差与这两点沿电场方向的距离成正比
C. 由知,当时,;当时,
D. 匀强电场中沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等
11. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
12. 如图所示,匀强电场中有一个等边三角形,其边长为1m,三角形所在的平面跟匀强电场平行且处于竖直平面内,已知A、B、C三点的电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 将一个电子从A点沿直线移到的中点,电势能增加了
D. 将一个电子放在等边三角形中心时,电子的电势能为
三、实验题(本题共1小题,共6分)
13. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②系在丝线上的带电小球B挂在横杆上的位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(3)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果__________(选填“偏大”“偏小”“正确”),原因是:____________________。
四、解答题(本题共3小题,共34分)
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处点的电势为0。求:
(1)P点处的电场强度的大小;
(2)电势差;
(3)P点的电势;
(4)电量为的电荷在P点的电势能。
15. 如图所示,一带电量为的小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右。小球的质量为m=0.2g,平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。(重力加速度g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)电场强度E的大小?
(2)某时刻剪断细线,小球加速度多大?
(3)某时刻剪断细线并从此刻开始计时,求0.2s内电场力对小球做的功?(小球一直处于匀强电场中)。
16. 如图所示,倾角和的光滑固定斜面,电荷量分别为,的两带电小球A、B静止在斜面上,且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L,静电力常量为k,带电小球均可视为点电荷。求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量之比。
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天津市武清区城关中学
2025-2026学年第一学期高二第一次阶段性练习试卷
物 理
(总分:100分 时长:60分钟)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 电子就是元电荷
C. 质点和点电荷都是理想化的物理模型
D. 带电体的电量可以是任意值
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,并没有产生电荷,故A错误;
B.电子是粒子,而元电荷只是一个电量单位,是数值,所以不能说电子就是元电荷,但元电荷的值等于电子或质子所带的电荷量的绝对值,故B错误;
C.理想化物理模型是突出主要因素,忽略次要因素得到的,质点和点电荷都是忽略本身大小而成为理想化的物理模型,故C正确;
D.带电体的电量一定是元电荷的整数倍,而不能是任意值,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,虚线为雷雨天带有负电的乌云新过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成的电场的四束等势线、、、。则这四束等势线中,电势最高的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】乌云带负电,电场强度方向垂直于等势线并指向乌云,沿电场线方向电势逐渐降低,故距乌云越远电势越高,可知
故选D。
3. 在同一电场中的A、B、C三点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是( )
A. EA>EB>EC B. EB>EA>EC
C. EC>EA>EB D. EA>EC>EB
【答案】C
【解析】
【详解】根据F=qE
可知F-q图像的斜率表示电场强度,可知C的斜率绝对值最大,B的斜率最小,此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是EC>EA>EB。
故选C。
4. 如图为某匀强电场的等势面分布图,等势面竖直分布,已知每两个相邻等势面相距1cm,则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )
A. ,水平向左 B. ,水平向右
C. ,水平向右 D. ,水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】匀强电场的等势面和电场线垂直,且电场线由高电势指向低电势,即电场方向水平向左,根据,解得,故选D。
5. 如图,真空中固定在绝缘台上的两个完全相同的金属小球、相互吸引的导体小球A和B(可视为点电荷),小球A所带的电荷量是小球B的3倍。它们之间库仑力的大小为F。用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,导体小球A和B之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】开始时AB相互吸引,则带异种电荷,假设带电量分别为+3q和-q,则
用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,此时导体小球A和B分别带电量为和,则此时
假设带电量分别为-3q和+q,则
用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,此时导体小球A和B分别带电量为和,则此时
故选A。
6. 图甲是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点由静止释放,它仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B的过程速度—时间图像如图乙所示。设A、B两点的电势分别为和,两点的场强大小分别为和,则有( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】将一正电荷从A点由静止释放,它仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B的过程,电场力做正功,则有
可得
由可知,正电荷的加速度逐渐减小,则正电荷受到的电场力逐渐减小,场强逐渐减小,则有
故选A。
7. 如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过a、c两点的等势面电势分别为φa=5 V,φc=3 V,那么a、c连线的中点b的电势φb为( )
A. φb= 4 V B. φb<4 V
C. φb>4 V D. 上述情况都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】由图看出,ab段电场线比bc段电场线密,ab段场强较大,根据公式可知,a、b间电势差大于b、c间电势差,即,得到,故选项B正确,选项ACD错误.
点睛:由图看出,ab段电场线比bc段电场线密,ab段场强较大,根据公式定性分析a、b间与b、c间电势差的大小,再求解中点b的电势,本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小.
8. 如图所示,在直角三角形的顶点A、分别固定有点电荷、,现将一试探电荷固定于顶点,测得所受电场力与边垂直。已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电荷受到的电场力方向,可以判断出点电荷、对的电场力分别为和,如图所示
根据库仑定律,有,
根据几何关系
可知,则有
联立可得
故选B。
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
9. 对于静电力做功,下列说法正确的是( )
A. 静电力做功与电荷移动的路径有关系
B. 静电力做功与电荷运动的起始位置和终止位置有关
C. 把电荷从电场中的A点移动到B点,电荷所带的电荷量越大,静电力做功就一定越多
D. 若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点,静电力做了正功,则把负电荷从A点移动到B点时,静电力一定做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.静电力做功与电荷移动的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关,A错误,B正确;
C.把电荷从电场中的A点移动到B点,若静电力始终和速度方向垂直,则静电力做功为零,C错误;
D.正电荷与负电荷在同一电场中所受静电力的方向相反,若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点,静电力做了正功,则把负电荷从A点移动到B点,静电力就一定做负功,D正确。
故选BD。
10. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中不正确的是( )
A. 由知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据可知,匀强电场中,任意两点的电势差与这两点沿电场方向的距离成正比
C. 由知,当时,;当时,
D. 匀强电场中沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量无关,故A错误,符合题意;
B.根据可知,匀强电场中,任意两点的电势差与这两点沿电场方向的距离成正比,故B正确,不符合题意;
C.当时,点电荷模型失效,公式不再适用,故C错误,符合题意;
D.由可知,匀强电场中沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等,故D正确,不符合题意。
故选AC。
11. 如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法中正确的是( )
A. 两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多
B. 带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力
C. 带电粒子带正电
D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据电场线的指向和电场线的密集程度,可知两个点电荷为左正右负,且左边电荷所带电荷量多,故A正确;
BD.b点电场线更密集,b点电场强度更大,故带电粒子在b点受电场力更大,根据
可得带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故B正确,D错误;
C.粒子轨迹在速度方向和受力方向之间,故可判断粒子受力和场强方向相反,粒子带负电,故C错误。
故选AB。
12. 如图所示,匀强电场中有一个等边三角形,其边长为1m,三角形所在的平面跟匀强电场平行且处于竖直平面内,已知A、B、C三点的电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 将一个电子从A点沿直线移到的中点,电势能增加了
D. 将一个电子放在等边三角形中心时,电子的电势能为
【答案】BC
【解析】
【详解】D.依题意,根据匀强电场特点,可得AB中点D的电势为
故CD为一条等势线,由电场线与等势线垂直,且场强方向由高电势指向低电势,可做出如图所示等势线及电场线
所以匀强电场的电场线平行于AB边,方向由A→B,由几何知识可知,等边三角形中心O等势线CD上,所以电势为,电子的电势能为,故D错误;
AB.该匀强电场的电场强度大小为,故A错误,B正确;
C.A、B、C三点的电势分别为8V、4V、6V,根据匀强电场特点,可得BC的中点的电势为,将一个电子从A点沿直线移到BC的中点,电势降低了,电子为负电荷,电势能增大,电势能增加了,故C正确。
故选BC。
三、实验题(本题共1小题,共6分)
13. 某物理兴趣小组利用下图装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的、、等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②系在丝线上的带电小球B挂在横杆上的位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
(3)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷.它将两个半径为的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果__________(选填“偏大”“偏小”“正确”),原因是:____________________。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大 (2)C
(3) ①. 偏大 ②. 由电荷间的相互作用可知,同种电荷相互排斥,故实验中两个带正电小球在排斥力作用下,正电荷分别集中在球的两外侧,故实际电荷间距r>3R,由可知,两电荷电荷量不变时,r越大F越小,故计算结果偏大。
【解析】
【小问1详解】
[1]在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力减小;
[2]使小球B处于同一位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力增大;
【小问2详解】
图甲中先保持带电小球的电荷量不变,把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,改变两个小球之间的距离,比较库仑力的大小;后来保持小球之间的距离不变,改变小球所带的电荷量大小,分析小球之间的库仑力,所以实验采用的方法是控制受量法,故C正确,ABD错误;
【小问3详解】
[1]则该同学的计算结果偏大;
[2]由电荷间的相互作用可知,同种电荷相互排斥,故实验中两个带正电小球在排斥力作用下,正电荷分别集中在球的两外侧,故实际电荷间距r>3R大,由
可知,两电荷电荷量不变时,r越大F越小,故计算结果偏大。
四、解答题(本题共3小题,共34分)
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处点移到匀强电场中的P点,需克服电场力做功,在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处点的电势为0。求:
(1)P点处的电场强度的大小;
(2)电势差;
(3)P点的电势;
(4)电量为的电荷在P点的电势能。
【答案】(1)500N/C
(2)50V (3)50V
(4)
【解析】
【小问1详解】
点电荷在P点受到的电场力是,则P点处的电场强度的大小
【小问2详解】
点电荷从无限远处点移到匀强电场中的P点,电场力做功,则
所以
【小问3详解】
根据
可得
【小问4详解】
电量为的电荷在P点的电势能
15. 如图所示,一带电量为的小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右。小球的质量为m=0.2g,平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。(重力加速度g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)电场强度E的大小?
(2)某时刻剪断细线,小球加速度多大?
(3)某时刻剪断细线并从此刻开始计时,求0.2s内电场力对小球做的功?(小球一直处于匀强电场中)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)受力分析可知
可得
故
(2)由牛顿第二定律可知
可得
(3)由运动学公式可知
电场力做的功为
16. 如图所示,倾角和的光滑固定斜面,电荷量分别为,的两带电小球A、B静止在斜面上,且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L,静电力常量为k,带电小球均可视为点电荷。求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量之比。
【答案】(1)
(2)3
【解析】
【小问1详解】
A、B两球间的库仑力大小相同,方向相反,所以根据库仑定律可得
【小问2详解】
分别对A、B进行受力分析,如图所示
则有
可得
代入解得
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