北京市第二中学2025-2026学年高二上学期学段考试物理试卷

北京二中2025—2026学年度第一学段高二年级学段考试试卷 物理必修三 命题人：廖敦利王熙淳 审核人：高维维 得分： 一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分） 1.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、 B两点的电场强度大小分别为E4、E,电势分别为OA、PB。下列说法 正确的是 A.EA<EB A<OB B.EA>EB OAOB C.EA-EB 9A<0B D.EA<EB OA-OB 2.如图所示，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点，带电球C 置于铁架台旁。小球A静止时与带电球C处于同一水平线上，丝线与 竖直方向的夹角为a。已知小球A的质量为m,重力加速度为g,不 计丝线质量，则可知小球A受到的静电力的大小为 A.mg sina B.mgtana C.mg sina D.mg tana 3,如图所示，A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点（其中B为连线中点），C为连线 中垂线上的一点.今将一带正电的试探电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C。下列说法 中正确的是 A.A点的场强比C点的场强大 B.A点的电势比C点的电势低 C.从A点移到B点的过程中，静电力对该试探电荷做负功 D.从B点移到C点的过程中，该试探电荷的电势能减小 4.如图所示，等边三角形ABC所在平面与匀强电场平行，顶点电势分 别为p4=p、pB=2p、pc=3p,各点电势均为正值，三角形边 长为L。以下说法正确的是 A.电场方向与AB边平行 B.电场方向与BC边平行 〔。电场强度大小为号 D.电场强度大小为罗 高二年级物理第一学段考试2025年10月第1页（共8页） 5.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4.0×10-8C,Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x1=0 和x2=6cm的位置上。下列说法正确的是 9 A.x=4cm处的电场强度为0 →x/cm 012345 6 B.x=12cm处的电场强度为0 C.x<0范围内的电场强度方向可能沿x轴正方向 D.x>6cm范围内的电场强度的方向一定沿x轴负方向 6.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法 正确的是 A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 7.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大 小相等、方向也相同的是 A.甲图：与点电荷等距的a、b两点 B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点 D.丁图：匀强电场中的a、b两点 8.如图甲所示，A、B是某点电荷电场中一条电场线上的两点，一个电子仅在静电力的作用 下从A点运动到B点的ⅴ一t图像如图乙所示。下列说法正确的是 A.该点电荷为正电荷 B.电子在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力 C.A点的电势高于B点的电势 D.电子在A点的电势能大于在B点的电势能 高二年级物理第一学段考试2025年10月第2页（共8页） 9.如图所示，N是一负点电荷产生的电场中的一条电场线，某一带正电的粒子（只受电场 力)从α点沿虚线运动到b点并经过这条电场线。下列判断正确的是 A.粒子从α点运动到b点的过程中动能逐渐减小 .0 B.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 M C.负点电荷一定位于M的左侧 D.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 10.把直流电源、电阻、电容器、数字电流表、数字电压表以及单刀双掷开关S组装成如图 所示的实验电路。先将开关S接1，待电流表、电压表示数稳定后，再接2。则下列说法 正确的是 A.开关S接1后，电容器的上极板带负电 B.开关S接1后，电流表示数增大后趋于稳定 C.开关S接2后，通过电阻的电流从M流向N D.开关S接2后，电压表示数增大后趋于稳定 11.真空中存在沿y轴正方向的匀强电场，带电粒子a和b先后从坐标原点O沿x轴正方向 射入该电场，轨迹如图所示。忽略粒子所受重力，下列条件可以判定粒子比荷较大的是 A.粒子α和b在电场中的加速度相等 B.粒子a和b射入电场时的速度相等 粒子a C.粒子α和b射入电场时的动能相等 粒子b D.粒子a和b射入电场时的动量相等 12.一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所 示，如果电场是由固定在原点O和在x轴负半轴上坐标为-x3的点的点电荷q1、q2(电荷 量和电性均未知)共同产生的，图线最高点对应横坐标为，下列说法正确的是 A.q1和q2一定带有同种电荷 B.x处的电场强度为零 C.从x,到x的过程中带电粒子的加速度一直增大 D.从x到x的过程中带电粒子的速度一直减小 高二年级物理第一学段考试2025年10月第3页（共8页） 13.如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为， 电荷量为-9的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板 时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率)（相 同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比)。当两极板间电压为U。 时，？=80%.不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列 说法正确的是 A.两极板间电压为U6时，尘埃的最大动能为qo+m2 2 高压直流 B.两极板间电压为，时，除尘率可达100% C.仅增大尘埃的速率v,可以提升除尘率 D.仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 14.如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度v 从M点竖直向上抛出，在小球从M点运动至与抛出点等高的位置 N点（图中未画出）的过程中，下列说法正确的是 A.小球运动到最高点时速度和加速度都沿水平方向 E B.小球上升过程和下降过程的水平方向位移之比为1：4 C.小球上升过程和下降过程的机械能变化量之比为1：1 D.小球上升过程和下降过程的动能变化量不同 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分) 15.如图所示，原来不带电，长为1的导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0)的点电 荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力 常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是 A A.棒的两端感应出等量异种电荷 R B.棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度为零 C.棒上感应电荷在棒的中心0处产生的电场强度大小为k (R+均) D.若用一根导线将A、B相连，棒两端的电荷会发生中和 高二年级物理第一学段考试2025年10月第4页（共8页) 16.如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，b是固定不动的金属板，α是能在声波驱动 下沿水平方向振动的金属膜片，α、b构成一个电容器。闭合开关K,若声源S发出声波使 α向右运动时，已知电源的内阻可以忽略不计，下列说法错误的是 A.电容器的电容减小 B.电容器两板间的电压会增大 C.a、b板之间的电场强度减小 D.流过电流表的电流方向为自左向右 17.空间某一静电场的电势o在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上 的分量分别是EBx、Ecx,下列说法中正确的有 PA A.Ex的大小大于Ecx的大小 B.Ex的方向沿x轴正方向 C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 18.一种可用于卫星的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别 为R和R+d)和探测器组成，横截面如图(a)所示，点O为圆心。在截面内，极板间 各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子 从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆 的圆心为O、半径分别为m、r2(R<1<2<R+d):粒子3从距 O点？2的位置入射并从距O点1的位置出射；粒子4从距O点r1的 位置入射并从距O点2的位置出射，轨迹如图(b)中虚线所示。则 粒了 探测器 图(a) 粒子1 探测器 粒子2 探测器 粒子3 探测器 粒子4 探测器 图b) A.粒子3入射时的动能比它出射时的大 B.粒子4入射时的动能比它出射时的大 C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能 D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能 高二年级物理第一学段考试2025年10月第5页（共8页） 三、实验题（本题共1小题，共12分） 19.随着传感器技术的不断进步，传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和 电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验，电路如图1所示。 ◆/mA 电流 计算机 2.0 8.0 传感器 电压 1.0 4.0 传感器 2 68ts 02468t/s 图1 图2 (1)先使开关K与1端相连，电源向电容器充电，这个过程很快完成，充满电的电容器上极板 带电； (2)然后把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流电压信息传入计算机，经处 理后得到电流和电压随时间变化的I一t、U一t曲线，如图2所示： (3)由图2可知，电容器充满电的电荷量为C,电容器的电容为F；(保留两位有效 数字) (4)若将电路中的电阻换成一阻值更大的电阻，把开关K掷向2端电容器放电，请在图2的左 图中定性地画出I一t曲线。 四、计算题（本题共4小题，共48分) 20.如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d,两板所加的电压为U。一质量为m、电 荷量为g的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 M N (1)求带电粒子所受的静电力的大小F: (2)求带电粒子到达N板时的速度大小v; +o ⊕ (3)若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运 动到N板经历的时间t。 高二年级物理第一学段考试2025年10月第6页（共8页） 21.如图所示，长1=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球 静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角日=37°。已知小球所带电荷量g =1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sn37°=0.6，cos37°= 0.8。求： （1)小球所受电场力F的大小。 37 (2)小球的质量m。 E (3)将电场撤去，小球回到最低点时速度)的大小 22.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图 甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、 N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S:经调节后电子从 静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线( 如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,带电荷量为e,MW两端的电压为U。, 偏转场区域水平宽度为Lo,竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略 电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻 力。 (1)求电子刚进入偏转场时的速度大小： (2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，当偏转电场强度为E时电子恰好能 击中靶台P点。 (a)求电子刚出偏转场时的竖直偏移量： (b)而仪器实际工作时，电压U,会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为△U,如图 丙所示。电子通过加速电场的时间远小于加速电压U的变化周期，不考虑加速电场变化时产 生的磁场，在此情况下，为使电子均能击中靶台，求靶台的最小直径。 偏转元件 口一探测器 偏转场S 电子枪电子束 X射线束 X射线束 目标靶环 高二年级物理第一学段考试2025年10月第7页（共8页） 23.电子在电场中会受到电场力，电场力会改变电子的运动状态，电场力做功也对应着能量的 转化。已知电子的质量为m,电荷量为-，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相 对论效应。 234 法线 薄层 图1 图2 图3 (1)空间中存在竖直向上的匀强电场，一电子由A点以初速度v沿水平方向射入电场，轨迹 如图1中虚线所示，B点为其轨迹上的一点.已知电场中A点的电势为p4,B点的电势为pB, 求： ①电子在由A运动到B的过程中，电场力做的功W4B; ②电子经过B点时，速度方向偏转角0的余弦值c0s0(速度方向偏转角是指末速度方向与初 速度方向之间的夹角)。 (2)电子枪是示波器、电子显微镜等设备的基本组成部分，除了加速电子外，同时对电子 束起到会聚的作用。 ①电子束会聚的原理如图2所示，假设某一厚度极小的薄层左侧空间中各处电势均为1， 右侧各处电势均为p2(2>p1),某电子射入该薄层时，由于只受到法线方向的作用力， 其运动方向将向法线方向偏折，偏折前后能量守恒。已知电子入射速度为，方向与法线 的夹角为01，求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角02的正弦值sm02: ②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示，图中虚线1、2、3、4表示该电场在某平面内 的一簇等势线，等势线形状相对于z轴对称。请判断等势面1和等势面4哪个电势高？对一 束平行于z轴入射的电子，请结合能量守恒的观点、力与运动的关系简要分析说明该电场 如何起到加速的作用？如何起到会聚的作用？ 高二年级物理第一学段考试2025年10月第8页（共8页）