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： 审核人： 一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分） 1. 某电场如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势面，电场中、两点的电场强度大小分别为和，电势分别为和，下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 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处于同水平线上，丝线与竖直方向的夹角为。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. B. C. D. 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、、，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 C. 电场强度大小为 D. 电场强度大小为 5. 如图所示，真空中有两个点电荷Q1 = 4.0×10-8 C，Q2 = -1.0×10-8 C，分别固定在x1=0和x2=6 cm的位置上。下列说法正确的是（　　） A. x=4 cm处的电场强度为0 B. x=12 cm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>6 cm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靠近平板上表面的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 9. 如图所示，MN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（不计重力）从a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a点运动到b点的过程中动能逐渐减小 B. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 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. 将直流电源、电阻、电容器、理想电流表、理想电压表及单刀双掷开关组成图示电路。先将开关接1，待电流表、电压表示数稳定后再接2。下列说法正确的是（　　） A. 开关接1后，电容器的上极板带负电荷 B. 开关接1后，电流表示数增大后趋于稳定 C. 开关接2后，通过电阻的电流从流向 D. 开关接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，其轨迹如图所示。忽略粒子所受重力，下列条件中可以判定粒子a比荷较大的是（ ） A. 粒子a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 C. 粒子a和b射入电场时的动能相等 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，其电势能随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上点电荷（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x2，下列说法正确的是（　　） A. 和一定带有同种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大 D. 从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小 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m，电荷量为-q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U0时，。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U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B. 两极板间电压为U0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 B. 小球上升过程和下降过程的水平方向位移之比为 C. 小球上升过程和下降过程的机械能变化量之比为 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，长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为（）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 棒的两端感应出等量异种电荷 B. 棒上感应电荷在棒中心处产生的电场强度为零 C. 棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小为 D. 若用一根导线将、相连，棒两端的电荷会发生中和 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，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时，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在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 A. 的大小大于的大小 B. 的方向沿轴正方向 C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功 18. 一种可用于卫星上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）和探测器组成，其横截面如图（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、；粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（　　） 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 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，电路如图甲所示。 （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、曲线，如图乙所示； （3）由图乙可知，电容器充满电的电荷量为______，电容器的电容为______；（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，请在图乙的左图中定性地画出曲线。（ ） 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q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （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； （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。 21. 如图所示，长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；已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球所受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v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，MN两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，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，电压会随时间成正弦规律小幅波动，波动幅度为，如图丙所示。电子通过加速电场的时间远小于加速电压的变化周期，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。 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-e，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应． （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v0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φA，B点的电势为φB，求： ①电子在由A运动到B的过程中，电场力做的功WAB； ②电子经过B点时，速度方向偏转角θ的余弦值cosθ（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φ1，右侧各处电势均为φ2（φ2>φ1），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v1，方向与法线的夹角为θ1，求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2． 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？ 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： 审核人： 一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分） 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】B 【10题答案】 【答案】C 【11题答案】 【答案】B 【12题答案】 【答案】D 【13题答案】 【答案】B 【14题答案】 【答案】D 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分） 【15题答案】 【答案】AC 【16题答案】 【答案】ABC 【17题答案】 【答案】AD 【18题答案】 【答案】BD 三、实验题（本题共1小题，共12分） 【19题答案】 【答案】 ①. 正 ②. （均可） ③. （均可） ④. 四、计算题（本题共4小题，共48分） 【20题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【21题答案】 【答案】（1）3.0×10－3N；（2）4.0×10－4kg；（3）2.0m/s 【22题答案】 【答案】（1） （2）（a）；（b） 【23题答案】 【答案】（1）①e(φB-φA)②（2）①②等势面4电势高；电子运动过程中，电势升高，电势能减小，根据能量守恒的观点，电子的动能增加，实现加速．根据等势面的分布，可以画出电场线的分布如答图中实线所示，可以看出，电子在电场力的作用下，向z轴偏转，说明电场对电子起到会聚的作用． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $