内容正文:
2025-2026学年第一学期高二年级联考试题
物理
一、单选题
1. 如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为l的轻质细线悬于B点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆圆心为O,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 细线与竖直方向夹角为θ时,小球运动的角速度大小为
B. 保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越长
C. 保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越短
D. 保持细线与竖直方向夹角θ不变时,细线越长,小球运动的角速度越小
2. 如图所示,一固定斜面倾角为,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为,则此过程中,物块的( )
A. 重力势能增加2mgH B. 动能损失了mgH
C. 机械能损失了mgH D. 摩擦生热
3. 如图所示的电场,A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图像可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点;是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则下列说法中正确的是( )
A. E、F两点电场强度不同
B. A、D两点电场强度相同
C. B、O、C三点,O点电场强度最大
D. 电子从E点向F点运动所受静电力逐渐增大
5. 如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,已知,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,,AB边长为,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、C、D三点的电势分别为、6V和,取,,则( )
A. 两点间电势差
B. 点电势
C. 该电场的电场强度
D. 该电场的方向为沿方向
7. 如图所示,距离水平地面一定高度的水平线上有A、B两点,两点间距离为L,两石子分别在A、B两点以大小相等的初速度抛出,初速度方向与水平方向夹角均为θ。已知A处石子的运动轨迹恰好经过B点,不计空气阻力,则两石子在地面上的落点距离为( )
A. 0 B. 0.5L C. L D. 1.5L
二、多选题
8. 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
9. 从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,错误的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用绝缘材料编制的工作服
B. 图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
10. 如图所示,曲线为一带电粒子(不计重力)在匀强电场中运动的轨迹,虚线A、B、C、D为相互平行且间距相等的四条等势线,M、N、O、P、Q为轨迹与等势线的交点,已知P点电势高于O点。带电粒子从M点出发,初速度大小为v0,到达Q点时速度大小为v,则( )
A. 该带电粒子带正电荷
B. 粒子从O到P和从P到Q的过程中电势能变化量相等
C. 粒子在从N点运动至O点的过程中,电场力对它做的功不等于零
D. 如果粒子从Q点以与v相反、等大的速度进入电场,则粒子一定会经过M点
三、实验题
11. 南宁三中物理兴趣小组利用课余时间研究电荷间的相互作用力。
(1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球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。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
①实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②小球的质量用表示,重力加速度为,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止,小球所受电场力大小为________(用已有的物理量符号表示)。
(2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤,细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的B球,B与A处于静止状态;当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。
①保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力和间距离的关系,这里用到的实验方法为_______。
A.等效替代法 B. 微小量放大法
C. 极限法 D. 控制变量法
②法国物理学家库仑用该实验方法,得到相互作用力和间距离的关系是________。
12. 某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图(a)所示,其中电源电压U=3.0V、内阻不计,定值电阻,定值电阻,电流传感器内阻忽略不计。
(1)初始时电容器所带电荷量为0,当单刀双掷开关既不接1,也不接2时,电容器上极板的电势为______V。
(2)将单刀双掷开关先接1充电,当电容器充满电后,再将单刀双掷开关接到2放电,放电过程中经过的电流方向为______(填“”或“”);已知图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为,则该实验使用的电容器电容大小为______F。
(3)若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻,则电容充满电所用时间______(填“大于”“小于”或“等于”)。
四、解答题
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从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)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. 如图的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长为l,相距为d,两极板间加以电压的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e,质量为m,设电子刚离开金属丝时的速度为零,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场时的动能;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)若要使电子能射出偏转电场,求大小的取值范围。
15. 如图所示,水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度,现有一电荷,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点,然后落至水平轨道上的点(图中未画出),取,试求:
(1)带电体运动到圆形轨道点时对圆形轨道的压力大小;
(2)点到点的距离;
(3)带电体在从开始运动到落至点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。
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2025-2026学年第一学期高二年级联考试题
物理
一、单选题
1. 如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为l的轻质细线悬于B点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆圆心为O,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 细线与竖直方向夹角为θ时,小球运动的角速度大小为
B. 保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越长
C. 保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越短
D. 保持细线与竖直方向夹角θ不变时,细线越长,小球运动的角速度越小
【答案】D
【解析】
【详解】AD.细线与竖直方向夹角为θ时,有
解得
保持细线与竖直方向夹角θ不变时,细线越长,小球运动的角速度越小,故A错误,D正确;
BC.保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变,改变绳长,根据牛顿第二定律得
解得
可知角速度与无关,根据可知角速度与无关,故BC错误。
故选D。
2. 如图所示,一固定斜面倾角为,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为,则此过程中,物块的( )
A. 重力势能增加2mgH B. 动能损失了mgH
C. 机械能损失了mgH D. 摩擦生热
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块上升的最大高度为时,重力势能增加,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可知,物块上滑过程中所受合力大小为
方向沿斜面向下,运动到最高点时,运动位移大小为
则合力做功为
可知,动能损失2mgH,故B错误;
C.机械能变化
故机械能损失了,故C正确;
D.由
可得
所以摩擦生热为,故D错误。
故选C。
3. 如图所示的电场,A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图像可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电场线的疏密表示场强的大小,沿AB方向电场线越来越稀疏,场强越来越小,电场力越来越小,根据牛顿第二定律可知,加速度减小,微粒带正电,受力与速度方向相同,加速运动,所以微粒做加速度减小的加速运动,图像斜率减小。
故选D。
4. 如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点;是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则下列说法中正确的是( )
A. E、F两点电场强度不同
B. A、D两点电场强度相同
C. B、O、C三点,O点电场强度最大
D. 电子从E点向F点运动所受静电力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.等量异种电荷电场线如图所示
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此 E、F两点电场强度方向相同,由于 E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A错误;
B.根据对称性可知, A、D两点处电场线疏密程度相同,则 A、D两点电场强度大小相同, A、D两点电场强度方向也相同,都水平向左。故B正确;
C.由图可知, B、O、C三点比较, O点的电场线最稀疏,电场强度最小,故C错误;
D.由图可知,电子从 E点向F点运动过程中,电场强度先增大后减小,则电子所受静电力先增大后减小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,已知,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据重力做功
由于h相同,则重力对物体做功相同,即
故AB错误;
CD.设斜面的倾角为,动摩擦因数为,可知
由于,可知
故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,,AB边长为,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、C、D三点的电势分别为、6V和,取,,则( )
A. 两点间电势差
B. 点电势
C. 该电场的电场强度
D. 该电场的方向为沿方向
【答案】C
【解析】
【详解】D.A、C、D三点的电势分别为、6V和,令AC中点为F,则有
解得
可知,DF连线为一条等势线,由于电场线与等势线垂直,且沿电场线电势降低,该电场的方向为沿AC方向,故D错误;
A.结合上述,由于BC平行于DF,则BC也为一条等势线,则有
故A错误;
B.结合上述可知
故B错误;
C.结合上述可知,该电场的电场强度为
故C正确。
故选C。
7. 如图所示,距离水平地面一定高度的水平线上有A、B两点,两点间距离为L,两石子分别在A、B两点以大小相等的初速度抛出,初速度方向与水平方向夹角均为θ。已知A处石子的运动轨迹恰好经过B点,不计空气阻力,则两石子在地面上的落点距离为( )
A. 0 B. 0.5L C. L D. 1.5L
【答案】A
【解析】
【详解】从A点抛出的石子经过B点,由斜抛运动的对称性,可知此时速度方向与水平方向夹角为θ,且斜向下,则与从B点抛出的石子的初速度相同,二者轨迹重叠,则两石子在地面上的落点为同一点。
故选A。
二、多选题
8. 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。
9. 从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,错误的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用绝缘材料编制的工作服
B. 图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编织的工作服,应用了静电屏蔽的原理,故A错误;
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上,故C正确;
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷,从而产生引力,故D错误。
本题选不正确的,故选AD。
10. 如图所示,曲线为一带电粒子(不计重力)在匀强电场中运动的轨迹,虚线A、B、C、D为相互平行且间距相等的四条等势线,M、N、O、P、Q为轨迹与等势线的交点,已知P点电势高于O点。带电粒子从M点出发,初速度大小为v0,到达Q点时速度大小为v,则( )
A. 该带电粒子带正电荷
B. 粒子从O到P和从P到Q的过程中电势能变化量相等
C. 粒子在从N点运动至O点的过程中,电场力对它做的功不等于零
D. 如果粒子从Q点以与v相反、等大的速度进入电场,则粒子一定会经过M点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于P点电势高于O点,则电场强度方向向上,根据曲线运动的特点可知,轨迹向力的方向弯曲,则该带电粒子所受电场力方向向下,与场强方向相反,所以该带电粒子带负电,故A错误;
B.从O到P和从P到Q的电势差相等,则电场力做功相等,电势能变化量相等,故B正确;
C.由于N点和O点电势相等,则粒子在从N点运动至O点的过程中,电场力对它做的功等于零,故C错误;
D.根据粒子做类斜上抛运动的轨迹具有对称性,如果粒子从Q点以与v相反、等大的速度进入电场,则粒子一定经过M点,故D正确。
故选BD。
三、实验题
11. 南宁三中物理兴趣小组利用课余时间研究电荷间的相互作用力。
(1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球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。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
①实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②小球的质量用表示,重力加速度为,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止,小球所受电场力大小为________(用已有的物理量符号表示)。
(2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤,细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的B球,B与A处于静止状态;当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。
①保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力和间距离的关系,这里用到的实验方法为_______。
A.等效替代法 B. 微小量放大法
C. 极限法 D. 控制变量法
②法国物理学家库仑用该实验方法,得到相互作用力和间距离的关系是________。
【答案】(1) ①. 减小 ②.
(2) ①. D ②. 力和间距离的平方成反比
【解析】
【小问1详解】
①[1]对小球受力分析可知,减小,减小,则可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小;
②[2]根据共点力平衡条件可知。
【小问2详解】
①[1]保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力和间距离的关系,用到的实验方法为控制变量法。
故选D。
②[2]由实验结论可知,力和间距离的平方成反比。
12. 某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图(a)所示,其中电源电压U=3.0V、内阻不计,定值电阻,定值电阻,电流传感器内阻忽略不计。
(1)初始时电容器所带电荷量为0,当单刀双掷开关既不接1,也不接2时,电容器上极板的电势为______V。
(2)将单刀双掷开关先接1充电,当电容器充满电后,再将单刀双掷开关接到2放电,放电过程中经过的电流方向为______(填“”或“”);已知图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为,则该实验使用的电容器电容大小为______F。
(3)若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻,则电容充满电所用时间______(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)0 (2) ①. ②.
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
电容器所带电荷量为0,所以两极板之间的电势差为0,下极板接地,故电容器上极板的电势为0。
【小问2详解】
[1]由电路图可知,电容器充满电后,上极板带正电,故放电时流过电阻的方向为。
[2]图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积为电容器的电荷量;
根据电容的定义式
【小问3详解】
换用阻值更大的电阻后充电电流会变小,由可知充电时间变长,即电容器充满电所用时间大于。
四、解答题
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从A点移到B点,电场力做功,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)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)
(2),
【解析】
【小问1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2详解】
因为,
则
则该点电荷在B点电势能为
14. 如图的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长为l,相距为d,两极板间加以电压的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e,质量为m,设电子刚离开金属丝时的速度为零,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场时的动能;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)若要使电子能射出偏转电场,求大小的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板,两处的电势差为,电势能的减少量是,减少的电势能全部转化为电子的动能,所以
【小问2详解】
电子在垂直于板面的方向受到静电力,由于电场不随时间改变,而且是匀强电场,所以整个运动过程中在垂直于板面的方向上加速度是不变的,做匀加速直线运动,加速度是
电子射出电场时,在垂直于板面方向偏移的距离为
其中t为飞行时间,由于电子在平行于板面的方向不受力,所以这个方向上做匀速运动,由
可求得
将a和t代入y的表达式中,得到
将代入得
【小问3详解】
若要使电子能射出偏转电场,则电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量即可,即
解得
15. 如图所示,水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度,现有一电荷,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点,然后落至水平轨道上的点(图中未画出),取,试求:
(1)带电体运动到圆形轨道点时对圆形轨道的压力大小;
(2)点到点的距离;
(3)带电体在从开始运动到落至点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)6.0N
(2)0 (3)1.17J
【解析】
【小问1详解】
设带电体恰好能通过C点时的速度为,根据牛顿第二定律有
解得
设带电体通过B点时的速度为,设轨道对带电体的支持力大小为,带电体在B点时,根据牛顿第二定律有
带电体从B运动到C的过程中,根据动能定理有
联立解得
根据牛顿第三定律带电体对轨道的压力
【小问2详解】
设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t
根据运动的分解有,
联立解得0
【小问3详解】
由P到B带电体做加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中,在此过程中只有重力和电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处。设带电体的最大动能为,根据动能定理有
代入数据解得.
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