精品解析：上海市华东师范大学第二附属中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

华东师大二附中2025学年第二学期5月练习 高一 物理 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共4页，答题纸共2页） 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题、每小题有2-3个正确选项、漏选给一半分、错选不给分；标注“双选”的试题，每小题有2个正确选项、完全选对才行分、错选、漏选、多选不给分；标注“不定项”的试题、每小题有1~2个正确选项、漏选给一半分、错选、多选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．如无特殊说明、本卷重力加速度大小取。 一、金属球（19分） 金属球上具有可以自由移动的电子，在不同电荷的影响下呈现出不同特性。 1. 金属球可以装在验电器上、用带正电的绝缘棒去靠近原来不带电的验电器、金属箔片张开，关于箔片张开后金属球和箔片的带电情况、下列说法正确的是（　　） A. 都带正电 B. 金属球带负电，箔片带正电 C. 都带负电 D. 金属球带正电，箔片带负电 2. 将一电荷量为的小球放在原先不带电的金属球附近但并不接触，所形成的电场线分布如图、电场线处处垂直于金属球表面，为电场中的两点。 （1）设两点的电场强度大小分别为，电势分别为，则（ ） A．， B．， C．， D．， （2）检验电荷从移动到的过程中，静电力做功为，电势能变化量为，则（ ） A．， B．， C．， D．， （3）（多选）下列有关金属球的说法，正确的有（ ） A．金属球总电荷量一定为0 B．金属球总电荷量一定不为0 C．金属球表面电势一定处处相等 D．金属球表面电势一定各处不等 （4）某带电量为的试探电荷在该电场中移动，取无穷远处为零势能面。其在点（未画出）受到的电场力的大小为，其从点移动到无穷远处电场力做功，则点的场强大小为__________，点的电势为__________V。 3. 两个带等量同种电荷的相距较远的金属球可视作点电荷。如图，两金属球带电量为+，相距，为点电荷连线的中垂线上一点，且，则点场强大小为__________。（结果保留2位有效数字，静电力常量） 【答案】1. B 2. ①. A ②. B ③. AC ④. ⑤. -200 3. 【解析】 【1题详解】 验电器原来不带电，将带正电荷的带电体靠近验电器的金属球，金属球因为静电感应，自由电子由箔片向金属球移动，故金属球带负电，箔片带正电。 故选B。 【2题详解】 （1）[1]电场线疏密表示场强大小，a处电场线更密，故； 沿电场线方向电势逐渐降低，电场线从+Q指向外侧，a处电势大于金属球表面电势，金属球表面电势大于b处电势，而金属球是一等势体，因此。 故选A。 （2）[2]正电荷+q从a到b，电势降低，由Ep=qφ得电势能减小，故； 静电力做功等于电势能变化量的负值，因此。 故选B。 （3）[3]AB。金属球原先不带电，静电感应只是电荷重新分布，总电荷量仍为0，A正确，B错误； CD．处于静电平衡的导体是等势体，表面为等势面，因此表面电势处处相等，C正确，D错误。 故选AC。 （4）[4]场强大小 [5]取无穷远电势为0，由 解得 【3题详解】 单个电荷到P的距离 单个电荷在P点产生的场强 两场强水平分量抵消，竖直分量叠加，场强方向沿中垂线向外，夹角θ=45° 合场强 二、带电球壳（9分） 均匀带电的球壳，其内部电场强度处处为0。带电球壳的形状或者电荷分布发生变化时，会产生许多有趣的现象。 4. （作图）均匀带正电的球壳外侧的电场线的一部分如图，其中是同一根电场线上等间距的点。的电势分别为和，经过的等势面已经画出。试在图中再定性画出的等势面。 5. 绝缘球壳上均匀分布正电荷，在球壳表面处取走面积足够小的曲面，球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图，将一个均匀带正电的绝缘球壳沿直径截开并移除左半球面，为球心，为截面上的一点，右半球面所带电荷仍均匀分布。则从到（ ） A. 电势升高 B. 电势降低 C. 电势不变 【答案】4. 5. A 6. C 【解析】 【4题详解】 越靠近带正电的球壳，电场强度越大；沿电场线方向电势降低，相同电势差对应电场强度越大，沿电场线的距离越小。已知的电势分别为和，且ab=bc，因此20V等势面与中心电场线的交点位于a、b之间，如图： 【5题详解】 完整均匀带电球壳内部电场强度处处为零，即。 根据叠加原理 所以 取走的曲面面积足够小，可视为点电荷，且带正电。正点电荷在球壳内部产生的电场方向背离P点，电场线为辐射状直线。 因此，剩余部分在球壳内部产生的电场方向与相反，即指向P点，且电场线也为直线。 故选A。 【6题详解】 完整均匀带电球壳内部电势处处相等，完整球壳可对称分为左、右两个半球；对于截面上任意一点，左半球对该点的电势贡献与右半球相等，因此总电势 由于完整球壳总电势处处相等，因此右半球在截面上任意点的电势也处处相等，即O和C电势相等；同时由对称性可知，沿O→C方向电场分量为0，沿OC方向没有电势降落，因此从O到C电势不变。 故选C。 三、油滴实验（11分） 密立根油滴实验的示意图如图，两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴、油滴可视为球形，所受空气阻力大小满足，其中是油滴半径，是油滴速率，是常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。 7. 比例系数的单位用国际单位制的基本单位表示为__________。 8. 两板间不加电压时，油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上竖直向下的电场后，这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。已知元电荷的值为，半径为的球的体积为。 （1）油滴和油滴的半径之比__________，质量之比__________； （2）油滴可能带的电荷量为（ ） A． B． C． D． 【答案】7. ## 8. ①. 2∶1 ②. 8∶1 ③. C 【解析】 【7题详解】 由变形得 国际单位制中：力f单位为N=kg⋅m/s2，r单位为m，v单位为m/s，代入得k的单位为或。 【8题详解】 （1）[1][2]设油滴半径r，密度为，则油滴质量为 当油滴匀速下落时，有 联立解得 可得 则有 （2）[3]AB．两板间加上电压后，两板间加上竖直向下的电场后，两油滴很快达到相同的速率，可知油滴a做减速运动，油滴b做加速运动，可知a带负电，b带正电，AB错误； CD．对a由受力平衡得 其中 对b由受力平衡得 其中 联立解得 由于油滴电荷量一定是元电荷e的整数倍： 若qa=−4e，则qb=e，是e的整数倍，符合要求； 若qa=−6.4e，则qb=1.6e，不是e的整数倍，不符合要求。 C正确，D错误 故选C。 四、圆弧上的小球（10分） 如图，地面上固定一个半径为的光滑绝缘圆弧，一个可视作质点的带正电小球从圆弧顶端静止释放。 9. 小球运动到底面时的速度大小__________。（g=9.8m/s2，保留2位有效数字） 10. 下列关于其运动到最低点过程中动能与运动时间的图像（设小球刚下滑到底端的时刻为），可能正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 若圆弧轨道圆心处固定一个正点电荷，再将带电小球从同一位置由静止释放，其到达底面的速率为，从释放到最低点的时间为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】9. 4.4 10. C 11. A 【解析】 【9题详解】 轨道光滑，只有重力做功，由动能定理有 代入数据解得 【10题详解】 轨道光滑，只有重力做功，由动能定理有 则 t=0时v=0，因此初始斜率k=0，也就是图像起点处斜率接近0； 小球滑到最低点时，重力沿切线方向的分力减为0，因此末态斜率k=0。 推导可得斜率k先从0增大，后减小到0，即Ek−t图像斜率先增后减。 故选C。 【11题详解】 圆心处正点电荷对带正电小球的库仑力沿半径方向，与小球速度方向（切线）垂直，库仑力不做功，且切线方向合力仍等于重力的切向分量，因此： 任意位置动能仅由重力做功决定，末速度v1=v2； 任意位置速度大小和原过程完全相同，运动路程相同，因此总时间t1=t2 故选A。 五、从万有引力到库仑力（18分） 库仑力和万有引力都是保守力，从而电势能与引力势能也有很多可以类比之处。已知引力常量为，静电力常量为。一质量为的小球固定，另一质量的小球仅在的吸引下绕运动。以无穷远处为电势能和引力势能的零点。 12. 类比电势的定义、到距离为处的引力势__________。 13. （计算）若B绕A做速率为的匀速圆周运动，求的机械能。 14. 现在使A带电，B带电，只考虑库仑力、如图，B绕的轨迹为椭圆，长轴端点距A分别为，B在这两点的速率分别为。 （1）下列说法正确的是（ ） A.系统机械能守恒， B.系统机械能不守恒、 C.系统机械能守恒， D.系统机械能不守恒， （2）（双选）在、两点，速率满足的条件是（ ） A. B. C. D. E. F. （3）（计算）求B绕A运动的周期_____。 【答案】12. 13. 14. ①. B ②. AF ③. 【解析】 【12题详解】 以无穷远处为引力势能的零点，小球仅在的吸引下绕运动，在距离为处的引力势能 类比电势的定义、到距离为处的引力势 【13题详解】 若B绕A做速率为的匀速圆周运动，则 得 的机械能 【14题详解】 [1] B绕运动过程中，静电力做功，机械能不守恒。类比开普勒第二定律得 得 因为，所以 故选B。 [2] 若在、两点，B绕均做匀速圆周运动，则 得 因为在、两点B分别做离心运动和近心运动，故 故选AF。 [3] B绕A做半径为匀速圆周运动时， 解得 B绕A运动的周期等于B绕A做半径为匀速圆周运动的周期。 故 六、带电圆环（18分） 如图，在一根光滑绝缘杆上相隔固定两个可视作点电荷的带电小环，其带电量分别为和，以所处的位置为坐标原点，方向为正方向建立直线坐标系。以无穷远处为势能零点。 15. 下列关于间电场强度随位置的变化图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 16. 如图是杆上某区域电势随位置的变化图像。 （1）该区域可能在（ ） A． B． C． （2）（不定项）若一个带电小环从轴上的处静止释放，只受电场力，沿轴运动，经过点。是关于的对称点。下列说法正确的是（ ） A．粒子带正电 B．粒子受到的电场力先变小后变大 C．粒子的电势能先变大后变小 D．粒子能越过点 17. 在杆上某位置套上一个带电小环Q，该小环能在只受库仑力时静止在杆上。 （1）小环Q所在的平衡位置是__________。 （2）（简答）将小环Q从平衡位置拉开一段微小位移后释放，判断其能否回到平衡位置、并说明理由_______。 【答案】15. B 16. ①. C ②. BD 17. ①. ②. 设向右为正方向，不妨设位移。 ①若小环带电量为，则其所受库仑力 整理可得，方向与位移相同，说明无法回到平衡位置； ②若小环带电量为，则其所受库仑力 从而，方向与位移相反，说明可以回到平衡位置。 综上，小环带正电时，无法回到平衡位置；带负电时，可以回到平衡位置。 【解析】 【15题详解】 在范围内，O带正电，场强向右；P带负电，场强也向右。合场强方向一直向右。合场强 根据数学知识可知，极小值位置靠近电荷量小的一侧。 故选B。 【16题详解】 （1）[1]-图像的斜率表示电场强度，B点斜率为零，则此处E=0 根据和电场叠加原理可判断电场E为零的位置只能在处。 故选C。 （2）[2]A．A在B左侧，粒子从A静止向右运动，A到B电场E向左（负方向），受力向右说明粒子带负电，A错误； B．B点斜率为0，则此处E=0，从A到B，电场E的大小逐渐减小到0，从B到C电场E的大小从0逐渐增大，因此电场力先变小后变大，B正确； C．粒子带负电，电势能Ep=qφ，A到B电势φ增大，Ep减小；B到C电势φ减小，Ep增大，因此电势能先减小后变大，C错误； D．A点动能为0，φA=0，总能量E总=qφA=0 C点电势φC>0，粒子带负电，因此EpC=qφC<0 由能量守恒EkC=E总−EpC>0 则到C点动能为正，因此粒子能越过C点，D正确。 故选BD。 【17题详解】 （1）[1]平衡位置满足E=0，对x>2d处，令 解得x=3d （2）[2]设向右为正方向，不妨设位移。 ①若小环带电量为，则其所受库仑力， 整理可得，方向与位移相同，说明无法回到平衡位置； ②若小环带电量为，同理，则其所受库仑力， 从而，方向与位移相反，说明可以回到平衡位置。 综上，小环带正电时，无法回到平衡位置；带负电时，可以回到平衡位置。 七、平行金属板（15分） 如图，一对平行金属板水平放置，板间距为，上极板始终接地（电势为0）。一轻质绝缘绳上端固定在点，下端固定一带电荷量为的质量为的小球。假定两板足够长，板间电压可调，且始终为匀强电场。忽略电磁辐射，g=9.8m/s2。 18. 小球最初能在任意位置静止，则极板间场强大小__________。 19. 两金属板在竖直平面内同时绕、顺时针旋转至图中虚线位置后，小球静止在与竖直方向夹角的位置。 （1）（计算）求当前的场强大小=_______和下极板的电势=________。（结果均保留2位有效数字） （2）若小球静止后，某时刻剪断细绳，小球未接触板前做（ ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．变加速直线运动 D．匀速曲线运动 E．匀变速曲线运动 F．变加速曲线运动 20. 两金属板在上述缓慢旋转至的整个过程中，小球始终在与竖直方向夹角的位置保持静止。 （1）在该过程中，小球的电势能（ ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大后变小 E．先变小后变大 （2）（论证）对（1）中的选择做出解释_______。 【答案】18. 19. ①. ②. ③. B 20. ①. B ②. 小球始终保持静止，由受力平衡可得 另一方面，小球的电势能 其中，从而电势能 所以小球的电势能一直减小。 【解析】 【18题详解】 小球能在任意位置静止，说明重力与电场力平衡，绳子拉力始终为零，有 代入数据解得 【19题详解】 （1）[1]极板旋转后，电场方向垂直极板，与竖直方向成，由平衡条件得水平方向，竖直方向 代入数据解得 [2]上极板接地φ上=0，电场方向由下极板指向上极板，沿电场方向电势降低，因此下极板电势 （2）[3]剪断细绳后，重力和电场力都是恒力，合力恒定，加速度恒定，小球初速度为零，因此做匀变速直线运动。 故选B。 【20题详解】 （1）[1]参考下面（2）问的解析可知电势能逐渐减小。 故选B。 （2）[2]小球始终保持静止，由受力平衡可得 另一方面，小球的电势能 其中，从而电势能 所以小球的电势能一直减小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华东师大二附中2025学年第二学期5月练习 高一 物理 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共4页，答题纸共2页） 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题、每小题有2-3个正确选项、漏选给一半分、错选不给分；标注“双选”的试题，每小题有2个正确选项、完全选对才行分、错选、漏选、多选不给分；标注“不定项”的试题、每小题有1~2个正确选项、漏选给一半分、错选、多选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．如无特殊说明、本卷重力加速度大小取。 一、金属球（19分） 金属球上具有可以自由移动的电子，在不同电荷的影响下呈现出不同特性。 1. 金属球可以装在验电器上、用带正电的绝缘棒去靠近原来不带电的验电器、金属箔片张开，关于箔片张开后金属球和箔片的带电情况、下列说法正确的是（　　） A. 都带正电 B. 金属球带负电，箔片带正电 C. 都带负电 D. 金属球带正电，箔片带负电 2. 将一电荷量为的小球放在原先不带电的金属球附近但并不接触，所形成的电场线分布如图、电场线处处垂直于金属球表面，为电场中的两点。 （1）设两点的电场强度大小分别为，电势分别为，则（ ） A．， B．， C．， D．， （2）检验电荷从移动到的过程中，静电力做功为，电势能变化量为，则（ ） A．， B．， C．， D．， （3）（多选）下列有关金属球的说法，正确的有（ ） A．金属球总电荷量一定为0 B．金属球总电荷量一定不为0 C．金属球表面电势一定处处相等 D．金属球表面电势一定各处不等 （4）某带电量为的试探电荷在该电场中移动，取无穷远处为零势能面。其在点（未画出）受到的电场力的大小为，其从点移动到无穷远处电场力做功，则点的场强大小为__________，点的电势为__________V。 3. 两个带等量同种电荷的相距较远的金属球可视作点电荷。如图，两金属球带电量为+，相距，为点电荷连线的中垂线上一点，且，则点场强大小为__________。（结果保留2位有效数字，静电力常量） 二、带电球壳（9分） 均匀带电的球壳，其内部电场强度处处为0。带电球壳的形状或者电荷分布发生变化时，会产生许多有趣的现象。 4. （作图）均匀带正电的球壳外侧的电场线的一部分如图，其中是同一根电场线上等间距的点。的电势分别为和，经过的等势面已经画出。试在图中再定性画出的等势面。 5. 绝缘球壳上均匀分布正电荷，在球壳表面处取走面积足够小的曲面，球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图，将一个均匀带正电的绝缘球壳沿直径截开并移除左半球面，为球心，为截面上的一点，右半球面所带电荷仍均匀分布。则从到（ ） A. 电势升高 B. 电势降低 C. 电势不变 三、油滴实验（11分） 密立根油滴实验的示意图如图，两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴、油滴可视为球形，所受空气阻力大小满足，其中是油滴半径，是油滴速率，是常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。 7. 比例系数的单位用国际单位制的基本单位表示为__________。 8. 两板间不加电压时，油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上竖直向下的电场后，这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。已知元电荷的值为，半径为的球的体积为。 （1）油滴和油滴的半径之比__________，质量之比__________； （2）油滴可能带的电荷量为（ ） A． B． C． D． 四、圆弧上的小球（10分） 如图，地面上固定一个半径为的光滑绝缘圆弧，一个可视作质点的带正电小球从圆弧顶端静止释放。 9. 小球运动到底面时的速度大小__________。（g=9.8m/s2，保留2位有效数字） 10. 下列关于其运动到最低点过程中动能与运动时间的图像（设小球刚下滑到底端的时刻为），可能正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 若圆弧轨道圆心处固定一个正点电荷，再将带电小球从同一位置由静止释放，其到达底面的速率为，从释放到最低点的时间为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 五、从万有引力到库仑力（18分） 库仑力和万有引力都是保守力，从而电势能与引力势能也有很多可以类比之处。已知引力常量为，静电力常量为。一质量为的小球固定，另一质量的小球仅在的吸引下绕运动。以无穷远处为电势能和引力势能的零点。 12. 类比电势的定义、到距离为处的引力势__________。 13. （计算）若B绕A做速率为的匀速圆周运动，求的机械能。 14. 现在使A带电，B带电，只考虑库仑力、如图，B绕的轨迹为椭圆，长轴端点距A分别为，B在这两点的速率分别为。 （1）下列说法正确的是（ ） A.系统机械能守恒， B.系统机械能不守恒、 C.系统机械能守恒， D.系统机械能不守恒， （2）（双选）在、两点，速率满足的条件是（ ） A. B. C. D. E. F. （3）（计算）求B绕A运动的周期_____。 六、带电圆环（18分） 如图，在一根光滑绝缘杆上相隔固定两个可视作点电荷的带电小环，其带电量分别为和，以所处的位置为坐标原点，方向为正方向建立直线坐标系。以无穷远处为势能零点。 15. 下列关于间电场强度随位置的变化图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 16. 如图是杆上某区域电势随位置的变化图像。 （1）该区域可能在（ ） A． B． C． （2）（不定项）若一个带电小环从轴上的处静止释放，只受电场力，沿轴运动，经过点。是关于的对称点。下列说法正确的是（ ） A．粒子带正电 B．粒子受到的电场力先变小后变大 C．粒子的电势能先变大后变小 D．粒子能越过点 17. 在杆上某位置套上一个带电小环Q，该小环能在只受库仑力时静止在杆上。 （1）小环Q所在的平衡位置是__________。 （2）（简答）将小环Q从平衡位置拉开一段微小位移后释放，判断其能否回到平衡位置、并说明理由_______。 七、平行金属板（15分） 如图，一对平行金属板水平放置，板间距为，上极板始终接地（电势为0）。一轻质绝缘绳上端固定在点，下端固定一带电荷量为的质量为的小球。假定两板足够长，板间电压可调，且始终为匀强电场。忽略电磁辐射，g=9.8m/s2。 18. 小球最初能在任意位置静止，则极板间场强大小__________。 19. 两金属板在竖直平面内同时绕、顺时针旋转至图中虚线位置后，小球静止在与竖直方向夹角的位置。 （1）（计算）求当前的场强大小=_______和下极板的电势=________。（结果均保留2位有效数字） （2）若小球静止后，某时刻剪断细绳，小球未接触板前做（ ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．变加速直线运动 D．匀速曲线运动 E．匀变速曲线运动 F．变加速曲线运动 20. 两金属板在上述缓慢旋转至的整个过程中，小球始终在与竖直方向夹角的位置保持静止。 （1）在该过程中，小球的电势能（ ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大后变小 E．先变小后变大 （2）（论证）对（1）中的选择做出解释_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $