内容正文:
2026届高二上学期期末考试
物理试题
一、选择题(共7小题,每题4分)
1. 下列关于电荷的说法正确的是( )
A. 元电荷是一个理想化模型,就是电荷量很小的电荷
B. 在摩擦起电现象中,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电
C. 物体所带的电荷量可以是任意的
D. 不带电的物体内部没有电荷
2. 在真空中有两个点电荷,当它们所带电荷量都增加为原来的二倍,它们之间的距离减小为原来的1/2,则它们之间的库仑力将是原来的( )
A. 1/4倍 B. 不变 C. 4倍 D. 16倍
3. 如图甲所示是等量同种点电荷的电场线,如图乙所示是电场中的一些点,O是电荷连线的中点,四边形EFGH是以O点为中心的矩形,且EF与两电荷连线平行,B、C和A、D也关于O点对称,则下列说法正确的是( )
A. A、D两点的电场强度大小和方向都相同
B. B、C两点的电场强度大小相等、方向相反
C. E、G两点的电场强度大小和方向都相同
D. E点的电场强度小于O点的电场强度
4. 一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势随位移x变化的关系如图所示,其中段是对称的曲线,段是直线。则下列说法正确的是( )
A. 处电场强度为零
B. 段的电场强度逐渐增大
C. 粒子在段做匀速直线运动
D. 粒子在、、处的电势能关系为
5. 如图所示,一带电量不变的平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度,一个初速度为的带负电的粒子恰好沿水平向右直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的上板带负电
B. 粒子的机械能逐渐增加
C. 粒子的电势能逐渐增加
D. 若下极板稍平行下移一小段距离,粒子将做曲线运动
6. 如图所示实线为某电场中的三条电场线,一点电荷从M点射入电场,只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点,则下述错误的是( )
A. 该点电荷可能带负电
B. 从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直增加
C. 从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小
D. 从M向N运动的过程中电场力对电荷做正功
7. 如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,电场线与梯形所在的平面平行,ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,已知a点的电势是2V,b点的电势是4V,c点的电势是6V。由此可知,d点的电势为( )
A. 4V B. 3V C. 2V D. 1V
二、多选题(共3小题,每题4分,漏选得2分,错选不得分)
8. 如题图所示,O、M、N为同一直线上的三点,带正电的点电荷Q固定于O点。另一带负电的点电荷只在电场力作用下先后经过M、N点,速度大小分别为vM、vN,加速度大小分别为aM、aN。则( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,A、B、C、D是正方形的四个顶点,M、N是对角线上上的两点,且,在A点和C点固定有两个电荷量均为q的正点电荷,下列说法正确的是( )
A. 直线为电场中的一条等势线
B. M、N两点的电势相同,电场强度不相同
C. 一静止的电子从D点运动到B点的过程中,电势能先减小后增大
D. 若要使D点的电场强度为0,可在B点固定一个电荷量为的正点电荷
10. 如图所示,竖直平面内存在匀强电场,倾斜光滑绝缘细杆上穿有一质量为、电量为的小球,小球可沿杆自由滑动。调节细杆的倾角,当时,小球自点由静止释放,沿杆滑动至点所用时间最短,重力加速度为,则下列关于匀强电场的判断中正确的是( )
A. 匀强电场的方向一定与水平面成角斜向左下
B. 匀强电场的方向无法确定
C. 匀强电场的场强不可能小于
D. 匀强电场的场强大小一定为
三、填空题(共4小题,每空2分,共18分)
11. 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为+4Q和-Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,试求C的电荷量_________,放在点电荷B的________侧,距离点电荷B______远.
12. 如图所示,真空中,将电荷量为q的正点电荷放在水平向右的匀强电场中,受到的电场力为F,则匀强电场的场强大小为______;在平行匀强电场方向上,在电荷q右侧,距离为r的O点的合场强大小为______。(已知静电力常量为k)
13. 在一点电荷形成的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。已知a、b两点距该点电荷的距离分别为1m和6m,a、b两点电场强度的大小分别为Ea、Eb,则Ea ______ Eb(选填“>”“=”或“<”)。现将一电荷量为4×10-8C的负点电荷从a点移动到b点,在此过程中电场力做功为__________J。
14. 如图所示,电子在加速电场左极板的P点处从静止释放,从右极板的小孔穿出,沿图中虚线方向进入偏转电场,虚线与偏转电场的两个极板平行且间距相等,其中加速电压U1=180V,偏转电场的极板长L=4.0cm,板间距离d=2.0cm。电子恰好能离开偏转电场。已知电子的质量m=9.0×10-31kg,电量q=1.6×10-19C,电子的重力忽略不计,则偏转电压U2大小为___________;电子离开偏转电场时的动能大小为___________。
四。计算题(共3小题,15题12分,16题12分,17题18分)
15. 把质量是的带电小球B用细线悬挂起来,如图所示,若将带电荷量为的小球A靠近B,平衡时细线与竖直方向成45°角,A、B在同一水平面上,相距0.3m,试求:
(1)A球受到的电场力多大?(g取)
(2)B球所带电荷量为多少?
16. 如图所示,一对平行金属板长为L、宽为d,分别带有等量正负电荷,两板间电势差为U。一束带电荷量为q、质量为m的带电粒子从左边两板正中O点沿平行于两板的方向射入,初速度大小为,从右边射出。求:
(1)粒子束射出电场时的速度v;
(2)粒子束射出电场时沿电场线方向位移的大小。
17. 如图所示,两块平行金属板A、B相隔6cm。分别接在36V的直流电源的正负极上。点C在两板间且到板A的距离为2cm,正极板A接地。
(1)求A、B两板间的场强。
(2)求C、A之间的电势差UCA。
(3)将一个电荷量为q=2×10-8C的粒子从C点移到A板,求这个过电场力做的功。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高二上学期期末考试
物理试题
一、选择题(共7小题,每题4分)
1. 下列关于电荷的说法正确的是( )
A. 元电荷是一个理想化模型,就是电荷量很小的电荷
B. 在摩擦起电现象中,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电
C. 物体所带的电荷量可以是任意的
D. 不带电的物体内部没有电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电量单位,电荷量很小的电荷不是元电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故B正确;
C.物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍,不可以是任意值,故C错误;
D.不带电的物体内部也有无数多的正负电荷,只是正负电荷数目相同,对外不显带电特性,故D错误。
故选B。
2. 在真空中有两个点电荷,当它们所带电荷量都增加为原来的二倍,它们之间的距离减小为原来的1/2,则它们之间的库仑力将是原来的( )
A. 1/4倍 B. 不变 C. 4倍 D. 16倍
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律可知,原来的库仑力为 ,当它们的电荷量都增加到原来的2倍,距离减小到原来的时,则库仑力变为.
A.1/4倍,与结论不相符,选项A错误;
B.不变,与结论不相符,选项B错误;
C.4倍,与结论不相符,选项C错误;
D.16倍,与结论相符,选项D正确.
3. 如图甲所示是等量同种点电荷的电场线,如图乙所示是电场中的一些点,O是电荷连线的中点,四边形EFGH是以O点为中心的矩形,且EF与两电荷连线平行,B、C和A、D也关于O点对称,则下列说法正确的是( )
A. A、D两点的电场强度大小和方向都相同
B. B、C两点的电场强度大小相等、方向相反
C. E、G两点的电场强度大小和方向都相同
D. E点的电场强度小于O点的电场强度
【答案】B
【解析】
【详解】A.由对称性可知,A、D两点的电场强度大小相等,方向相反,故A错误;
B.由对称性可知,B、C两点的电场强度大小相等,方向相反,故B正确;
C.由对称性可知,E、G两点的电场强度大小相等、方向相反,故C错误;
D.由电场的叠加原理可知,O点场强为0,E点的场强不为0,所以E点的电场强度大于O点的电场强度,故D错误。
故选B。
4. 一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势随位移x变化的关系如图所示,其中段是对称的曲线,段是直线。则下列说法正确的是( )
A. 处电场强度为零
B. 段的电场强度逐渐增大
C. 粒子在段做匀速直线运动
D. 粒子在、、处的电势能关系为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示电场强度的大小,可知处电场强度为零,故A正确;
B.段是直线,斜率不变,则段的电场强度不变,故B错误;
C.在段电场强度不变,则所受电场力不不变,则粒子在段做匀变速直线运动,故C错误;
D.粒子带负电,根据可知粒子在、、处的电势能关系为
故D错误。
故选A。
5. 如图所示,一带电量不变的平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度,一个初速度为的带负电的粒子恰好沿水平向右直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的上板带负电
B. 粒子的机械能逐渐增加
C. 粒子的电势能逐渐增加
D. 若下极板稍平行下移一小段距离,粒子将做曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.对带电粒子受力分析如图所示
,因粒子带负电,所以电容器的上板带正电,选项A错误;
BC.由图可知静电力与重力的合力方向与方向相反,对粒子做负功,其中重力不做功,静电力做负功,粒子机械能减少,电势能增加,选项B错误,选项C正确;
D.因电容器的电荷量Q不变,由于
所以电场强度不变,粒子受到的电场力不变,合外力不变,所以粒子仍向右做直线运动,选项D错误。
故选C。
6. 如图所示实线为某电场中的三条电场线,一点电荷从M点射入电场,只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点,则下述错误的是( )
A. 该点电荷可能带负电
B. 从M向N运动的过程中点电荷的电势能一直增加
C. 从M向N运动的过程中点电荷的动能一直减小
D. 从M向N运动的过程中电场力对电荷做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由运动与力关系可知,电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边,且电场力偏向轨迹的内侧,故在M点电场力沿电场线向左,由于电场线方向未知,所以不能确定点电荷的电性,该点电荷可能带负电,故A正确,不符合题意;
BCD.粒子从M向N的过程中,电场力与速度方向夹角为钝角,电场力做负功,动能一直减小,电势能一直增加,故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
7. 如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,电场线与梯形所在的平面平行,ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,已知a点的电势是2V,b点的电势是4V,c点的电势是6V。由此可知,d点的电势为( )
A. 4V B. 3V C. 2V D. 1V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题意知,ab//dc,在匀强电场中,根据U=Ed可知,沿电场线方向相等距离两点间的电势差相等,则dc间电势差是ab间电势差的2倍,即有
可得:Q=2V,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题(共3小题,每题4分,漏选得2分,错选不得分)
8. 如题图所示,O、M、N为同一直线上的三点,带正电的点电荷Q固定于O点。另一带负电的点电荷只在电场力作用下先后经过M、N点,速度大小分别为vM、vN,加速度大小分别为aM、aN。则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.带负电的点电荷受到的电场力方向与电场线方向相反,由题意可知,带负电的点电荷过从M点运动到N点的过程中,受力方向与运动方向相反,做减速运动,所以
故A正确,B错误;
CD.带负电的点电荷受到的电场力来自带正电的点电荷Q产生的电场,而点电荷产生的电场离源电荷越远,电场线越疏,电场强度越小,带负电的点电荷受到的电场力也越小,所以带负电的点电荷从M点运动到N点的过程中做加速度减小的减速运动,所以
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,A、B、C、D是正方形的四个顶点,M、N是对角线上上的两点,且,在A点和C点固定有两个电荷量均为q的正点电荷,下列说法正确的是( )
A. 直线为电场中的一条等势线
B. M、N两点的电势相同,电场强度不相同
C. 一静止的电子从D点运动到B点的过程中,电势能先减小后增大
D. 若要使D点的电场强度为0,可在B点固定一个电荷量为的正点电荷
【答案】BC
【解析】
【详解】A.B,D是等量同种电荷中垂线上的两点,由B到D电势先升高后降低,因此BD不是等势线,故A错误;
B.M、N两点电势相同,由场强叠加原理知两点电场强度等大反向,场强不相同,故B正确;
C.一静止的电子从D点运动到B点过程中,电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小后增大,故C正确;
D.设正方形边长为L,则D点的场强大小为
方向沿BD向外,若要使D点的场强为0,可在B点固定一个负点电荷,产生的场强大小
可得负电荷的电荷量为
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,竖直平面内存在匀强电场,倾斜光滑绝缘细杆上穿有一质量为、电量为的小球,小球可沿杆自由滑动。调节细杆的倾角,当时,小球自点由静止释放,沿杆滑动至点所用时间最短,重力加速度为,则下列关于匀强电场的判断中正确的是( )
A. 匀强电场的方向一定与水平面成角斜向左下
B. 匀强电场的方向无法确定
C. 匀强电场的场强不可能小于
D. 匀强电场的场强大小一定为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.不存在电场,易知小球沿光滑倾斜细杆下滑所用时间为
显然当时,时间最短。即细杆竖直,小球沿重力方向沿杆运动时时间最短。现空间存在匀强电场,小球所受重力、电场力均为恒力,其合力亦为恒力。所以,当细杆沿该合力方向倾斜时,带电小球沿杆运动的时间亦最短。所以,小球所受重力与电场力的合力方向一定沿杆与水平方向成角斜向下,但合力大小并不确定,故小球所受电场力F的大小及方向亦无法确定,故A错误,B正确;
CD.力的合成图如下
根据力的合成可得
故场强大小满足
故C正确,D错误。
故选BC。
三、填空题(共4小题,每空2分,共18分)
11. 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为+4Q和-Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,试求C的电荷量_________,放在点电荷B的________侧,距离点电荷B______远.
【答案】 ①. 4Q ②. 右 ③. L
【解析】
【详解】[1][2][3]引入的电荷C要处于平衡状态,电荷C所在位置的场强就要为零,A、B两电荷产生电场的合场强为零处在A、B两电荷的外侧,且离电荷量大的点电荷远,由此可知,点电荷C应放在点电荷B的外侧.如图所示,电荷C所在位置处A、B两电荷产生电场的合场强为零,即A、B两电荷在C处产生电场的大小相等,有
同理,电荷B所在位置,点电荷A、C的产生的电场的场强在B处大小也应相等,有
解上两式即可得C电荷应放在B点电荷的右侧,距B点电荷x=L处,C电荷的电荷量QC=4Q
12. 如图所示,真空中,将电荷量为q的正点电荷放在水平向右的匀强电场中,受到的电场力为F,则匀强电场的场强大小为______;在平行匀强电场方向上,在电荷q右侧,距离为r的O点的合场强大小为______。(已知静电力常量为k)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由电场强度公式
[2] O点的合场强为匀强电场和正点电荷电场强度的叠加大小为
13. 在一点电荷形成的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。已知a、b两点距该点电荷的距离分别为1m和6m,a、b两点电场强度的大小分别为Ea、Eb,则Ea ______ Eb(选填“>”“=”或“<”)。现将一电荷量为4×10-8C的负点电荷从a点移动到b点,在此过程中电场力做功为__________J。
【答案】 ①. > ②.
【解析】
【详解】[1]由点电荷的场强公式
可知,距离点电荷越远的地方,电场强度越小;所以
[2]由图可知
所以
14. 如图所示,电子在加速电场左极板的P点处从静止释放,从右极板的小孔穿出,沿图中虚线方向进入偏转电场,虚线与偏转电场的两个极板平行且间距相等,其中加速电压U1=180V,偏转电场的极板长L=4.0cm,板间距离d=2.0cm。电子恰好能离开偏转电场。已知电子的质量m=9.0×10-31kg,电量q=1.6×10-19C,电子的重力忽略不计,则偏转电压U2大小为___________;电子离开偏转电场时的动能大小为___________。
【答案】 ①. 90V ②.
【解析】
【详解】[1]电子在加速电场中加速时,有
解得
v=8×106m/s
电子在偏转电场中做类平抛运动,恰好不能离开偏转电场时,有偏移量为
y=
根据平抛运动规律,有
L=vt
其中
a=
解得
U2=90V
[2]电子偏转过程由动能定理有
解得电子离开偏转电场时的动能大小为
四。计算题(共3小题,15题12分,16题12分,17题18分)
15. 把质量是的带电小球B用细线悬挂起来,如图所示,若将带电荷量为的小球A靠近B,平衡时细线与竖直方向成45°角,A、B在同一水平面上,相距0.3m,试求:
(1)A球受到的电场力多大?(g取)
(2)B球所带电荷量为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对B球受力分析如图所示,由几何关系知
由牛顿第三定律知
(2)根据库仑定律,可知
解得
16. 如图所示,一对平行金属板长为L、宽为d,分别带有等量正负电荷,两板间电势差为U。一束带电荷量为q、质量为m的带电粒子从左边两板正中O点沿平行于两板的方向射入,初速度大小为,从右边射出。求:
(1)粒子束射出电场时的速度v;
(2)粒子束射出电场时沿电场线方向位移的大小。
【答案】(1),与x方向的夹角为,;(2)
【解析】
【详解】(1)两平行带等量异种电荷的金属板间的电场是匀强电场,粒子受到电场力是恒力,即粒子的加速度保持不变。如下图所示,以O为原点,方向为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立直角坐标系。把末速度正交分解为和,v与x轴的夹角为。
粒子沿x方向不受力,做匀速运动,速度大小为;沿y方向受到恒力作用,做初速度为零的匀加速运动。粒子加速度方向沿方向,大小为
在电场中的运动时间
根据运动学规律
则末速度的大小
末速度v与x方向的夹角为
(2)沿方向的位移大小
17. 如图所示,两块平行金属板A、B相隔6cm。分别接在36V的直流电源的正负极上。点C在两板间且到板A的距离为2cm,正极板A接地。
(1)求A、B两板间的场强。
(2)求C、A之间的电势差UCA。
(3)将一个电荷量为q=2×10-8C的粒子从C点移到A板,求这个过电场力做的功。
【答案】(1),方向由A板垂直指向B板;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)AB两板间的场强为:
由于下极板为高电势,因此电场方向为由A板垂直指向B板;
(2)A板接地,因此A板的电势为0。电场方向为由A板垂直指向B板,所以A点的电势比C点的电势高,所以CA之间的电势差为
(3)C到A过程中,电场力做的功为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$