内容正文:
2025年秋季德化二中高二第一次质量检测(物理试卷)
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1. 两个相距为的点电荷,它们之间的静电力大小为。若保持二者电荷量不变,将它们的距离变为,那么静电力大小将变为( )
A. B. C. D.
2. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,曲线是电场中的一组电场线,、是电场中的两点,则下列说法正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将电荷从点移到点电场力做正功
D. 将电荷分别放在、两点时具有的电势能
4. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5. 两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示,P、Q为电场中的两点。设P、Q两点的电场强度大小分别为EP、EQ。则( )
A. B. C. A带正电,B带负电 D. A、B所带电荷量相等
6. 如图所示为某点电荷电场中的一条电场线,一个带电粒子在电场线上A点由静止释放,粒子仅在电场力作用下运动到B点,此过程粒子运动的时间为t,到达B点时的速度大小为v,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子带正电 B. 场源电荷带负电
C. 粒子运动的加速度越来越大 D. A、B间的距离可能大于
7. 高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针,避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示,在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc,bd连线为ac连线的中垂线,电场线关于直线bd对称,以下说法正确的是( )
A. a、c两点的电势相等
B. a、b、c、d四点中,b点电势最高
C. a、b、c、d四点中,b点电场强度最大
D. 同一正点电荷在b点的电势能比在a点大
8. 如图, 、 、 、 是正方形的四个顶点, 点和 点固定有电荷量都为的正点电荷,在 点放一未知电荷后,恰好 点的电场强度等于正方形边长为,则( )
A. 未知电荷可能带正电
B. 未知电荷的电荷量
C. 点未放电荷时, 点的电场强度大小为
D. 未知电荷受其它两电荷的静电力的合力大小为
三、填空题:本大题共3小题,共18分。
9. 带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在绝缘细线上带正电的小球先后挂在等位置,带电体C可以在原位置上下移动,保证它与小球在同一水平直线上。
(1)当小球远离带电体C时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(2)当增大带电体C的电荷量时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(3)若让带电体C带等量负电荷,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角。
10. 高中物理的实验方法主要有等效替代法、微小量放大法、极限法、控制变量法和逐差法等。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之间的作用力使细丝扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小,这里用到的实验方法为_________。保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力F和A、C间距离r的关系,这里用到的实验方法为_______________;
根据该实验方法,接下来进行的实验操作是_______________________________________。
11. 如图所示,真空中a、b、c三个点电荷分别固定在边长为l的等边三角形的三个顶点,a、b带电量为+q,c带电量为-q,O为ab边的中点,为三角形的中心,在连接的直线上,且,则O点的场强大小为_______,方向由O指向_______(选填“”或“”);点的电势_______(选填“等于”、“大于”或“小于”)点的电势。
四、实验题:本大题共1小题,共6分。
12. 在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图中器材进行实验,正确的完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示.在实验数据处理中,某同学取A、B两点来验证,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,g取9.8 m/s2,测量结果记录在下面的表格中
项目
x1(cm)
A点速度(m/s)
x2(cm)
B点速度(m/s)
AB两点间的距离(cm)
数据
3.92
0.98
12.80
50.00
①B点速度:vB=________m/s.
②若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在打A、B两点的过程中,动能增加量为________J,重力势能减少量为________J.(上述结果均保留3位有效数字)
五、计算题:本大题共2小题,13题16分,14题20分,共36分。
13. 如图所示,以 为圆心、 为半径的圆与坐标轴的交点分别为 、 、 、 ,空间有方向与轴正方向相同的匀强电场,同时在 点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在 点,则恰好平衡,静电力常量为 ,则:
(1)匀强电场的场强大小为多少?
(2) 、 两点的实际场强大小分别为多少?
14. 如图,在电场强度为的匀强电场中有 、 、 三个点, 的长度为, 的长度为,其中 沿着电场线方向, 和电场线方向的夹角为。选取 点为电势零点,将电荷量为的正电荷从 点移动到 点,再从 点移到 点。求
(1)将电荷从 点移动到 点,静电力做了多少功
(2) 点的电势多大;
(3)若选取 点为电势零点,该电荷在 点的电势能为多少;
(4) 点的电势多大。
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2025年秋季德化二中高二第一次质量检测(物理试卷)
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1. 两个相距为的点电荷,它们之间的静电力大小为。若保持二者电荷量不变,将它们的距离变为,那么静电力大小将变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律,开始时两电荷间的静电力
若保持二者电荷量不变,将它们的距离变为,那么静电力大小将变为
故选D。
2. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以验电器的上端应带上与小球异种的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同种的电荷。
故选B。
3. 如图所示,曲线是电场中的一组电场线,、是电场中的两点,则下列说法正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将电荷从点移到点电场力做正功
D. 将电荷分别放在、两点时具有的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图看出,A处电场线比B处电场线密,则A点场强大于B点的场强,沿电场线方向电势逐渐降低,则,故AB错误;
CD.电荷从点到点的过程中,根据电场力做功
结合上述分析可知,因此电荷从点移到点电场力做负功,电势能增大,即电荷分别放在、两点时具有的电势能,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据沿电场方向电势降低可知,A点的电势低于B点的电势,根据可知,一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能大,故A错误;
B.由于C点处的电场线为曲线,所以将一个电子从C点处静止释放,它不可能会沿着电场线运动到D点处,故B错误;
C.根据电场线的疏密程度可知,B点的场强大于C点的场强,故C错误;
D.B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,由于中垂线为等势面,所以B、C两点电势相等,则将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零,故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5. 两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示,P、Q为电场中的两点。设P、Q两点的电场强度大小分别为EP、EQ。则( )
A. B. C. A带正电,B带负电 D. A、B所带电荷量相等
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由电场线的疏密程度可知
故B正确,A错误;
C.电场线由正电荷发出或无穷远处发出,终于无穷远处或负电荷,可知A带正电,B带负电,故C正确;
D.若A、B所带电荷量相等,电场线分布图像关于连线中垂线对称,故D错误。
故选BC。
6. 如图所示为某点电荷电场中的一条电场线,一个带电粒子在电场线上A点由静止释放,粒子仅在电场力作用下运动到B点,此过程粒子运动的时间为t,到达B点时的速度大小为v,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子带正电 B. 场源电荷带负电
C. 粒子运动的加速度越来越大 D. A、B间的距离可能大于
【答案】AD
【解析】
【详解】A.粒子仅在电场力作用下从A运动到B,说明电场力向右,粒子带正电,A项正确;
BC.场源电荷的电性不能确定,粒子运动的加速度大小也不能确定,B、C项错误;
D.若场源电荷带正电,粒子运动的加速度越来越小,由v-t图像面积可知,此时A、B间的距离大于,D项正确。
故选AD。
7. 高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针,避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示,在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc,bd连线为ac连线的中垂线,电场线关于直线bd对称,以下说法正确的是( )
A. a、c两点的电势相等
B. a、b、c、d四点中,b点电势最高
C. a、b、c、d四点中,b点电场强度最大
D. 同一正点电荷在b点的电势能比在a点大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.a、c两点关于bd直线对称,且到避雷针的距离相等,所以这两点的电势相等,故A正确;
B.沿着电场线电势降低,故b点电势小于d点电势,又将一正点电荷从a点移到b点,电场力做正功,电势能减小,电势降低,故b点电势小于a点电势,又根据a、c两点电势相等,b点电势最低,d点电势最高,故B错误;
C.根据电场线越密集的地方场强越大知,a、b、c、d四点中,b点电场强度最大,故C正确;
D. 因为
根据
知
即同一正点电荷在b点的电势能比在a点小,故D错误。
故选AC。
8. 如图, 、 、 、 是正方形的四个顶点, 点和 点固定有电荷量都为的正点电荷,在 点放一未知电荷后,恰好 点的电场强度等于正方形边长为,则( )
A. 未知电荷可能带正电
B. 未知电荷的电荷量
C. 点未放电荷时, 点的电场强度大小为
D. 未知电荷受其它两电荷的静电力的合力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.A点电荷在D点的场强方向沿AD方向,C点电荷在D点的场强方向沿CD方向,D点的合场强方向沿BD方向,故B点放的未知电荷在D点的场强方向沿DB方向,故B点放的未知电荷带负电,故A错误;
B.A点和C点电荷在D点的场强大小为
则合场强为
B点放的未知电荷在D点的场强大小为
解得,故B正确;
C.由B选项分析可知, 点未放电荷时, 点的电场强度大小为,故C正确;
D.未知电荷受其它两电荷的静电力的合力大小为,故D错误。
故选BC。
三、填空题:本大题共3小题,共18分。
9. 带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在绝缘细线上带正电的小球先后挂在等位置,带电体C可以在原位置上下移动,保证它与小球在同一水平直线上。
(1)当小球远离带电体C时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(2)当增大带电体C的电荷量时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(3)若让带电体C带等量负电荷,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]当小球远离带电体C时,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变小,受力分析得,小球与竖直方向的夹角小于原夹角;
(2)[2]当增大带电体C的电荷量时,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变大,受力分析得,小球与竖直方向的夹角大于原夹角;
(3)[3]若让带电体C带等量负电荷,异种电荷相互吸引,稳定后的小球靠近带电体C,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变大,与竖直方向的夹角大于原夹角。
10. 高中物理的实验方法主要有等效替代法、微小量放大法、极限法、控制变量法和逐差法等。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之间的作用力使细丝扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小,这里用到的实验方法为_________。保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力F和A、C间距离r的关系,这里用到的实验方法为_______________;
根据该实验方法,接下来进行的实验操作是_______________________________________。
【答案】 ①. 微小量放大法 ②. 控制变量法 ③. 保持A和C的距离不变,改变金属球C的带电荷量q,得到相互作用力F和电荷量q的关系
【解析】
【分析】
【详解】[1]把微弱的库仑力放大成可以看得到的扭转角度,并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系,这是微小量放大法
[2]保持电荷量不变,改变A和C的距离可得到F和r的关系,这是控制变量法;
[3]接下来控制另一个变量不变,即保持A和C的距离不变,改变金属球C的带电荷量q,可得到相互作用力F和电荷量q的关系。
11. 如图所示,真空中a、b、c三个点电荷分别固定在边长为l的等边三角形的三个顶点,a、b带电量为+q,c带电量为-q,O为ab边的中点,为三角形的中心,在连接的直线上,且,则O点的场强大小为_______,方向由O指向_______(选填“”或“”);点的电势_______(选填“等于”、“大于”或“小于”)点的电势。
【答案】 ①. ②. ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2] a、b处的点电荷在O点产生的场强大小相等,方向相反,合场强为零,所以O点的场强就等于c处的点电荷在O点产生的场强,根据点电荷的场强公式可知O点的场强大小为
方向由O点指向;
[3]因,所以a、b处的点电荷在点产生的电势与在点产生的电势相等,因更靠近c处的点电荷且c处为负电荷,所以点的电势小于点的电势。
四、实验题:本大题共1小题,共6分。
12. 在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图中器材进行实验,正确的完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示.在实验数据处理中,某同学取A、B两点来验证,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,g取9.8 m/s2,测量结果记录在下面的表格中
项目
x1(cm)
A点速度(m/s)
x2(cm)
B点速度(m/s)
AB两点间的距离(cm)
数据
3.92
0.98
12.80
50.00
①B点速度:vB=________m/s.
②若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在打A、B两点的过程中,动能增加量为________J,重力势能减少量为________J.(上述结果均保留3位有效数字)
【答案】 ①. ①3.20; ②. ②2.78; ③. 2.94;
【解析】
【详解】①B点的瞬时速度
②则A到B过程中,动能的增加量△Ek=mvB2−mvA2=×0.6×(3.202−0.982)=2.78J,
重力势能的减小量△Ep=mgh=0.6×9.8×0.5J=2.94J.
五、计算题:本大题共2小题,13题16分,14题20分,共36分。
13. 如图所示,以 为圆心、 为半径的圆与坐标轴的交点分别为 、 、 、 ,空间有方向与轴正方向相同的匀强电场,同时在 点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在 点,则恰好平衡,静电力常量为 ,则:
(1)匀强电场的场强大小为多少?
(2) 、 两点的实际场强大小分别为多少?
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
电荷量为的试探电荷放在 点,恰好平衡,则有
解得
【小问2详解】
正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外,故在a点,点电荷的场强方向沿x轴正方向,实际场强大小为
在d点,点电荷的场强方向沿y轴正方向,实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成,即
14. 如图,在电场强度为的匀强电场中有 、 、 三个点, 的长度为, 的长度为,其中 沿着电场线方向, 和电场线方向的夹角为。选取 点为电势零点,将电荷量为的正电荷从 点移动到 点,再从 点移到 点。求
(1)将电荷从 点移动到 点,静电力做了多少功
(2) 点的电势多大;
(3)若选取 点为电势零点,该电荷在 点的电势能为多少;
(4) 点的电势多大。
【答案】(1)
(2)3V (3)
(4)-3.6V
【解析】
【小问1详解】
将电荷从A点移动到B点,静电力做的功为
【小问2详解】
取 点为电势零点, 点的电势为
【小问3详解】
点的电势为
点的电势能为
【小问4详解】
由(3)可知 点的电势为-3.6V。
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