内容正文:
2025-2026学年第一学期高二物理期中检测卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 关于静电场的概念,下列说法正确的是( )
A. 电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d成反比
B. 电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同
C. 沿电场线方向,电场强度逐渐减小
D. 电场线是实际存在的曲线,用来表示电场的强弱和方向
2. 一个带电粒子在电场中仅受静电力作用,从M点运动到N点,其运动轨迹如图中虚线所示,图中实线表示电场线。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
3. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,虚线表示等势面,实线表示一带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
C. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
4. 关于静电平衡状态下的导体,下列说法错误的是( )
A. 导体内部电场强度处处为零
B. 电荷只分布在导体的外表面
C. 导体是一个等势体,表面是一个等势面
D. 导体内部有自由移动的电荷,但净电荷为零
5. 一个电子在电势差为U的电场中由静止开始加速,获得速度v。若要使电子获得的速度变为2v,则所需的电势差应为( )
A. U B. 2U C. 3U D. 4U
6. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,AB=BC,且AB与电场线方向平行。已知A点电势为4V,C点电势为10V,则B点电势为( )
A. 6V B. 7V C. 8V D. 9V
7. 一个质量为m、电荷量为+q的小球,用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中,细线与竖直方向的夹角为θ。则电场强度E的大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,平行板电容器与电源连接,两板间有一带电油滴处于静止状态。若将电容器两板缓慢错开一些,其他条件不变,则油滴将( )
A. 仍然保持静止 B. 向上加速运动 C. 向下加速运动 D. 无法判断
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 关于电势和电势能,下列说法正确的是( )
A. 电势高的地方,电荷的电势能一定大
B. 沿着电场线方向,电势逐渐降低
C. 电场力做正功,电荷的电势能减少
D. 电势是标量,但有正负之分
10. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点。据此可知( )
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电粒子在P点具有的电势能比在Q点大
C. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
11. 关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A. 避雷针是利用了尖端放电原理
B. 静电复印利用了静电吸附原理
C. 电工穿用包含金属丝的织物制成的工作服是为了更安全
D. 高压设备表面应尽量光滑是为了防止尖端放电
12. 在点电荷+Q的电场中,有A、B、C、D四个点,其中A、B、C在同一个等势面上,D点在另一个等势面上。下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电场强度相同
B. A、B、C三点的电势相同
C. 将正电荷从A点移动到D点,电场力做正功
D. 将负电荷从B点移动到C点,电场力不做功
三、实验题(本题共2小题,共15分)
13. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)实验电路如图所示,当开关S接1时,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转角度逐渐______(填“增大”或“减小”),最后指向______。
(2)充电完成后,将开关S接2,电容器放电,观察到电流表指针______(填“缓慢回到”或“迅速回到”)零刻度,且偏转方向与充电时______(填“相同”或“相反”)。
(3)通过实验可以得出:电容器具有______电荷的作用。
14. 某同学利用图示装置研究带电小球的运动轨迹:
(1)在竖直放置的平行金属板间加上电压,形成匀强电场。将一带电小球从两板正中央水平射入,观察到小球做______运动。
(2)保持入射速度不变,改变两板间电压,发现小球的侧移距离随电压的增大而______。
(3)保持电压不变,改变小球的入射速度,发现小球的侧移距离随入射速度的增大而______。
(4)该实验表明,带电粒子在电场中的运动轨迹取决于粒子的______和电场的______。
四、计算题(本题共4小题,共45分)
15. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10⁻⁵C的正电荷从A点移到B点,静电力做功0.1J。已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角。求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)若B点电势为1V,求A点电势。
16. 如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距d=2cm,板长L=10cm,电源电压U=100V。一电子以v0=2×107m/s的初速度沿两板中线水平射入。求:
(1)电子在电场中的加速度大小;
(2)电子飞出电场时,沿电场方向的偏移距离;
(3)电子飞出电场时的速度大小。(已知电子质量m=9.1×10⁻31kg,电荷量e=1.6×10⁻¹⁹C)
17. 如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一半径R=30cm的圆弧槽,圆心O处固定一电荷量的点电荷。将一质量、电荷量的带电小球从A点(与O等高)由静止释放。求:
(1)小球运动到B点(最低点)时的速度大小;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力;
(3)小球能够到达的最高点位置。(静电力常量)
18. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。如图所示,电子枪发出的电子(初速度可忽略)经电压U₁加速后,沿中心线进入偏转电场,偏转电场长度L,极板间距d,偏转电压U₂。电子最终打在荧光屏上P点。已知电子质量m,电荷量e。求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子在偏转电场中的侧移距离;
(3)若偏转电场到荧光屏的距离为D,求P点偏离中心线的距离。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年第一学期高二物理期中检测卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 关于静电场的概念,下列说法正确的是( )
A. 电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d成反比
B. 电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同
C. 沿电场线方向,电场强度逐渐减小
D. 电场线是实际存在的曲线,用来表示电场的强弱和方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.公式仅适用于匀强电场,且电场强度是电场的固有属性,由场源电荷分布决定,与电势差、两点间沿电场方向的距离均无关,故A错误;
B.电场强度的方向规定为:电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反,故B正确;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,电场强度的大小由电场线的疏密决定,例如匀强电场中沿电场线方向电场强度保持不变,故C错误;
D.电场线是为了形象描述电场的强弱和方向人为假想的曲线,实际并不存在,故D错误。
故选B。
2. 一个带电粒子在电场中仅受静电力作用,从M点运动到N点,其运动轨迹如图中虚线所示,图中实线表示电场线。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
【答案】AB
【解析】
【详解】A.粒子所受电场力方向与电场线的切线共线,且指向轨迹的凹侧,由此可判断粒子必定带正电,故A正确;
B.电场线的疏密表示电场强度大小,N点电场线比M点更密集,说明
根据
可知,粒子在M点的加速度小于N点的加速度,故B正确;
C.粒子从M点运动到N点,电场力方向与速度方向夹角小于,电场力做正功,粒子动能增大,因此粒子在M点速度小于N点速度,故C错误;
D.粒子从M点运动到N点,电场力做正功,电势能减小,因此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D错误。
故选AB。
3. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,虚线表示等势面,实线表示一带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
C. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知带电粒子的运动轨迹向外弯曲,可知带电粒子受到的电场力表现为引力,带电粒子与点电荷带异种电荷,可知粒子带正电,故A错误;
B.由点电荷周围的电场特点可知,距离点电荷越近,则电场线越密集,电场强度越大,则由图可知,N点的电场强度大于M点的电场强度,故由F=qE=ma可知,粒子在N点的加速度大于在M点的加速度,故B错误;
C.因为沿着电场的方向电势逐渐降低,则距离负的点电荷越近电势越低,则N点的电势低于M点的电势,又因为带正电的粒子在电势更高的地方电势能更大,则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确;
D.对于该粒子,因为只有电场力做功,所以电势能与动能互相转化,电势能和动能的总和不变,结合前面分析可知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,由此可知,粒子在M点的动能小于在N点的动能,故D错误;
故选C。
4. 关于静电平衡状态下的导体,下列说法错误的是( )
A. 导体内部电场强度处处为零
B. 电荷只分布在导体的外表面
C. 导体是一个等势体,表面是一个等势面
D. 导体内部有自由移动的电荷,但净电荷为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.静电平衡时,外电场与导体感应电荷产生的附加电场在导体内部矢量叠加,合电场强度处处为零,故A正确;
B.处于静电平衡状态下的导体,电荷只能分布在外表面,其内部没有净电荷,故B正确。
C.静电平衡状态下,导体内部场强处处为零,任意两点间电势差为零,整个导体是等势体,其表面为等势面,故C正确。
D.导体内部含有大量可以自由移动的电荷,但处于静电平衡状态的导体自身可以带电,其净电荷不一定为零。因此“但净电荷为零”这一论述是错误的,故D错误。
本题选错误的,故选D。
5. 一个电子在电势差为U的电场中由静止开始加速,获得速度v。若要使电子获得的速度变为2v,则所需的电势差应为( )
A. U B. 2U C. 3U D. 4U
【答案】D
【解析】
【详解】电子由静止开始加速,初动能为0,电场力做功等于电子动能的增量。
当电势差为时,有
当电子速度变为时,设所需电势差为,同理得
得
故选D。
6. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,AB=BC,且AB与电场线方向平行。已知A点电势为4V,C点电势为10V,则B点电势为( )
A. 6V B. 7V C. 8V D. 9V
【答案】B
【解析】
【详解】在匀强电场中,电势差与沿电场线方向的距离关系为,其中为电场强度大小,为沿电场线方向的距离。设电场强度方向水平向右,由于AB与电场线方向平行,设,则BC在电场方向上的投影长度为。
根据电势差公式,对于点和点,有
对于点和点,有
已知,,,由上述两式可得
,
联立解得
代入数据得
解得
故选B。
7. 一个质量为m、电荷量为+q的小球,用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中,细线与竖直方向的夹角为θ。则电场强度E的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对平衡状态的小球受力分析:小球受竖直向下的重力、水平方向的电场力、沿细线向上的拉力,三力合力为0。将拉力正交分解:竖直方向受力平衡
水平方向受力平衡
整理得
故选A。
8. 如图所示,平行板电容器与电源连接,两板间有一带电油滴处于静止状态。若将电容器两板缓慢错开一些,其他条件不变,则油滴将( )
A. 仍然保持静止 B. 向上加速运动 C. 向下加速运动 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】平行板电容器保持与电源连接,电容器两极板间电势差不变,根据,若将电容器两板缓慢错开一些,两极板间距不变,则场强不变。根据,则油滴仍处于平衡状态,即仍然保持静止。
故选A。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 关于电势和电势能,下列说法正确的是( )
A. 电势高的地方,电荷的电势能一定大
B. 沿着电场线方向,电势逐渐降低
C. 电场力做正功,电荷的电势能减少
D. 电势是标量,但有正负之分
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.电势高的地方,正电荷的电势能大,负电荷的电势能小,A错误;
B.沿着电场线方向,电势逐渐降低,B正确;
C.电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加,C正确;
D.电势是标量,但有正负之分,高于零电势点的电势为正,低于零电势点的电势为负,D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点。据此可知( )
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电粒子在P点具有的电势能比在Q点大
C. 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据轨迹弯曲规律,电场力方向垂直等势面指向轨迹的凹侧。由于不知道带电粒子的电性,无法确定电场方向,因此不能判断哪个等势面电势最高,故A错误;
B.带电粒子带正电或带负电,所受电场力均指向P点运动轨迹的凹侧,若粒子从P点运动到Q点,电场力做负功,电势能增加;若粒子从Q点运动到P点,电场力做正功,电势能减小,所以P点电势能一定小于Q点,故B错误;
C.粒子仅受电场力,动能和电势能之和守恒。因为带电粒子在P点电势能小于Q点,因此带电粒子在P点动能一定大于Q点,故C正确;
D.等差等势面越密,场强越大,P点等势面比Q点更稀疏,因此Q点场强更大,由可知,Q点加速度更大,故D错误。
故选C。
11. 关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A. 避雷针是利用了尖端放电原理
B. 静电复印利用了静电吸附原理
C. 电工穿用包含金属丝的织物制成的工作服是为了更安全
D. 高压设备表面应尽量光滑是为了防止尖端放电
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A.避雷针的工作原理就是尖端放电,导体尖端电荷密度大、电场强度大,易电离空气放电,可将云层电荷逐步导入大地,避免建筑物遭雷击,故A正确;
B.静电复印中,带电的硒鼓会吸附带异号电荷的碳粉,利用了静电吸附原理,故B正确;
C.含金属丝的工作服可形成静电屏蔽,使高压电场中的人体不受外电场影响,保障电工安全,故C正确;
D.导体尖端易发生尖端放电,引发漏电危险,因此高压设备表面做光滑就是为了避免尖端凸起,防止尖端放电,故D正确。
故选ABCD。
12. 在点电荷+Q的电场中,有A、B、C、D四个点,其中A、B、C在同一个等势面上,D点在另一个等势面上。下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电场强度相同
B. A、B、C三点的电势相同
C. 将正电荷从A点移动到D点,电场力做正功
D. 将负电荷从B点移动到C点,电场力不做功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.点、点、点在同一个等势面上,它们距离点电荷的距离相等,根据点电荷的电场强度公式有
可知点、点、点的电场强度大小相等,但由于正点电荷的电场线呈放射状,这三点的电场强度方向各不相同,电场强度是矢量,所以这三点的电场强度不同,故A错误;
B.点、点、点位于点电荷产生的同一个等势面上,根据等势面的定义与性质可知,这三点的电势相同,故B正确;
C.点在另一个等势面上,由于题目未给出点所在等势面与点所在等势面的相对距离关系,无法判断这两点电势的高低,将正电荷从点移动到点,电势能可能减小也可能增大,则电场力可能做正功也可能做负功,故C错误;
D.点与点在同一个等势面上,两点间的电势差为零,根据电场力做功与电势差的关系式有
可知由于电势差为零,将负电荷从点移动到点的过程中,电场力不做功,故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,共15分)
13. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)实验电路如图所示,当开关S接1时,电源给电容器充电,观察到电流表指针偏转角度逐渐______(填“增大”或“减小”),最后指向______。
(2)充电完成后,将开关S接2,电容器放电,观察到电流表指针______(填“缓慢回到”或“迅速回到”)零刻度,且偏转方向与充电时______(填“相同”或“相反”)。
(3)通过实验可以得出:电容器具有______电荷的作用。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 零
(2) ①. 缓慢回到 ②. 相反
(3)储存
【解析】
【小问1详解】
[1]电源给电容器充电时,随着电容器极板上电荷量逐渐增加,电容器两端电压逐渐接近电源电动势,电路中充电电流逐渐减小,因此电流表指针偏转角度逐渐减小;
[2]充电完成后,电路中电流为零,指针最终指向零刻度。
【小问2详解】
[1][2]充电完成后接2放电,电容器极板电荷逐渐减少,回路电流从最大值逐渐减小到0,因此电流表指针缓慢回到零刻度;充电和放电过程的回路电流方向相反,因此指针偏转方向与充电时相反。
【小问3详解】
该实验验证了电容器的基本性质:电容器可以储存电荷。
14. 某同学利用图示装置研究带电小球的运动轨迹:
(1)在竖直放置的平行金属板间加上电压,形成匀强电场。将一带电小球从两板正中央水平射入,观察到小球做______运动。
(2)保持入射速度不变,改变两板间电压,发现小球的侧移距离随电压的增大而______。
(3)保持电压不变,改变小球的入射速度,发现小球的侧移距离随入射速度的增大而______。
(4)该实验表明,带电粒子在电场中的运动轨迹取决于粒子的______和电场的______。
【答案】(1)类平抛 (2)增大
(3)减小 (4) ①. 初速度 ②. 性质(或“强度”)
【解析】
【小问1详解】
带电小球水平射入匀强电场后,受重力和电场力作用,两个力都是恒力,因此合力、加速度都恒定,且初速度方向与合力方向不共线,符合类平抛运动的特征
【小问2详解】
设平行板沿初速度方向的长度为L,侧移方向加速度为
小球在板间运动时间
侧移距离为
入射速度不变时,由侧移公式可知,侧移距离与板间电压成正比,因此电压增大,侧移距离增大
【小问3详解】
板间电压U不变时,侧移距离与入射速度的平方成反比,因此入射速度增大,侧移距离减小
【小问4详解】
实验中改变入射速度、改变电场强度都会改变运动轨迹,因此带电粒子在电场中的运动轨迹取决于粒子的初速度和电场的强度。
四、计算题(本题共4小题,共45分)
15. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10⁻⁵C的正电荷从A点移到B点,静电力做功0.1J。已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角。求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)若B点电势为1V,求A点电势。
【答案】(1)5×10³ V
(2)5×10⁵ N/C
(3)5001V
【解析】
【小问1详解】
A、B两点间的电势差
【小问2详解】
由UAB = Edcosθ得
【小问3详解】
由UAB = φA - φB得
φA=UAB+φB=5×103V+1V =5001V
16. 如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距d=2cm,板长L=10cm,电源电压U=100V。一电子以v0=2×107m/s的初速度沿两板中线水平射入。求:
(1)电子在电场中的加速度大小;
(2)电子飞出电场时,沿电场方向的偏移距离;
(3)电子飞出电场时的速度大小。(已知电子质量m=9.1×10⁻31kg,电荷量e=1.6×10⁻¹⁹C)
【答案】(1)
(2)1.1cm (3)
【解析】
【小问1详解】
极板间电场强度:
电子受到的电场力:
根据牛顿第二定律,加速度:
代入数据:
【小问2详解】
电子在水平方向做匀速直线运动,运动时间
竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,偏移距离:
代入数据:
【小问3详解】
电子飞出电场时竖直方向的分速度:
合速度大小:
代入数据:
17. 如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一半径R=30cm的圆弧槽,圆心O处固定一电荷量的点电荷。将一质量、电荷量的带电小球从A点(与O等高)由静止释放。求:
(1)小球运动到B点(最低点)时的速度大小;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力;
(3)小球能够到达的最高点位置。(静电力常量)
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)最高点与A点关于O点对称。
【解析】
【小问1详解】
从A点到B点,电场力不做功,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
在B点时,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可得小球运动到B点时对轨道的压力为,方向竖直向下。
【小问3详解】
小球在圆弧槽上运动时,库仑力不做功,机械能守恒。设最高点为,根据
可得
可得最高点与A点关于O点对称。
18. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。如图所示,电子枪发出的电子(初速度可忽略)经电压U₁加速后,沿中心线进入偏转电场,偏转电场长度L,极板间距d,偏转电压U₂。电子最终打在荧光屏上P点。已知电子质量m,电荷量e。求:
(1)电子进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子在偏转电场中的侧移距离;
(3)若偏转电场到荧光屏的距离为D,求P点偏离中心线的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中,根据动能定理有
解得电子进入偏转电场时的速度大小为
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动,沿初速度方向做匀速直线运动,垂直于初速度方向做初速度为零的匀加速直线运动。在沿板长方向上有
在垂直于板长方向,根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
电子在偏转电场中的侧移距离为
联立解得
【小问3详解】
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,由几何关系可知,电子离开电场时的速度反向延长线必通过偏转电场中心,即侧移中心位于电场区域的中心位置。设电子射出偏转电场时速度偏转角为,则
其中
所以
点偏离中心线的距离为
代入数据得
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$