内容正文:
2025-2026学年度高中物理10月阶段性测试
考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 如图所示,梳过头发的梳子,常能吸引轻小物体,这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B. 头发和梳子互相摩擦后,带上了等量异种电荷
C. 如果梳子带正电,可能是因为摩擦导致头发的质子转移到梳子上而形成的
D. 头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.摩擦起电现象的本质是使一个物体 上的自由电子转移到另一个物体上,从而使两物体分别带上等量的异种电荷。故AC错误,B正确;
D.头发和梳子互相摩擦后带的电量只能是元电荷的整数倍,故D错误。
故选B。
2. 金属球壳在某匀强电场中达到静电平衡状态后,周围的电场分布如图所示,其中a、d两点关于球心o对称,则( )
A. o点电场强度不为0
B. a点电势等于d点电势
C. a点电场强度小于d点电场强度
D. a、o间电势差等于o、d间电势差
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属球壳在匀强电场中达到静电平衡后内部场强处处为零,则o点电场强度为0,故A错误;
B.沿着电场线电势逐渐降低,且球壳静电平衡后是等势体,表面为等势面,故有,故B错误;
C.a、d两点关于球心o对称,电场线的分布对称,而电场线的密度反映场强,则a点电场强度等于d点电场强度,故C错误;
D. 因a、d两点周围的电场线分布关于球心o对称,则这两点周围的平均场强大小相等,由可知a、o间电势差等于o、d间电势差,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,半径均为r的两个金属球,其球心相距为3r,现使两球带上等量的同种电荷,电荷量都为q,设静电力常量为k。则对两球间的静电力F的判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】带同种电荷的两金属球,由于同种电荷相互排斥,所带电量集中在两球的外侧,两带电金属球等效的点电荷间距离大于3r,故由库仑定律可知,库仑力一定小于距离是3r时的库仑力,即
故选D。
4. 光滑绝缘斜面体ACD固定在水平面上,已知长度为,斜面倾角,B点为的中点,平行于平面内有一匀强电场,已知,,。现有一质量,所带电荷量的滑块(可视为质点),从斜面顶端由静止释放。取,,。则在滑块运动过程中以下说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向竖直向上
B. 匀强电场电场强度的大小
C. 滑块滑到斜面底端时的动能大小为
D. 滑块从A点滑到斜面底端的过程中,其机械能变化量为0.06J
【答案】C
【解析】
【详解】A.匀强电场中,平行等间距的两条线段,沿相同方向,两端的电势差相等,根据题意有
,,
可知,AD中点F的电势等于9V,则BF为一条等势线,由于电场线垂直于等势线且由高电势点指向低电势点,可知,匀强电场的方向竖直向下,故A错误;
B.结合上述可知,匀强电场电场强度的大小
故B错误;
C.结合上述可知,CD连线为一条等势线,则C点电势为6V,滑块滑到斜面底端过程,根据动能定理有
解得
故C正确;
D.结合上述可知,滑块从A点滑到斜面底端的过程中,动能增加0.06J,重力势能减小0.03J,则机械能增加0.03J,即机械能变化量为0.03J,故D错误。
故选C。
二、多选题
5. 下列说法中正确的是
A. 电荷在电势较低处的电势能也较小;
B. 电荷在电势为零处的电势能也为零;
C. 在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;
D. 电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据电势能的公式Ep=qφ可知,电荷在电势较低处的电势能可能较大,也可能较小.故A不符合题意.
B.根据电势能的公式Ep=qφ,在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零.故B符合题意.
C.在场强相等的各点,电荷的电势不一定相等,那么电势能也不一定相等,比如匀强电场.故C不符合题意.
D.当电场力对电荷做正功,则电荷的电势能减小.故D符合题意.
6. 如图所示,匀强电场中a、b、c、d为矩形的四个顶点,e、f分别为边ab和cd的中点,ab=2ad=m。已知电场线平行于矩形所在平面,a、b、c电势分别为4V、8V、6V,则( )
A. d点的电势为0V
B. 匀强电场强度E=2V/m
C. 电场线方向垂直于ec向下
D. 一个电子从a点运动到c点,电势能增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.匀强电场的等势线是等间距的平行直线,根据几何关系,知ab的电势差等于dc的电势差,即
φa-φb=φd-φc
解得
φd=2V
故A错误;
BC.a、b两点的电势分别为4V、8V,e为ab的中点,则e点的电势为6V,所以ec为等势线,根据电场线与等势线垂直,由高电势指向低电势,知电场线垂直于ec向下,场强大小为
故BC正确;
D.因为a点的电势小于c点的电势,根据电势能Ep=qφ,知电子在a点的电势能大于c点的电势能,故D错误。
所以BC正确,AD错误;
故选BC。
7. 如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个质子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知。该质子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. A点电势低于B点电势
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. A、B两点电势差等于B、C两点电势差
D. 质子经过A点的速率小于经过B点的速率
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 设质子在A、B两点的电势能分别为和,由题图乙可知,而质子的电荷量q>0,根据
可知,故A错误;
B.根据功能关系可知,电场力F对质子做的功等于质子电势能变化量的负值,即
所以Ep-x图像斜率的绝对值表示电场力的大小,则由题图乙可知质子在A点所受的电场力大于在B点所受的电场力,即A点的电场强度大于B点的电场强度,故B正确;
C.A、B两点电势差为
B、C两点电势差为
由题图乙可知>,故C错误;
D.由题图乙可知,质子由A运动到B的过程电势能减小,电场力对其做正功,所以质子经过A点的速率小于经过B点的速率,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,与一恒定电压连接的平行金属板A、水平放置,两个质量相等的带电粒子、分别从极板A的右侧边缘和两极板的左侧正中间沿水平方向同时进入板间电场。两粒子在板间某点相遇时,运动的水平距离小于运动的水平距离。粒子的重力和它们之间的相互作用及边缘效应忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 所带的电荷量大于所带的电荷量
B. 进入电场时的速度大小小于的速度大小
C. 从进入电场到相遇,两粒子的动能增加量相等
D. 两粒子相遇时,的速度大小大于的速度大小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.沿电场方向的位移大于的,则由
可知所带的电荷量大于所带的电荷量,故A正确;
B.M垂直电场方向的位移小于N的,由
可知进入电场时的速度大小小于的速度大小,故B正确;
C.根据动能定理
可得
动能增加量大于的,故C错误。
D.两粒子相遇时的速度为
M的水平位移小,电荷量大,故无法确定速度大小,故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
9. 如图,AB为一对等量同种电荷连线上的两点(其中B为中点),C为连线的中垂线上一点。将一个负点电荷从A沿直线移到B,该电荷的电势能______;再将其从B沿直线移到C,该电荷的电势能______。(均选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]等量同种正点电荷的电场分布如图所示
将一个负点电荷从A沿直线移到B,可知电场力做负功,该电荷的电势能增大;再将其从B沿直线移到C,电场力做负功,该电荷的电势能增大。
10. 如图,过点电荷Q的直线上有A、B、C三点,,则A、B两点电势差的绝对值与B、C两点电势差的绝对值的大小关系为_____________(选填“>”“=”或“<”);将一个电子从A点移到C点,其电势能减少5eV,若取C点的电势为0,则A点的电势为_____________V。
【答案】 ①. > ②. -5
【解析】
【详解】[1][2]因为AB离点电荷更近,则平均场强更大,根据 可知,>。将一个电子从A点移到C点,其电势能减少5eV
解得
所以
11. 如图所示的匀强电场中,一带电粒子仅受电场力,自A点由静止开始沿直线运动并经过B点。由此可判断,该粒子带______电(选填“正”或“负”),粒子受到的电场力方向与电场方向______(选填“相同”或“相反”);从A到B的运动过程中,带电粒子的电势能______(选填“增加”或“减少”)。
【答案】 ①. 正 ②. 相同 ③. 减少
【解析】
【详解】[1]粒子自A点由静止开始沿直线运动并经过B点,表明电场力方向向右,电场力与电场方向相同,可知,该粒子带正电;
[2]结合上述可知,粒子受到的电场力方向与电场方向相同;
[3]结合上述可知,电场力做正功,电势能减少。
四、实验题
12. 某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,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:把系在丝线上的同一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)图甲中实验采用的方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而___________,随着距离的减小而___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)B (2) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
此实验中步骤一先比较小球在不同位置所受静电力的大小,在步骤二中再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,所以该实验采用的方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]本实验中,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小,由图可知,电荷量越大,距离越小,细线偏离竖直方向的角度越大,电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而增大。
13. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电,落入两块相互平行的极板MN之间(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带_______电荷。(选填“正”或“负”)
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,则两板之间的电场强度E的大小为_______。
(3)油滴P可视为球体,并测得其半径为R,已知油的密度为ρ,重力加速度为g,极板M、N之间的距离为d,电压为U,则该油滴的电荷量_________。(提示:球的体积公式)
(4)若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功
C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量
【答案】 ①. 负 ②. ③. ④. ABC
【解析】
【详解】(1)[1]根据平衡条件可知,油滴受到向上的电场力,所以油滴带负电。
(2)[2]根据匀强电场公式可知
(3)[3]因为油滴P悬浮,所以油滴P受到的重力和电场力平衡,即
mg=qE
联立以上各式,可得
(4)[4]带负电的油滴向下加速运动,受电场力向上,重力向下,合力向下,则
AC.电场力做负功,电势能逐渐增大,选项AC正确;
B.油滴向下加速运动,动能增加,则重力和电场力的合力做正功,选项B正确;
D.根据动能定理
可知重力势能的减少量大于动能的增加量,选项D错误。
故选ABC。
五、解答题
14. 一条绝缘细线上端固定在O点,下端系一个质量为m,带电量为q的小球A,将它置于水平向左的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向夹角成为θ。已知重力加速度为g。
(1)判断小球电性并简要说明理由;
(2)求出匀强电场强度大小。
【答案】(1)正电,小球所受电场力方向与电场线方向一致
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球处于静止状态,则小球受竖直向下的重力,水平向左的电场力和沿绳向上的拉力,由于电场力的方向与电场方向相同,所以小球应带正电;
【小问2详解】
根据平衡条件可知
所以
15. 如图所示,A、B和C、D为两平行金属极板,A、B两极板间电势差为U,C、D始终和一直流稳定电源相接,测得其间的场强为E,B极板中心有一小孔F。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,从A极板上经A、B加速后穿过F经C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,轨迹如图所示。已知C、D极板长均为x,A和B、C和D均对齐,FO与C、D极板平行且到两极板距离相等,荧光屏距C、D右端的距离为L,求:
(1)粒子出加速电场F点时的速度大小;
(2)粒子离开偏转电场时的竖直偏移量y;
(3)粒子打在荧光屏上时的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从A、B间射出时的速度为v,则有
解得
【小问2详解】
设粒子离开偏转电场时偏转距离为y,,
在竖直方向有,
粒子加速度
解得
【小问3详解】
由上述关系式得
此时速度为
所以粒子打在荧光屏上时的动能为
16. 如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径,电场强度的大小为。一带电荷量的小滑块质量为,与水平轨道间的动摩擦因数,滑块从水平轨道上某处由静止释放,小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取,求:
(1)滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离
(2)滑块通过半圆形轨道中点P点时对轨道压力大小
(3)小滑块经过C点后的落地点离N点的距离。
【答案】(1)
(2),方向水平向左
(3)
【解析】
【小问1详解】
小滑块在C点时,重力提供向心力,有
代入题中数据,解得
整个过程,由动能定理得
解得
【小问2详解】
滑块从初位置到达P点,由动能定理得
滑块到达P点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力,有
联立解得
由牛顿第三定律,P点时滑块对轨道压力大小为
方向水平向左。
【小问3详解】
滑块经C点后,竖直方向做自由落体运动
滑块水平方向做匀减速运动,则有,
联立解得
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2025-2026学年度高中物理10月阶段性测试
考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 如图所示,梳过头发的梳子,常能吸引轻小物体,这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B. 头发和梳子互相摩擦后,带上了等量异种电荷
C. 如果梳子带正电,可能是因为摩擦导致头发的质子转移到梳子上而形成的
D. 头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数
2. 金属球壳在某匀强电场中达到静电平衡状态后,周围的电场分布如图所示,其中a、d两点关于球心o对称,则( )
A. o点电场强度不为0
B. a点电势等于d点电势
C. a点电场强度小于d点电场强度
D. a、o间电势差等于o、d间电势差
3. 如图所示,半径均为r的两个金属球,其球心相距为3r,现使两球带上等量的同种电荷,电荷量都为q,设静电力常量为k。则对两球间的静电力F的判断正确的是( )
A. B. C. D.
4. 光滑绝缘斜面体ACD固定在水平面上,已知长度为,斜面倾角,B点为的中点,平行于平面内有一匀强电场,已知,,。现有一质量,所带电荷量的滑块(可视为质点),从斜面顶端由静止释放。取,,。则在滑块运动过程中以下说法正确的是( )
A. 匀强电场的方向竖直向上
B. 匀强电场电场强度的大小
C. 滑块滑到斜面底端时的动能大小为
D. 滑块从A点滑到斜面底端的过程中,其机械能变化量为0.06J
二、多选题
5. 下列说法中正确的是
A. 电荷在电势较低处的电势能也较小;
B. 电荷在电势为零处的电势能也为零;
C. 在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;
D. 电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小
6. 如图所示,匀强电场中a、b、c、d为矩形的四个顶点,e、f分别为边ab和cd的中点,ab=2ad=m。已知电场线平行于矩形所在平面,a、b、c电势分别为4V、8V、6V,则( )
A. d点的电势为0V
B. 匀强电场强度E=2V/m
C. 电场线方向垂直于ec向下
D. 一个电子从a点运动到c点,电势能增大
7. 如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个质子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知。该质子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. A点电势低于B点电势
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. A、B两点电势差等于B、C两点电势差
D. 质子经过A点的速率小于经过B点的速率
8. 如图所示,与一恒定电压连接的平行金属板A、水平放置,两个质量相等的带电粒子、分别从极板A的右侧边缘和两极板的左侧正中间沿水平方向同时进入板间电场。两粒子在板间某点相遇时,运动的水平距离小于运动的水平距离。粒子的重力和它们之间的相互作用及边缘效应忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 所带的电荷量大于所带的电荷量
B. 进入电场时的速度大小小于的速度大小
C. 从进入电场到相遇,两粒子的动能增加量相等
D. 两粒子相遇时,的速度大小大于的速度大小
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
9. 如图,AB为一对等量同种电荷连线上的两点(其中B为中点),C为连线的中垂线上一点。将一个负点电荷从A沿直线移到B,该电荷的电势能______;再将其从B沿直线移到C,该电荷的电势能______。(均选填“增大”或“减小”)
10. 如图,过点电荷Q的直线上有A、B、C三点,,则A、B两点电势差的绝对值与B、C两点电势差的绝对值的大小关系为_____________(选填“>”“=”或“<”);将一个电子从A点移到C点,其电势能减少5eV,若取C点的电势为0,则A点的电势为_____________V。
11. 如图所示的匀强电场中,一带电粒子仅受电场力,自A点由静止开始沿直线运动并经过B点。由此可判断,该粒子带______电(选填“正”或“负”),粒子受到的电场力方向与电场方向______(选填“相同”或“相反”);从A到B的运动过程中,带电粒子的电势能______(选填“增加”或“减少”)。
四、实验题
12. 某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,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:把系在丝线上的同一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)图甲中实验采用的方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而___________,随着距离的减小而___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
13. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电,落入两块相互平行的极板MN之间(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带_______电荷。(选填“正”或“负”)
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,则两板之间的电场强度E的大小为_______。
(3)油滴P可视为球体,并测得其半径为R,已知油的密度为ρ,重力加速度为g,极板M、N之间的距离为d,电压为U,则该油滴的电荷量_________。(提示:球的体积公式)
(4)若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功
C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量
五、解答题
14. 一条绝缘细线上端固定在O点,下端系一个质量为m,带电量为q的小球A,将它置于水平向左的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向夹角成为θ。已知重力加速度为g。
(1)判断小球电性并简要说明理由;
(2)求出匀强电场强度大小。
15. 如图所示,A、B和C、D为两平行金属极板,A、B两极板间电势差为U,C、D始终和一直流稳定电源相接,测得其间的场强为E,B极板中心有一小孔F。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,从A极板上经A、B加速后穿过F经C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,轨迹如图所示。已知C、D极板长均为x,A和B、C和D均对齐,FO与C、D极板平行且到两极板距离相等,荧光屏距C、D右端的距离为L,求:
(1)粒子出加速电场F点时的速度大小;
(2)粒子离开偏转电场时的竖直偏移量y;
(3)粒子打在荧光屏上时的动能。
16. 如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径,电场强度的大小为。一带电荷量的小滑块质量为,与水平轨道间的动摩擦因数,滑块从水平轨道上某处由静止释放,小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取,求:
(1)滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离
(2)滑块通过半圆形轨道中点P点时对轨道压力大小
(3)小滑块经过C点后的落地点离N点的距离。
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