学易金卷:高二物理上学期第一次月考(新高考通用02·必修第三册第9~11章)
2026-09-14
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6份
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33页
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摘要:
**基本信息**
立足静电场核心内容,通过燃气灶点火、高压作业屏蔽服等生活科技情境,结合分层问题设计,考查物理观念与科学思维,适配高二上学期月考检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12/48|静电利用、库仑定律、电场强度与电势、电容器动态分析|第1题以尖端放电解释燃气灶点火原理,体现科学态度与责任|
|实验题|2/15|电容器充放电、库仑力影响因素|第13题用DIS系统分析电流图像,培养科学探究能力|
|计算题|3/37|库仑力平衡、带电粒子在电场中的运动|第17题综合电场与圆周运动,考查科学推理与模型建构|
内容正文:
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
C
D
A
A
D
D
A
AD
AD
AC
BD
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(1) (2)C (3)变大
14.(1)BC (2)增大 (3)
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(1)小球B受力如图:
由题目所给条件知三个力互成,由平衡条件可得
(2)由平衡条件及库仑定律得
解得
(3)B球与A球接触一下再分开后,两球带电量均为,放回原处后由库仑定律得此时库仑力为
16.(1)由图知,极板间的电场强度方向竖直向上,带电粒子受到向下的电场力,可判断粒子带负电。
(2)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律
解得
粒子在极板间运动的时间为,沿着极板的方向
垂直于极板方向,速度
解得
(3)带电粒子在电场中运动时,竖直方向做匀加速直线运动,偏移的距离
解得
17.(1)小球从A点到B点由动能定理可得
解得
(2)小球在两板间做类平抛运动,则有,
其中
解得
(3)小球在圆弧轨道上运动时,在等效平衡位置时速度最大,等效平衡位置如图所示,由图可知
解得
小球在B点时,设与的夹角为α,可知
解得
小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得
解得
1 / 2
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2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13. (6分)
(1)______________(2分)
(2)_______________(2分)(3)_______________(2分)
14.(9分)
(1)______________(3分)(2)_______________(3分)
(3)______________(3分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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17.(14分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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非
答
题
区
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A]B][C][D]
6[A][B][C][D]
11[AJ[B][C】[D]
2[A][B][C]D]
7[A][B][C][D]
12[AN[B][C[D]
3[AJ[B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9A][B][C]D]
5[AJ[B][C][D]
10 [A][B][c][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13.
(6分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)(3)
(2分)
14.(9分)
(1)
(3分)(2)
(3分)
(3)
(3分)
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15.(10分)
0
R
B
A
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物理第2页(共6页)
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16.(13分)
Vo
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物理第3页(共6页)
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17.(14分)
M
E
0
B
R
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物理第4页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答题
区
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物理第5页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
答题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第6页(共6页)………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第9~11章,人教版必修第三册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下列有关静电的防止与利用说法正确的是( )
A.图甲所示静电场的电场线分布图可能正确
B.乙图中,女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电
D.丁图中,电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,途中经过A、B两点时的动能关系为EkA<EkB,下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.A、B两点电场强度大小关系为EA<EB
C.A、B两点电势的关系为φA>φB
D.电子在A、B两点的电势能大小关系为EPA>EPB
4.如图甲所示,a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子运动的v-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.a点场强比b点场强大
B.a点电势比b点电势高
C.带电粒子与场源电荷带异种电荷
D.带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
5.如图所示,充电后的平行板电容器与静电计连接,静电计指针张角为。现将A板向上平移一小段距离,则( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.先减小后增大
6.如图所示,带电量分别为、的点电荷固定在间距为的竖直线上,为两点电荷连线中点,一粗细均匀的光滑绝缘细杆经过点倾斜固定且与两点电荷在同一竖直面内,杆上两点关于点对称,质量为的带电圆环套在杆上点由静止释放,圆环到达点时加速度为0,速度为,重力加速度为,静电力常量为,则圆环从点运动到点的过程中,下列判断正确的是( )
A.圆环一定带正电
B.圆环的速度先增大后减小
C.圆环的电荷量为
D.圆环运动到点时的速度大小为
7.如图所示,平面上相距l的AB两点固定两个带电荷量都为Q的正点电荷,同平面上的C点、D点分别与A、B都构成等边三角形。在C点放置另一点电荷,恰好使D点电场强度为零。下列说法正确的是( )
A.在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷
B.C点未放置电荷前,O点的电场强度不为0
C.C点未放置电荷前,A、B两点处的电荷在D点产生的场强为
D.C点放置电荷后,AB中点O的场强大小为
8.相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,为中点。、为连线上关于对称的两点,为连线中垂线上的一点。静电力常量为,无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A.处的电场强度大小为
B.、、三点处的电场强度大小
C.若两电荷均带正电,、、三点处的电场强度大小
D.若在点由静止释放一个负电粒子,该粒子能在间做往复运动
9.如图所示,水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷,不带电的小球a,带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止,已知。在b球所带的电荷量缓慢减小为零之前,下列说法正确的是( )
A.a球的质量小于b球的质量
B.a球的质量大于b球的质量
C.此过程中点电荷对b球的库仑力增大
D.此过程中点电荷对b球的库仑力减小
10.某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A.某负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力
B.由可知,放在a点的试探电荷的电荷量q越大,a点的场强越小
C.点电荷在a点受到的静电力方向一定与a点的场强方向相同
D.若某正点电荷仅受电场力作用,则它在a点的加速度大于它在b点的加速度
11.如图所示,空间存在一个与水平方向夹角为θ且指向右上方的匀强电场,电场强度为E,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板上,两细绳均处于竖直状态,则下列说法正确的是( )
A.P带负电荷,Q带正电荷
B.P带正电荷,Q带负电荷
C.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和保持不变
D.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和将减小
12.如图所示,空间存在与平面平行的匀强电场,电场强度大小为。一个质量为、电荷量为的带正电的小球从轴上的点以某一初速度出发,小球运动中经过轴上的点和轴上的点。已知点为轴上一点,直线为小球运动轨迹的对称轴,,,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.点的电势可能低于点的电势
B.小球的加速度大小为
C.小球经过点时的速度大小为
D.带电小球在点的动能为
二、实验题(15分)
13.家用智能门锁的应急供电模块中,微型平行板电容器是核心储能元件。某小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电、放电过程,实验电路原理图如图甲所示,电源为直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)该同学先将单刀双掷开关S与1相接,给电容器进行充分的充电,稳定后再与2相接,则开关S与2相接后,通过电阻的电流方向为________(填“”或“”)。
(2)将单刀双掷开关S与2相接时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像,图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的________(填标号)。
A.电容 B.电压 C.电荷量
(3)实验时如果不改变电路其他器材,只将电容器换成另一个电容更大的电容器进行实验,则得到的图线与坐标轴围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
14.某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中,设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B,且小球A的电荷量大于小球B的电荷量,小球A固定在可移动的绝缘座上,小球B用绝缘丝线悬挂于C点。
(1)在实验中发现小球B悬线的偏角减小,可能进行的实验操作是______。
A.小球A的电荷量增大
B.小球A的电荷量减小
C.小球A与小球B的距离增大
D.小球A与小球B的距离减小
(2)如果将小球A与小球B接触后放回原处,则小球B悬线的偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。
(3)如果A、B两小球的球心在同一水平线上,小球A、B的质量分别为和,小球B静止时悬线的偏角为,当地重力加速度大小为g,则两小球之间的静电力______。用题中所给的物理量符号表示
三、计算题
15.如图所示,球心为、半径为的光滑绝缘半球形容器固定在水平面上,、两个完全相同的金属球带有同种电荷,两金属球的质量均为,球带电量为球带电量的4倍,将A球固定在容器最低点,B球在容器内壁某处处于静止状态,且与圆心的连线与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,重力加速度为,静电力常量为,求:
(1)容器内壁对B球的支持力大小;
(2)B球的带电量;
(3)将B球与A球接触一下后再放回原处求此时A球与B球间库仑力大小。
16.如图所示,水平放置的平行金属板,板长为,上极板带负电,下极板带正电,极板间匀强电场的电场强度大小为,带电粒子以初速度从左侧平行于极板进入电场,由右侧飞出(轨迹如图)。带电粒子的电荷量大小为、质量为,不计重力和空气阻力。
(1)请判断带电粒子的电性;
(2)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向速度的大小;
(3)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离。
17.如图所示,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为,两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入,点到下极板左端点的竖直距离为且,然后从下极板的右端点点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度。已知小球带正电,质量,电荷量,重力加速度取,,不计空气阻力。求:
(1)小球在点的速度大小;
(2)极板的长度;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
全解全析
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下列有关静电的防止与利用说法正确的是( )
A.图甲所示静电场的电场线分布图可能正确
B.乙图中,女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电
D.丁图中,电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的
【答案】C
【详解】A.静电场的电场线不可能相交,因为电场中任意一点的电场方向是唯一的,若电场线相交则该点会出现两个电场方向,违背电场的基本性质,因此甲图的电场线分布不可能正确,故A错误。
B.乙图中女生接触带电金属球时,是电荷通过直接接触转移到人体,属于接触起电,并非摩擦起电,故B错误。
C.燃气灶的电子点火器利用了尖端放电的原理,尖端处电荷密度大、电场强度强,使空气电离产生电火花完成点火,故C正确。
D.高压带电作业的屏蔽服是由导电材料制成的,利用静电屏蔽原理,使人体所处区域电场强度为零,保障人员安全,并非绝缘材料,故D错误。
故选C。
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据库仑定律,两小球间的作用力大小
由于小球完全相同,总电荷量守恒且均分,总电荷为
分开后各小球电荷量均为2q,距离r时,有
故选C。
3.如图所示,一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,途中经过A、B两点时的动能关系为EkA<EkB,下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.A、B两点电场强度大小关系为EA<EB
C.A、B两点电势的关系为φA>φB
D.电子在A、B两点的电势能大小关系为EPA>EPB
【答案】D
【详解】CD.A、B两点时的动能关系为EkA<EkB,可知电场力做正功,电势能减小即EPA>EPB
根据电势能表达式
因为电子带负电,所以,故D正确,C错误;
AB.一条电场线不能判断场强的大小,故AB错误。
故选D。
4.如图甲所示,a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子运动的v-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.a点场强比b点场强大
B.a点电势比b点电势高
C.带电粒子与场源电荷带异种电荷
D.带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
【答案】A
【详解】A.仅在静电力作用下从a点向b点运动,由图乙知其加速度减小,又
故场强减弱,即a点场强比b点场强大,故A正确;
B.因为不知道场源点电荷的电性,也无法确定a、b两点电势的高低,故B错误;
C.由A选项知场源点电荷在a点的左侧,粒子仅在静电力作用下从a点向b点运动 ,说明其受到电场力是斥力,故带电粒子与场源电荷带同种电荷,故C错误;
D.粒子仅在静电力作用下从a点向b点做加速运动,动能增大,说明电场力做正功,则
电势能减小,即带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能大,故D错误。
故选A。
5.如图所示,充电后的平行板电容器与静电计连接,静电计指针张角为。现将A板向上平移一小段距离,则( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.先减小后增大
【答案】A
【详解】电容器所带电量Q一定,将A板向上平移一小段距离,则由可知两极板相对面积S减小,则C减小,根据可知两极板电势差变大,则静电计指针张角增大。
故选A。
6.如图所示,带电量分别为、的点电荷固定在间距为的竖直线上,为两点电荷连线中点,一粗细均匀的光滑绝缘细杆经过点倾斜固定且与两点电荷在同一竖直面内,杆上两点关于点对称,质量为的带电圆环套在杆上点由静止释放,圆环到达点时加速度为0,速度为,重力加速度为,静电力常量为,则圆环从点运动到点的过程中,下列判断正确的是( )
A.圆环一定带正电
B.圆环的速度先增大后减小
C.圆环的电荷量为
D.圆环运动到点时的速度大小为
【答案】D
【详解】A.由圆环在点的加速度为0可知,圆环受电场力方向竖直向上,则圆环带负电,A错误;
B.由圆环的受力可知,圆环在点上方加速度沿细杆向下做加速运动,点下方加速度沿杆向下,做加速运动,即圆环的速度一直在增大,B错误;
C.圆环在点加速度为0,则有
解得圆环电荷量,C错误;
D.由等量异种电荷电场的分布特点可知,点电势为0,若点电势为,则点电势为,即
由动能定理有
由动能定理
联立解得,D正确。
故选D。
7.如图所示,平面上相距l的AB两点固定两个带电荷量都为Q的正点电荷,同平面上的C点、D点分别与A、B都构成等边三角形。在C点放置另一点电荷,恰好使D点电场强度为零。下列说法正确的是( )
A.在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷
B.C点未放置电荷前,O点的电场强度不为0
C.C点未放置电荷前,A、B两点处的电荷在D点产生的场强为
D.C点放置电荷后,AB中点O的场强大小为
【答案】D
【详解】C.点未放置电荷前,、两点处的电荷在点产生的场强大小分别为
则根据矢量的叠加原理可得,D点的合场强为
方向由O点指向D点,故C错误;
A.在C点放置另一点电荷后,恰好使D点电场强度为零,则有C点放置的点电荷在D点产生的场强方向应沿由D点指向O点,所以C点放置的点电荷应为负电荷。设在C点放置的点电荷的电荷量大小为,则由可知,在C点放置的点电荷在D点产生的场强大小为
解得
即在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷,故A错误;
BD.C点未放置电荷前,、两点处的电荷在O点处产生的场强等大反向,故O点的电场强度为0,所以C点放置点电荷后,点处的场强即为C点处电荷在此处产生的场强,因此AB中点O的场强大小为,故B错误,D正确。
故选D。
8.相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,为中点。、为连线上关于对称的两点,为连线中垂线上的一点。静电力常量为,无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A.处的电场强度大小为
B.、、三点处的电场强度大小
C.若两电荷均带正电,、、三点处的电场强度大小
D.若在点由静止释放一个负电粒子,该粒子能在间做往复运动
【答案】A
【详解】A.处的电场强度大小为,A正确;
B.电场线的疏密反映场强的大小,可知、、O三点处的电场强度大小,而O点的电场线较C点密集,可知O点场强大于C点场强,即,B错误;
C.若两电荷均带正电,、两点的电场强度大小,但与C点的场强大小关系不能确定,C错误;
D.因AB之间的电场线为直线,且方向由B指向A,则若在点由静止释放一个负电粒子,该粒子一直向B方向运动,不会在间做往复运动,D错误。
故选A。
9.如图所示,水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷,不带电的小球a,带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止,已知。在b球所带的电荷量缓慢减小为零之前,下列说法正确的是( )
A.a球的质量小于b球的质量
B.a球的质量大于b球的质量
C.此过程中点电荷对b球的库仑力增大
D.此过程中点电荷对b球的库仑力减小
【答案】AD
【详解】AB.设绳的拉力和库仑力大小分别为,。小球处于平衡状态,故
小球受绳拉力、重力和库仑力而平衡,其力三角形与相似,故
由上式和
整理得
已知,故,故A正确,B错误;
CD.电荷量缓慢变化时,系统可看作始终处于平衡状态。由知,不变时不变。
由库仑定律,点电荷对小球的库仑力满足
与上述平衡关系联立得
因缓慢减小而右端保持不变,随之减小。
由,可知随减小而减小,故C错误,D正确。
故选AD。
10.某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A.某负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力
B.由可知,放在a点的试探电荷的电荷量q越大,a点的场强越小
C.点电荷在a点受到的静电力方向一定与a点的场强方向相同
D.若某正点电荷仅受电场力作用,则它在a点的加速度大于它在b点的加速度
【答案】AD
【详解】A.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,由图可知a点电场线比b点更密集,因此
静电力满足
同一负电荷的电荷量不变,因此负电荷在a点受到的静电力一定大于在b点的静电力,故A正确;
B.电场强度是电场本身的固有属性,由场源电荷和空间位置决定,与试探电荷的电荷量无关,定义式
仅用于量度场强大小,并非与成反比,故B错误;
C.正点电荷受到的静电力方向与场强方向相同,负点电荷受到的静电力方向与场强方向相反,由于未说明点电荷的电性,无法确定静电力方向一定与a点场强方向相同,故C错误。
D.正点电荷仅受电场力时,加速度
同一正点电荷的不变,因
因此它在a点的加速度大于在b点的加速度,故D正确。
故选 AD。
11.如图所示,空间存在一个与水平方向夹角为θ且指向右上方的匀强电场,电场强度为E,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板上,两细绳均处于竖直状态,则下列说法正确的是( )
A.P带负电荷,Q带正电荷
B.P带正电荷,Q带负电荷
C.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和保持不变
D.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和将减小
【答案】AC
【详解】AB.对P、Q 两球进行受力分析,两球均受重力、电场力、库仑力和绳子拉力,且绳子保持竖直,说明水平方向合力为零。电场方向与水平方向夹角为θ,指向右上方,若P带负电,Q带正电:P受到的电场力方向为左下方,库仑力方向向右,水平方向可平衡,Q受到的电场力方向为右上方,库仑力方向向左,水平方向可平衡;若P带正电,Q带负电,P受到的电场力方向为右上方,库仑力方向也向右,水平方向无法平衡,Q受到的电场力方向为左下方,库仑力方向向左,水平方向无法平衡,综合可知P带负电荷,Q带正电荷,故A正确,B错误;
CD.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,设左右绳子拉力分别为,对P、Q整体水平方向有
整体竖直方向有
联立解得
可知在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和始终等于两球的总重力,与夹角和电场强度E的大小无关,故C正确,D错误。
故选AC。
12.如图所示,空间存在与平面平行的匀强电场,电场强度大小为。一个质量为、电荷量为的带正电的小球从轴上的点以某一初速度出发,小球运动中经过轴上的点和轴上的点。已知点为轴上一点,直线为小球运动轨迹的对称轴,,,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.点的电势可能低于点的电势
B.小球的加速度大小为
C.小球经过点时的速度大小为
D.带电小球在点的动能为
【答案】BD
【详解】A.依题意,直线为小球运动轨迹的对称轴,可知小球从运动到点时,速度先减小再增大,有
到的过程,重力做功为零,合外力做的功等于电场力做的功,由动能定理
有,其中
得,A错误;
B.依题意,直线为小球运动轨迹的对称轴,则点为轨迹的最高点,此时小球所受合力方向与速度方向垂直,即合力方向沿方向
由题可知,电场强度大小为,则电场力
已知,得,可判断电场力与垂直,如图所示
有
得,B正确;
C.从到,小球做类平抛,在点小球速度垂直,如图所示
在垂直方向,有
沿方向,有
得,C错误;
D.从到,由动能定理
有
得,D正确。
故选BD。
二、实验题(15分)
13.家用智能门锁的应急供电模块中,微型平行板电容器是核心储能元件。某小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电、放电过程,实验电路原理图如图甲所示,电源为直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)该同学先将单刀双掷开关S与1相接,给电容器进行充分的充电,稳定后再与2相接,则开关S与2相接后,通过电阻的电流方向为________(填“”或“”)。
(2)将单刀双掷开关S与2相接时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像,图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的________(填标号)。
A.电容 B.电压 C.电荷量
(3)实验时如果不改变电路其他器材,只将电容器换成另一个电容更大的电容器进行实验,则得到的图线与坐标轴围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)C
(3)变大
【详解】(1)接1时电容器充电,上极板带正电,下极板带负电,接2后电容器放电,电流为逆时针,电流方向为“”。
(2)因Q=It,可知图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的电荷量。
故选C。
(3)由,可得电容变大,变大,则图线与坐标轴围成的面积将变大。
14.某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中,设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B,且小球A的电荷量大于小球B的电荷量,小球A固定在可移动的绝缘座上,小球B用绝缘丝线悬挂于C点。
(1)在实验中发现小球B悬线的偏角减小,可能进行的实验操作是______。
A.小球A的电荷量增大
B.小球A的电荷量减小
C.小球A与小球B的距离增大
D.小球A与小球B的距离减小
(2)如果将小球A与小球B接触后放回原处,则小球B悬线的偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。
(3)如果A、B两小球的球心在同一水平线上,小球A、B的质量分别为和,小球B静止时悬线的偏角为,当地重力加速度大小为g,则两小球之间的静电力______。用题中所给的物理量符号表示
【答案】(1)BC
(2)增大
(3)
【详解】(1)实验中发现小球B悬线的偏角减小,说明两个小球之间的库仑力减小,可能是小球所带电荷量减小或两小球间距增大导致的。
故选BC。
(2)由于A、B两小球均带正电荷且大于,则小球A与小球B接触后,两小球所带电荷量相等为
由数学知识知(大于,不能取等号)
接触前库仑力大小为
接触后放回原处库仑力大小为
故,则小球B悬线的偏角将增大。
(3)根据题意,对小球B受力分析,由力的平衡条件可得静电力
三、计算题
15.如图所示,球心为、半径为的光滑绝缘半球形容器固定在水平面上,、两个完全相同的金属球带有同种电荷,两金属球的质量均为,球带电量为球带电量的4倍,将A球固定在容器最低点,B球在容器内壁某处处于静止状态,且与圆心的连线与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,重力加速度为,静电力常量为,求:
(1)容器内壁对B球的支持力大小;
(2)B球的带电量;
(3)将B球与A球接触一下后再放回原处求此时A球与B球间库仑力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小球B受力如图:
由题目所给条件知三个力互成,由平衡条件可得
(2)由平衡条件及库仑定律得
解得
(3)B球与A球接触一下再分开后,两球带电量均为,放回原处后由库仑定律得此时库仑力为
16.如图所示,水平放置的平行金属板,板长为,上极板带负电,下极板带正电,极板间匀强电场的电场强度大小为,带电粒子以初速度从左侧平行于极板进入电场,由右侧飞出(轨迹如图)。带电粒子的电荷量大小为、质量为,不计重力和空气阻力。
(1)请判断带电粒子的电性;
(2)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向速度的大小;
(3)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离。
【答案】(1)负电
(2)
(3)
【详解】(1)由图知,极板间的电场强度方向竖直向上,带电粒子受到向下的电场力,可判断粒子带负电。
(2)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律
解得
粒子在极板间运动的时间为,沿着极板的方向
垂直于极板方向,速度
解得
(3)带电粒子在电场中运动时,竖直方向做匀加速直线运动,偏移的距离
解得
17.如图所示,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为,两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入,点到下极板左端点的竖直距离为且,然后从下极板的右端点点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度。已知小球带正电,质量,电荷量,重力加速度取,,不计空气阻力。求:
(1)小球在点的速度大小;
(2)极板的长度;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小球从A点到B点由动能定理可得
解得
(2)小球在两板间做类平抛运动,则有,
其中
解得
(3)小球在圆弧轨道上运动时,在等效平衡位置时速度最大,等效平衡位置如图所示,由图可知
解得
小球在B点时,设与的夹角为α,可知
解得
小球从B点到等效平衡位置由动能定理可得
解得
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2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第9~11章,人教版必修第三册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下列有关静电的防止与利用说法正确的是( )
A.图甲所示静电场的电场线分布图可能正确
B.乙图中,女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电
D.丁图中,电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的
2.真空中两个完全相同的带电小球甲、乙,小球甲所带电荷量为+q,小球乙所带的电荷量为+3q,当两小球球心之间的距离为r时(r远大于小球半径),它们之间的作用力大小为F。现将两小球接触后再分开,当两小球球心之间的距离为r时,两小球之间的作用力大小变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,途中经过A、B两点时的动能关系为EkA<EkB,下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.A、B两点电场强度大小关系为EA<EB
C.A、B两点电势的关系为φA>φB
D.电子在A、B两点的电势能大小关系为EPA>EPB
4.如图甲所示,a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,仅在静电力作用下从a点向b点运动,粒子运动的v-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.a点场强比b点场强大
B.a点电势比b点电势高
C.带电粒子与场源电荷带异种电荷
D.带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
5.如图所示,充电后的平行板电容器与静电计连接,静电计指针张角为。现将A板向上平移一小段距离,则( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.先减小后增大
6.如图所示,带电量分别为、的点电荷固定在间距为的竖直线上,为两点电荷连线中点,一粗细均匀的光滑绝缘细杆经过点倾斜固定且与两点电荷在同一竖直面内,杆上两点关于点对称,质量为的带电圆环套在杆上点由静止释放,圆环到达点时加速度为0,速度为,重力加速度为,静电力常量为,则圆环从点运动到点的过程中,下列判断正确的是( )
A.圆环一定带正电
B.圆环的速度先增大后减小
C.圆环的电荷量为
D.圆环运动到点时的速度大小为
7.如图所示,平面上相距l的AB两点固定两个带电荷量都为Q的正点电荷,同平面上的C点、D点分别与A、B都构成等边三角形。在C点放置另一点电荷,恰好使D点电场强度为零。下列说法正确的是( )
A.在C点放置的点电荷是电荷量为的负电荷
B.C点未放置电荷前,O点的电场强度不为0
C.C点未放置电荷前,A、B两点处的电荷在D点产生的场强为
D.C点放置电荷后,AB中点O的场强大小为
8.相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,为中点。、为连线上关于对称的两点,为连线中垂线上的一点。静电力常量为,无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )
A.处的电场强度大小为
B.、、三点处的电场强度大小
C.若两电荷均带正电,、、三点处的电场强度大小
D.若在点由静止释放一个负电粒子,该粒子能在间做往复运动
9.如图所示,水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷,不带电的小球a,带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止,已知。在b球所带的电荷量缓慢减小为零之前,下列说法正确的是( )
A.a球的质量小于b球的质量
B.a球的质量大于b球的质量
C.此过程中点电荷对b球的库仑力增大
D.此过程中点电荷对b球的库仑力减小
10.某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A.某负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力
B.由可知,放在a点的试探电荷的电荷量q越大,a点的场强越小
C.点电荷在a点受到的静电力方向一定与a点的场强方向相同
D.若某正点电荷仅受电场力作用,则它在a点的加速度大于它在b点的加速度
11.如图所示,空间存在一个与水平方向夹角为θ且指向右上方的匀强电场,电场强度为E,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板上,两细绳均处于竖直状态,则下列说法正确的是( )
A.P带负电荷,Q带正电荷
B.P带正电荷,Q带负电荷
C.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和保持不变
D.若增大夹角θ,同时改变E的大小,在保证两细绳仍然竖直的情况下,两细绳拉力之和将减小
12.如图所示,空间存在与平面平行的匀强电场,电场强度大小为。一个质量为、电荷量为的带正电的小球从轴上的点以某一初速度出发,小球运动中经过轴上的点和轴上的点。已知点为轴上一点,直线为小球运动轨迹的对称轴,,,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.点的电势可能低于点的电势
B.小球的加速度大小为
C.小球经过点时的速度大小为
D.带电小球在点的动能为
二、实验题(15分)
13.家用智能门锁的应急供电模块中,微型平行板电容器是核心储能元件。某小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电、放电过程,实验电路原理图如图甲所示,电源为直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)该同学先将单刀双掷开关S与1相接,给电容器进行充分的充电,稳定后再与2相接,则开关S与2相接后,通过电阻的电流方向为________(填“”或“”)。
(2)将单刀双掷开关S与2相接时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的图像,图线与坐标轴围成的面积可表示电容器的________(填标号)。
A.电容 B.电压 C.电荷量
(3)实验时如果不改变电路其他器材,只将电容器换成另一个电容更大的电容器进行实验,则得到的图线与坐标轴围成的面积将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
14.某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中,设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B,且小球A的电荷量大于小球B的电荷量,小球A固定在可移动的绝缘座上,小球B用绝缘丝线悬挂于C点。
(1)在实验中发现小球B悬线的偏角减小,可能进行的实验操作是______。
A.小球A的电荷量增大
B.小球A的电荷量减小
C.小球A与小球B的距离增大
D.小球A与小球B的距离减小
(2)如果将小球A与小球B接触后放回原处,则小球B悬线的偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。
(3)如果A、B两小球的球心在同一水平线上,小球A、B的质量分别为和,小球B静止时悬线的偏角为,当地重力加速度大小为g,则两小球之间的静电力______。用题中所给的物理量符号表示
三、计算题
15.如图所示,球心为、半径为的光滑绝缘半球形容器固定在水平面上,、两个完全相同的金属球带有同种电荷,两金属球的质量均为,球带电量为球带电量的4倍,将A球固定在容器最低点,B球在容器内壁某处处于静止状态,且与圆心的连线与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,重力加速度为,静电力常量为,求:
(1)容器内壁对B球的支持力大小;
(2)B球的带电量;
(3)将B球与A球接触一下后再放回原处求此时A球与B球间库仑力大小。
16.如图所示,水平放置的平行金属板,板长为,上极板带负电,下极板带正电,极板间匀强电场的电场强度大小为,带电粒子以初速度从左侧平行于极板进入电场,由右侧飞出(轨迹如图)。带电粒子的电荷量大小为、质量为,不计重力和空气阻力。
(1)请判断带电粒子的电性;
(2)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向速度的大小;
(3)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离。
17.如图所示,空间中有两块带电平行金属板M、N,两板间距为,两板间的电压。小球以的水平速度从两板间的点飞入,点到下极板左端点的竖直距离为且,然后从下极板的右端点点飞出,并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。点与光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径。平行金属板M、N的右侧垂线的右侧区域存在水平向右的匀强电场,电场强度。已知小球带正电,质量,电荷量,重力加速度取,,不计空气阻力。求:
(1)小球在点的速度大小;
(2)极板的长度;
(3)小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度。
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