眉山中学2026-2027学年高二上学期物理第二次周测
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
本卷为高中物理静电场单元周测试卷,通过概念辨析、情境应用及实验探究,全面考查电场强度、电势差等核心知识,适配单元教学巩固与科学思维培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7题|电场强度公式理解、电容器动态分析、电势线应用|基础概念辨析,突出物理观念形成|
|多选题|3题|匀强电场性质、带电粒子运动、电势图像分析|能力梯度设计,强化科学推理|
|实验题|2题|电容放电测量、圆周运动临界条件|结合传感器技术,体现科学探究|
|解答题|3题|电场力做功、带电粒子在电场中运动、能量守恒综合|多过程问题设计,培养综合应用能力|
内容正文:
物理周练
班级:___________姓名:__________
1、 单选题
1.下面是某同学对静电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据公式可知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B.根据公式可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据公式可知,带电荷量为1C的负电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V
D.根据公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
2.如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加 B.A、B两板间的电场强度增大
C.平行板电容器的电量减小 D.在A板上移过程中,电阻R中有向下的电流
3.三个点电荷的电场线和等势线如图所示,其中的d,e与e,f两点间的距离相等,则( )
A. a点电势高于b点电势
B. a、c两点的电场强度相同
C. d、f间电势差为d、e间电势差的两倍
D. 从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等
4.在x轴上坐标为-3L和3L的两点固定电荷量不等的两点电荷,坐标为3L处电荷带正电,电荷量大小为Q。两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的横坐标分别为-2L和2L,则( )
A.两点电荷为异种电荷
B.坐标为-3L处电荷的电荷量大小为2Q
C.负检验电荷在原点O处受到向左的电场力
D.负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
5.有一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图所示,cd、cb分别垂直于x轴、y轴,其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由a点开始沿路线运动过程中,下列说法不正确的是( )
A.c点的电势为10V B.点电荷在d点的电势能为
C.匀强电场的方向为a指向b
D.该点电荷从a点移到b点过程中,电场力做功为
6.如图所示,正三棱柱的A点固定一个电荷量为的点电荷,C点固定一个电荷量为的点电荷,、点分别为AC、边的中点,选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是( )
A.、两点的电场强度方向不同
B.将一负试探电荷从点移到点,其电势能减少
C.将一正试探电荷沿直线从B点移到点,电场力始终不做功
D.将一正试探电荷沿直线从点移到点,电场力做负功
7..如图所示,边长为的绝缘菱形支架EFGH竖直放置,FG边固定于水平地面,。E、G两点各固定一带电小球,两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道,另一带电小球从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为、小球均可视为点电荷。则小球在运动过程中( )
A.某时刻所受支持力可能为零
B.到达F点时的速率为
C.电势能先增大后减小
D.所受电场力的冲量为零
二、多选题
8.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为、和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时,电势能均为。下列说法正确的是( )
A. OA中点的电势为零
B. 电场的方向与x轴正方向成角
C. 电场强度的大小为
D. 电场强度的大小为
9.如图所示,平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为的小球自水平面上的O点以初速度竖直向上抛出,最终落在水平面上的A点(未画出),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球被抛出后做类平抛运动
B.小球运动过程中在水平方向做匀变速直线运动
C.小球上升到最高点时的速度大小为
D.小球上升时间内水平方向运动的距离等于下降时间内水平方向运动的距离
10.如图甲,M、N为两竖直的间距为的平行金属板,两板间的电势差随时间变化的图像如图乙所示。一群相同的带电粒子在时间内的不同时刻从M板附近的点由静止释放,仅在电场力作用下运动,其中在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为0。不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.这些粒子带负电
B.粒子运动的加速度大小均为
C.不同时刻从出发的粒子向右运动的时间都相同
D.时从出发的粒子,在板间向右运动后返回
三、实验题
11.质量m,带电量的小球,用一长l的绝缘轻绳系住,绳另一端固定在O点,现加一匀强电场,场强大小为,电场线和轻绳均在竖直平面内,考虑小球重力,重力加速度为g。
(1)如图甲,电场强度竖直向下,若小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则小球通过圆周最高点A的最小速度为___________。(用题目中已知条件表示)
(2)如图乙,电场强度水平向右,小球静止在M点,在M点给小球一个垂直于OM方向的初速度,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,则大小为___________。(用题目中已知条件表示)
12.电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化,它与计算机相连,可以显示出电流随时间变化的图像。如图甲所示连接电路。电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机。
(1)开关S掷向2后,通过电流传感器的电流方向为___________;(填“从上到下”或“从下到上”)
(2)如果不改变电路其他参数,只改变电阻R,电容器放电过程的图由图乙曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,则进行的操作为___________电阻R(填“调大”或“调小”);曲线Ⅰ与t轴围成的面积___________曲线Ⅱ与t轴围成的面积(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)一位同学使用的电源电压为8.0V,测得充满电的电容器放电的图像如图所示。若按“数格子”(等于或多于半格算一格,小于半格舍去)法计算,则电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为___________C(结果保留2位有效数字),估算电容器的电容为___________F(结果保留2位有效数字)。
(4)改变电源电压后使开关S与1端相连,重复多次上述实验,得到电容器在不同电压U下充满电时所带的电荷量Q,并作出图像,则图像应是___________。
A. B. C. D.
四、解答题
13.在电场中,将带电量为的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了的功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了。设C点的电势,求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)B点的电势;
(3)将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,静电力做的功。
14.如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下极板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电荷量q=+1×10-8 C,g=10 m/s2.求:
(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,所加的电压U应取什么范围?
15.如图所示,半径为的光滑竖直半圆管道固定在光滑水平面上,圆管的内径可忽略,圆管与水平面相切于点,点为圆管最高点,整个空间存在水平向左的匀强电场,电荷量为、质量为、直径略小于圆管内径的小球由水平面上的点静止释放,当时小球运动到点时的速度大小为,重力加速度为。求:
(1)电场强度大小及小球对圆管的最大压力大小;
(2)判断小球能否运动到点,若能,求小球在点的速度大小;若不能,求小球的最高点到水平面的高度;
(3)若释放点到点的距离为,求小球离开点后的最小动能以及小球第一次落到水平面的点与释放点间的电势差。
试卷第1页(共3页)
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物理周练参考答案
1.C
A.电场强度由电场自身性质决定,和所在位置是否有检验电荷无关,A错误;
B.电容器的电容大小由电容器本身的性质所决定的,与电容器的电荷量和极板电势差的大小没有关系,B错误;
C.带电量为1C的负电荷,从A点到B点的过程中克服电场力做功为1J,,则A、B点的电势差为
,C正确;
D.表达式是描述真空中静止的点电荷的周围的电场强度,因此,该电场中不同位置的电场强度与场源电荷的电量Q成正比,与该点到场源电荷距离r的平方成反比,D错误。
2.C
A.由电容的公式可知,A板上移,d增大,那么电容器电容变小,A错误;
BC.当开关闭合并与电源相接,极板两端的不变,由公式可知,电容减小,电容器两极板所带的电量也减小,场强变小,B错误,C正确;
D.因为电容器电量减小,所以电容器相当于电源,处于放电状态,电子从B板流出,所以电阻R中有向上的电流,D错误。
3.D
A.电场线从电势高处指向电势低处,所以b处的 电势高于a处的电势,A错误;
B.a、c两点的电场强度的方向不同,B错误;
C.从的过程中,电场线越来越稀疏,则电场强度逐渐减小,间距相等,结合 可知 ,则 ,C错误;
D.a点和f点在同一个等势面上,a、b两点和f、b两点的电势差相等,由电场力做功 可知从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等,D正确。
4.C
A.带正电的周围的电势为正,带负电的周围的电势为负,所以两点电荷均为正电荷,A错误;
BC.在电势的图像中,图线的斜率表示电场的场强大小。所以x=L处的斜率为零,即电场强度为零。
设坐标为-3L处电荷的电荷量大小为,得,
原点出的场强大小为,方向向右。负电荷在原点O处受到的电场力向左,B错误,C正确;
D.由M点到N点电势先减小后增大,所以负电荷从M点运动到N点,电势能先增大后减小,故D错误。
5.C
AB.在匀强电场当中,平行等距的线段两端电势差相等。所以
解得,,
C.
因为,所以相连后为等势面,又因为电场线与等势面相互垂直,并且由电势高处指向电势低处,所以匀强电场的方向为b指向a,C错误
D.该点电荷从a点移到b点过程中,电场力做功为
6.C
A.两点均位于等量异种点电荷的中垂面,所以两处的电场强度的方向平行于AC,由A指向C。
B.沿线电场强度方向由指向,电势降低,但检验电荷为负电荷,电势能增加。
CD.图像为正三棱柱,D、点分别AC为、边的中点,所以BD为等量异种点电荷AC的中垂面,该面上各处电势相等且均为零,所以在此平面上移动电荷时电场力不做功。
7.A
A.由于在菱形中,对角线相互垂直平分,再结合等量异种点电荷的电场线的分布特点可知,FH为电势为零的等势面。如果电场力与重力垂直轨道的分力正好等大反向,则支持力N=0,这种情况是可能存在的,A正确;
B.全程电场力不做功,只有重力做功,由图可知下落高度,
根据动能定理:解得,B错误;
C.HF是等势线,全程中小球电势不变,电场力不做功,电势能不变,C错误;
D.冲量既有大小,又有方向,在等势面上移动电荷,电场力的方向始终垂直与等势面,保持不变,所以全程电场力的总冲量不为零,D错误。
8.AD
A.当O点、A点和B点的电势分别为 , , ,所以 OA 中点的电势为 ,
B.令N点为AB的三等分点,由匀强电场中的等分法可知,N点电势为0,所以MN为一条等势线,过A点做MN的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,由 可知 ,故电场的方向与x轴正方向成 角。
电场强度的大小为 ,故C错误,D正确。
9.BC
A.小球在空中运动时,受到大小方向均不变的电场力和重力,二者的合力方向与初速度方向成钝角,所以小球被抛出后做类斜抛运动,A错误;
B.根据运动的合成与分解,小球在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动,B正确;
C.小球上升到最高点时,,,解得。C正确;
D.小球在竖直方向先减速到零,再反向加速,全程加速度恒定。所以小球的上升时间与下降时间相等
在上升时,水平位移为
在小球时,水平位移为,解得。D错误。
10.BD
A.在时刻释放的粒子恰好能够到达N板,即出发时向右运动,因为UMN大于零,所以粒子带正电。A错误;
B.在时刻释放的粒子恰好在时运动到板且速度为0,由粒子的运动图像可知,,解得,B正确;
C.由图,位移相同,不同时刻出发的带电粒子加速时间不同,运动的时间不一定相同,C错误;
D.时从出发的粒子,其运动图像所围成的面积正好是在时刻释放的粒子的运动图像所围成的面积的四分之一,即粒子向右正好运动了的位移。
11.(1) (2)
12.(1)从下到上 (2) 调大 等于
(3) (均正确) (均正确)
(4)B
(1)开关掷向2以后,电容器处于放电状态,所以电流传感器的电流方向是从下到上。
(2)如果不改变电路其他参数,只改变电阻R,电容器放电过程的图由图乙曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,开始放电时的电流减小,根据欧姆定律可知,需要调大电阻R,由于两次放电的电荷量一定,而图像与坐标轴围成的面积表示电荷量,则曲线Ⅰ与t轴围成的面积等于曲线Ⅱ与t轴围成的面积。
(3)由图得到曲线下包含的小正方形的个数为30个;其次确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
根据图像估算当电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
由电容的定义式可得电容器得电容为
(4)由电容的定义式可知电容器在不同电压U下电容不变,其所带电荷量Q与U成正比。故选B。
13.(1) (2) (3)
(1)将负电荷从A点移动到B点,克服静电力做功的功,所以
(2)电荷从B点移动到C点的过程中,电势能增加了,令C点的电势,可知该电荷在B点的电势能为 根据 得B点的电势为
(3)由 , 可得
则正电荷从A点移动到C点,电场力做功为
14.(1)10 m/s (2)120 V ≤U≤200 V
(1)粒子刚进入平行板时,电容器不带电,电场力为零,粒子只受重力,做平抛运动。
水平方向有: 竖直方向有: 解得: v0=10m/s
(2)当所加电压为U1时,微粒恰好从下板的右边缘射出,有:
根据牛顿第二定律得: 解得:U1=120V
当所加电压为U2时,微粒恰好从上板的右边缘射出,有:
根据牛顿第二定律得: 解得: U2=200V
综上所述,所加电压的范围为: 120V≤U≤200V
15.(1); (2) (3);
(1)小球从A到的过程中,有 解得
所以小球运动到等效最低点M时有最大速度和最大的压力,
合成重力和电场力之后,其合力大小为,方向斜向左下方与水平面成,
所以小球从A点到M点的过程中,有
由牛顿第二定律得 解得
由牛顿第三定律可知小球对圆管的最大压力为;
(2)
若小球可以运动到点,则VD=0,小球的释放点到点的距离为,有
解得 所以小球不能运动到点;
当小球由到的过程有
所以小球运动的最高点在之间,设该点与圆心的连线和水平方向的夹角为,有
解得
小球能达到的最高点与水平面的高度为
(3)改变释放点的位置,小球由释放到点的过程中,有 解得
当小球运动到等效最高点时有最小速度,此时动能最小。由合力方向可知,此时小球的速度斜向右下方与水平方向的夹角为,设此时的速度大小为,由斜抛运动规律可得
小球的最小动能为
小球离开点后在竖直方向做自由落体运动,在水平方上做匀减速直线运动,
所以在竖直方向上有
小球在水平方向有 解得
则落地点与释放点间的距离为
则落地点与释放点的电势差为 解得
答案第1页(共2页)
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