精品解析:福建莆田第六中学2025-2026学年高二上学期第一次阶段检测物理试卷
2026-09-26
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内容正文:
莆田六中2025~2026学年度上学期第一次月考试卷
高二物理
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷和元电荷都是理想化模型,实际并不存在
B. 在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零
C. 处于静电平衡的导体,其内部的电场强度一定为零
D. 电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大
2. 如图所示,虚线是一个带电粒子从a点运动到d点的运动轨迹,若粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到d点的过程中( )
A. 该粒子带负电荷
B. 粒子的电势能逐渐增加,动能逐渐减小
C. 粒子运动的加速度逐渐增大
D. 若该粒子在b点静止释放,轨迹将与电场线bc重合
3. 如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd的圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A. 小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B. 小球从c点到e点电势能先不变后减小
C. 小球过f点的动能等于过d点的动能
D. 小球过b点的速度大于过a点的速度
4. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 一段粗细均匀的导体的横截面积为S,流过其中的电流强度恒为I,导体每单位体积内的自由电子数为n,每个自由电子所带的电荷量为e,自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。在时间内,通过导体横截面的自由电子数为( )
A. B. C. D.
6. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。某导体的伏安特性曲线如图所示,直线a是伏安特性曲线上b点的切线,关于导体的电阻。下列说法中正确的是( )
A. 当电压是4V时,导体的电阻为22.5Ω
B. 当电压是4V时,导体的电阻为10Ω
C. 导体的电阻随着电压的增大而减小
D. 导体的电阻随着电压的增大而增大
7. 如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键S时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是( )
A. 若将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴向下运动
B. 若将A极板向下平移一小段距离,点电势将升高
C. 若断开电键S,再将B极板向下平移一小段距离,静电计指针张角变大
D. 若断开电键S,再将B极板向下平移一小段距离,点电势将降低
8. 如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,将一质量为m、电荷量为q的带正电小球向右以速度水平抛出,小球在此后的运动过程中最小速度为。重力加速度为g,P点电势,下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小
B. 小球抛出后经过速度最小
C. 经过小球运动到P点正下方
D. 小球在运动过程中具有的最大电势能为
三、填空题(本大题共3小题,每题3分,共9分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上。)
9. 在某电场中的A点放一个电量的电荷,受到电场力大小为,方向向左,则A点电场强度的方向_______(填“向左”或“向右”),A点电场强度大小为_______。
10. 如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。则O点的电势为______V,电场强度的大小为______V/cm。
11. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜:在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,abc是一段以O为圆心的圆弧,d为ob的中点。a、d两点场强大小分别为Ea、Ed,o、a、c、d四点电势分别为φo、φa、φc、φd,则φa_________φd;φa_________φc,(φo-φa)_________2(φo-φd)。(填“大于”“等于”或“小于”)
四、实验题(本大题共2小题,每空2分,共13分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上。)
12. —电流表G,内阻,满偏电流。要把它改装成量程为3V的电压表,应__________(填“串联”或“并联”)一个阻值为___________Ω的电阻;该电阻起到__________(填“分压”或“分流”)的作用。
13. 某同学用电流传感器做“观察电容器的充放电”实验,按图甲所示连接电路。
(1)将开关S与1端相连,稳定后电容器的上极板带_____(选填“正”或“负”)电;把开关S掷向2端,通过电流传感器的电流方向为_____(选填“由到”或“由到”)。
(2)开关S掷向2后,电流传感器采集到电流随时间变化的图像如图乙所示。根据图像可估算出电容器存储的电荷量为_____C(结果保留两位有效数字)。
(3)在电容器放电实验中,接不同的电阻,放电快慢不同。图丙、两条放电电流的图像中,对应电阻较大的一条是_____(选填“a”或“b”)。
五、计算题(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
14. 如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,在电动机的牵引下匀速上升,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率;
(2)电动机输入功率和输出功率;
(3)重物A匀速上升的速度大小。
15. 如图所示,水平向右的匀强电场中有 、、 三点, 与场强方向平行, 与场强方向成 , , 。现将一个电量为 的正电荷从 移动到 ,电场力做功 。求:
(1)该电场的场强大小;
(2) 间的电势差 ;
(3)若 点的电势为 ,则该正电荷在 点电势能 。
16. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
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莆田六中2025~2026学年度上学期第一次月考试卷
高二物理
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷和元电荷都是理想化模型,实际并不存在
B. 在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零
C. 处于静电平衡的导体,其内部的电场强度一定为零
D. 电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.点电荷是理想化模型,实际并不存在;元电荷是最小的电荷量,不是理想化模型,故A错误;
B.电场强度为零的地方电势不一定为零,例如两个等量同种正电荷连线的中点处,电场强度为零,但电势不为零,故B错误;
C.处于静电平衡的导体,其内部的电场强度一定为零,故C正确;
D.负电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较小,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,虚线是一个带电粒子从a点运动到d点的运动轨迹,若粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到d点的过程中( )
A. 该粒子带负电荷
B. 粒子的电势能逐渐增加,动能逐渐减小
C. 粒子运动的加速度逐渐增大
D. 若该粒子在b点静止释放,轨迹将与电场线bc重合
【答案】C
【解析】
【详解】AB.带电粒子在电场中运动时,受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧,由此可知,此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上,所以此粒子为正电荷,粒子带正电,从a到d的过程中,电场力对粒子做正功,所以粒子由a点向d点运动的过程中电势能逐渐减小,动能逐渐增加,故AB错误;
C.由电场线的分布可知,电场线在d点较密,在d点的电场强,粒子在d点时受到的电场力大,在d点加速度大,粒子运动的加速度逐渐增大,故C正确;
D.电场中的带电粒子受力的方向沿电场线的切线方向,由于b点所在电场线为曲线,所以将该粒子在b点由静止释放,它一定不能沿电场线运动,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内,管道间平滑连接。bcd的圆心O点处固定一电荷量为Q(Q > 0)的带电小球。另一个电荷量为q(q > 0且q << Q)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A. 小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力
B. 小球从c点到e点电势能先不变后减小
C. 小球过f点的动能等于过d点的动能
D. 小球过b点的速度大于过a点的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球所受库仑力
由于re > rb,则小球在e点所受库仑力小于在b点所受库仑力,故A错误;
B.点电荷在距其r处的电势为
由于c点到d点r不变,d点到e点r逐渐增大,则根据Ep = φq
可知小球从c点到d点电势能不变,从d点到e点电势能逐渐减小,故B正确;
C.由于rf > rd,根据选项B可知,小球的电势能Epd > Epf,根据能量守恒可知,小球过f点的动能大于过d点的动能,故C错误;
D.由于ra > rb,根据选项B可知,小球的电势能Epb > Epa,根据能量守恒可知,小球过a点的动能大于过b点的动能,则小球过b点的速度小于过a点的速度,故D错误。
故选B。
4. 某静电场电势在轴上分布如图所示,图线关于轴对称,、、是轴上的三点,;有一电子从点静止释放,仅受轴方向的电场力作用,则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知在x正半轴沿+x方向电势降低,则电场强度方向沿x轴正方向,故A错误;
B.点和点关于原点对称,图线切线斜率大小相等、符号相反,则电场强度大小相等、方向相反,故B错误;
C.电子从点运动到点过程中,点电势高于点电势,即,根据且可知,电子在点电势能小于在点电势能,由能量守恒定律可知,电子在点的动能大于在点的动能,故C错误;
D.由图可知,电子带负电,根据可知,电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 一段粗细均匀的导体的横截面积为S,流过其中的电流强度恒为I,导体每单位体积内的自由电子数为n,每个自由电子所带的电荷量为e,自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。在时间内,通过导体横截面的自由电子数为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.时间内,电子定向移动的距离
通过导体横截面的自由电子数
解得
A正确,B错误;
CD.根据
解得
C错误,D正确。
故选AD。
6. 导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。某导体的伏安特性曲线如图所示,直线a是伏安特性曲线上b点的切线,关于导体的电阻。下列说法中正确的是( )
A. 当电压是4V时,导体的电阻为22.5Ω
B. 当电压是4V时,导体的电阻为10Ω
C. 导体的电阻随着电压的增大而减小
D. 导体的电阻随着电压的增大而增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当电压是4V时,导体的电阻
故A错误,B正确;
CD.伏安特性曲线上的点与原点连线斜率的倒数表示电阻,随着电压的增加,曲线上各点与原点连线的斜率的倒数逐渐增加,可知导体的电阻随着电压的增大而增大,故C错误,D正确。
故选BD。
7. 如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电键S时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是( )
A. 若将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴向下运动
B. 若将A极板向下平移一小段距离,点电势将升高
C. 若断开电键S,再将B极板向下平移一小段距离,静电计指针张角变大
D. 若断开电键S,再将B极板向下平移一小段距离,点电势将降低
【答案】BC
【解析】
【详解】A.闭合电键S时,平行板电容器极板之间电压一定,上极板A与电源正极连接,极板间电场方向向下,极板间电场强度
将A极板向下平移一小段距离,极板间距减小,电场强度增大,则带电油滴向上运动,故A错误;
B.结合上述,电场强度方向向下,将A极板向下平移一小段距离,极板间距减小,电场强度增大,根据
解得
可知,将A极板向下平移一小段距离,点电势将升高,故B正确;
C.若断开电键S,极板所带电荷量一定,根据
,
将B极板向下平移一小段距离,极板间距增大,电容减小,极板之间的电压增大,即静电计指针张角变大,故C正确;
D.将B极板向下平移一小段距离,根据
可知,极板之间的电场强度不变,结合上述有
由于增大,则将B极板向下平移一小段距离,点电势将增大,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,将一质量为m、电荷量为q的带正电小球向右以速度水平抛出,小球在此后的运动过程中最小速度为。重力加速度为g,P点电势,下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小
B. 小球抛出后经过速度最小
C. 经过小球运动到P点正下方
D. 小球在运动过程中具有的最大电势能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.把电场力和重力等效为一个力,由分析可知当小球速度方向与方向垂直时速度最小。设与竖直方向夹角为,根据速度的合成与分解有
解得
将小球的运动沿水平方向和竖直方向进行分解,在水平方向有
在竖直方向上有
所以
因为,代入上式解得,故A错误;
B.设小球在水平方向的加速度为,在水平方向对小球列牛顿第二定律方程有
解得
同理小球在竖直方向的加速度
所以小球在水平方向做匀减速直线运动,在竖直方向上做自由落体加速度运动。设小球抛出后经时间后速度最小,则水平方向的速度为
竖直方向的速度为
根据分速度与合速度的关系有
解得
即小球抛出后经过速度最小,故B正确;
C.设小球经过时间后回到P点正下方,小球在水平方向做匀变速直线运动,当回到P点正下方时,水平位移为0,根据运动学公式有
代入数据解得
即经过小球运动到P点正下方,故C正确;
D.当小球水平速度减为0时,小球水平向右运动的位移最大,电场力做负功最多,电势能增加最大。即当小球水平速度减为0时有最大电势能。设小球水平向右运动的最大位移为,根据运动学公式有
电场力做功为
所以电势能的增加量为,又因为初始电势能为零,所以最大电势能为,故D错误。
故选BC。
三、填空题(本大题共3小题,每题3分,共9分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上。)
9. 在某电场中的A点放一个电量的电荷,受到电场力大小为,方向向左,则A点电场强度的方向_______(填“向左”或“向右”),A点电场强度大小为_______。
【答案】 ①. 向右 ②. 300
【解析】
【详解】[1]由于试探电荷带负电,所以受到的电场力方向与场强方向相反,则A点电场强度的方向向右;
[2]根据场强定义式可得A点电场强度大小为
10. 如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们分别是一个半径的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。则O点的电势为______V,电场强度的大小为______V/cm。
【答案】 ①. 6 ②. 2
【解析】
【详解】[1]在匀强电场中,任意两平行直线上相等距离的电势差相等,可得
解得
可知aOc是等势面,则O点电势为6V;
[2]连接a和6V两点则为等势线,连线一定过O点,可得
11. “场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡内壁有一层均匀导电膜:在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场,如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点,abc是一段以O为圆心的圆弧,d为ob的中点。a、d两点场强大小分别为Ea、Ed,o、a、c、d四点电势分别为φo、φa、φc、φd,则φa_________φd;φa_________φc,(φo-φa)_________2(φo-φd)。(填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]由于沿着电场线方向电势逐渐降低,可知
φa < φd
[2][3]由题知,在钨针和导电膜间加上高电压后,玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场,则根据点电荷形成的电场的电势分布可知
φa = φc
且越靠近O场强越强,则od部分的场强均大于db部分的场强,则根据U = Ed,结合微元法可定性判别出
φo-φb < 2(φo-φd)
而
φa = φb
则
φo-φa < 2(φo-φd)
四、实验题(本大题共2小题,每空2分,共13分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上。)
12. —电流表G,内阻,满偏电流。要把它改装成量程为3V的电压表,应__________(填“串联”或“并联”)一个阻值为___________Ω的电阻;该电阻起到__________(填“分压”或“分流”)的作用。
【答案】 ①. 串联 ②. 990 ③. 分压
【解析】
【详解】[1][2]电流表本身满偏时两端的最大电压为
远小于目标量程3V。要让表头能承受更大的总电压,需要串联一个电阻,利用串联电路电压分配的规律分担多余的电压。改装后电压表量程为3V时,满偏电流
因此电压表总内阻
根据串联电阻的关系,需要串联的电阻阻值
[3]该串联电阻的作用是分担表头无法承受的多余电压,故填分压作用。
13. 某同学用电流传感器做“观察电容器的充放电”实验,按图甲所示连接电路。
(1)将开关S与1端相连,稳定后电容器的上极板带_____(选填“正”或“负”)电;把开关S掷向2端,通过电流传感器的电流方向为_____(选填“由到”或“由到”)。
(2)开关S掷向2后,电流传感器采集到电流随时间变化的图像如图乙所示。根据图像可估算出电容器存储的电荷量为_____C(结果保留两位有效数字)。
(3)在电容器放电实验中,接不同的电阻,放电快慢不同。图丙、两条放电电流的图像中,对应电阻较大的一条是_____(选填“a”或“b”)。
【答案】(1) ①. 正 ②. 由到
(2)
(3)b
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 将开关与1端相连,电容器的上极板与电源的正极连接,稳定后电容器的上极板带正电;把开关掷向2端,电容器通过电阻放电,负电荷由向定向移动形成电流,所以通过电流传感器的电流方向为由到。
【小问2详解】
根据,可知图像与横轴围成的面积表示电容器存储的电荷量,则
【小问3详解】
当电阻越大时,电容器开始时的最大放电电流越小,放电用的时间越长,则电阻较大的对应于图像。
五、计算题(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
14. 如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N,在电动机的牵引下匀速上升,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率;
(2)电动机输入功率和输出功率;
(3)重物A匀速上升的速度大小。
【答案】(1)1W;(2)5W,4W;(3)0.2m/s
【解析】
【详解】(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率为
(2) 电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
(3)根据
可得重物A匀速上升的速度大小为
15. 如图所示,水平向右的匀强电场中有 、、 三点, 与场强方向平行, 与场强方向成 , , 。现将一个电量为 的正电荷从 移动到 ,电场力做功 。求:
(1)该电场的场强大小;
(2) 间的电势差 ;
(3)若 点的电势为 ,则该正电荷在 点电势能 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据
代入数据整理得
【小问2详解】
沿电场方向的距离
电势差
【小问3详解】
到沿电场方向距离,故
电势能
联立解得
16. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
【答案】(1)
(2)
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中加速,由动能定理得
解得
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向
解得
t=0时刻进入偏转电场的电子加速度
电子离开电场时距离A、B中心线的距离
解得
【小问3详解】
在0~内射入偏转电场的电子,设向上的方向为正方向,设电子恰在A、B间中线离开偏转电场,则电子先向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动,经过时间t′后速度
此后两板间电压大小变为3U0,加速度大小变为
电子向上做加速度大小为3a的匀减速直线运动,速度减为零后,向下做初速度为零、加速度大小为3a的匀加速直线运动,最后回到A、B间的中线,经历的时间为,则
解得
则能够从中线上方向离开偏转电场的电子的发射时间为
则在0~时间内,从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比
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