河北石家庄市张家口市部分校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题

9月高二物理检测 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求。 1.关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是 丙 A.图甲中，该女生和金属球属于感应起电，与金属球带有同种电荷 B.图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带异 种电荷 C.图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，可以直接把云层的电荷导 人大地 D.图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网，是利用了静电屏蔽的原理 2.下列不是比值定义式的是 A.w △8 B.E= 9 C.a=F m D. 3.如图所示，在等量异种点电荷形成电场中，O点是两点电荷连线的中点，E、F 是连线垂直平分线上关于O点对称的两点，B、C和A、D是两点电荷连线上关 于O点对称的点，下列说法正确的是 E A.当一个电子经过B、C两点时，所受电场力大小 +q 相等且方向均水平向左 B.A、D两点场强大小相等方向相同，电势也相同 C.E、F两点场强大小和方向都相同，电势不同 D.将一电子从B点移动到C点，该电子的电势能减小 4.如图所示，实线为在M、N两点处放置的两个点电荷电场的等差等势面，虚线 a、b为两个质量均为m的带电粒子仅在电场力作用下以相同的速度vo经过O点 后的运动轨迹，O、A、B、C四个点均为粒子运动轨迹与等势面的交点，两个粒 子互不影响。下列说法正确的是 高二物理第1页共6页 A.过O点后的运动过程中，α粒子的电场力先做正功再做负功，b粒子电场力 先做负功再做正功 B.a、b两个粒子分别运动到B点和A点时电势能变化量的绝对值相等 C.M、V两点处的点电荷一定与a粒子带同种电荷 D.a粒子在B点的加速度一定小于b粒子在C点的加速度 5.如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷十2q、 十2q、一q,则该三角形中心O点处的场强为 AR+2q +2g B C A. 购，方向由C指向0 B. 9,方向由O指向d c. 3kg,方向由C指向0 D. 9,方向由0指向C 6.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平 推力F作用于B,则两球静止于图示位置，如果将B缓慢向右移动一些，两球 重新平衡时的情况与原来相比 A.墙面对A的弹力将减小 B.两小球之间的库仑力减少 C.推力F将增大 D.地面对B的弹力减小 07777777 B 7.如图所示，竖直平面内有两个固定的点电荷，电荷量均为十Q,与其连线中点O 的距离均为d,质量为、电荷量为一q的试探电荷以O为圆心，垂直两固定的 点电荷的连线，以某一速率做匀速圆周运动，圆周上的两点A、B与O在同一直 线上，A、B两点各自和两个正点电荷连线与AB连线的夹角均为0=37°，已知 静电力常量为飞，重力忽略不计，则 +O A.试探电荷做匀速圆周运动所需的向心加速度大 ⊕ 小为9器 B B.试探电荷做匀速圆周运动的角速度为 d 3 6kQq ⊕ w-10d\5md +O C.若缓慢改变试探电荷的速度令0增大，且使它仍能以O为圆心做匀速圆周运 动，则在日增大的过程中，试探电荷的向心力先增大后减小 D.若在A点由静止释放负点电荷，该电荷将加速到达B点 高二物理第2页共6页 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中， 有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8.如图为匀加速直线运动的v一t图像，横轴表示时间，纵轴o 表示速度。把时间t分成许多小的时间间隔△t,在每个△t 时间内，可以认为物体做匀速运动。图中每个小矩形的面 积，就对应着物体在△t内的位移。对这些位移求和，可以 认为图线与横轴包围的面积表示t时间内物体的位移。我 们可以应用上述方法处理很多问题，下列说法正确的是 A.若横轴表示直线运动的时间t,纵轴表示物体的加速度α，则图线与横轴包围 的面积表示末速度 B.若横轴表示沿电场线方向的距离x,纵轴表示电场强度E,则图线与横轴包 围的面积表示电势差 C.若横轴表示位移x,纵轴表示合外力F合，则图线与横轴包围的面积表示物体 的动能变化量 D.若横轴表示匀速圆周运动的时间t,纵轴表示匀速圆周运动的速率v,则图线 与横轴包围的面积表示物体运动的位移 9.如图，虚线a、b、c、d是某电场的等差等势线，等势线水平且间距相等，实线 是电荷量为十2的带电粒子仅受电场力作用时的运动轨迹，A、B、C为轨迹与 等势线的交点，B点在等势线b上，C点为轨迹最高点，且在等势线c上。已知 粒子在A点时的速度方向与水平方向夹角为45°，mu听=20eV,在C点的电势 能为6eV。下列说法正确的是 A.a、b、c、d四条等势线中a电势最高 B.该粒子运动到B点的动能为15eV C.该粒子的运动轨迹可能是圆弧的一部分 0 D.该电场的等势线d的电势为5.5V 10.如图甲所示，足够长且固定绝缘光滑的斜面倾角为日，以斜面底端为坐标原点， 沿斜面方向建立x轴，在x轴上的部分区间存在电场，电场方向沿斜面向上。 一质量为、电荷量为q的带正电滑块（可视为质点）从斜面底端由静止释放， 不计空气阻力，滑块对原电场无影响，滑块向上运动的一段过程中机械能E随 位移x变化的图像如图乙所示，曲线上A点切线斜率最大，下列说法正确的是 A.在0x3过程中滑块电势能 一直减小 B.在0~x1过程中动能一定增大 C.在x=x1处电势最高 D.在0~x3过程中加速度先增大再 甲 减小再增大最后不变 高二物理第3页共6页 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确 写出数值和单位。 11.(8分)某物理兴趣小组利用生活中的器材探究向心加速度的相关规律。如图所 示，他们将手机（可视为质点）紧贴手动脱水桶的内壁竖直放置，缓慢调节脱水 桶的转速，使手机随脱水桶一起做匀速圆周运动。利用手机自带的传感器记录 手机的向心加速度αn和角速度ω的数值，通过刻度尺测量脱水桶的直径，更换 不同半径的脱水桶，重复以上操作。 an (1)如果要探究向心加速度αm和圆周运动半径r的关系，则物体匀速转动的角 速度需 (选填“变大”“变小”或“不变”)； (2)脱水桶半径不变的情况下，通过拟合得到αn一w2图像为一条过原点的直 线，说明向心加速度an和角速度平方w成（选填“正比”或“反 比”)； (3)若将横坐标换成周期倒数的平方元，保持其他条件不变，则。一己图像为 (选填“过原点”或“不过原点”)的直线，若图线的斜率为，则 圆周运动的半径可表示为= 12.(8分)如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶 球直径相同，测得质量分别为1、2，图中P点是未放靶球时入射球的落点， 放置靶球后，两球落点分别为M、N。M、P、N三个落点的位置距O点的长 度分别为OM、OP、ON. 入射小球 被碰小球 (1)关于本实验，下列说法正确的是 A.轨道末端必须水平 B.轨道倾斜部分必须光滑 C.入射小球的质量小于被碰小球的质量 D.同一组实验中，人射小球必须从同一位置静止释放 (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ,则可以认为 两球碰撞过程中动量守恒；（用实验测得的物理量表示） 高二物理第4页共6页 (3)碰撞恢复系数的定义式为e=|二|，其中。和分别是碰撞前两 20-U10 小球的速度，和2分别是碰撞后两小球的速度，该实验中碰撞恢复系数 e= (用实验测得的物理量表示)。若测得e= 。 可以判定小球 的碰撞为弹性碰撞。 13.(10分)如图所示，在匀强电场中有一直角三角形BOC,电场方向与三角形所 在平面平行，若三角形三个顶点处的电势分别为po=1.5V、pB=0、9c=3V, 且边长OB=√3cm,边长BC=2√3cm。 B (1)求电场强度E; (2)现将一电子（电荷量为e)由B点移动到C点，求电场力做的功W电。 14.(12分)如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场，光滑斜面AB与粗 糙绝缘水平地面平滑连接，斜面AB与水平面的夹角α=37°。质量m=0.5kg、 电荷量为q的带正电小物块（可视为质点）从A点由静止释放，经过B点后进入 水平面，最后停在C点。若小物块经过B点前后速度大小不变，电场的电场强 度大小为E-m3,斜面AB长度lAB=24m,水平面BC长度lx=36m,重力加 速度g取10m/s2,sin37°=0.6。 EB (1)求小物块在斜面上运动的加速度a的大小； (2)求小物块从A点运动到C点所用的时间t总以及小物块与水平地面间的动 摩擦因数μ。 高二物理第5页共6页 15.(16分)如图所示，一个可视为质点的小球从A点静止摆下，摆到最低点B点 时摆线刚好被拉断，小球在B点恰好未与地面接触。小球进入粗糙的水平面后 向右运动到C点并进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道。已知摆线长L=2m,小 球在A点时摆线与竖直方向的夹角0=60°，小球质量m=50g,B点到C点的 距离s=3m,小球与水平面间动摩擦因数=0.2，重力加速度g取10m/s2。 B 7777777777777777777777, C (1)求摆线所能承受的最大拉力； (2)要使小球上升过程中不脱离圆弧形轨道，求圆弧形轨道半径R的取值范 围； (3)若小球带电且电荷量q=十3.0×10一6C,小球到达光滑圆弧轨道C点时立 即在圆弧轨道所处空间内加人一个水平向右的匀强电场，电场强度E三 1.25×105V/m,其他条件不变，不计小球运动过程中电荷量损失。要使 小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径R的取值范围（结果用分数 表示即可)。 高二物理第6页共6页9月高二物理检测答案 1.【答案】D 【详解】A.图甲中，该女生接触带电的金属球时与带电的金属球带有同种电荷，属于接触起 电，故A错误； B.图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷，如果 带异种电荷，两球可能在外部干扰下接触，使电荷量中和，导致两球电荷量发生变化。故B 错误； C.图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，其原理为尖端放电中和云层中电荷，而 不是直接把云层电荷导入大地，故C错误： D.优质的话筒线外面包裹着金属网应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信 号的千扰，故D正确。故选D。 2.【答案】C 【详解】A.公式@=△是角速度的比值定义式，角速度0与时间间隔△r和转过的角度△0都 △t 无关，只是与它俩的比值相等，故A不符合题意： B.公式E=是电场强度的定义式，故B不符合题意： q C.公式α=二是牛顿第二定律的表达式，加速度与作用力成正比，与质量成反比，加速度方 向与作用力方向一致，是加速度的决定式，故C符合题意： D.公式即=三是电势的比值定义式，电势与电势能及电荷量均无关，故D不符合题意。故选 C。 3.【答案】A 【详解】A.根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同， 这两点场强的方向均由B→C,电子带负电，所以受到水平向左的静电力，故A正确： B.根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同.由图看出， A、D两点场强方向相同，但A点电势高于D点电势，故B错误； C.E、F两点场强大小和方向都相同，两点在同一个等势面上，故两点电势相等，故C错误： D.将一电子从B点移动到C点，即负电荷从高电势到低电势，该电子的电势能增大，故D 高二物理第1页共8页 错误。故选A。 4.【答案】A 【详解】AC.由图可知，M、N两点处放置的两个点电荷电性相同，α粒子离M处点电荷最 近时，根据曲线运动的知识可知，a粒子受电场力方向指向M,则a粒子电性与M相反，即α 粒子电性与M、N处的点电荷电性相反，从O向B运动过程中，电场力先做正功再做负功， 同理b粒子离N处点电荷最近时，b粒子受电场力方向背向N,则b粒子电性与N相同，即b 粒子电性与M、N处的点电荷电性相同，b粒子沿轨迹OAC运动时，电场力先做负功再做正 功，A正确，C错误； B.根据电场力做功与电势能变化量的关系△E。=qU, 对a粒子有△Ea=lq.Usl,对b粒子有△E=9,Uod, 依题意U。4=Uo,但q与9的大小未知，故不能判断二者电势能变化量的绝对值的关系，B 错误； D.由F=qE，因qa与q的大小未知，故无法判断a粒子在B点的电场力与b粒子在C点的 电场力的大小关系，再由=一，故无法判断粒子加速度大小关系，D错误。故选A。 5.【答案】B k·2q 6kg EA=EB= 【详解】A、B两个点电荷在O点的场强大小均为 a 2c0s30° A处的电荷在O点的场强方向沿AO方向，B处的电荷在O点的场强方向沿BO方向，C处的 k.g 3kg Ec= 电荷在O点的场强方向沿OC方向， ,则合场强为 2c0s30° B,-28060+。-9,方向由O指向C,故运B. 6.【答案】C 【详解】AB.对小球A进行分析，受到重力、墙面弹力与库仑力。设A、B连线与竖直方向 夹角为0，则有F4=mg，F4=m4gtm0,当将B稍向右移动一些时，6增大，可知，墙 cosθ 面弹力F4增大，库仑力F4增大，故A、B错误； 高二物理第2页共8页 CD.对A、B两小球整体进行分析有F地B=(A+)g，F=F4=4gtan6，当将B稍向右移 动一些时，增大，可知推力F将增大，地面对B的弹力不变，故C正确，D错误。故选C。 7.【答案】C 【详解】A.以试探电荷为研究对象，其做匀速圆周运动，两正点电荷对其静电力的合力提供 F=2. kOq …c0s37°= 72kOq 向心力，做匀速圆周运动所需的向心力大小为 d 125d2,由牛顿第二定 sineo 律得 2kOg 125d2 =n0,解得a= 5,故A错误； d B.由F=mw2: 。可得负点电荷做匀速圆周运动的角速度ω= 6kQq 故B项错误； tan37 5d\5md C.根据对称性，两个+Q点电荷的电场强度在竖直方向的分量相互抵消，在水平方向的分量相 加，如下图所示： +O d 所以合电场场强大小为 =2Ecos日=2. -cose =2k0. .cos=2ko.cose.(sine) d sine 根据数学知识可知当cos9= 时，电场强度有最大值Em 4kg 43kg 3 3W3d29d2’ 初始时分场强与水平方向夹角为37”，可知c0s37°=号c09= 3 可知场强最大的位置在AO之间某点，可知将带正电的试探电荷由A点沿直线移动到O点， 其电场力先增大后减小，试探电荷所受电场力提供向心力，故C正确： D.AO之间的电场强度方向向左，电场力向右，接着由O到B,电场力反向，故先加速后减 速运动，到B点速度为零，D项错误。 8.【答案】BC 高二物理第3页共8页 【详解】A.若横轴表示直线运动的时间t,纵轴表示物体的加速度a,由△v=a△t,则图线与 横轴包围的面积表示速度变化量，故A错误； B.若横轴表示沿电场线方向上的位移x,纵轴表示电场强度E,则图线与横轴包围的面积为 S=E·△x=U,则图线与横轴包围的面积表示两点间电势差，故B正确： C.横轴表示位移x,纵轴表示合外力F,则图线与横轴包围的面积表示S=Fx=△E,图线与 横轴包围的面积表示合外力做的功，根据动能定理，则也可表示为物体动能的变化量，故C 正确： D横轴表示匀速圆周运动的时间t,纵轴表示匀速圆周运动的速率v,则图线与横轴包围的面 积S=vt,表示物体运动的弧长，故D错误。故选BC。 9.【答案】BD 【详解】A.由于该电场的等势线是平行、间距相等的直线，所以该电场一定为匀强电场，电 场力指向运动轨迹内侧，且带电粒子带正电，所以电场线竖直向下，沿电场线方向电势降低， 等势面a电势最低，故A错误： B.粒子运动过程电势能与动能之和保持不变，粒子做类斜抛运动，水平方向做匀速直线运动， 即y.=V4c0s45, m-os15P明，粒子在A点时的初动能号m=20eV,计算特粒 子在C点处的动能m=l0eV, 运动到B,根据动能定理可列。w9-w2: 2 由B运动到C,根据动能定理可列片2 2 wB=2eUc,由A选项可知UAB=Uc, 1 。1 联立可得1 2 -=15eV,故B正确。 2 C.电场线垂直于等势线，粒子所受电场力方向沿电场方向指向轨迹内侧，故带电粒子受到竖 直向下恒定的电场力作用，粒子做类斜抛运动，其运动的轨迹是抛物线，故C错误： D.由B选项可知粒子在C点的动能为10eV,在C点的电势能为6eV,所以C点粒子动能与电 势能的总和为10eV+6eV=l6eV,由能量守恒定律得Ep4+Ek4=Enc+Ekc=EpB+EB=l6eV, 计算得E4=-4eV,Ec=6eV,Es=leV,由公式E。=qp可得，p4=-2V,=3V,9=0.5V, 由于虚线α、b、c、d是某电场的等差等势线，结合上述可知，相邻等势线之间的电势差为2.5V, 所以等势线d的电势为Pa=3V+2.5V=5.5V,故D正确。故选BD。 高二物理第4页共8页 10.【答案】BD 【详解】根据图像可知在0~x,过程中机械能增加，故电场力做正功，滑块电势能减小，但是 在x,~x3过程中机械能不变，说明x,~x3部分无电场，无电场力做功滑块电势能不变，故A 错误； 在0~x,过程段中，电场力做功等于滑块机械能的增加量，即有△E=qE·△x,所以可知图像的 斜率表示滑块所受电场力9E,根据图像可知0~x,电场力逐渐增大，x,~x,电场力逐渐减小， 故在0~x,过程中做加速度增大的加速运动，动能一定增大，B正确： x=x处电场强度最大，x~x,处某一位置电场力等于重力沿斜面向下的分力（设此处为 x=x,),x=x处加速度为0，有最大速度，，~x做加速度增大的减速运动，x~x做匀减 速直线运动，所以在0~x?过程中加速度先增大再减小再增大最后不变，D正确。 C.根据前面分析，同时由沿着电场线方向电势降低可知在x=0处电势最高，C错误。 故选BD。 山.【答案】（④不变(2分）：②正比(2分)：6过原点(2分)，在 (2分) 【详解】(1)要探究a与r的关系，采用控制变量法，应控制角速度o不变： (2)由向心加速度公式a=w'r,当半径r不变时，an与o成正比，故a。-0图像为过原点 的直线，说明向心加速度与角速度的平方成正比： 3由a=o,又w-牙，得a产标分，放4户图像为过原点的直线：图装 k 斜率k=4π2r,解得r= 4n3。 12.【答案】(1)AD（2分)：(2)%·OP=OM+ON(2分)： (3)ON-OM OP (2分)，1(2分) 【详解】(1)A.轨道末端必须水平，才能保证小球抛出后做平抛运动，故A正确： B.只要入射小球每次从同一位置释放，即使倾斜轨道不光滑，每次到达末端的速度也相同， 因此倾斜轨道不必光滑，故B错误； C.为防止入射小球碰撞后反弹，入射小球质量必须大于被碰小球质量，故C错误： 高二物理第5页共8页 D.同一组实验中，入射小球从同一位置静止释放，才能保证碰撞前入射速度恒定，故D正确。 故选AD。 (2)小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间t相等， 碰撞前入射球的速度大小-，碰撞后入射球的速度大小-，碰撞后被碰球的速度大 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得=+ 整理得·OP=·OM+,·ON (3)①该实验中碰撞恢复系数e=-y=ON-OM '20-0 OP ②弹性碰撞过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律得一+， 1 整理得mOP=m·OM+%ON,解得OM="-oP,ON=2OP,解得ON-OM=OP 1%+L2 n+n 则碰撞恢复系数e=OvOM1。 OP 13.【答案】(1)E=100Vm,方向在∠OBC的角平分线上并指向B;(2)3eV 【解析】(1)由匀强电场的特点可知，BC中点D的电势为B、C电势的平均值， 见)三纱归千0……(2分） 2 计算得pp=1.5V… (1分) 连接OD,即为一条等势线，过B作与OD垂直的线AB,则电场线沿AB方向，如图所示。 B ,309 30° in∠C=OB=,由几何关系可知，∠C=30°，∠OBC=60°，D是BC的中点，则△OBD是 BC 2 等边三角形，又AB⊥OD,所以AB与BO之间的夹角是30°，即电场线与OB之间的夹角是 30°，根据电势差与电场强度的关系有U4B=P4-PB… …(2分) 而U4B=E.OB.cos3.0°， 代入数据可得E=100Vm,方向在∠OBC的角平分线上并指向B…(2分) 高二物理第6页共8页 (2)电子由B点移动到C点，电场力做的功W电=-Uc=3eV…(3分) 14.【答案】(1)a=12m/s2;(2)t总=5s,u=0.4 【详解】（1)由牛顿第二定律(mg+qEin0=ma…（2分) 小物块在斜面上运动的加速度大小为a=mg+g驱nC=12ms2…(1分) (2)小物块从4点运动到B点，有如-2 1 …(1分) 所用的时间为=2S… …（1分) 到B点的速度为v=at=24m/s… …(1分) 小物块从B点运动到C点，有c=, …（1分) 所用的时间为=3s 则小物块从A点运动到C点所用的时间为t急=t十t=5s…(1分)》 小物块在水平地面上的加速度d==8m/s2.… (1分) t 由牛顿第二定律(g+qE)=…(2分) 可得小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4…(1分) 所以小物块从A点运动到C点所用的时间为5s,与水平地面间动摩擦因数为0.4 16 15.【答案】(1)1.0N;(2)R≤0.16m或R≥0.4m;(3)R 115m 【详解】(1)小球从A点到B点的过程，由动能定理可列 ngL.(1-cos8)=号vg-0… (1分) 2 解得yg=√20ms 在B点，由牛顿第二定律得乃，一g=… …（1分) L 解得F=1.0小N…（】分) (2)从B点到C点的过程中摩擦力做功，由动能定理可列 1 -Lmigs 21 2mw-2mv… …（1分) 解得ve=2W2m/s 高二物理第7页共8页 ①小球进入圆弧形轨道后，设小球到达圆弧形轨道最高点的速度为V,要使小球不脱离圆弧形 v2 轨道应满足mg≤ (1分) R 小球从C点运动到圆弧形轨道最高点的过程，由动能定理可列 1 -g·2R= 1 3mw2、 个yC (1分) 联立解得R≤016m…（1分) ②小球进入圆孤弧形轨道后，上升的最大高度满足h≤R,小球可沿轨道返回， 小球从C点运动到最高点的过程有 -gR≤0- 2 …(1分) 解得R≥04m…（1分) 所以要使小球不脱离圆弧形轨道，圆弧形轨道半径R的取值范围是R≤0.16或R≥0.4m (3)小球在匀强电场中受到的电场力F=qE=0.375N… …(1分) 则小球在该复合场中的等效重力G等效=√F2+G2=0.625N…(1分) 8等效=12.5m/s2... …(1分) 方向与竖直方向成37°向右下。 小球在该等效重力场中，要完成完整的圆周运动，到达等效最高点的速度至少等于'，即 g等效≤m …(1分) R 小球从C点进入的速度不变，则运动到最高点由动能定理可列 -mg每·(R+Rcos379)=w- (2分) 、 2 联立可得R≤16 (1分) 115 高二物理第8页共8页