内容正文:
2026-2027学年高二(上)九月份阶段性测试
物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1.静电植绒技术于3000多年前在中国首先起步。如图所示为植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带负电,容器与带电极板之间加恒定电压,绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。已知绒毛到达物体表面时速率越大,植绒效果越好。下列判断正确的是( )
A.带电极板带负电
B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电势能不断增大
C.质量相同的绒毛,带电量越大,植绒效果越好
D.若减小容器与带电极板之间的距离,植绒效果会更好
2.如图A、B、C三点在同一直线上,B点是的中点,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为的试探电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为的试探电荷,其所受电场力大小为( )
A.F B. C.0 D.
3.如图所示,A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板,下极板B接地,直流电源电动势E恒定,内阻不计。将开关S闭合,电路稳定后,一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态,现将B板向上平移一小段距离,则( )
A.电容器的电容将减小
B.在B板上移过程中,电阻R中有向右的电流
C.M点电势能将增大
D.带电油滴将沿竖直方向向下运动
4.现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在t=0时刻的波形图,图乙是质点P的振动图像,则( )
A.超声波沿x轴负方向传播
B.超声波波速为1500m/s
C.舰艇行驶速度越快,声呐发出超声波的频率越大
D.超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象
5.如图所示,轻弹簧的左端固定,右端与一小物块相连,物块静置在光滑水平面上的A点,弹簧处于原长,物块带正电。当在该区域加一水平向左的匀强电场,物块从A点开始向左运动一段距离,弹簧未超出弹性限度,然后再回到A点。则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.物块回到A点时速度大于0
B.系统的机械能先增大后减小
C.物块的动能先增大后减小
D.物块的加速度先向左,再向右,再向左,最后向右
6.如图所示,在光滑水平地面左侧有竖直挡板,劲度系数为的轻弹簧左端固定在挡板上,右端自由且处于原长状态,质量为、带电量为的小滑块紧贴着弹簧右端由静止释放。整个装置处于水平向左、电场强度大小为的匀强电场中。已知弹簧弹性势能与形变量的关系为,运动过程中小滑块的电荷量不变,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.小滑块加速度的最大值大于
B.小滑块的最大速度为
C.弹簧的最大压缩量为
D.若仅将小滑块的释放点适当右移,小滑块速度最大的位置将更加靠近挡板
7.如图所示,一正四面体置于匀强电场中,A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点,正四面体的棱长L=0.5m,E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点,电势分别为2V、4V、2V、6V。下列说法正确的是( )
A.A点电势为0
B.电场强度大小为8V/m
C.BCD所在的平面为等势面
D.将一电子从A点移到C点,电势能增加8eV
2、 多选题(每题4分,共12分)
8.一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及电势φA、φB之间的关系为( )
A.EA=EB B.EA<EB C.φA<φB D.φA>φB
9.如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向左振动,与基板距离增大的过程中( )
A.电容器的电容减小 B.振动膜所带的电荷量增大
C.电容器板间的电场强度不变 D.通过电阻的电流从b点流向a点
10.真空中间距为d的两块平行金属板,板长为L,如图甲所示。加在A、B间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k≥1),电压变化的周期为2T,如图乙所示。在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场,在运动过程中未与极板相撞,且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是( )
A.若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场,则电子射出时的速度大于v0
B.若k=1且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场,则其动能增加
C.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则两板间距离应满足
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度大小等于
3、 实验题(第11题6分,第12题10分)
11.简述库仑如何通过库仑引力扭摆实验验证点电荷之间的作用力与点电荷的乘积成正比。
12.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)用游标卡尺测量摆球的直径如图,可读出摆球的直径为___________。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。
(2)用秒表测量单摆的周期,测定了40次全振动的时间如图中秒表所示,那么秒表读数是___________s。
(3)测量出多组周期T、摆长L的数值后,画出图线,此图线斜率的物理意义是( )
A.g B. C. D.
(4)在(3)中,描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小( )
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能
4、 解答题(第13题12分,第14题16分,第15题16分,共44分)
13.如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,场强大小,一带电量为的点电荷从a点运动到b点,已知,取b点为电势零点。求:
(1)ab两点间的电势差;
(2)电场力对点电荷所做的功;
(3)电荷在a点的电势能。
14.如图为匀强电场的电场线,其方向未知。将带电荷量的正试探电荷由A点沿直线移至B点,静电力做功。已知A、B间的距离为,AB与电场线间的夹角为,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)该匀强电场的电场强度E。
15.图甲是示波管的原理图,图乙是荧光屏的平面图。当偏转电极XX′、YY′上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点形成一个亮斑;已知电子枪的加速电压U1=5000V(电子从灯丝上逸出时的初速度不计),电子的荷质比≈l.8×1011C/kg,偏转电极YY′的长度L=8cm,板间距离d=8mm,Y偏转电极右端与屏之间的水平距离s=20cm,求:
(1)当YY′电极加上恒定电压Uy=50V,而XX′电极不加电压时,电子离开YY′偏转电场时Y方向偏移量y1;
(2)在上一问中电子击中荧光屏的位置坐标;
(3)当YY′电极加上恒定电压Uy=50V,同时在XX′电极加上如图丙的电压时,请在图乙中定性地画出电子击中荧光屏上时显示的图像(不用计算)。
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参考答案
1.C
【详解】A.带电极板吸引带负电的绒毛,故带电极板带正电,A错误;
B.绒毛在往需要植绒的物体的过程中,绒毛所受电场力做正功,电势能减小,B错误;
C.由动能定理可知,电场力做功等于动能的变化,即
质量相同的绒毛,带电量越大,获得的动能越大,速率越大,植绒效果越好,C正确;
D.若减小容器与带电极板之间的距离,容器与带电极板之间加恒定电压,由动能定理可知
绒毛最终获得的速度与容器到带电极板间的距离无关,故植绒效果不变,D错误。
故选C。
2.B
【详解】依题意,有
根据点电荷场强公式,可得
联立,可得
故选B。
3.C
【详解】A.根据电容的决定式
可知,B板向上平移一小段距离,d变小,则电容值变大,A错误;
B.由于电容器与电源相连,U不变,C变大,根据电容的定义式
可知此时电容正在充电,即电阻R中有向左的电流,B错误;
C.因为B极板接地,电势不变,电容器上下极板电势差不变,故A极板电势不变,根据
可知电场强度变大
由
可知减小;
带电油滴在重力和电场力的作用下 处于平衡状态,可知,油滴带负电,负电荷在电势低的地方电势能大,故M点电势能将增大,C正确;
D.带电油滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力,由于场强变大,则电场力变大,故油滴将沿竖直方向向上运动,D错误 。
故选C。
4.B
【详解】A.由乙图可知,t=0时,质点P向下振动,根据“上波下、下波上”的方法可知,超声波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.超声波波速为
故B正确;
C.声呐发出超声波的频率由声源决定的,与舰艇的行驶速度无关,故C错误;
D.机械波遇到与波长相近或小于波长的障碍物时可能会发生明显衍射现象,而超声波的波长较短,遇到大尺寸的障碍物时不能发生明显的衍射现象,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】A.物块回到A点时,电场力和弹力做功均为零,则速度仍等于0,选项A错误;
B.电场力做功等于机械能变化量,电场力先做正功后做负功,则系统的机械能先增大后减小,选项B正确;
C.物块向左运动时,先电场力大于弹力,物块向左加速,然后电场力小于弹力,物块向左减速,则此过程中物块的动能先增大后减小;物块向右运动时,先弹力大于电场力,物块向右加速,然后弹力小于电场力,物块向右减速,则此过程中物块的动能先增大后减小;选项C错误;
D.由以上分析可知,物块的加速度先向左,再向右,再向右,最后向左,选项D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.刚释放时,小滑块的加速度最大,有
解得
故A错误;
B.小滑块先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,当加速度为0时速度最大,有
由能量守恒有
解得
故B错误;
C.小滑块做简谐运动,所以当弹簧压缩量最大时,小滑块的加速度最大,为
对小滑块受力分析并结合牛顿第二定律有
解得
故C正确;
D.若仅将小滑块的释放点适当右移,小滑块先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做加速度增大的减速运动,当小滑块的加速度为0时它的速度最大,所以有
解得
所以小滑块速度最大的位置不变,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】AC.由于E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点,则,,,
联立解得,,,
由此可知,BDF所在的平面为等势面,故A正确,C错误;
D.将一电子从A点移到C点,电势升高8V,则电势能减小8eV,故D错误;
B.电场强度大小为
故B错误。
故选A。
8.AC
【详解】AB.电荷仅受电场力做匀加速直线运动,所受电场力恒定,根据,可知 ,A正确,B错误;
CD.电场力做正功,电势能减小,根据可知负电荷由高电势移向低电势,所以,C正确,D错误。
故选AC。
9.AD
【详解】A.根据
当振动膜随声波向左振动,与基板距离增大,则电容器的电容减小,故A正确;
B.电容器与电源保持串联,电压不变,根据
可知振动膜所带的电荷量减小,故B错误;
C.根据
可知电容器板间的电场强度减小,故C错误;
D.因振动膜所带的电荷量减小,则电容器放电,因基板为正极板,所以通过电阻的电流从b点流向a点,故D正确。
故选AD。
10.BC
【详解】A.若k=1,电子在竖直方向的速度随时间变化的图象如图所示
若电子恰好在2T时刻射出电场,竖直方向的速度为零,则电子射出时的速度为v0;故A错误;
B.若电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场,在0~2T时间内电场力做功为零,电子动能变化为零,在2T~3T时间内根据动能定理可得
故B正确;
C.竖直方向,电子在0~T时间内做匀加速运动,加速度的大小
位移
在T~2T时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动,加速度的大小
初速度的大小
匀减速运动阶段的位移
由题意知
解得
故C正确;
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,垂直电场方向速度为v0,射出时水平方向的速度大小为
合速度为
故D错误。
故选BC。
11.库仑利用“把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会与后者平分”的方法,研究得到了电荷间的作用力与电荷量的乘积成正比。
【详解】库仑利用“把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会与后者平分”的方法,研究得到了电荷间的作用力与电荷量的乘积成正比。
12. 2.06 75.2 C C
【详解】(1)[1]用游标卡尺测量摆球的直径为2cm+0.1mm×6=2.06cm
(2)[2]秒表读数是1min+15.2s=75.2s
(3)[3]根据
可得
可知T2-L图像的斜率为,故选C。
(4)[4]在(3)中,描点时若误将摆线长当作摆长
可得
则图像的斜率不变,则由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小不变,故选C。
13.(1)10V;(2);(3)
【详解】(1)由匀强电场中电势差和电场强度的关系可知
(2)电场力对点电荷所做的功为
(3)由电场力做功和电势能的关系可知
得
14.(1)400V;(2)4000V/m,方向沿电场线斜向上
【详解】(1)由题意知,静电力做功,根据
可得
(2)沿电场方向的位移为
电场强度
正试探电荷由A点沿直线移至B点,静电力做正功,可知电场方向沿电场线斜向上。
15.(1)y1=3mm;(2)位置坐标为(0,12mm);(3)
【详解】(1)设带电粒子经加速场加速后的速度为v0,根据动能定理得
电子进入YY′偏转场后,水平方向有
L= v0t1YY′偏转电场的场强
电子进入YY′偏转场后受电场力
F=Ee
电子进入YY′偏转场后的加速度
F=ma
电子离开YY′偏转时y方向的偏移量
(2)电子离开YY′偏转场时”方向速度大小
电子从离开YY′偏转场至运动到屏的时间
电子离开YY′偏转场后y方向的偏移量
电子的总偏转量
y=y1+y2=12mm
则电子打中荧光屏的位置坐标为(0,12mm)。
(3)y方向加恒定电压,则形成恒定的纵坐标Y,x方向加周期性的扫描电压,则横坐标X周期性变化,图像如图所示
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