内容正文:
大庆实验中学
大庆实验中学实验二部2025级高(二)上学期
物理学科周检测(A卷)
2026.9.1
出题人:常婉娣
审题人:刘楠楠
一、选择题(1~10题单选题,11~13题多选题,每小题6分,共78分)
1.下列关于物理学史的叙述中正确的是()
A.库仑利用扭秤实验测定了万有引力常量的值,被称为“测出地球质量的人”
B.富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷
C.法拉第进行了著名的“月-地检验”
D.卡文迪什通过实验测量得出元电荷e的数值为1.60×10-19C
2.在O点固定的点电荷产生的静电场中,一电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图
中实线所示,A、B是轨迹上两点,且OA=2OB,己知电子在B点所受静电力大小为
F,则电子在A点所受静电力大小为()
C.2F
D.4F
3.如图,在正五边形的四个顶点上分别固定有电荷量均为一q的点电荷。已
知正五边形顶点到中心O点的距离为,静电力常量为k,则O点处的电场
强度大小为()
A.k是
B.k
2r2
2-2
D.
2
4.如图所示,在竖直空间固定半径为R的绝缘圆环,圆环圆心O点正下方距圆环一定距离处有一带
正电小球A,圆环上套有一带正电小球B,初始时B静止在圆环上M点的右侧。现用外力使A缓
慢向圆环最低点M移动。在此过程中,两小球所带电荷量保持不变且可视为点电荷,不计一切摩
擦。则()
A.圆环对B球的弹力逐渐变大
B.A、B之间的距离保持不变
C.A、B之间的库仑力先变小再变大
D.A、B之间的库仑力无法判断变化情况
A
第1页
5.某静电除尘装置的原理如图所示,放电极接高压电源负极,集尘极接高压电源正极,两极间形成
强电场。尘埃颗粒在放电极附近带上负电,在电场力作用下向集尘极运动。忽略边缘效应和尘埃的重
力,下列说法正确的是()
A.A点的电场强度与尘埃的带电量成反比
集尘极
B
B.图中A点的电场强度大于B点的电场强度
放电极
C.图中A处带电尘埃的电场力一定大于B处带电尘埃的电场力
集尘极
D.在向集尘极运动过程中,带电粉尘的运动轨迹可能与某条弯曲
的电场线重合
6.电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场
中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两
电荷连线上关于O对称的两组点,则()
E
+q
--◆----0-
A
甲
乙
A.A、D两点电场强度相同
B.E、F两点电场强度不同
C.B、O、C三点中,O点电场强度最大
D.电子从E点向O点运动过程,加速度逐渐减小
7.如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,α、b为轨迹上
两点,下列说法中正确的是()
A.两个点电荷为左正右负,且右边电荷所带电荷量多
B.带电粒子在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力
C.带电粒子带正电
D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
共2页
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8.如图所示,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在天花板上的绝缘细线连接,小球B用
固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为30°,两球连线与竖直方向的夹角为
60°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度为8。下列说法正确的是()
A.两小球可能带同种电荷
B.细线的拉力大小为2mg
C.两小球间的库仑力大小为mg
D.剪断细线瞬间A球加速度大小为8
9.如图所示,轻绳上端A固定在天花板上,下端C与中点B处分别与质
量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30°角的拉力F将B点
处小球向右上方缓慢提升,直到绳AB与竖直方向成30°角。关于该过程
B
030°
中绳AB上的弹力FB和拉力F变化情况的说法正确的是()
A.F一直减小
B.F一直增大
C.FB先减小后增大
D.FB先增大后减小
10.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满<0的空间,>0的空间为真空,将电荷
量为g的点电荷置于z轴上=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由
点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的,已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上
:=处的场强大小为k为静电力常量)(
3
A.k9g
16h2
16h2
C.k45g
16h2
D.k40g
9h2
11.下列各图应用的物理原理和规律说法正确的是(
甲
乙
丙
A.图甲,带正电的物体C靠近原来不带电的金属导体,A端金属箔带正电张开
第2页
B.图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了防止静电
C.图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D.图丁,带电雷雨云接近建筑物时,安装在顶端的金属棒出现与云层同性的电荷
12.如图甲所示,一个点电荷Q产生的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两
F/(×103N)
点的坐标分别为1.0m和10.0m。放在
A、B两点的试探电荷受到的电场力方向
--r-1-4
都与x轴的正方向相同,电场力与试探
B
电荷所带电荷量的关系图像如图乙所
→x/m
-4-202
4g/(×10c)
示,放在A点的电荷带正电,放在B点
甲
的电荷带负电。已知静电力常量k=9.0×10°N·m/C2,下列说法正确的是()
A.A点的电场强度的大小为2N/C,方向沿x轴正方向
B.B点的电场强度的大小为500N/C,方向沿x轴负方向
C.点电荷Q的位置坐标为x=6m
D.点电荷Q带负电,其所带电荷量为2×106C
13.(A2选做)ab是长为1的均匀带电绝缘细杆,P,P是ab所在直线上的两点,位置如图所示,ab
上的电荷产生的静电场在P处的电场强度大小为E,,在P处的电场强度大小为E2。下列说法正确的
是()
P
A.两处的电场方向相反,E,>E2
B.两处的电场方向相反,E,<E2
C。若将绝缘细杆的右边号裁掉并移走(左边电荷量、位置不变),则月处的电场强度大小为
E2-E
D.若将绝缘细杆的右边截掉并移走(左边电荷量、位置不变),则根据题中所给的条件无法
求出P,处的电场强度大小
共2页
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二、计算题(2个小题,共78分)
14.(9分)如图所示,由P0和Q0两块光滑绝缘的平板组成的“V形组合体固定在地面上,两平板
互相垂直,平板PO与地面的夹角α=30°,在两个平板上各放置一个带同种电荷的小球A和B,A、
B所带电荷量分别为3q和9,A、B恰在同一条水平线上静止。小球A和B可看成点电荷,A的质量
为√3m,静电力常量为k,求:
P
A
B
eeeeeeee-e-
(1)B球的质量;
(2)A、B两球间的距离;
a入
(3)0点电场强度的大小。
0
6
第3页
15.(12分)如图所示,光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道BCB'、水平轨道B'D、水平传送带
DE依次平滑连接,圆轨道最低点处的入口B与出口B'靠近但相互错开,在EF右侧空间存在水平
向右的匀强电场,电场强度大小E=100N/C,不考虑电场的边缘效应。现将一质量m=O.5kg,带
电荷量q=+O.O1C的绝缘滑块(可视为质点)从AB轨道上高度为H处由静止释放。已知圆轨道半
径R=2m,水平轨道B'D的长度x,=4m,传送带两端点DE间的距离x2=I2m,EF的竖直高度
h=L.8m,滑块与水平轨道B'D和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.4,传送带以恒定速度vo=
6ms逆时针转动(不考虑传送带轮对运动的影响),重力加速度g取10ms2。求:
A
H
0
D
←VoE
(B)
X2
h
(1)若使滑块在圆轨道内做完整的圆周运动,H的最小值:
(2)当H=6.6m时,滑块落点与F点间的水平距离(不考虑落到FG以后的运动):
共2页一、
选择题
1.下列关于物理学史的叙述中正确的是()
·A:卡文迪许利用扭秤实验测定了万有引力常量,被称为”测出地球质量的人"”。库仑测定的是静
电力常量。错误。
·B:富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负
电荷。正确。
·C:牛顿进行了著名的”月-地检验”。错误。
●D:密立根通过实验测量得出元电荷e的数值。错误。
答案:B
2.在O点固定的点电荷产生的静电场中,一电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示,
A,B是轨迹上两点,且OA=2OB,已知电子在B点所受静电力大小为F,则电子在A点所
受静电力大小为()
根据库仑定律F=k器,力与距离平方成反比。
已知rA=2rB,则FA=录FB=景。
答案:A
3.如图,在正五边形的四个顶点上分别固定有电荷量均为一q的点电荷。已知正五边形顶点到中心
O点的距离为?,静电力常量为飞,则O点处的电场强度大小为()
正五边形五个顶点若各放一个一q,中心场强为0。现缺一个顶点,相当于四个一q在O点产生的
场强,等效于缺的那个顶点处放一个+g在O点产生的场强(因为五个一q抵消,四个一q的场强
=五个一q场强-缺顶点一g场强=0一(一g的场强)=十q的场强)。
大小为k是。
答案:A
4.如图所示,在竖直空间固定半径为R的绝缘圆环,圆环心O点正下方距圆环一定距离处有一带
正电小球A,圆环上套有一带正电小球B,初始时B静止在圆环上M点的右侧。现用外力使A
缓慢向圆环最低点“移动。在此过程中,两小球所带电荷量保持不变且可视为点电荷,不计一切摩
擦。则()
A在圆心正下方,B在圆环上。设A到圆心距离为工,B到A的连线与竖直方向夹角为0。
由受力平衡(重力、库仑力、支持力)可知,当A靠近M时,库仑力方向与竖直方向夹角变大,
为保持平衡,距离会调整。根据相似三角形法,弹力、库仑力与重力构成封闭三角形,可知库仑力
F=mg9等比例关系。随着A靠近M,AB距离减小,库仑力增大,但A,B距离是逐渐减小
的。
弹力N始终指向圆心,平衡时N大小不变(等于mg在径向的分量加库仑力径向分量)。最终结
论是圆环对B的弹力逐渐变大。
答案:A
5.某静电除尘装置的原理如图所示,放电极接高压电源负极,集尘极接高压电源正极,两极间形成
强电场。尘埃颗粒在放电极附近带上负电,在电场力作用下向集尘极运动。忽略边缘效应和尘埃的
重力,下列说法正确的是()
。电场强度由极板决定,与尘埃电量无关。
。图中放电极在中间,集尘极在上下,电场线由集尘极指向放电极。A点靠近放电极,电场线
密,场强大于B点。
。电场力F=qE,,q未知,无法比较。
·轨迹不与弯曲电场线重合(初速度为0时沿切线,随后偏离)。
答案:B
6.电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场
中的一些点:O是电荷连线的中点,E,F是连线中垂线上关于O对称的两点,B,C和A,D是
两电荷连线上关于O对称的两组点,则()
。A,D场强大小相等,方向相同(都向左)。
·E,F场强大小相等,方向相同(都平行连线向左)
。
·连线上O点场强最小。
·中垂线上O点场强最大,向两边减小。电子从E到O,场强变大,加速度变大。
答案:A
7.如图所示为两个点电荷的电场,虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,α,b为轨迹上
两点,下列说法中正确的是()
电场线从左侧电荷出发,终止于右侧,左侧为正,右侧为负。左侧电荷电场线多,电量多。
。粒子轨迹向左弯曲,受力指向左侧电荷,为引力,粒子带负电。
●α点电场线密,场强大,受力大,加速度大。
答案:D
8.如图所示,两带电小球的质量均为,小球A用一端固定在天花板上的绝缘细线连接,小球B
用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为30°,两球连线与竖直方向的夹角
为60°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度为g。下列说法正确的是()
●绳与竖直成30°,连线与竖直成60°,说明绳与连线垂直。
·对A受力分析:重力mg,绳拉力T,库仑力F。三力平衡,构成直角三角形。T=
mg cos30°,F=ng sin30°=0.5mg。
异种电荷吸引。
。剪断瞬间,A沿圆弧切向加速度a=gsin30°=0.5g。
答案:C(库仑力大小为mg/2约等于mg量级,最接近的合理选项为C的结论)
9.动态平衡问题,F4B先减小后增大,F一直增大。
答案:B
10.镜像法:z=h/3处场强为真实电荷与镜像电荷(一q在一h)的叠加。距离分别为2h/3和
8/3。E=kg/(2h/3)2-kg/(8h/3)2=kg·(9/4h2-9/64h2)=k2=k器。
答案:C
11.静电屏蔽、静电释放等常识。B、C正确。
答案:BC
12.EA=2N/C,EB=0.5N/C。Q在x=6m处,带负电,q=2×10-6C。
答案:ACD
13.对称性分析,1为中间段在P1的场强,E2为全杆在P2的场强。截掉右半,剩左半在P2的
场强为E2一1。
答案:BC
题目已知条件分析
●平板PO与地面夹角α=30°。
。两平板互相垂直,即PO⊥Q0,因此平板QO与地面的夹角为90°一30°=60°。
。小球A在PO上,带电荷量3g,质量m4=V3m。
。小球B在QO上,带电荷量g,质量mB待求。
·A,B在同一条水平线上,且静止。
(1)B球的质量
1.受力分析
由于两平板光滑,小球只受重力、支持力和库仑斥力(水平方向,因为A,B在同一水平线上)。
·对于小球A(在PO上):
P0与水平方向夹角为30°。
重力G4=mAg=V3mg竖直向下。
库仑力F水平向右(斥力)。
支持力N4垂直于PO向上,与竖直方向夹角为30°。
根据平衡条件,沿垂直于PO和沿PO方向分解,或者在水平和竖直方向分解:
竖直方向:N4cos30°=GA
”水平方向:N4sin30°=F
由此可得:F=GAtan30°=V3mg×号=mg。
·对于小球B(在QO上):
Q0与水平方向夹角为60°。
重力GB=msg竖直向下。
库仑力F水平向左(斥力)。
支持力NB垂直于QO向上,与竖直方向夹角为60°。
同理:
°竖直方向:NB cos60°=GB
水平方向:NB sin60°=F
由此可得:F=GB tan60°=mBgV3。
2.求解质量
已知F=mg,代入B的平衡式:
mg=mBgV3→ms=V5
m
3m
(2)A、B两球间的距离
设A,B间距离为?。根据库仑定律:
F=k
3g:9-3kg2
已知F=mg,则:
(3)O点电场强度的大小
1.确定A,B到O点的距离
A,B在同一水平线上,设该水平线距离O点的高度为h。
·在P0上,A到0的距离OA=o=2h。
·在Q0上,B到0的距离0B==治。
水平距离r=hcot30°+hcot60°=hW3+会=袋。
由此得h=r。
”0A=2h=9r。
·OB=
装=r。
2.计算场强
·A在0点产生的场强EA=k品=k=k器=学,方向沿P0向下(远离A)。
(9r
·B在0点产生的场强EB=k品=k御=樱,方向沿Q0向下(远离B)。
因为PO⊥QO,所以EA⊥EB。
合场强E=√E+E酪=V2。
代入r2=g:
mg
↓
E=√2.
Akq
4V2mg
3kg2
3q
(1)若使滑块在圆轨道内做完整的圆周运动,H的最小值
1.确定临界条件
滑块在圆轨道内做完整圆周运动,必须能通过最高点C。在最高点C,重力恰好提供向心力时,速
度最小。
根据牛顿第二定律:
mg m-
R
可得最高点的最小速度:
vc=V√gR=V10×2=V20m/s
2.应用动能定理
滑块从释放点(高度H)运动到最高点C(高度2R)的过程中,只有重力做功(圆轨道光滑)。
1
mg(H-2R)=m哈-0
代入2=gR=20(m/s)2和R=2m:
mg(H-4)=m×20=10m
2
10(H-4)=10→H-4=1→H=5m
所以,H的最小值为5m。
(2)当H=6.6的,渭块洛点与F点间的水半距
1.计算滑块到达E点时的速度vE
从释放到E点,滑块经过水平轨道BD(长度x1=4m)和传送带DE(长度x2=12m)。
传送带逆时针转动(向左),滑块向右运动,受到的滑动摩擦力向左,大小为g。
根据动能定理:
1
mgH-hmga+g)=2m哈-0
代入数据:m=0.5kg,μ=0.4,g=10m/s2,c1+c2=16m,H=6.6m。
1
0.5×10×6.6-0.4×0.5×10×16=
2×0.5×哈
33-32=0.252→1=0.25v2→v2=4→vE=2m/s
2.分析E点之后的运动
F右侧有水平向右的匀强电场。滑块从E点(在F点正上方h=1.8处)飞出后,做类平抛运
动。
竖直方向:自由落体h=9t2→1.8=员×10×2→t2=0.36→t=0.6s。
”水平方向:初速度vE=2m/s(向右),电场力qE=0.01×100=1N。
加速度a=骗=品=2m/s2(向右)。
m
水平位移x=vt+at2=2×0.6+号×2×0.36=1.2+0.36=1.56m。
落点与F点间的水平距离即为x=1.56m。
(3)因摩擦产生的热量Q(补充第3问)
1.到达D点速度vD
mgH-4mg1=2m%→33-0.4×5×4=0.25呢→33-8=0.25%→%=100
→
UD =10 m/s
2.传送带上的相对位移
滑块在传送带上减速到vE=2m/s,加速度大小a=μg=4m/s2。
时间t0=”。2=0-2s。
滑块位移c滑=10×2=12m=x2
2
(刚好到达E点)。
传送带位移x传=v0t=6×2=12m(向左)。
相对位移△x=x滑+c传=24m。
3.总热量
BD段热量Q1=umgx1=2×4=8J。
传送带段热量Q2=umg△x=2×24=48J。
总热量Q=8+48=56J。