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树德中学高2025级高二上学期10月阶段性测试物理试题
一、单项选择题: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,只有一项是最符
合题目要求的
1、以下对静电学相关概念和现象的理解,正确的是()
A.摩擦过的琥珀能够吸引羽毛,说明羽毛带电。
B.等势面间距越大,电场强度越小。
C.电子一定从电势低的地方向电势高的地方移动。
D.电荷在电场中某点的电势能,等于把它从该点移到电势能为零的位置时静电力所做的功,
2、两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、B,两球在同一水平面上,A、
B两小球的质量与电量分别为m1、91,2、q2,若心B,则()
A.m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力
B.m1受到细线的拉力大于2受到细线的拉力
C.m<m2
m191
1m293
D.qi<q2
3、智能运动手环的计步功能是通过电容式加速度传感器实现的,其工作原理如
图所示。P和Q为电容器的两个极板,P板固定于手环上,Q板两端与固定在手
前
环上的轻质弹簧相连,开始时弹簧处于原长状态,下列说法正确的是()
A.手臂向前运动的速度越小,电容器的电容越小
B.手臂向后加速运动的加速度越大,电容器的电容越大
后
C.手臂向前加速运动的加速度越小,电容器两极板间的场强越小
D.手臂向后加速运动的加速度越大,电容器所带电荷量越少
4、如图,左侧固定着一个带正电的点电荷,以点电荷为圆心绘制两个同心
圆,直线ABCD过圆心且与两同心圆相交。右侧有一个不带电的金属导体。
则下列判断正确的是()
A.A与B两点电场强度大小相等,方向相反
B.将某一带负电的点电荷从B点沿圆弧逆时针移动到A点过程,电场力
不做功
C.点电荷在C点产生的场强和金属导体的感应电荷在D点产生的场强等大同向
D.金属导体内部D点的电场强度为零,因此D点的电势也为零
5、如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,M、N是坐标轴上
关于O点对称的两点。一个带正电的粒子从M点由静止释放,
仅在电场力的作用下沿直线到达N点,到达N点时速度恰好为
零,该过程中的v-t图像如图乙所示。规定O点的电势为零,
取x轴正方向为电场的正方向,粒子的重力不计,则关于M、
0
N之间电场强度E、电势P、电势能E。随坐标x变化的图像中
甲
可能正确的是()》
0
6、长为L的绝缘轻细线一端连接质量为m、电荷量为9的
带正电小球,另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的O点,
1.5E
整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场,带电小球恰好
能在桌面内沿顺时针做圆周运动,俯视图如图甲所示,PQ
Q:
.0
0.5E
为轨迹圆的一条直径。以P点为起始点,小球运动过程中
的电势能E。与小球运动的路程s之间的关系如图乙所示,
图中E,>0。下列说法正确的是()
甲
E四
A.Ure
B.从P点到Q点电场力对小球做正功
9
C.小球运动过程中速度的最小值为
2E
m
D.小球运动过程中所受细线拉力的最大值为65,0
L
7、如图所示,竖直平面内平行正对的两水平金属板AB,、AB2的间距和板长均为,上极板接地,下极
板不带电。一发射源从A点沿A4B2方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为+9(g很小)的油滴
(视为质点),第1滴油滴落在下极板中点C处,油滴落在极板上立即被吸
收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为8,不计空气阻力,忽略油滴
A,
间的相互作用,则()
A.油滴喷射的初速度大小为√gd
B.最终稳定时,油滴沿AB2方向做匀速直线运动
C.油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为1:4
B
D.油滴在平行板间运动时电势能最多减少。mgd
二、
多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6
分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8、研究表明,人在兴奋时,心肌体表会形成瞬时电势分布,可等效为等量异
种点电荷产生的电场,如图实线为等差等势线,标有电势数值,a、b、c、d
为等势线上的点,a、b为两点电荷连线上对称的两点,c、d为两点电荷连线
中垂线上对称的两点,下列说法正确的是()
A.c、d两点的电场强度不同
-1.5mV
B.a、b两点的电场强度相同
-1.0my
+1.5mVi
C.心肌离子Na从a运动到b,电场力做正功,电势能减小
-0.5mV
D.将心肌离子Na+在c点由静止释放,在只受电场力的作用下,它可以沿
着cd连线运动到d点
/+0.5mV
+1.0mV
9、如图1是摄影师航拍到钱塘江两波潮水娓娓向对方走来,交织在一起形成壮观的景象。其原理为两列
平面波相遇的干涉现象,可将两列波简化成如图
2示意图(其中实线表示波峰,虚线表示波谷),
甲、乙两列频率均为0.5Hz的水波以2m/s的速度
传播,振幅均为0.2m,波面间形成夹角120°,
此时O点刚要开始起振,C点距O点8m,则
A.C点是振动加强点
B.经过、波传到C点
图1
图2
C.图中此刻A点经过的总路程比B点多1.6m
D.稳定干涉后,O、C连线间共有三个振动加强点(不含C、O)
10、如图所示,足够大的水平地面上O点和M点所在的两条竖直虚线之间存在水平向右、大小为E的匀
强电场,OM=d。在O点处静止释放一个带正电的小球A,待A离开电场足够远后,将另一带正电的小
球B也在O点处由静止释放。B离开电场后,A和B之间的相互作用满足库仑
定律(两球“足够远时,相互作用的力为零,并规定此时二者相互作用的势能为
零),已知A和B的质量分别为m和?,A带电荷量为9,不计一切阻力,则
E
下列说法正确的是()
A.A在电场中的运动时间为1=2,md
777777777777777777777
0
B。要使B离开匀强电场后靠近A并与A重新发生相互作用,则B的带电荷量应大于号
C.若B的带电荷量也为9,则A和B之间的电势能最大值为gEd
D.要使B在离开匀强电场之后的过程政变运动方向,则B的电荷量应大于。
三、实验题(每空2分,共8分)
11、某实验小组为探究电容器的充放电过程
中其电荷量Q、极板电压U和电容C的变
化及充放电电流的特点,做了如下实验:
固定极板
选择了某梳齿状可变电容器,图(a)为其
C
电流接计
动极板
传感器算机
截面图,上端为固定极板,下端为可上下运
个上下运动
动的动极板。将该电容器接人图(b)所示
图(a)
图b)
电路,探究过程的步骤如下:
①当动极板运动到最低处,开关S接a端,电源E向电容器充电;
//mA
②充电结束后S接b端空置,动极板向上运动:
③当动极板运动到最高处,S接C端,电容器通过R放电。
(1)在步骤①②③中,R中的电流方向分别为
A.向上;向上;向下
B.向下;向下;向上
C.向上;没有;向下
D.向下;没有;向上
图(c)
(2)关于该过程,下列图像可能正确的是
◆Q
U
◆UU
②
②
B
③
②
③
①
③
①
(3)电容器放电电流随时间变化图像如图(c)所示,图像包围的小方格数量约为17个,则可估算出电
容器开始放电时所带的电荷量9=
C(保留两位有效数字);
(4)若保持动极板运动到最高处不动,将电阻R更换为阻值更大的电阻,重做实验,电容器放电时的I-
图像用虚线表示,与原来放电图像(用实线表示)进行比较,可能正确的是
四、解答题(本题共4小题,共38分)
12.(8分)将带电荷量q=+8.0×108C的点电荷,从无限远处O点移到匀强电场中的P点,需克服电
场力做功4.0×106J,9在P点受到的电场力是4.0×105N。规定无限远处O点的电势为0。求:
()(2分)P点处的电场强度E的大小:
(2)(3分)电势差Uo;
(3)(3分)P点的电势P.
13.(10分)近年来我国航天事业取得了举世瞩目的成就。如图(a)所示,太空舱中一弹簧振子沿轴线
AB自由振动,一垂直于AB的长绳与振子相连,沿绳方向为x轴,沿弹簧轴线方向为y轴,弹簧振子振
动后,某时刻记为t=0时刻,振子的位移y随时间t变化的关系式为y=Asin
2元
绳上产生一列沿x
轴正方向传播的简谐横波。如图(b)所示,
实线为。时刻绳子的波形,虚线为。+0.4s时
刻绳子的波形,P为x=4m处的质点。
(1)(2分)在(a)图中画出t=T时的波形图:
(2)(4分)求绳波的传播速度;
(3)(4分)若振动周期T>1s,求从,时刻到
(a)
(b)
t。+1.8s时刻的过程中质点P运动的路程S。
14、(12分)计算机断层(CT)扫描仪是医院常用设备,如图所
示为其部分结构的示意图,图中两对平行金属极板MN、EF分别
竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中
线OO经MN间电场加速后进入EF间电场偏转,最后打到水平放
置的靶台P上。已知MN极板间电压为U;EF极板长为L,间距
M
也为L,上极板E接地,EF极板区域外电场不计;长为0.5L的靶
台与OO的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已
知电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力和所受空气阻力。
(1)(2分)求电子穿过N极板小孔时的速度大小:
②)(6分)若F极板所加电压为,=4,电子从A点离开偏转电场,求电子在偏转电场内运动时竖直
3
方向位移大小y和电子在A点的电势能E:
(③))(4分)若EF极板所加电压为L,电子恰能打到靶台最右端,求EF与MN极板间所加电压之比
U
15、(16分)如图所示,一绝缘装置由水平滑板AB和四分之一光滑圆弧BC构成,该装置静置在光滑
水平面上。已知AB段上表面粗糙,动摩擦因数为0.5,其右端与四分之一光滑圆弧在B点相切,AB长
度和圆弧半径均为尺,整个装置处在方向竖直向下的匀强电场中,场强大小E=m.一电荷量为+9,大
小可以忽略的滑块以初速度。=2√2gR从A点滑上滑板,并且能在
B、C之间的D点(未画出)与滑板共速。已知该绝缘装置和滑
块质量均为m,重力加速度为8,则:
(1)(3分)滑块在水平滑板AB运动过程中,受到的摩擦力是多少?
(2)(5分)B、D两点的高度差是多少?
(3)(8分)若开始时滑块在A点处于静止状态,现将原电场变为大
小为E。、方向水平向右的匀强电场。当滑块运动到B点时撤去匀强
电场,要求滑块不能从C点飞出,则新电场强度E,大小必须满足什么条件?
树德中学高2025级高二上学期10月阶段性测试物理试题参考答案
题号
1
2
3
4
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
C
B
D
D
BC
AC
BCD
1.A.摩擦后的琥珀带电,带电体可以吸引轻小不带电物体,羽毛可以不带电,故A错误;B.等差等势面间
距越大,电场强度越小,故B错误;C,电子的运动轨迹由初速度和合外力确定,若初速度由高电势指向
低电势,电子也可能由高电势向低电势运动,故C错误;D.电势能的定义是:把电荷从该点移到选定的
零电势能位置,静电力所做的功等于电荷在该点的电势能,故D正确
3.A极板Q相对于手环的位移由手环的加速度决定,与手臂运动的速度大小无关,故A错误;B.当手
臂向后运动的加速度增大时,极板Q由于惯性将相对于手环向前移动,弹簧的形变量增大,两极板间距
离1减小,根据电容的决定式有C=S可知电容器的电容C变大,即加速度越大,电容越大,故B正
Ankd'
确;C.当手臂向前加速运动时,极板Q由于惯性将相对于手环向后移动,两极板间距离d增大,且向前
运动的加速度越小,弹簧的形变量越小,两极板间距离☑越小,根据匀强电场场强公式有E=
d
,由于电
容器与电源始终相连,两极板间的电压不变,可知此时电容器两极板间的场强越大,故C错误;D.由
对B的分析可知,手臂向后运动的加速度越大,两极板间距离d减小得越多,电容器的电容C越大,根
据电容的定义式有q=CU,由于电容器两端的电压不变,可知电容器所带电荷量越多,故D错误。
4.A.由于感应起电,金属导体左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷,根据电场叠加原理可知,A点电
场强度小于B点电场强度,方向相反,故A错误;B.由以上分析可知,正点电荷与B点间的电场强度
较大,根据U=Ed可知,正点电荷与B点间的电势差较大,即B点电势低于A点电势,所以将某一带负
电的点电荷从B点沿圆弧逆时针移动到A点过程,电势升高,电势能减小,电场力做正功,故B错误:
C.根据,点电荷的电场分布可知,点电荷在C点产生的场强与D点产生的场强大小相等,方向相反,而
D点合场强为零,即点电荷在D点产生的场强与金属导体的感应电荷产生的场强等大、反向,所以点电
荷在C点产生的场强和金属导体的感应电荷在D点产生的场强等大同向,故C正确;D.电场中某点电
势的大小与电场强度的大小没有因果关系,故D错误。
5.A.由图乙可知,粒子的动能先增大后减小,根据能量守恒定律可知,电势能先减小后增大,故A错
误;B.v-1图像的斜率代表加速度,由图像可知,粒子的加速度先减小后增大;因为粒子仅在电场力的
作用下运动,根据牛顿第二定律有gB=m,解得a=9E,所以电场强度E也应该先减小后增大,粒子
m
从M点由静止释放,向N点运动,速度先增大,说明粒子先做加速运动,电场力方向与运动方向相同,
即沿+x方向;然后速度减小,做减速运动,电场力方向与运动方向相反,即沿-x方向;由于粒子带正电,
所以电场强度方向与电场力方向相同,故电场强度先沿+x方向,后沿-x方向。因为规定沿+x方向为电场
强度的正方向,所以在O点左侧E>0且逐渐减小,在O点右侧E<0且逐渐增大,故B正确:
CD.规定O点的电势为零,沿电场线方向电势逐渐降低,在O点左侧,电场强度沿+x方向,所以电势为
正且沿+x逐渐降低;在O点右侧,电场强度沿-x方向,所以电势为正且沿+x逐渐升高,故CD错误。
6.A.小球在运动过程中只有电场力做功,电场力做功与电势能变化的关系为W=一△E。,根据图像可知
B四2L=2Eo,可得E=0,则gp0=-Edp0=
qL
EX=-号,故A错误:B.小球从P点到Q点.电
v2
场力对小球先做负功再做正功,故B错误;C.带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动,有g=m
此时速度最小,解得v=
故C错误;D.速度从最小v到最大值v',根据动能定理有
m
Eq:2L=Imv2-_
二mw2,速度最大时,绳上拉力最大,则有T-Eg=m
2
2
联立可得7
_6正0,故D正确。
L
7.A.板长和间距均为d,初速度沿AB2,故Vx=y,=,总初速度v=√2y。,第一滴油滴下落时板间无
电场,仅受重力,可分解为水平方向的匀速直线运动、竖直方向的竖直上抛运动。落在下极板中点C,在
水半方向,有W=号在竖直方向,有%=g号联立解得,=总初速度,==受=,故A
2
错误;B.随着电荷量的积累,两板间电场强度逐渐增大,粒子竖直方向上的加速度减小,水平方向的位
移逐渐增大,直至下极板的电荷量积累至油滴刚好离开B,点为止,之后粒子将一直从B,点射出,故B错
误;C.水平方向的分运动决定了油滴在平行板间运动的时间,因此最短、最长时间对应于油滴落在C点
和B点的时间,则时间之比为1:2,故C错误;D.电场力做功最多时油滴向上运动至最高点,由运动
的对称性和分析知,水平方向上w=d,竖直方向上,微匀减速直线运动,至最高点时,位移h=点.
22
联立解得力=从A点到最高点的过程中,由动能定理,有所。一mgh=0m心,解得队=专mgd,即电
4
8
势能最多减少。mgd,故D正确。
9.A.O点刚要开始起振,将过O点的两列波面等效为波源,C点到两波面间距相等,即间距差为0,
根据干涉原理可知,C点是振动加强点,故A正确;B.O点刚要开始起振,波面间形成夹角120°,C点
到过0点的两列波面间距x=xcsn120,波传到C点的时间(=互=2√5s,故B错误;C.根据图2可知,
1
AO沿垂直于右侧波面的投影比BO沿垂直于左侧波面的投影长一个波长,即A点比B点振动时间多一个
周期,由于A、B均为振动加强点,则图中此刻A点经过的总路程比B点多4A=4×(0.2+0.2)m=1.6m,
故C正确;D.将过O点的两列波面等效为波源,由于O、C连线上各个质点到左右两波面的间距相等,
可知,O、C连线上各个质点均为振动加强点,故D错误。
10.A.A在电场中a=四,d=)ad2,A在电场中的运动时间为1=
故A错误;B.A离开电场时
m
1
Eg
d-)m心0B离开电场甜时Qd二)2-0,要使B离开阿强电场后靠近A并与A重新发生相互作
用,则%>以联立得B的带电荷量9如>号,故B正确:C.A离开电场时d-m以2-0,B离开电场时
2
d=-0A和B共速时电势能最大,m+紧m+分
24
a+》-m+2-++g
24
2
4
得A和B之间的电势能最大值为E。=g,故C正确;D.离开电场后,A和B之间的相互?
有m+受=m
,m1
3.8
2.2+1v2,可得B=一sB十vA离汗电场时
5
Bgd=m心,2-0,B离开电场时B4d=)T2-0要使B在离开匀强电场之后的过程改变运动方向,则
1
2
24
了+兮<0,联立得B的电荷量9。>)9,故D正确。
38
16
VB=-
11.(每空2分)(1)D
(2)BC
(3)1.7×102℃
(4)C
12.(共8分)(1)500N/C(2分)
(2)50V(3分)(3)50V(3分)
y个
13.
(共10分)(1)
(2分)(2)v=(10n+2.5)m/s(n=0,12,3…)
(4分)》
(3)S=
04+②
m(4分)
20
(2)振源在坐标原点,绳子上产生的波向右传播,由t。到t。+0.4s波传播的距离
△x=n2+=(4n+1)m(n=012,3),则波速v=A,解得v=(10n+2.5)m/s(n=0,l2,3)
(3)由题意得04s=nT+7a=01l23-,解得T=65>5,则n=0,T=1.6s,以4时刻为计时起点,
4n+1
质点P位移y随时间t变化的关系式y=0.lsin
m,可得在+1.8s时刻,质点P位移y=-2
2π
m,质
20
点P的路程S=4A+y,解得S=
0.4+
2
20
12分)(2)3
L 10eU
14.
(共12分)(1)
(6分)
(3)1(4分)
m
9
()电子在加速电场中由静止开始运动,动能定理得:心,=2m心,
2eU
整理后解得=√m
(2)电子进人偏转电场后,水平方向匀速运动,运动时间1=上,竖直方向受电场力加速度a=
ml
代人,-g,
2
竖直位移:
1e
3
化简得y=。
气,上极板E接地电势为0,EF间为
2 mL
匀强电场,电场强度方向竖直向上,A点相对于E板的竖直距离为+y=
.5L
,因此A点电势:
6
=E.
L
-U2.5L_100电势能E4=-01=
10eU
2+y=
L69
9
(3)根据类平抛的“速度反向延长线过水平位移中点”推论:设电子出偏转电场时竖直偏移量为y',出偏
y'L
电场后到靶合的水平距离为),则LL,3L,解得y=,又偏转电场内竖直倜移量通用公
4
222
y'=1.el,
)
U3-1
2 mL
代入-2,得础解得
m
15.供16分)①f=mg,方向与%方向相反3分)(②h=05R(5分)3s<E,≤3m(8分)
(1)滑块在水平滑板AB运动过程中,竖直方向受力分析有F=mg+qE=2mg,滑动摩擦力∫=F,解
得f=mg,方向与方向相反
(2)滑块从A运动到D过程,水平方向系统动量守恒有m,=(m+m)v共,设BD两点高度差为h,根据能
量守恒定律有)m=m+m+mg+gBh+,R联立解得h=0.5R
2
(3)滑块所受的电场力F=qE。()滑块能到达B点,即要求滑块与滑板在AB段发生相对滑动,滑块
加速度大于滑板加速度,有F-ms>ms解得F>mg
m
m
()设滑块运动到B点时相对地面的位移为s,滑板的位移为S2,所需时间为t。若滑块恰好能到达C
点,整个过程中对系统用能量守恒定律有S,)m+my+mgR+g,g=mgR=0.5mgR,整个过无
中对系统用动量定理有F=(m+m)y,滑块运动到滑板的B点过程中,滑块的对地位移为
S1=
1 F-umg
联立可得FY=Fgt'+6mgR:
m
m
1 umg
滑块与滑板相对于地面的位移有S,=S2+R,其中滑板的对地位移为52=
联立可得F2-4F,mg+3mg2=0,解得F=3mg;所以F应满足mg<F≤3mg,综上得"m3<E。≤
mg