山西太原市山西大学附属中学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

山西大学附中 2026—2027学年高二第一学期10月（总第二次）模块诊断 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择（每题5分，共35分，1-7题中，每题只有一个正确选项，选出你认为正确的选项涂在答题卡上。） 1．干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（ ） A．该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B．该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C．该过程有个电子从头发转移到梳子 D．该过程有个质子从梳子转移到头发 2．细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，DNA分子可看成点电荷，只受电场力。下列说法正确的是（ ） A．DNA分子带正电 B．N、P两点的电场强度相同 C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的动能比在N点小 3．光滑绝缘水平面上有关于O点对称的A、B两点，以O点为坐标原点、沿AB建立x轴，A、B两点间沿x轴的电势变化如图所示，左侧图像为曲线，右侧图像为倾斜线段，现将一质量为m的带电小球从A点由静止释放后沿x轴运动，忽略带电小球自身产生的电场，已知小球到达O点时的速度为v。下列说法正确的是（ ） A．小球带正电 B．小球所带电荷量的绝对值为 C．小球在OB段运动的加速度逐渐变小 D．小球在AO段的运动时间小于在OB段的运动时间 4．如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，质点c所带电荷量为+Q，整个系统置于沿水平方向并垂直于ab的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A．质点a、b所带电荷总量为+Q B．质点a、b带等量异种电荷 C．无法确定匀强电场的具体指向 D．匀强电场的电场强度大小为 5．硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成，如图甲所示（部分示意图），工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程。如图乙所示，电荷量均为-q的点电荷，对称、均匀地分布在半径为R的圆周上，若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成+2q，已知静电力常量为k，则圆心O点处的电场强度为（ ） A．，方向沿半径指向P点 B．，方向沿半径背离P点 C．，方向沿半径指向P点 D．，方向沿半径背离P点 6．如图所示，虚线a、b、c、d为足够大的匀强电场中的一组等差等势面，其中等势面c的电势为0，一电子仅受电场力的作用，以速度进入电场区域，速度方向与等势面a成θ角。电子经过等势面a、c时的动能分别为6 eV、2 eV，下列说法正确的是（ ） A．电场强度的方向水平向左 B．b点的电势为2 V C．电子能运动到等势面d，且动能恰好为0 D．电子返回b点的电势能为2 eV 7．如图，圆所在的空间存在平行于圆面的匀强电场，圆心为O、半径为R，MN=2R，PN=R。将正电荷q从M点移到N点，静电力做功W；从N点移到P点，静电力做功-0.5 W。下列说法正确的是（ ） A．P、O两点间的电势差为 B．电场强度的大小为 C．电场强度的方向与MN的夹角为60° D．将q从M点移到P点，静电力做功1.5 W 二、多选题（每题6分，共18分，8-10题中，每题有至少两个正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选或者不选不得分） 8．如图所示，A、B、C三点在同一圆周上，O为圆心，A、B两点关于O点对称。在A点固定一个正点电荷，在B点放置一个等量的负点电荷，规定此时O点电势为。现将该负点电荷从B点沿圆周逆时针缓慢移动到C点，移动过程中，负电荷所在位置和O点的连线与OB的夹角为θ，且。移动过程中O点电场强度大小为E、电势为φ。下列图像关系可能正确的是（ ） A． B． C． D． 9．如图甲，两等量同种正点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置绝缘水平轨道MN，在两点电荷连线中点O有一带电小球，小球可视为质点。t=0时刻给小球一个水平向右的初速度v0，此后小球运动的v-t图像如图乙所示，t=0时刻图线斜率绝对值为k1，图线上的P点为t1~t3间曲线切线斜率最大点，该点切线斜率为k2，小球运动至距O点L处时速度减为零。带电小球质量为m，所带电荷量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．小球带负电 B．小球与轨道间的动摩擦因数 C．两点电荷连线中垂线上的场强最大值为 D．若取小球最终停止位置为零电势点，则O点电势为 10．空间固定一带电荷量为+Q的小球A，另一质量为m、带电荷量为q的小球B先后在其下方水平面内绕圆心O1、O2做匀速圆周运动，半径分别为r1、r2。且r2=2r1。A、O1、O2三者共线且连线竖直，AO2=O2O1，若小球B在1、2两轨道上运动的线速度大小分别为、，向心力大小分别为、，则（ ） A． B． C．1、2轨道上的角速度之比为 D．轨道1处的电场强度一定大于轨道2处的电场强度 三、实验题（11-12题，共16分） 11．物理学家密立根利用如图所示的油滴装置进行了测定电子电荷的实验，因而获得了1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴P悬浮在两板间保持静止。 （1）悬浮油滴P带______电（填“正”或“负”）。 （2）（多选）已知当地的重力加速度为g。若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有______。 A．油滴质量m B．两板间的电压U C．两板间的距离d D．两板的长度L （3）油滴P的电荷量______是电子所带电荷量的整数倍（填“一定”或“不一定”）。 12．随着力传感器的测量精度的提高，不用“扭秤”而进行实验研究点电荷间的相互作用力（库仑力）成为可能。如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置，在抽成真空的玻璃容器A内，M、N为完全相同的金属小球（带电后可视为点电荷），用绝缘支柱固定带电小球M，用可调丝线悬挂原来不带电的小球N，调控小球N的位置，通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球M、N间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器B可以显示丝线上的拉力，控制放电杆可以让带电小球完全放电。实验小组完成了以下操作： ①在球N不带电时读出传感器示数F0，即小球重力大小为F0 ②让球N与球M接触后，调整球N到位置1，读出并记录传感器示数F1 ③继续调整球N分别到位置2、3、4，依次读出并记录传感器示数F2、F3、F4 ④用放电杆使球N完全放电，再让球N与球M接触后，放回到位置1，读出并记录传感器示数F5； ⑤重复④的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7。 （1）根据②的操作，可求出小球N在不同情况下所受的库仑力，小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时小球M、N间的库仑力大小为________。（选填F0-F1或F0+F1） （2）根据①②③的操作，可研究________，根据②④⑤的操作，可研究________。 A．库仑力跟点电荷距离间的关系 B．库仑力跟小球带电荷量间的关系 （3）本实验中________测量小球的电荷量（选填“需要”或“不需要”），使用两个完全相同的金属小球接触，再分开，其作用是___________________________________________________。 四、解答题（13-15题，共31分，注意答题规范，只有结果或者过程极度不规范不得分） 13．（7分）两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，细线与竖直方向夹角均为θ=45°，若外加水平向左的匀强电场，两小球平衡时位置如图乙所示，细线刚好沿竖直方向，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）A、B两小球的电性及所带的电荷量Q； （2）外加匀强电场的场强E的大小。 14．（9分）如图所示，倾角为θ=37°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上。整个装置处于匀强电场中，其等势面和斜面垂直，斜面的顶端和底端分别位于等势面O和Q上，相邻等势面间的电势差相等。可视为质点的带电物块从斜面顶端以初速度v0=3 m/s沿斜面向下运动，滑行距离d=0.75 m时到达斜面底端，速度恰好减为0。已知物块质量m=1 kg，所带电荷量q=-1.6 C，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，物块运动过程中所带电荷量保持不变。求 （1）物块沿斜面向下滑动0.75 m过程中，电场力对物块做的功W； （2）电场强度E的大小； （3）若规定图中等势面P的电势为0，求等势面Q的电势φ。 15．（15分）如图所示，ABCC′为竖直平面内的倾斜轨道和圆轨道，两者在B点平滑相切连接，且C和C′略错开，直轨道C′D、FG和半圆形弯道DF固定在光滑水平桌面上，整个空间存在水平向右的匀强电场。AB倾角θ=37°，长为3R；竖直圆轨道和半圆弯道半径均为R；直轨道C′D和FG长均为2R。一质量为m、带正电q的滑块（可视为质点）在A点获得初动能Ek0后沿轨道运动。已知滑块所受电场力大小恒为0.75 mg，滑块与直轨道C′D、FG的动摩擦因数μ=0.5，其余轨道均光滑，所有轨道绝缘。 （1）若，求滑块到达圆轨道最低点C的速度大小； （2）若滑块恰能在竖直圆轨道上做完整的圆周运动，求滑块对竖直圆轨道的最大弹力大小； （3）在G处固定一竖直挡板，滑块与挡板碰后能原速率反弹，若滑块经一次反弹后不再进入半圆形弯道，求初动能Ek0应满足的条件。 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2026—2027学年第一学期高二年级10月(总第二次)模块诊断 物 理 评分细则 一、单项选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B D D D D B B 二、多项选择题 题号 8 9 10 答案 BD BC AC 三、实验题（每空2分） 11.【答案】负；；一定 12．【答案】(1) (2) A, B (3) 不需要 两个完全相同的金属小球接触后电荷会平均分配，方便探究库仑力与电荷量的关系。 13．【答案】（1）A球带正电；B球带负电；；（2） 【详解】（1）由乙图可知，A球带正电（1分），B球带负电（1分）， 甲图中两球相距 （1分） 对A球受力分析，由平衡条件可得 （1分） 解得（1分） （2）加电场后对A球受力分析，由平衡条件可得（1分） 解得（1分） 14．【答案】解：根据动能定理（2分） 解得：；（1分） 解得；（1分） 解得 （1分） 15．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对小滑块受力分析，可知电场力和重力的合力大小为，方向与斜面垂直向下，故小滑块合外力为0，（1分） 在段小滑块做匀速直线运动，则有 对到，根据动能定理sin（2分） 解得（1分） （2）等效重力等于电场力和重力的合力大小为，恰好做完整的圆周运动时，在等效最高点处有（1分） 从等效最高点到等效最低点，由动能定理有（1分）解得 弹力和等效重力提供所需向心力，则有    （1分） 解得 根据牛顿第三定律可得，滑块对竖直圆轨道的最大弹力大小为（1分） （3）①能过圆轨道，则段合外力做功 不脱离竖直圆轨道需要到达点的速度满足（1分） 因此 （1分） ②能过半圆弯道最左侧，则段合外力做功 滑块在段不脱离时，在圆轨道最左侧处电场力和轨道支持力一起提供所需向心力，则有（1分） 同时滑块到最左侧时，根据动能定理有（1分） 联立解得（1分） ③反弹后不进入半圆弯道，则从到再反弹回，外力做功为 从出发到经反弹回，根据动能定理有 （1分） 解得    （1分） 综上分析可得 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $