内容正文:
2026~2027学年第一学期高二年级第一次学情阶段检测
物理试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题(本大题共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.关于两个点电荷之间的静电力,下列说法正确的是( )
A.一定是引力 B.一定是斥力
C.是通过电场而产生的 D.跟带电荷量无关
2.下列说法正确的是( )
A.点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量就是元电荷
B.摩擦起电的实质是电荷的转移
C.库仑发现了库仑定律,并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值
D.根据公式和可知,当两带电物体的距离趋近于零时,库仑力和万有引力都将趋向无穷大
3.规定无穷远处电势为零,关于电势与电势能的说法正确的是( )
A.电荷在电场中电势高的地方电势能大
B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大
C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能不一定比负电荷具有的电势能大
D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能一定比负电荷具有的电势能小
4.光滑的水平桌面上质量为、速度为的球跟质量为的静止球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,则碰撞后球速度可能值的范围为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,在干燥环境中将带正电的小球靠近一对带有绝缘支架的空心枕形导体和时,发现导体和下方的一对金属箔张开。以下说法正确的是( )
A.静电平衡之前,中的带正电的原子核向移动
B.待静电平衡时的电势高于
C.导体中的感应电荷分布在导体的外部,且导体的带电量大于导体的带电量
D.用导线连接和地面,数秒后断开连接再移走,和都带上负电
6.如图所示,带电量分别为、的、小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距,线与竖直方向的夹角分别为、,且,重力加速度为,静电力常数为。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A. B.球的质量小于球的质量
C.球先落地 D.落地时,球的水平位移更大
7.如图所示,质量均为的木块和,并排放在光滑水平面上,上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的细线,细线另一端系一质量为的球,现将球拉起使细线水平伸直,并由静止释放球,则下列说法正确的是(重力加速度为)( )
A.运动过程中,、、组成的系统动量守恒
B.、刚分离时,球的速度为
C.球第一次到达轻杆左侧的最高处与点等高
D.球第一次摆到最低点过程中,木块、向右移动的距离
二、多项选择题(本大题共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.某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。、、、四点分别位于电势为、、、的等势线上,则( )
A.、、、中点电场强度最大
B.、、、中点电场强度最小
C.一个电子从点移动到点静电力做功为
D.一个电子从点移动到点电势能增加了
9.如图甲所示,、、为一条电场线上的三个点,已知。一正点电荷从点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线经点向点运动,该电荷运动过程中动能随移动距离的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.该电场可能是匀强电场
B.点的电势高于点的电势
C.该电荷在点的电势能大于在点的电势能
D.在段与在段电场力对该电荷做的功相等
10.如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为的绝缘细线,细线一端固定在点,另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球带负电
B.小球动能的最小值为
C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D.小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大,再减小
三、实验题(本大题共2小题,共16分)
11.(10分)物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。
(1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
①实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),随着距离的增大而__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②小球的质量用表示,重力加速度为,可认为物体与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止,小球所受电场力大小为__________(用已有的物理量符号表示)。
(2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤,细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球,另一端有一个不带电的球,与处于静止状态;当把另一个带电的金属球插入容器并使它靠近时,和之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。
①保持电荷量不变,改变和的距离,得到相互作用力和、间距离的关系,这里用到的实验方法为__________
A.等效替代法 B.微小量放大法 C.极限法 D.控制变量法
②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力和、间距离的关系是__________。
③如图所示,两个质量均为的完全相同的金属球壳和,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为,引力常量为,静电力常量为,那么、之间库仑力__________。(选填“>”“<”或“=”)
12.(6分)如图所示,有半径相同、质量分别为、的小球和,静止在立柱上,不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器点连接,另一端与小球连接,的球心到悬点的距离为,球静止时两球的球心在同一高度处,距地面的高度为。现在将球拉至某高度自由释放,在最低点与正碰,与碰撞后不反弹,拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为和,同时测出碰后落地点与静止时球心的水平投影点的距离为,当地的重力加速度为。
(1)和的质量关系,__________。(填“<、>或=”)
(2)球与球碰撞前一瞬间的速度__________。
(3)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证等式__________成立即可(2、3问结果选用、、、、、、、等物理量表达)
四、解答题(本大题共3小题,共38分)
13.(12分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上有三个孤立带电小球,已知和的质量分别为、。此时三个小球恰好位于同一直线,球位于点且处于静止状态,和恰好以相同的角速度绕做匀速圆周运动。若将小球拿掉,使带上与原来电性相反但电量相等的电荷,此时、两球仍能以原来的角速度绕点做匀速圆周运动。三个小球均视为点电荷,求:
(1)和做圆周运动的半径之比;
(2)、的电荷量之比。
14.(12分)如图所示,光滑绝缘细杆竖直固定放置,与以电荷量为的正电荷为圆心、半径为的圆周交于、两点,质量为、电荷量为的有孔小球(视为点电荷)从杆上的点无初速度滑下。已知,小球滑到点时的速度大小为,静电力常量为,重力加速度为,求:
(1)在点杆对小球的弹力大小;
(2)在点时小球的加速度大小;
(3)、两点的电势差。
15.(14分)如图(a),一质量为的物块与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块向运动,时与弹簧接触,到时与弹簧分离,碰撞结束,、的图像如图(b)所示。已知从到时间内,物块运动的距离为。(、、、都为已知量)求:
(1)物块的质量;
(2)碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值。
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