安徽六安第一中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

六安一中2026年秋学期高二年级十月 物理试卷 一、单选题 1．如图所示，三颗完全相同的电荷量均为 +Q 的小球固定在水平桌面上，其连线构成一个正三角形，三球分别处于该三角形的三个顶点，正三角形几何中心 O 点到三球的距离均为。在几何中心 O 点正上方 R 处的 P 点悬空放置第四颗质量为 m 的带电小球，保持静止状态。所有小球均可视为质点，重力加速度大小为 g，静电力常量为 k。下列说法正确的是（    ） A．P 点的小球带负电，电荷量 B．P 点的小球带正电，电荷量 C．P 点的小球带负电，电荷量 D．P 点的小球带正电，电荷量 2．如图，在电场强度的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径，作一圆周，a、b、c、d为圆周上四点。在O点固定一带电荷量为的点电荷，则a、b、c、d各点电场强度的大小为（     ） A． B． C． D． 请阅读下述文字，完成下面小题。 相距很近的平行金属板带等量异种电荷，其间的电场可以看作匀强电场，电场线分布如图所示。，，是同一条电场线上的三个点，电场强度大小分别为、、、电势分别为、、，一试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为、、。 3．关于、、的比较，下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 4．关于、、的比较，下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 5．关于、、的比较，下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 6．如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管、电阻R连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．贴着上极板插入金属板，则电阻R中有从a流向b的电流 B．贴着上极板插入金属板，则电阻R中有从b流向a的电流 C．将开关断开，在两板间插入一陶瓷电介质，则油滴仍处于静止状态 D．将开关断开，在两板间插入一陶瓷电介质，则油滴将向上移动 二、多选题 7．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Ek 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 8．对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是（     ） A．图甲：导体棒A端感应带负电，B端没有感应电荷 B．图乙：A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的电场强度相同 C．图丙：距离带电体越远，等势面的形状与带电体的形状越相似 D．图丁：接有高压电源的静电除尘设备中，距离金属圆筒越近的地方，场强越小 9．如图所示，在匀强电场中有一个正四面体，边长为，、、、四点的电势分别为、、和，下列说法正确的是（　　） A．面中心的电势为 B．面中心的电势为 C．电场强度大小为 D．电场强度大小为 10．两个点电荷分别固定于x轴上，电量大小分别为Q和．在它们形成的电场中，有一个试探电荷沿x轴从向坐标原点O运动，其电势能随x变化的关系如图中曲线所示．当时电势能；当时，电势能．根据图像提供的信息，可以确定（     ） A．在处电场强度为零 B．在x轴上的点电场方向向右 C．两个点电荷的电性 D．两个点电荷在x轴上的位置 11．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（      ） A．曲线①对应的r取值为 B．电场方向沿x轴负方向 C．坐标原点O的电势为 D．电场强度的大小为 12．如图所示为某种粒子飞行时间探测器的简化工作原理图。开关闭合，在真空室内，电容器极板间的加速电压为，两极板中央开有小孔，为接收端，间为无场漂移区域。有一质量为、电荷量为（）的带电粒子自极板小孔飘入（忽略初速度），经加速区域和漂移区域到达端结束，时间探测器显示整个过程的时间为。不计粒子重力，则下列说法正确的是（     ） A．保持闭合，仅将增大，变短 B．保持闭合，仅将变大，变短 C．保持闭合，仅将极板向右移动，变短 D．将断开，仅将极板向右移动，变短 三、实验题 13．在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，电路结构如图所示。 （1）先将开关S拨到1，观察电压表的示数逐渐_________（选填“减小”或“增大”）；再将开关S拨到2，通过电流表的电流方向_________（选填“向左”或“向右”）； （2）将电流表换成电流传感器，通过计算机描绘了电容器放电时，放电电流I关于放电时间t的关系图线，如图所示，则电容器放电前所带的电荷量为_________C；（结果均保留两位有效数字）。 （3）改变电阻箱的阻值，重复进行实验；改变电源的输出电压，再重复进行实验。实验表明：电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小_________（选填“有关”或“无关”）。 14．如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离、极板间正对面积S之间的关系装置图。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是______。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 （2）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度______；板间距离增大时，电容器的电容C______（两空均选填“增大”“减小”或 “不变”） （3）如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为，S是单刀掷开关，为灵敏电流计，C为平行板电容器。 ①当开关S接______时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电。电容器充电完毕，断开开关，此时如图电路图中电容器上极板______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）； ②放电过程中电容器的电压______、电容C______（填“变小”或“变大”或“不变”）； ③将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后，再让电容器放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个方格，则电容器释放的电荷量为______C，可算出电容器的电容C为______F。 四、解答题 15．一无限长均匀带电细线弯成如图所示的平面图形，其中是半圆弧，和是两平行直线，和向右端无限延伸．试求圆心O处的电场强度． 16．面积均为S的三块平行极板，A板上有小孔K。在小孔K上方h距离处有容器D，其中带正电的液滴一滴一滴地从下端滴下，穿过小孔K后滴到B板上，电荷立即被平均分布。已知板间距离尺寸如图所示，每滴液滴的电量为q、质量为m，相邻平行板构成的电容器电容为，其中为介电常数，S为极板面积。 （1）求从第几滴液滴开始不再落到B板上？ （2）设第N滴液滴刚好能落到B板上，则第滴滴落后速度为零时距A板的距离。 17．如图所示，一摆球的质量为m，带正电荷q，用摆长为L的绝缘轻绳悬挂于O点，处在水平向右的匀强电场中，电场强度为。开始时让摆球位于与点O处于同一水平线的位置A，且摆线拉直，然后无初速地释放摆球。求： （1）摆球运动到最低点时的速度； （2）摆球从运动开始到最高点过程中的最大速率； （3）摆球能到达的最高点的位置； （4）摆球还能回到A点吗？ 六安一中2026年秋学期高二年级国庆假期作业 物理试卷参考答案 1．【答案】D【详解】对P点的小球受力分析可知，小球受到重力和底部三个小球对其的库仑力，由于小球处于平衡状态，重力竖直向下，因此底部三个小球对P点小球库仑力的合力应竖直向上，因此P点小球带正电，设其电荷量为，小球受到底部小球库仑力与竖直方向夹角为，由题可知，P点到底部小球的距离为则根据平衡条件可得联立解得故选D。 2．【答案】D【详解】根据点电荷场强公式，则点电荷在圆上各点产生的场强大小均为，与外界竖直向上的匀强电场大小相等，由场强叠加可知，，，，故ABC错误，D正确。故选D。 3．A 4．B 5．D 【详解】 3．平行板间是匀强电场，匀强电场的电场强度大小处处相等、方向处处相同，因此故选A。 4．沿着电场线方向，电势逐渐降低。图中电场线从左向右，、、沿电场线顺序排列，因此电势关系为故选B。 5．静电力和电场强度的关系为，由题意可知是同一个试探电荷，电荷量固定，又因为匀强电场中，因此三点试探电荷受到的静电力大小相等，即故选D。 6．【答案】A【详解】AB．当贴着上极板插入金属板时，两极板间的距离减小，根据可知，电容器的电容增大；再根据可知，由于与电源相连，电容器两端的电压不变，则电容器所带的电荷量将增大，所以电容器将充电。电容器充电电流的方向为：电流从电源的正极流入正极板，再从负极板流回电源的负极。因此电路中有逆时针方向的充电电流，二极管也导通，所以电阻R中有从a流向b的电流，故A正确，B错误；CD．油滴静止时，其所受的电场力与重力等大反向，则有将开关断开时，两极板的电荷量不变。已知电容器的定义式为决定式为又因为联立解得电容器内部的场强大小为当在两板间插入陶瓷电介质时，相对介电常数增大，则电场强度变小，油滴所受的电场力变小，所以油滴将向下移动，故CD错误。故选A。 7．【答案】ABD【详解】AB．小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，如图所示，可知小球带负电，根据平衡条件有解得小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点速度最小，根据牛顿第二定律，有则最小动能为，故AB正确；C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故C错误；D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故D正确。故选ABD。 8．【答案】AD【详解】A．图甲：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知导体棒A端感应出负电，但由于导体棒接地，B端没有感应电荷，A正确；B．图乙：A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，B错误；C．图丙：距离带电体越近，等势面的形状与带电体的形状越相似；距离带电体越远时，等势面的形状接近圆形，C错误；D．图丁：接有高压电源的静电除尘设备中，距离金属圆筒中心越近的地方，场强越大；距离金属圆筒壁越近的地方，场强越小，D正确。故选AD。 9．【答案】AD【详解】AB．在匀强电场中，任意直线中点的电势等于两端点电势的平均值，、、的电势分别为、、，可得中点的电势为等边三角形ABC的中心即三角形的重心，根据几何关系可得根据匀强电场可得解得，故A正确，B错误；CD． 取CD中点E， 取AD上一点F，，可得E、F和B点电势相等，说明是等势面。结合正四面体的边长，正四面体总体积 三棱锥D-BEF体积等于三棱锥B-DEF体积，可得根据三棱锥D-BEF体积正四面体所有棱长都是 ，是正三角形BCD的中线，中线长 根据余弦定理得解得根据余弦定理得解得；△BEF的面积为根据余弦定理得可得根据，可得解得解得D到等势面BEF的距离电场强度其中解得电场强度，故C错误，D正确。故选AD。 10．【答案】ACD【详解】A．由可知，图像与图像相似．根据如图所示的图像，处切线的斜率，即场强为零，A正确；B．范围内顺着轴方向，电势升高，故电场方向向左，B错误；C．当时，，所以处固定着一个正电荷，如果在处还固定着一个正电荷或负电荷，则当趋向该电荷时，或，因此只能在处固定另一电荷；根据处场强的矢量和为零，原点处的正电荷离近，电量小，所以它带，另一个电荷带，C正确；D．由处电场强度为零可得，得，故电荷所处的坐标，D正确。故选ACD。 11．【答案】CD【详解】B．电场强度方向从电势最高点指向电势最低点，三条曲线均在时达到最大值，则电场方向与x轴的夹角为，故B错误；A．由图乙可知，曲线①的电势峰值差最大，只有半径越大，测量的电势峰值差越大，因此曲线①对应的r取值为3，故A错误；C．由以上分析可知曲线③对应的r取值为，最高电势为，最低电势为0，对应的两点与坐标原点O在一条直线上，且O点与这两点距离相等，因为是匀强电场，则坐标原点O的电势为，故C正确；D．曲线③对应的r取值为，则电场强度的大小为，故D正确；故选CD。 12．【答案】ABD【详解】A．设极板、间的距离为，、间的总距离为，粒子在极板、间的匀强电场中，根据牛顿第二定律有极板间匀强电场强度为联立可得加速度为粒子由静止开始做匀加速直线运动，根据速度与时间关系公式有位移与时间关系公式有解得，漂移区域没有电场，粒子在漂移区域做匀速直线运动，漂移区域的长度为，运动时间为整个过程的总时间为保持开关S闭合，仅将增大时，总时间变短，故A正确；B．根据总时间，保持开关S闭合，仅将变大，即变小，则总时间变短，故B正确；C．根据总时间，保持开关S闭合，仅将B极板向右移动，即增大，则总时间变长，故C错误；D．将开关S断开，电容器带电荷量不变，根据电容的定义式决定式可得极板间的电压为极板间的电场强度为可知极板间的电场强度保持不变，粒子在加速区域的加速度不变，由前面推导可知，粒子的出射速度为，总时间为由于，当增大时，即B极板向右移动时，函数值减小，总时间变短，故D正确。故选ABD。 13．【答案】（1）增大 向左 （2） （3）无关 【详解】 （1）[1]先将开关拨到1，电容器充电，由电容器充电过程规律可知电容器两端电压逐渐增大，观察电压表的示数逐渐增大。[2]电容器上极板与电源正极相连，充电时上极板带正电。再将开关拨到2，电容器放电，通过电流表的电流方向向左。 （2）图像横坐标分度0.4s，纵坐标分度，则图线一个小格表示电荷量图线包围的面积表示电容器放电前所带的电荷量，图中约41小格，故电容器放电前所带的电荷量为 （3）根据，可知电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小无关。 14．【答案】（1）B （2）增大 减小 （3）1 带正电 变小 不变 【详解】 （1）探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系应选用控制变量法进行研究。故选B。 （2）[1]静电计指针的偏转角度与电容器两端的电压相关，根据可知，正对面积S减小时，电容C减小，结合可知，两极板间电势差U增大，静电计指针的偏转角度增大；[2]根据可知，板间距离d增大时，电容C减小。 （3）[1][2]电容器充电要与电源相连，所以开关S接1时平行板电容器充电，由于上极板与电源正极相连，故电容器上极板带正电；[3][4]根据电容器定义式电容器放电时电荷量减小，电压减小，电容大小不变；[5]根据可知放电电流随时间变化曲线与x轴所围成的面积即为通过的电荷量，每个小格的电荷量为则总电荷量[6]电容为 15．【答案】【详解】设细线的线电荷密度为，半圆半径为。将半圆弧上的电荷微元与两条直线上的电荷微元逐一配对。为说明圆弧微元与直线微元的对应关系，作辅助图如右。在半圆弧上取一小段，其对应的圆心角为，则该段的长度为。由点电荷场强公式得，该微元在点产生的场强大小为延长，，与下方直线分别交于，，取对应微元。设，与直线的夹角为，由几何关系得当很小时，由点电荷场强公式得，直线微元在点产生的场强大小为两微元与点共线，且位于点两侧，所以它们在点产生的场强方向相反，恰好抵消。半圆弧上的每个微元都能在两条直线上找到这样的对应微元，因此圆心处的合场强为 16．【答案】（1） （2） 【详解】 （1）之间、之间两电容器的电容分别为这两个电容器是并联关系，故两板间的电势差和在同一时刻数值相同。设某时刻B的上板带电，下板带电，则得而故对第滴液滴而言，它刚好不能落到B板上的条件是解得 （2）第N滴液滴刚好落到B板上，此时对第滴液滴而言，有且即解得 17．【答案】 （1），方向与水平方向成斜向右下方 （2） （3）在水平线右上方距离O点L远 （4）不能 【详解】 （1）分析摆球受力可知，它先在一个等效重力加速度为、方向沿右下方的等效场中做匀加速直线运动由动能定理有摆球运动到最低点时的速度为，方向与水平方向成斜向右下方 （2）摆线绷紧瞬间，沿绳方向速度分量消失，保留水平切向分量方向水平向右。绷紧后小球做圆周运动。设等效最低点处速度为，由动能定理解得由于摆线绷紧后只有重力和电场力做功，动能、重力势能与电势能之和守恒（或等效重力场中等效机械能守恒），此后速度不会超过该值，故全程最大速率为 （3）设小球在最高点速度为零，从P点到最高点由动能定理有得这正是答图中的G点，在水平线右上方距离O点L远 （4）摆线绷紧瞬间有机械能损失，小球无法回到初始位置点 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $