内容正文:
2028届高二上学科评价训练(一)物理试题
考试时间:2026年10月8日
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,多选、错选均不得分)
1. 真空中有两个相同的金属小球相距为r,所带电量分别为+q和-5q,相互间的静电力大小为F。现将两球接触后,再分别放回原处,两小球可视为点电荷,两球间的静电力大小变为( )
A. B. C. D.
2. 静电纺丝技术是一种利用静电力制备微纳米纤维的先进工艺,其主要原理为:聚合物溶液在喷丝口处形成带正电的液滴,在强电场作用下被拉伸、加速并固化,最终落在接地的收集板上形成纤维。其简化的物理模型如图所示。实线为此电场的电场线,a、b、c是液滴运动轨迹(虚线)上的三点。下列说法正确的是( )
A. 收集板的电势高于喷丝口的电势
B. a点的电场强度小于c点的电场强度
C. 液滴在b点的电势能小于在c点的电势能
D. 液滴在b点的电势能大于在c点的电势能
3. 如图所示,a、b、c为点电荷Q产生的电场中的三条电场线,虚线MNP是带电粒子q只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A. 粒子q在P点受到的电场力一定沿电场线方向向右
B. 粒子q一定是从M到P做加速度增加的加速运动
C. 粒子q在P点的速度不一定比在M点的速度大
D. 若粒子q带负电,则点电荷Q为负电荷
4. 两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受到静电力作用,则粒子在电场中( )
A. 做直线运动,电势能先变小后变大
B. 做直线运动,电势能先变大后变小
C. 做曲线运动,电势能先变小后变大
D. 做曲线运动,电势能先变大后变小
5. 如图所示,真空中轴上有、、三点,点和点分别固定一个点电荷和,在点静止释放一个试探电荷后,不动,不计试探电荷的重力,以下说法正确的是( )
A. 和一定是同种电荷
B. 与带电量的绝对值的大小关系一定是
C. 的电性一定和相同
D. 的电性一定和相反
6. 如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB(水平、竖直)固定在水平面上,处于水平向右的匀强电场中,一带电小球(视为质点)从点由静止释放后沿圆弧运动到点时,速度刚好为0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球运动到点时,对轨道的压力为0
B. 小球从点运动到点的过程中,对轨道的压力先增大后减小
C. 小球受到电场力的大小大于自身重力
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能守恒
7. 相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移,其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置,上极板接地且位置固定,下极板通过导线与电源正极相连,充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移(忽略边缘效应),下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. P点的电势升高
C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点,间距增大后其电势能会增大
D. 若将正电荷从下极板移至上极板,间距增大后电场力做的功变多
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分。四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全选对得6分,漏选且正确得3分,错选、不选得0分)
8. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理,表述正确的是( )
A. 甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状负电极B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀
9. 如图为一正方体,在A、G两顶点分别固定等量正、负点电荷,以无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 顶点D、F两处电势不相等
B. 顶点B、H两处场强不相同
C. 正方体的12条棱上共有6个点电势为零
D. 将一正试探电荷从D移到C和从B移到F,电势能变化量不同
10. 如图甲,倾角为的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为的正点电荷。将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(和为已知量)。已知重力加速度为,静电力常量为,由图象不能求出( )
A. 小物块的带电量 B. A、间的电势差
C. 小物块的质量 D. 小物块速度最大时到A点的距离
三、实验题(共1小题,共10分)
11. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。
(1)电容器充电后与电源断开,_________(填“电荷量”或“电压”)将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的_________,在常见的电介质中,由于空气的介电常数是最小的,当极板间插入其它的电介质板时,电容器的电容将_________(填“增大”、“减小”或“不变”),同时我们发现,静电计指针偏角将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)有一充电的平行板电容器,两板间电压为,现使它的电荷量减少,于是电容器两板间的电压降为原来的,此电容器的电容是_________。
四、计算题(共4小题,总分38分)
12. 电子被加速器加速后轰击重金属靶时,会产生射线,可用于放射治疗。图甲是一台医用电子直线加速器,其加速原理可以等效为图乙。已知平行金属板M、N之间的距离为d,质量为m的电子位于M板旁,电子所带电荷量绝对值为e,两金属板间所加直流电压为U,不计电子重力。求:
(1)电子所受到的静电力大小F;
(2)电子从M板由静止开始被加速,运动到达N板时的速度大小v。
13. 如图所示,O处电荷Q为真空中正点电荷,。
(1)若在A点放一点电荷,它受到的电场力,则A点的场强多大?
(2)若将q放在B点处,它受到的电场力为多大?
(3)若在B点处放一个与Q等量的异种电性点电荷Q′,则图中A点处的合场强多大?方向如何?
14. 如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线与竖直方向成60°角.已知电子从C点移到D点电场力做功为-3.2×10-17J,电子电荷量为,求:
(1)C、D两点间的电势差.
(2)若,求D点电势.
(3)匀强电场的场强大小
15. 如图所示,一束电子流从静止出发被的电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入水平放置平行板间的匀强电场,偏转电场的两极板距离,板长,离两板右端L处有一荧光屏,中心点O与电子射入偏转电场点等高(已知电子的电量,质量)求:
(1)电子离开加速电场时速度的大小;
(2)要使电子能从平行板间飞出,偏转电场极板间允许的最大电压多大?此时动能多大?
(3)在(2)条件下打在荧光屏的点离O点多远?
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2028届高二上学科评价训练(一)物理试题
考试时间:2026年10月8日
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,多选、错选均不得分)
1. 真空中有两个相同的金属小球相距为r,所带电量分别为+q和-5q,相互间的静电力大小为F。现将两球接触后,再分别放回原处,两小球可视为点电荷,两球间的静电力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据库仑定律有
两球接触后,由电荷守恒定律,两电荷先中和先平分,则两球最后所带电量为-2q,根据库仑定律有
解得
所以B正确;ACD错误;
故选B。
2. 静电纺丝技术是一种利用静电力制备微纳米纤维的先进工艺,其主要原理为:聚合物溶液在喷丝口处形成带正电的液滴,在强电场作用下被拉伸、加速并固化,最终落在接地的收集板上形成纤维。其简化的物理模型如图所示。实线为此电场的电场线,a、b、c是液滴运动轨迹(虚线)上的三点。下列说法正确的是( )
A. 收集板的电势高于喷丝口的电势
B. a点的电场强度小于c点的电场强度
C. 液滴在b点的电势能小于在c点的电势能
D. 液滴在b点的电势能大于在c点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势降低,故收集板的电势低于喷丝口的电势,A错误;
B.电场线密集的地方电场强度大,故a点的电场强度大于c点的电场强度,B错误;
CD.带正电的液滴由b点运动到c点的过程中电场力做正功,电势能逐渐减小,则液滴在b点的电势能大于在c点的电势能,C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,a、b、c为点电荷Q产生的电场中的三条电场线,虚线MNP是带电粒子q只在电场力作用下的运动轨迹,则( )
A. 粒子q在P点受到的电场力一定沿电场线方向向右
B. 粒子q一定是从M到P做加速度增加的加速运动
C. 粒子q在P点的速度不一定比在M点的速度大
D. 若粒子q带负电,则点电荷Q为负电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场力的方向指向轨迹内侧,因此粒子在点电场力的方向一定沿电场线向右,故A正确;
B.电场线的疏密表示电场强度的大小,从到电场线变密,电场强度增大,加速度会增加。但粒子的运动方向不确定(可能从到,也可能从到),且只有当电场力与速度方向夹角为锐角时才是加速运动。因此不能确定粒子一定从M到P做加速运动,故B错误;
C.若粒子从到,电场力做正功,速度增大;若粒子从P到M,电场力做负功,速度减小,所以粒子在点的速度一定比在点的速度大,故C错误;
D.若粒子带负电,其电场力方向与电场线方向相反;可推出电场线方向是从向外(即为正电荷),而非负电荷,故D错误。
故选A。
4. 两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受到静电力作用,则粒子在电场中( )
A. 做直线运动,电势能先变小后变大
B. 做直线运动,电势能先变大后变小
C. 做曲线运动,电势能先变小后变大
D. 做曲线运动,电势能先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】根据等势面与电场线垂直,可知粒子受静电力方向与速度方向不在同一直线上,所以粒子做曲线运动,A、B选错误.带负电的粒子先靠近带正电的固定电荷,后又远离正电荷,电场力先做正功,后做负功,粒子的电势能先变小后变大,C正确.
5. 如图所示,真空中轴上有、、三点,点和点分别固定一个点电荷和,在点静止释放一个试探电荷后,不动,不计试探电荷的重力,以下说法正确的是( )
A. 和一定是同种电荷
B. 与带电量的绝对值的大小关系一定是
C. 的电性一定和相同
D. 的电性一定和相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.试探电荷释放后,静止在C点,说明C点合场强为零。由场强叠加原理法则,点电荷和在C点产生的场强大小相等、方向相反,因此和一定是异种电荷,故A错误;
B.根据点电荷场强公式,C点合场强为零,因此
由题图可知,因此必然满足,故B正确;
CD.C点合场强已经为零,因此无论试探电荷的电性是正还是负,受到的电场力都为零,都可以保持静止。因此的电性既不需要和相同,也不需要和相反,故CD错误。
故选B。
6. 如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB(水平、竖直)固定在水平面上,处于水平向右的匀强电场中,一带电小球(视为质点)从点由静止释放后沿圆弧运动到点时,速度刚好为0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球运动到点时,对轨道的压力为0
B. 小球从点运动到点的过程中,对轨道的压力先增大后减小
C. 小球受到电场力的大小大于自身重力
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AC.带电小球(视为质点)从点由静止释放后沿圆弧运动到点时,速度刚好为0,则
即
合力为
方向与竖直方向成45°夹角,根据等效重力场可知,小球运动到点时,
对轨道的压力为,故AC错误;
B.小球从点运动到点的过程中,在等效最低点时对轨道的压力最大,压力先增大后减小,故B正确;
D.小球从点运动到点的过程中,电场力做正功,机械能增大,故D错误;
故选B。
7. 相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移,其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置,上极板接地且位置固定,下极板通过导线与电源正极相连,充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移(忽略边缘效应),下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容增大
B. P点的电势升高
C. 若将一个带负电的尘埃固定在P点,间距增大后其电势能会增大
D. 若将正电荷从下极板移至上极板,间距增大后电场力做的功变多
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为平行板电容器充电后立即断开开关,故电容器所带电荷量一定,下极板缓慢下移,则板间距离d变大,根据可知,电容C变小,故A错误;
BC.平行极板间的电场强度
故电场强度E不变,上极板接地,有
P点与上极板间的距离保持不变,则P点与上极板间的电势差保持不变,所以P点的电势不变,固定在P点的带负电的尘埃电势能不变,故BC错误;
D.电场强度E不变,根据可知,正电荷在极板间所受的电场力F不变,若将正电荷从下极板移至上极板,根据可知,间距增大后电场力做的功变多,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分。四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全选对得6分,漏选且正确得3分,错选、不选得0分)
8. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理,表述正确的是( )
A. 甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状负电极B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据电荷之间相互作用力的规律同种电荷相互排斥,可知甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用,故A正确;
B.在静电除尘装置,带负电的尘埃所受电场力与电场强度方向相反,可知带负电的尘埃被收集在块状正电极A上,故B错误;
C.燃气灶中的电子点火器前端制成尖锐的形状,该装置应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.静电喷漆过程是使微小的油漆液滴带电,在电场力作用下,向金属表面运动,可知静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀,故D正确。
故选ACD。
9. 如图为一正方体,在A、G两顶点分别固定等量正、负点电荷,以无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 顶点D、F两处电势不相等
B. 顶点B、H两处场强不相同
C. 正方体的12条棱上共有6个点电势为零
D. 将一正试探电荷从D移到C和从B移到F,电势能变化量不同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.顶点D距离正电荷较近、顶点F距离负电荷较近,可知D点电势较高,两处电势不相等,选项A正确;
B.由等量异种电荷周围的电场分布可知,顶点B、H两处场强大小和方向都相同,选项B错误;
C.因为两等量异种电荷连线的中垂面为等势面,且电势皆为零,正方体的12条棱中有6个棱与该等势面相交,因此正方体的12条棱上有6个点电势为零,故C正确;
D.因为正负电荷是等量异种电荷,而B点更靠近正电荷,C点更靠近负电荷,所以B点的电势大于C点的电势。由于是在正方体中,由电场的叠加与对称性可知,D点和B点电势相同,C点和F点的电势相同,即
UDC=UBF
由电场力做功公式有
W=qU
所以将一正试探电荷从D移到C和从B移到F电场力做功相同,即电势能减少量相同,故D错误。
故选AC。
10. 如图甲,倾角为的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为的正点电荷。将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(和为已知量)。已知重力加速度为,静电力常量为,由图象不能求出( )
A. 小物块的带电量 B. A、间的电势差
C. 小物块的质量 D. 小物块速度最大时到A点的距离
【答案】ABD
【解析】
【详解】C.由图乙,以A点所在平面为零势能面,小物块从A到B沿斜面位移为,B点重力势能
其中、、已知,可求出小物块质量,故C不符合题意;
ABD.设A、间的电势差为,小物块的带电量。物块在A、B两点动能均为0,由能量守恒,小物块在A、间电势能的减少量等于重力势能的增加量,即
当小物块速度最大时,加速度为0,设此时小物块到A点的距离,A点到的距离为,则有
其中、、、均未知,而两个方程不能求出4个未知量,故ABD符合题意。
故选ABD。
三、实验题(共1小题,共10分)
11. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。
(1)电容器充电后与电源断开,_________(填“电荷量”或“电压”)将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的_________,在常见的电介质中,由于空气的介电常数是最小的,当极板间插入其它的电介质板时,电容器的电容将_________(填“增大”、“减小”或“不变”),同时我们发现,静电计指针偏角将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)有一充电的平行板电容器,两板间电压为,现使它的电荷量减少,于是电容器两板间的电压降为原来的,此电容器的电容是_________。
【答案】(1) ①. 电荷量 ②. 电势差 ③. 增大 ④. 减小
(2)15
【解析】
【小问1详解】
[1] 电容器充电后与电源断开,电荷无法发生转移,因此电荷量保持不变;
[2] 静电计的张角与电容器的电势差有关,因此用来测量电容器两极板间的电势差;
[3] 空气的介电常数是最小的,插入其他电介质时,相对介电常数会增大。根据平行板电容器的决定式,可知电容C增大;
[4] 电荷量Q不变,由电容的定义式可知,C增大时极板间电压U减小,因此静电计的指针偏角减小。
【小问2详解】
已知初始电压,电荷量减少后电压为
因此电压的变化量为
根据电容定义式的变形式
解得电容器的电容为
四、计算题(共4小题,总分38分)
12. 电子被加速器加速后轰击重金属靶时,会产生射线,可用于放射治疗。图甲是一台医用电子直线加速器,其加速原理可以等效为图乙。已知平行金属板M、N之间的距离为d,质量为m的电子位于M板旁,电子所带电荷量绝对值为e,两金属板间所加直流电压为U,不计电子重力。求:
(1)电子所受到的静电力大小F;
(2)电子从M板由静止开始被加速,运动到达N板时的速度大小v。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据
解得
(2)根据动能定理可知
解得
13. 如图所示,O处电荷Q为真空中正点电荷,。
(1)若在A点放一点电荷,它受到的电场力,则A点的场强多大?
(2)若将q放在B点处,它受到的电场力为多大?
(3)若在B点处放一个与Q等量的异种电性点电荷Q′,则图中A点处的合场强多大?方向如何?
【答案】(1)
(2)
(3)N/C,方向由A指向B
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度的定义式,可得A点的场强
【小问2详解】
根据库仑定律,点电荷在A点受到的电场力
在B点受到的电场力
【小问3详解】
根据场强叠加原理,A点处的合场强
方向由A指向B。
14. 如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线与竖直方向成60°角.已知电子从C点移到D点电场力做功为-3.2×10-17J,电子电荷量为,求:
(1)C、D两点间的电势差.
(2)若,求D点电势.
(3)匀强电场的场强大小
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)、两点间的电势差:
(2)、两点间的电势差:
点电势:
(3)根据题意有:
解得:
15. 如图所示,一束电子流从静止出发被的电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入水平放置平行板间的匀强电场,偏转电场的两极板距离,板长,离两板右端L处有一荧光屏,中心点O与电子射入偏转电场点等高(已知电子的电量,质量)求:
(1)电子离开加速电场时速度的大小;
(2)要使电子能从平行板间飞出,偏转电场极板间允许的最大电压多大?此时动能多大?
(3)在(2)条件下打在荧光屏的点离O点多远?
【答案】(1)
(2);(或)
(3)1.5cm
【解析】
【小问1详解】
由动能定理得
解得
【小问2详解】
要使电子能从平行板间飞出,则当偏转电场极板间的最大电压为时,电子恰好到达极板右端,如图所示
电子在偏转电场中做类抛体运动,结合牛顿第二定律,可得偏转量为
解得
电子经过加速电场和偏转电场,由动能定理得
解得最大动能(或)
【小问3详解】
在偏转电场中,由牛顿第二定律得
解得加速度
电子在偏转电场中和离开偏转电场后的运动时间均为
电子离开电场时的竖直方向速度
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