重庆市南开中学2026-2027学年高二上学期物理试周测6（10.12）

南开中学高二（上）周测6 物理试卷 10.12 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，只有一项符合题目要求。 1．“法拉第笼”是一个由金属导体制成的笼子。将笼体与大地连通，当10万伏的直流高压输送给放电杆，放电杆尖端距笼体10厘米时，出现放电火花，而笼内的法拉第却安然无恙。下列说法正确的是（　　） A．笼体是一个等势体，内部任意两点间电势差为零 B．笼体上及其内部任意位置的电场强度均为零 C．若将放电杆尖端与笼体接触，法拉第会遭到电击 D．若将笼体与大地断开，法拉第会遭到电击 2．在平面坐标系xOy的x轴上A、B两点固定两点电荷，电荷量大小分别为QA和，QB，曲线ACB是一条电场线，C、D、E是电场线上的三点，且C点的切线与x轴平行， ∠CAB=60°，∠CBA=30°，则下列说法正确的是(    ) A．A处点电荷带负电,B处点电荷带正电 B．某一正点电荷在D点所受的电场力大于在E点的电场力 C． D．负点电荷在D点的电势能大于在C点的电势能 3．如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，下列说法正确的是（　　） A．M、P两点的电场强度相同 B．M、O、N、P四点的电势 C．将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小 D．将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零 4．场是物理学中的重要概念。引力场是传递物体间万有引力作用的媒介。类比电场的性质，下列关于引力场的说法正确的是（　　） A．若质量为m的物体在引力场中某点受力为F，则该点引力场强度大小为 B．若引力场中物体质量m变为原来的2倍，则引力场强度变为原来的 C．物体在某点的引力势能等于将物体从引力势能零点移动到该点时引力所做的功 D．在引力场中，引力对物体做正功，则系统的引力势能减小 5．如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（   ） A．M点的电势比P点的电势高 B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D．将一负电荷由P点移到M点，电场力做正功 6．如图甲所示，绝缘光滑水平面上有A、B、O三点，以O点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标轴x轴，A点坐标为-2m，B点坐标为2m，空间中存在水平电场，图乙、丙左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m、电荷量为q的负点电荷，以初速度v0由A点向右射出，若负点电荷可以沿直线到达B处，则下列说法正确的是（忽略负点电荷形成的电场）（　　） A．若A、B两点间的电势变化如图乙，负点电荷到达B点时速度大于v0 B．若A、B两点间的电势变化如图乙，负点电荷到达坐标为和处时，电场力的功率不相等 C．若A、B两点间的电场强度变化如图丙，负点电荷从A到B速度先增大再减小 D．若A、B两点间的电场强度变化如图丙，负点电荷到达坐标为和处处时，电场力相同 7．如图所示，一水平放置的平行板电容器的上极板带正电，下极板接地，油滴静止于 P点。现下极板缓慢向上平移到图中虚线位置，在此过程中，下列说法错误的是（    ） A．油滴带负电 B．油滴一定处于静止状态 C．两极板间的电压不变 D．油滴处的电势将降低 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。 8．世界智博会于2020年9月15日至17日在重庆礼嘉智慧公园举行，如图所示为大会展示的超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（　　） A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为 C．电容器的电容为 D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向下运动 9．如图，真空中固定两个等量异种点电荷P、Q，O为PQ连线中点。在P、Q形成的电场中，以O点为圆心作圆，圆面垂直于PQ连线，a、b是圆上的两点，c是OQ间的一点，下列说法正确的是（　　） A． a、b两点的场强相同 B． a、b两点的电势不相等 C．将一点电荷由c点分别移到a、b两点，其电势能的变化量相同 D．正点电荷在a点的电势能大于其在c点的电势能 10．轴为空间电场的一条电场线，轴上各点电势φ随位置的变化情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度一定为零 B．与点的电场强度方向相同 C．将负电荷从移到点，负电荷的电势能增大 D．电子在O点加速度大于点的加速度 三、实验题：本题共2小题，第11题7分，第12题8分，共计15分） 11．某物理兴趣小组利用图示装置来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静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 (1)实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，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____________。 12．探究“电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”实验中，某同学采用图1所示电路。是两个完全相同的电容器，电压表是数字电压表（内阻无穷大），电流传感器接计算机。初始时开关都断开，两个电容器都不带电。 （1）保持开关断开，把开关接1，数字电压表的示数逐渐增加，稳定时的读数是。电流传感器显示通过的电流如图2所示，数出图线与横轴围成的小格子数约为44个，则电容器充电结束后存储的电荷量约为___。 （2）保持开关断开，把开关接2，稳定后，数字电压表的示数为，电容器所带电荷量约为____________C。 （3）断开，闭合。稳定后，断开，把接2。 （4）重复操作（3），记录每次操作后电容器的电压分别为……则本实验得出的结论是：电容器两极板间电势差跟所带电荷量成_____（填“正比”或“反比”）。 （5）根据以上数据可计算出电容器的电容约为_____F。 四、计算题：本题共3小题，共计42分，13题12分，14题14分，15题16分。解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果的不能得分。 13．如图所示，纸面内a、b、c三点构成的三角形，ab与ac互相垂直，ac=L，∠c=60°。电荷量分别为-q、+4q的点电荷分别固定放置在a、b两点，d点在a、b两点的连线上，且两个点电荷分别在d点产生的电场强度大小相等，e点在b、c两点连线上，且ae与be互相垂直，静电力常量为k，求∶ (1)e点电场强度的大小； (2)c点电场强度的大小和方向； (3)a、d两点的间距。 14．两个圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以初速度v0垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求： （1）极板间的电场强度E； （2）α粒子到达负极板的速度v； （3）圆形平板电极的半径R． 15．如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，重力加速度为g。求： （1）B、A间电势差UBA ； （2）匀强电场的场强大小； （3）小球2的带电量Q； （4）小球1速度最大时，悬线对小球1的拉力多大？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A 【详解】A．笼体是金属做的，放电杆接近笼体时，笼体瞬时达到静电平衡，整个笼体是一个等势体，因此内部任意两点间电势差为零，故A正确； B．笼体表面会感应出异种电荷，表面及其周围电场强度不为零，内部合电场强度为零，故B错误； C．若将放电杆尖端与笼体接触，法拉第和笼体是一个等势体，没有电流流过法拉第，所以法拉第不会遭到电击，故C错误； D．若将笼体与大地断开，法拉第和笼体仍是一个等势体（只是电势不为零了），因没有电流流过法拉第，法拉第不会遭到电击，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．根据电场线的方向，知A带正电，B带负电，故A错误； B．一条电场线无法确定场强的大小，也不知道D、E两点的具体位置，故无法判断电场力的大小，故B错误. C．C点的场强可看成AB两电荷在该点产生场强的合场强，电荷A在C点电场方向沿AC向上，电荷B在C点产生的场强沿CB向下，合场强水平向右，可知A、B电荷在C电荷在竖直方向合场强为零，有： 而： 所以： 故C正确； D．根据电场线与电势的关系，D点电势高于C点电势，根据，可知负电荷在电势高处电势能小，负点电荷在D点的电势能小于在C点的电势能，故D错误． 3．D 【详解】A．根据题意，由对称性可知，M、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，M、P两点的电势相等，综上所述，可知M、O、N、P四点的电势 故B错误； C．等量异种电荷连线中垂面为等势面，则在B、D两处的点电荷产生的电场中，连线为等势线，在A点的正点电荷产生的电场中，从到电势逐渐变小，综上所述，可知从到电势逐渐变小，将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能一直减小，故C错误； D．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，C、D两点的电势相等，则将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．由引力场的定义可知：若质量为m的物体在引力场中某点受力为F，则该点引力场强度大小为，故A错误； B．引力强度是引力场本身的性质，与放入其中物体质量无关，故若引力场中物体质量m变为原来的2倍，则引力场强度不变，故B错误； C．物体在某点的引力势能等于将物体从该点移动到引力势能零点时引力所做的功，故C错误； D．在引力场中，引力对物体做正功，则系统的引力势能减小，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．根据等势线与电场线垂直，可作出P点的等势线，如下图 随着电场线方向电势降低，可得P点的电势高于M点，故A错误； B．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式 因为OM与ON距离相等，故OM间的电势差小于NO间的电势差，故B正确； C．作出Q点的等势线，如上图，可知O点电势高于Q点，根据 可知，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C错误； D．负电荷在低电势点电势能高，故M点的电势能大于P点的电势能，根据功能关系可知，负电荷由P点移到M点，电场力做负功，故D错误。 故选 B。 6．B 【详解】A．由图乙可知AO段与BO段电势差相等，电场力做功大小相等，且AO段电场力对电荷做正功，OB段电场力对电荷做负功，故负点电荷到达B点时速度等于v0，选项A错误； B．φ—x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小，则由图乙可知O点运动到B点过程是匀强电场，该电场强度的大小与图中虚线表示的电场强度大小相等，如图： 由于左侧图线为四分之一圆弧，将虚线平移至与圆弧相切，切点处的电场强度大小与右侧电场强度大小相等，根据几何关系可知该切点的横坐标为，即当负点电荷分别处于和时，电场力大小相等。 而负点电荷由A点运动到B点过程中，先做加速度减小的变加速运动，后做匀减速直线运动，作出v-t图如图所示 根据A点到和到B点的位移相等，结合图像可知处的速度大于处的速度，所以电场力的功率不相等，选项B正确； C．由图丙可知从A到B电场方向向右不变，则负电荷一直受到向左的电场力，从A到B速度一直减小，选项C错误； D．由图丙可知负点电荷到达坐标为和处时，电场强度大小不同，电场力不同，选项D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．油滴静止，受向下的重力等于向上的电场力，由于电场强度向下，所以油滴带负电，A正确； BC．将下极板缓慢向上平移到图中虚线位置，则电容器两极板间距减小，根据 可知，电容器的电容增大，由于电荷量Q不变，根据 可知，两极板间电压减小，根据 可知两板间的电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴依然静止，B正确，C错误； D．由于P点与下极板间的距离减小，根据 可知油滴处的电势将降低，D正确。 选择错误的，故选C。 8．CD 【详解】A．带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，所以带电油滴带负电，故A错误； B．根据平衡条件可知 解得 故B错误； C．电容器带电荷量为 由电容的定义式可得 故C正确； D．电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，由 可得油滴所受电场力减小，合力变成向下，则油滴向下做加速运动，故D正确。 故选CD。 9．AC 【详解】AB．根据等量异种点电荷的电场线分布，可知其中垂线上对称的两点电场强度大小相等，方向相同；且根据等量异种点电荷的电势分布情况知a、b两点所在的直线是等势线，电势都为零，故A正确，B错误； C．由于a、b两点的电势相等，所以将一点电荷由c点分别移到a、b两点时，电场力做的功相同，则电势能的变化量相同，C正确； D．由于不确定正负电荷的具体位置，所以不能确定正点电荷在a点的电势能与其在c点的电势能的大小，D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】A．图像的斜率表示电场强度。O点的斜率不为零，因此O点的电场强度不为零，故A错误； B．与处切线斜率均小于零，斜率正负代表场强方向，由对称性可知，两点场强方向相同，故B正确； C．根据图像纵坐标可知，电势变小，且为负电荷，即q<0，根据电势能公式Ep​=qφ 可知负电荷在电势小的位置电势能大，所以该过程电势能增大，故C正确； D．根据牛顿第二定律和场强定义式可知， 即加速度大小由场强大小决定，又因为斜率大小代表场强大小，O点斜率较小，所以加速度较小，故D错误； 故选BC。 11．(1)减小 (2) 【详解】（1）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 （2）对小球受力分析，受重力mg、水平向右的电场力F以及细线的拉力T，由平衡可知小球所受电场力大小为 12． 正比 【详解】（1）[1]根据图像所围的面积等于电容器存储的电荷量，由图2可知，图像围成的面积约44个小格，则电容器存储的电荷量为 （2）[2]两个完全相同的电容器连接后，电量均分，故电容器所带电荷量约为。 （4）[3]电容器两极板间电势差跟所带电荷量成正比。 （5）[4]由电容的定义式 解得。 13．(1) (2)，与ca边的夹角为，斜向左下方 (3) 【详解】（1）由几何关系得 在e点产生的电场强度分别为 互相垂直，由矢量的合成，e点的电场强度 联立，解得 （2）由几何关系得 在c点产生的电场强度分别为 的夹角为，由矢量的合成，c点的电场强度 与ca边的夹角为，斜向左下方。 （3）设a、d两点间的距离为x，则b、d两点间的距离为，-q在d点产生的电场强度为 在d点产生的电场强度为 由可得 解得‍ 14．（1）（2）（3） 【详解】（1）极板间的电场强度 （2）α粒子质量为4m，电量为2e；根据动能定理： 解得： （3）α粒子射入电场后，竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，则 解得 15．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）小球1从B到A过程，由动能定理得 解得 （2）B、A间沿电场线的距离为 在匀强电场，有 解得 （3）未拿走球2时，小球1恰好处于静止状态，小球1和2间的作用力为 小球1受力平衡，则有 解得小球2的带电量 （4）小球1在运动过程中，只有电场力和重力做功，当电场力与重力的合力与细绳在同一条直线上时，小球的速度最大，设细线与竖直方向的夹角为，则 解得 小球1速度最大时，由牛顿第二定律得 解得悬线对小球1的拉力 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $