内容正文:
庆阳二中2026—2027学年度第一学期高二物理第一次月考卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单选题(每题4分)
1. 由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,当所带电荷量分别q1和q2,其间距为r时,它们之间静电力的大小为,式中k为静电力常量。在国际单位制中,k的单位是( )
A. C2/(N•m2) B. N•m2/C2 C. N•m/C D. N•C/m2
【答案】B
【解析】
【详解】由库仑力公式可知
则k的单位为N·m2/C2。
故选B。
2. 如图所示,电路中a、b两点之间接有一灵敏电流计,两极板间有一带电微粒在重力和电场力作用下处于静止状态。在上极板下移一小段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间电压变小 B. 电容器的电容不变
C. 微粒将向上加速运动 D. 电流计中有从b到a的电流
【答案】C
【解析】
【详解】由于电容器一直与电源相连,则电容器两极板间电压保持不变;根据
在上极板下移一小段距离的过程中,极板距离减小,则电容器电容增大;由于电压不变,则电容器电荷量增大,电流计中有从a到b的电流;根据
可知板间电场强度增大,微粒受到的电场力增大,微粒将向上加速运动。
故选C。
3. 真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为
A. 16F B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由库仑定律可得变化前为:,变化后为:
A.16F.故A不符合题意.
B..故B符合题意.
C..故C不符合题意.
D..故D不符合题意.
4. 如图,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的负检验电荷受到的电场力大小为F,方向向右.则检验电荷所处位置的电场强度
A. 大小为F/q,方向向右 B. 大小为F/q,方向向左
C. 大小为F/Q,方向向右 D. 大小为F/Q,方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】根据场强的定义式可知,场强的方向与正电荷受力方向相同,负电荷受力方向相反,ACD错误B正确.
5. 两个相同的带电金属小球,带电荷量分别为和,球半径远小于两球心的距离。它们相互接触后再放回原位置,则静电力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】两个相同的带电金属小球,带电荷量分别为+5q和−7q,它们相互接触后再放回原位置,;它们的电荷先中和后平分,得每个小球的电荷量为−q,由库仑定律公式,得静电力
故选A。
6. 在电场中,以O为原点,沿电场方向建立坐标轴r,将带正电的试探电荷放入电场中,其电势能随r变化的关系如图所示,其中对应图线与横轴的交点,对应图线的最低点。若电荷只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 从处静止释放电荷,电荷将保持静止
B. 从处静止释放电荷,电荷始终向r正方向运动
C. 从处静止释放电荷,电荷将先向r负方向运动
D. 从处静止释放电荷,电荷将始终向r负方向运动
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据电势能可知,电势随的变化与图中正电荷的电势能随的变化曲线趋势一致;由于沿着电场线方向电势降低,则从到,电场方向沿正方向;在右侧电势能增加的区域,电场方向沿负方向。由功能关系得
因此图像切线斜率的负值表示电场力。沿正方向,正电荷所受电场力向右;处正电荷所受电场力为零;正电荷所受电场力向左。所以从处释放电荷,正电荷沿正方向运动,由于处电势能大于零,由能量守恒定律可知,正电荷运动到无穷远处还有动能,所以从处释放电荷,电荷一直向正方向运动,故B正确;
AD.由上面分析可知,从处释放电荷,正电荷所受的电场力不为零,所以不可能静止;从处释放电荷,正电荷将先向负方向运动,过了后逐渐减速到零,然后反向运动,故AD错误;
C.由于处正电荷所受电场力为零,则从处释放电荷,电荷将保持静止,故C错误。
故选B。
7. 已知一带电粒子在电场中仅在电场力的作用下的运动轨迹如图虚线所示,下列说法中正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子受到的电场力做正功
C. 粒子在B点的动能大于在A点的动能
D. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧,且与电场线切线平行,可知大致斜向左上方,与电场强度方向相反,故粒子一定带负电,故A错误;
B.由于不知道粒子是从A到B,还是从B到A,不能判断电场力做功的正负,故B错误;
C.若粒子从A到B,速度方向与电场力方向的夹角为钝角,可知电场力做负功,动能减小,可知粒子在B点的动能小于在A点的动能;若粒子从B到A,速度方向与电场力方向的夹角为锐角,可知电场力做正功,动能增大,可知粒子在B点的动能仍小于在A点的动能,故粒子在B点的动能小于在A点的动能,故C错误;
D.A点电场线密集,故电场强度大,粒子所受的电场力大,根据可知粒子在A点的加速度大于在B点的加速度,故D正确。
故选D。
二、多选题(每题5分)
8. 如图所示,A、B为两个等量正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),负点电荷由静止释放后,下列说法中正确的是( )
A. 点电荷在从P点到O点的运动过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
C. 点电荷在从P点到O点的运动过程中,加速度越来越小,速度越来越大
D. 点电荷将在中垂线上做关于O点对称的往复运动,电势能与动能之和不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.因O点的场强为零,在OP连线上无穷远处的场强也为零,可知从P点到O点场强可能先增加后减小,也可能一直减小,则点电荷在从P点到O点的运动过程中,加速度可能先增加后减小,也可能逐渐减小,但是速度越来越大,选项AC错误;
B.因O点的场强为零,则点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值,选项B正确;
D.点电荷从P到O加速运动,在O点速度最大,然后继续向下运动做减速运动,速度减为零后反向运动……,即点电荷将在中垂线上做关于O点对称的往复运动,由于只有电场力做功,则电势能与动能之和不变,选项D正确。
故选BD。
9. 如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b,下列说法正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的低
D. 正电荷在a点的电势能比在b点时大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线的疏密代表场强的强弱,该电场的电场线疏密不同,各点的场强不同,所以该电场不是匀强电场,故A错误;
B.电场线的疏密代表场强的强弱,a点的电场线比b点密,所以a点的场强大于b点的场强,故B正确;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势比b点的高,故C错误;
D.由上可知a点的电势比b点的高,则正电荷在a点的电势能比在b点时大,故D正确。
故选BD。
10. 虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为、和,,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,可知( )
A. 粒子从K到L的过程中,电场力做负功
B. 粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C. 粒子从K到L的过程中,电势能减少
D. 粒子从L到M的过程中,动能增加
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.根据三个等势面的电势关系,可知此电场是正的点电荷形成,故根据粒子的运动轨迹可知,粒子带正电,粒子从K到L的过程中,电场力做负功,电势能增加,A正确,C错误;
B.粒子从K到M的过程中,电势先升高后降低,电势能先变大后减小,电场力先做负功后做正功,B错误;
D.粒子从L到M的过程中,电势降低,电势能减小,则动能增加,D正确。
故选AD。
【点睛】
三、实验题(11题8分,12题9分)
11. 某中学校高二年级学生在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接,一段时间电路稳定后把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况,以开关改接2为计时起点得到的I-t图像如图乙所示。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是_____(选填“充电”或“放电”)过程∶
(2)上述过程中,通过电阻R的电荷量约为_____C(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 放电 ②. ########
【解析】
【详解】(1)[1]单刀双掷开关S先跟1相接,此时电容器与电源连接,电容器处于充电状态,之后一段时间电路稳定后把开关再改接2,电容器处于放电状态;
(2)[2]根据电流的定义式
可知,的曲线与坐标轴所围成的总面积表示电容器极板所带电荷量,根据图乙可知,电容器极板所带电荷量为
12. 小俞同学利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘支架上的带正电的物体,系在绝缘丝线上带正电的小球在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以利用丝线偏离竖直方向的角度和小球重力计算。小俞同学进行了以下操作:
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,调整丝线长度使带电小球和A物体处于同一水平线上,比较带电小球在不同位置所受带静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,改变小球所带的电荷量,调整悬挂点位置和丝线长度使带电小球和A物体处于同一水平线上,比较小球所受静电力的大小。
(1)该实验采用的主要物理方法是_________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法
(2)实验中发现随着小球电荷量逐渐增大,丝线偏离竖直方向的角度也增大,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”)。
(3)小俞同学说,本实验需要在干燥的实验环境中,短时间内进行,你觉得原因是:_______。
【答案】(1)A (2)增大
(3)避免小球电荷量变化影响实验结果
【解析】
【小问1详解】
此实验中步骤一先比较带电小球在不同位置所受静电力的大小,在步骤二中再使小球处于同一位置,改变带电小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小,所以该实验采用的方法是控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
本实验中,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小,由图可知,电荷量越大,距离越小,细线偏离竖直方向的角度越大,则电荷之间的静电力越大。表明电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。
【小问3详解】
为了避免小球电荷量变化影响实验结果,本实验需要在干燥的实验环境中,短时间内进行。
四、解答题(13题12分,14题14分,15题14分)
13. 如图所示,质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角θ=60°,两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g,静电力常量为k。则求
(1)小球B的电性;
(2)细线的拉力大小;
(3)带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
【答案】(1)正电;(2)2mg;(3)
【解析】
【详解】(1)两球之间有静电斥力,则小球B正电荷。
(2)对小球A受力分析可知,
解得细线的拉力
T=2mg
(3)对小球A受力分析可知
14. 一束电子流从A极板中间的小孔由静止进入并经加速电压加速后,从B极板中间的小孔以速度飞出,在与两极板C、D等距处垂直进入平行板C、D间的匀强电场,如图所示, 若两板间距, 板长。已知电子的电荷量与其质量的比值,不计电子重力影响。 求:
(1)电子从B极板小孔飞出的速度的大小;
(2)要使电子恰好从D极板边缘飞出,C、D间的电压大小。
【答案】(1)
(2)70.4V
【解析】
【小问1详解】
在加速电场中,由动能定理得
解得
【小问2详解】
电子在C、D板间做类平抛运动,电子恰好从D板边缘飞出时,水平方向有
竖直方向有
,
联立解得C、D间的电压大小为
15. 如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角;已知小球的质量,所带电荷量,取重力加速度,,。求:
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】(1)
(2)2m/s
【解析】
【小问1详解】
小球受力情况如图所示
根据小球受力平衡可得
即
【小问2详解】
电场撤去后小球运动过程中机械能守恒,则
解得
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庆阳二中2026—2027学年度第一学期高二物理第一次月考卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单选题(每题4分)
1. 由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,当所带电荷量分别q1和q2,其间距为r时,它们之间静电力的大小为,式中k为静电力常量。在国际单位制中,k的单位是( )
A. C2/(N•m2) B. N•m2/C2 C. N•m/C D. N•C/m2
2. 如图所示,电路中a、b两点之间接有一灵敏电流计,两极板间有一带电微粒在重力和电场力作用下处于静止状态。在上极板下移一小段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间电压变小 B. 电容器的电容不变
C. 微粒将向上加速运动 D. 电流计中有从b到a的电流
3. 真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为
A. 16F B. C. D.
4. 如图,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的负检验电荷受到的电场力大小为F,方向向右.则检验电荷所处位置的电场强度
A. 大小为F/q,方向向右 B. 大小为F/q,方向向左
C. 大小为F/Q,方向向右 D. 大小为F/Q,方向向左
5. 两个相同的带电金属小球,带电荷量分别为和,球半径远小于两球心的距离。它们相互接触后再放回原位置,则静电力为( )
A. B. C. D.
6. 在电场中,以O为原点,沿电场方向建立坐标轴r,将带正电的试探电荷放入电场中,其电势能随r变化的关系如图所示,其中对应图线与横轴的交点,对应图线的最低点。若电荷只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 从处静止释放电荷,电荷将保持静止
B. 从处静止释放电荷,电荷始终向r正方向运动
C. 从处静止释放电荷,电荷将先向r负方向运动
D. 从处静止释放电荷,电荷将始终向r负方向运动
7. 已知一带电粒子在电场中仅在电场力的作用下的运动轨迹如图虚线所示,下列说法中正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子受到的电场力做正功
C. 粒子在B点的动能大于在A点的动能
D. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
二、多选题(每题5分)
8. 如图所示,A、B为两个等量正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),负点电荷由静止释放后,下列说法中正确的是( )
A. 点电荷在从P点到O点的运动过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
C. 点电荷在从P点到O点的运动过程中,加速度越来越小,速度越来越大
D. 点电荷将在中垂线上做关于O点对称的往复运动,电势能与动能之和不变
9. 如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b,下列说法正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的低
D. 正电荷在a点的电势能比在b点时大
10. 虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为、和,,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,可知( )
A. 粒子从K到L的过程中,电场力做负功
B. 粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C. 粒子从K到L的过程中,电势能减少
D. 粒子从L到M的过程中,动能增加
三、实验题(11题8分,12题9分)
11. 某中学校高二年级学生在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。单刀双掷开关S先跟1相接,一段时间电路稳定后把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况,以开关改接2为计时起点得到的I-t图像如图乙所示。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是_____(选填“充电”或“放电”)过程∶
(2)上述过程中,通过电阻R的电荷量约为_____C(结果保留两位有效数字)。
12. 小俞同学利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘支架上的带正电的物体,系在绝缘丝线上带正电的小球在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以利用丝线偏离竖直方向的角度和小球重力计算。小俞同学进行了以下操作:
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,调整丝线长度使带电小球和A物体处于同一水平线上,比较带电小球在不同位置所受带静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,改变小球所带的电荷量,调整悬挂点位置和丝线长度使带电小球和A物体处于同一水平线上,比较小球所受静电力的大小。
(1)该实验采用的主要物理方法是_________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法
(2)实验中发现随着小球电荷量逐渐增大,丝线偏离竖直方向的角度也增大,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”)。
(3)小俞同学说,本实验需要在干燥的实验环境中,短时间内进行,你觉得原因是:_______。
四、解答题(13题12分,14题14分,15题14分)
13. 如图所示,质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角θ=60°,两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g,静电力常量为k。则求
(1)小球B的电性;
(2)细线的拉力大小;
(3)带电小球B在A处产生的电场强度的大小。
14. 一束电子流从A极板中间的小孔由静止进入并经加速电压加速后,从B极板中间的小孔以速度飞出,在与两极板C、D等距处垂直进入平行板C、D间的匀强电场,如图所示, 若两板间距, 板长。已知电子的电荷量与其质量的比值,不计电子重力影响。 求:
(1)电子从B极板小孔飞出的速度的大小;
(2)要使电子恰好从D极板边缘飞出,C、D间的电压大小。
15. 如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角;已知小球的质量,所带电荷量,取重力加速度,,。求:
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
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