内容正文:
上杭县才溪中学2026-2027学年度高二第一学期10月份物理测试试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(共16分)
1. 在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量就是元电荷
B. 库仑定律是一条实验定律,计算任意两个带电体间的相互作用力,都可以使用公式
C. 法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
D. 电场强度采用了比值定义法
【答案】D
【解析】
【详解】A.点电荷是忽略带电体形状、大小的理想化模型,其所带电荷量为元电荷的整数倍,电荷量并不一定是元电荷,故A错误;
B.库仑定律公式仅适用于真空中静止的点电荷间相互作用力的计算,无法直接计算不能视为点电荷的带电体间的作用力,故B错误;
C.法拉第提出了电场的概念,电场是客观存在的物质,但电场线是人为引入的假想辅助工具,并非客观存在的,故C错误;
D.电场强度是比值定义式,其大小由电场本身的性质决定,与试探电荷受到的电场力、试探电荷的电荷量均无关,采用了比值定义法,故D正确。
故选D。
2. 真空中有两个静止的点电荷M和N,M的电荷量为(),N的电荷量为,两者相距,则两电荷连线上与M距离为处电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设所求场点为P,P与M的距离为,与N的距离为;根据点电荷场强公式及电场叠加原理分析,正电荷M在P点产生的场强大小为,方向沿两电荷连线指向N
负电荷N在P点产生的场强大小为,方向沿两电荷连线指向N
两场强方向相同,合场强大小为两者之和,即
故选B。
3. 下列各图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.负点电荷的等势圆上A、B两点,场强大小相等,但场强方向分别沿各自径向指向负电荷,二者方向不同,电场强度不相同,故A错误;
B.正点电荷电场中同一条径向线上的A、B两点,场强方向均沿径向向外、方向相同,但根据点电荷场强公式,A点距离点电荷更近,场强大小更大,故B错误;
C.平行板电容器内部是匀强电场,匀强电场的场强处处大小相等、方向相同,因此A、B两点电场强度相同,故C正确;
D.该非匀强电场的电场线右侧更密集,说明B点的场强大小大于A点的场强大小,而且A、B两点电场强度方向不相同,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为的电荷沿直线、折线、曲线运动,已知长为d。关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是( )
A. 沿折线运动时,静电力做功最多
B. 沿直线运动时,静电力做功最少
C. 沿直线运动时,静电力做功为
D. 沿直线运动时,静电力做功最多
【答案】C
【解析】
【详解】静电力做功与电荷经过的路径无关,电荷沿直线、折线、曲线运动,其初、末位置相同,静电力做功相同,均为
故选C。
二、多选题(共24分)
5. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲为静电除尘原理的示意图,尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上
B. 如图乙,给汽车加油前要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的电荷
C. 如图丙,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 如图丁,由于金属网的屏蔽,A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中静电除尘的金属细线B接高压负电,板状收集器A接高压正电;空气被电离后,尘埃会吸附电子带负电,在电场力作用下向带正电的收集器A运动,最终被吸附到带正电的板状收集器A上,故A错误;
B.图乙,在加油站给车加油前,要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的静电,防止静电火花引发危险,故B正确;
C.图丙中,燃气灶点火时应用了尖端放电的原理,故C正确。
D.图丁中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零,故D错误。
故选BC。
6. 如图所示,在直角三角形中,在顶点、、分别固定三个带电小球、、,已知小球带正电,小球和对的作用力的合力沿着方向,则下列说法正确的是( )
A. 小球带正电 B. 小球带负电
C. 小球、带电荷量绝对值之比为 D. 小球、带电荷量绝对值之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.已知带正电,若小球带正电。假设小球带正电,则小球和对均为排斥力,合力方向大概偏向上方,不可能沿着方向;假设小球带负电,则小球和对均为吸引力,合力方向大概偏向下方,也不可能沿着方向,故A错误;
B.已知带正电,若小球带负电。假设小球带正电,则小球对为排斥力,对为吸引力,合力方向大概偏向右方,不可能沿着方向;假设小球带负电,小球对为吸引力,对为排斥力,合力方向可以沿着方向,符合题意,故B正确;
CD.设BC长度为,直角三角形,由几何关系可得
对小球受力分析如图所示
小球对为吸引力
小球对为排斥力
由几何关系可得
联立解得,故C正确,D错误。
故选BC。
7. 如图所示,实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用,下列说法中正确的是( )
A. 该电场是由负点电荷所激发的电场
B. 电场中a点的电势比b点的电势高
C. 带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
D. 带电粒子在a点的动能比在b点的动能大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.因为无法确定电场线方向,以及粒子电性,所以不能判断场源是什么电荷,也不知道电势的高低,故AB错误;
C.根据电场线的疏密程度可以确定场强强弱,知道a点场强大于b点场强,即带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大,故C正确;
D.由a到b电场力做负功,电势能增大,动能减小,即带电粒子在a点的动能比在b点的动能大,故D正确。
故选CD。
8. 如图所示,在真空中有两个固定的等量异种点电荷甲和乙,它们连线与其中垂线相交于O点,b、c和a、d以及e、f均相对O对称,下列说法正确的是( )
A. b、c两点场强大小和方向都相同
B. a、d两点场强大小相等,方向相反
C. e、O、f三点比较,O点场强最大
D. b、O、c三点比较,O点场强最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.设两点电荷所带电荷量的绝对值均为,它们到点的距离均为,为静电力常量。图中和均在两电荷之间,且到点的距离相等,记为。正电荷的电场方向背离正电荷,负电荷的电场方向指向负电荷,因此在点、点和点,两电荷产生的电场均向右。根据点电荷场强公式及电场叠加原理,和两点的合场强大小为
在点,两电荷的电场同向相加,合场强大小为
由于大于零且小于,前一分式的分子大于,分母小于,因此,故A正确,D错误;
B.在点,正电荷产生的电场向左,负电荷产生的电场向右;由于点距正电荷更近,根据点电荷场强与距离平方成反比,合场强向左。在点,负电荷产生的电场向左,正电荷产生的电场向右;由于点距负电荷更近,合场强也向左。由两电荷等量及位置的对称性,和两点的合场强大小相等、方向相同,故B错误;
C.图中和均在中垂线上,且不与点重合,它们到每个点电荷的距离均大于,因此每个点电荷在这两点产生的场强大小均小于。合场强大小不大于两个分场强大小之和,因而两点的场强均小于点的场强,故C正确。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、填空题(共12分)
9. 固定的A、B两个点电荷都带负电,相距10cm,今将第三具点电荷C放在A、B之间连线上距A为2cm,C恰好处于静止状态,则A、B两点电荷电量之比QA:QB =________
【答案】1:16;
【解析】
【详解】因为QA、QB为固定的负点电荷,只要放入的点电荷受到的合力为0即可,通过受力分析可知,既可以放入正电荷,也可以放入负电荷,由于C恰好处于平衡状态,所以C点电荷在两个固定的电荷之间.由库仑定律得,对C点电荷,则有:
所以:
10. 有两个完全相同的金属小球A、B,其中A球带电荷量为9Q,B球带电荷量为-Q,将A和B固定起来,二者间距离为r,二者间作用力大小为___________,然后让A球和B球接触,再放回原来位置,此时作用力与原来二者间作用力大小的比值是___________。(金属小球可视为点电荷)
【答案】 ①. ②. 16:9
【解析】
【详解】[1]根据库仑定律公式
AB之间的库仑力为
[2]而两球接触时先中和后平分电量,则两球的电量
Q′==4Q
则作用力为
所以有
F′:F =16:9
【点睛】两相同小球相互接触再分开,则电量先中和然后再平分总电荷量;库仑定律计算中可以只代入电量,最后再根据电性判断库仑力的方向。
11. 如图所示,真空中平面直角坐标系上的三点构成等边三角形,边长。若将两个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量,则点的电场强度大小为_____N/C,C点的电场强度大小为______N/C,C点的电场强度的方向_____。
【答案】 ①. 0 ②. ③. 沿y轴正方向
【解析】
【详解】[1]根据题意可知,O为AB连线的中点,而A、B处为等量的同种正电荷,则可知A处的电荷在O点处产生的电场强度水平向右,B点处的电荷在O点产生的电场强度水平向左,根据点电荷的电场强度公式
可知A、B两处的电荷在O点产生的电场强度等大反向,因此可知O点处的电场强度为零;
[2][3]A、B两点距C点的距离相等,根据场强公式
可知A、B两点处的电荷在C点产生的电场强度大小相等,为
根据几何关系可得,C点的电场强度大小为
C点的电场强度的方向为沿y轴正方向。
四、实验题(共10分)
12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘立柱上的带正电小球,另一系在绝缘丝线上的带正电小球B会在静电力的作用下发生偏离,实验过程中通过调节A球下方立柱的高度使得A、B的球心始终等高,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。实验小组进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球B在不同位置所受小球A的静电力的大小。
步骤二:保证两球的位置不变,增大或减小两球所带的电荷量,比较小球B所受静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是( )
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)上图为步骤一的实验现象,该现象表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的增大而( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】(1)B (2)B
【解析】
【小问1详解】
此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再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,所以采用了控制变量的方法。
故选B。
【小问2详解】
设绳与竖直方向的夹角为θ,对B球,根据平衡条件可得
由图可知,两电荷间的距离增大,夹角不断减小,两电荷间的作用力减小,即随其距离的增大电荷间的作用力减小。
故选B。
13. 观察静电感应现象的操作如下
(1)带正电的C移近导体A,金属箔片___________,移走C之后金属箔片___________。
(2)带正电的C移近导体A,先把A、B分开,再移走C,金属箔片___________,A带___________电,B带___________电,再让A、B接触,金属箔片___________。
【答案】(1) ①. 张开 ②. 闭合
(2) ①. 张开 ②. 负 ③. 正 ④. 闭合
【解析】
【小问1详解】
[1]带正电的靠近相互接触的导体和时,电子从移向,两导体因静电感应带上异种电荷,金属箔片因同种电荷相斥而张开。
[2]移走后,和仍接触,分离的正负电荷重新中和,金属箔片闭合。
【小问2详解】
[1]保持靠近时先分开和,再移走,两导体各自保留所带电荷,金属箔片仍因同种电荷相斥而张开。
[2][3]靠近正电荷的得到电子,带负电;失去电子,带正电。
[4]再让和接触,异种电荷中和,金属箔片闭合。
五、解答题(共38分)
14. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现施加水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为。
(1)判断带电小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1)小球带正电
(2)
【解析】
【小问1详解】
电场方向水平向右,小球平衡时位于竖直虚线右侧,说明小球所受电场力方向水平向右,与电场方向一致,因此小球带正电。
【小问2详解】
小球受到重力、绳子拉力和电场力,受力如图所示
小球受力平衡,竖直方向满足
水平方向,满足
联立得
代入数据,解得电场强度大小
15. 在真空中O点放一个电荷量为Q=+1.0×10−9C的场源电荷,直线MN通过O点,O、M间的距离r=30cm,M点放一个电荷量为q=−1.0×10−10C的试探电荷,如图所示。已知静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2,两电荷可视为点电荷,求:
(1)M点的电场强度。
(2)拿走q后M点的电场强度。
(3)拿走q后,M、N两点的电场强度哪点大?
【答案】(1),方向沿由指向。
(2),方向沿由指向。
(3)点。
【解析】
【小问1详解】
取到的方向为正方向。场源电荷为正电荷,故点场强方向沿由指向。由点电荷场强公式,代入数据得
【小问2详解】
点的电场由场源电荷产生,试探电荷只用于探测电场。移走后,及的距离均未改变,所以点场强仍为,方向沿由指向。
【小问3详解】
图示中点比点更靠近点。场源电荷不变,由点电荷场强公式可知,距离越近场强越大,所以点的电场强度较大。
16. 将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5 J的功,求:
(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?
(2)如果规定A点的电势为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?
(3)如果规定B点的电势为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?
【答案】(1)
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
电荷从A移到B克服静电力做了的功,即
从B移到C的过程中静电力做了的功,即
整个过程静电力做功,即
静电力做负功,则电势能增加了。
【小问2详解】
如果规定A点的电势为零,则EpA=0,则由WAB=EpA-EpB
整理得
同理
【小问3详解】
如果规定B点的电势为零,即,电荷从电场中A点移到B点,克服静电力做了的功,若电荷从电场中的B点移到A点,则静电力要做的功,即
整理得
同理
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上杭县才溪中学2026-2027学年度高二第一学期10月份物理测试试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(共16分)
1. 在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量就是元电荷
B. 库仑定律是一条实验定律,计算任意两个带电体间的相互作用力,都可以使用公式
C. 法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
D. 电场强度采用了比值定义法
2. 真空中有两个静止的点电荷M和N,M的电荷量为(),N的电荷量为,两者相距,则两电荷连线上与M距离为处电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
3. 下列各图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为的电荷沿直线、折线、曲线运动,已知长为d。关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是( )
A. 沿折线运动时,静电力做功最多
B. 沿直线运动时,静电力做功最少
C. 沿直线运动时,静电力做功为
D. 沿直线运动时,静电力做功最多
二、多选题(共24分)
5. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲为静电除尘原理的示意图,尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上
B. 如图乙,给汽车加油前要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的电荷
C. 如图丙,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 如图丁,由于金属网的屏蔽,A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
6. 如图所示,在直角三角形中,在顶点、、分别固定三个带电小球、、,已知小球带正电,小球和对的作用力的合力沿着方向,则下列说法正确的是( )
A. 小球带正电 B. 小球带负电
C. 小球、带电荷量绝对值之比为 D. 小球、带电荷量绝对值之比为
7. 如图所示,实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用,下列说法中正确的是( )
A. 该电场是由负点电荷所激发的电场
B. 电场中a点的电势比b点的电势高
C. 带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
D. 带电粒子在a点的动能比在b点的动能大
8. 如图所示,在真空中有两个固定的等量异种点电荷甲和乙,它们连线与其中垂线相交于O点,b、c和a、d以及e、f均相对O对称,下列说法正确的是( )
A. b、c两点场强大小和方向都相同
B. a、d两点场强大小相等,方向相反
C. e、O、f三点比较,O点场强最大
D. b、O、c三点比较,O点场强最大
第II卷(非选择题)
三、填空题(共12分)
9. 固定的A、B两个点电荷都带负电,相距10cm,今将第三具点电荷C放在A、B之间连线上距A为2cm,C恰好处于静止状态,则A、B两点电荷电量之比QA:QB =________
10. 有两个完全相同的金属小球A、B,其中A球带电荷量为9Q,B球带电荷量为-Q,将A和B固定起来,二者间距离为r,二者间作用力大小为___________,然后让A球和B球接触,再放回原来位置,此时作用力与原来二者间作用力大小的比值是___________。(金属小球可视为点电荷)
11. 如图所示,真空中平面直角坐标系上的三点构成等边三角形,边长。若将两个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量,则点的电场强度大小为_____N/C,C点的电场强度大小为______N/C,C点的电场强度的方向_____。
四、实验题(共10分)
12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固定在绝缘立柱上的带正电小球,另一系在绝缘丝线上的带正电小球B会在静电力的作用下发生偏离,实验过程中通过调节A球下方立柱的高度使得A、B的球心始终等高,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。实验小组进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球B在不同位置所受小球A的静电力的大小。
步骤二:保证两球的位置不变,增大或减小两球所带的电荷量,比较小球B所受静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是( )
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)上图为步骤一的实验现象,该现象表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的增大而( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
13. 观察静电感应现象的操作如下
(1)带正电的C移近导体A,金属箔片___________,移走C之后金属箔片___________。
(2)带正电的C移近导体A,先把A、B分开,再移走C,金属箔片___________,A带___________电,B带___________电,再让A、B接触,金属箔片___________。
五、解答题(共38分)
14. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现施加水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为。
(1)判断带电小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小。
15. 在真空中O点放一个电荷量为Q=+1.0×10−9C的场源电荷,直线MN通过O点,O、M间的距离r=30cm,M点放一个电荷量为q=−1.0×10−10C的试探电荷,如图所示。已知静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2,两电荷可视为点电荷,求:
(1)M点的电场强度。
(2)拿走q后M点的电场强度。
(3)拿走q后,M、N两点的电场强度哪点大?
16. 将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5 J的功,求:
(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?
(2)如果规定A点的电势为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?
(3)如果规定B点的电势为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?
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