内容正文:
2026学年第一学期高二10月阶段检测
物理
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 一项是符合题目要求的。
1.下列关于静电的说法错误的是( )
A.在地毯上夹杂0.05~0.07mm的不锈钢导电纤维,可防静电
B.燃煤时会产生大量的煤灰,污染大气,静电除尘器利用了火花放电
C.静电喷漆的方法可节省涂料而且喷涂均匀,利用了静电吸附
D.验电器的金属杆上端做成一个金属球而不做成针尖状是为了防止尖端放电
2.如图所示,对下列课本插图描述正确的是( )
A.对甲图,与点电荷相距r的球面上各点的电场强度均相同
B.对乙图,等量正点电荷连线的中点处电场强度和电势都为零
C.对丙图,将电子从C点直接移到D点和从C点先移到P点再移到D点,静电力做功相同
D.对丁图,加速电场使电子的速度增加,偏转电场不能使电子速度增加
3.如图所示,A、B、C为圆的内接正三角形,O为圆心,半径。在平面内存在一个匀强电场。已知A点电势为2V,B点电势为5V;电子从B点移动到C点电场力不做功。则( )
A.电场强度大小为1V/m B.电场方向与BC的夹角为锐角
C.O点的电势为4V D.O点的电势为3V
4.如图所示为电容式加速度传感器的原理图。左侧极板A固定,质量为m的滑块B作为动极板,与A构成平行板电容器。B通过一根导电轻弹簧与电路相连,置于光滑绝缘细杆上,不计极板间的静电力;装置静止时,弹簧处于原长。现使该装置从静止开始向右做加速度a逐渐增大的加速运动时,下列说法正确的是( )
A.电容器的电容C与加速度a成反比
B.两极板间的电场强度E逐渐减小
C.电容器处于充电状态,流过电流计G的电流方向向右
D.若改为做匀加速直线运动,电流计G的示数恒定且不为零
5.如图,真空中有一长方体区域,现将电荷量均为的两个点电荷分别固定在棱、的中点、处。已知棱、的长度均为,棱的长度为,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.、两点处的电场强度相同 B.、两点处的电势不相等
C.点处电场强度的方向平行于,且由指向
D.点电场强度的大小为
6.如图所示,在轴上的点()和点()分别固定两个点电荷,其静电场的电势在轴上分布如图所示,取无穷远处的电势为零,下列说法中错误的是( )
A.带正电,带负电
B.轴上点电场强度比点大
C.所带电荷量是所带电荷量的倍
D.将一负电荷从点移动到点,电势能减小
7.如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,大小都为d,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线且垂直于电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初速度大小均为,已知时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场,不计粒子间的相互作用,则( )
A.之后射入电场的粒子可能会打到极板上 B.所有粒子最终射出电场时,速度方向不相同
C.时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为
D.若粒子的入射速度变为,则无论哪个时刻进入电场的粒子,其从电场射出时的侧向位移都减半
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8.下列有关电场线和等势面的四幅图像,说法正确的是( )
A.图甲为正点电荷产生的电场,P点与Q点的电场强度相同
B.图乙为等量异种点电荷产生的电场,P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称,则P点与Q点的电场强度相同
C.图丙为负点电荷的等势线,其中A点电势高于B点电势
D.图丁为匀强电场的电场线和等势面,只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直
9.研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器,X、Y为电极,边长,,,当里面注满待测电解液,在X、Y间加上不同电压后,其U—I图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压增大时,电解液的电阻率减小
B.电压时,通过电解液的电流为
C.电压时,电解液的电阻是1000Ω
D.电压时,电解液的电阻率是
10.在示波管中,电子通过电子枪加速,进入偏转电极,然后射到荧光屏上。如图所示,电子的质量为m(不考虑所受重力),电荷量为e,电子从静止开始,经过电压为的加速电场水平加速后进入偏转电场,偏转电场中两板之间的距离为d,板长为L,偏转电压为,下列说法正确的是( )
A.电子离开加速电场时速度大小为
B.电子离开偏转电场时速度方向和水平方向夹角的正切值为
C.电子离开偏转电场时速度大小为
D.电子射到荧光屏上的动能为
三、非选择题:共 54 分,考生根据要求作答。
11.(8分)小鸿利用如图1所示装置观察电容器的放电过程,先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成,然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,电流传感器(可视为理想电流表)将电流信息传入计算机,电流随时间变化的图像如图2所示。
(1)放电时通过R的电流方向___________(填选项前的字母)。
A.从左到右 B.从右到左
(2)在图2所示的电流随时间变化的图像中,曲线与两坐标轴围成的面积大小代表电容器的___________(填选项前的字母)
A.电容 B.释放的电荷量 C.两极间的电压
(3)实验中所用电阻的阻值为时电容器两端电压约___________ V,若测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则电容器的电容约为___________F
(4)若只更换电阻R重复上述实验,当电阻为时,电容器放电的图如图3中的虚线所示,若将电阻更换为(),请在图中用实线定性画出电容器放电的图。
12.(8分)某同学设计实验测定金属的电阻率,要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度为L,用螺旋测微器测量金属丝的直径时如图甲所示。
金属丝的电阻大约为,在用伏安法对金属丝进行进一步测定时,有如下实验器材供选择:
直流电源:电源电压3V,内阻可不计; 电流表:量程,内阻;
电流表:量程,内阻; 电压表:量程,内阻约为;
滑动变阻器:最大阻值; 滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从图甲中读出金属丝的直径__________;
(2)在所给的器材中,应选的电流表是__________,应选的滑动变阻器是__________;填写仪器后面的字母代号
(3)根据题目要求,将下面实验电路图补充完整_____;
(4)实验中测得电压表的示数为,电流表的示数为,则金属丝的电阻率________(用本题所给的物理量符号表示)。
13.(9分)如图所示为某科研小组设计的静电分选装置原理示意图。两个竖直放置的平行金属板间距为d,板长为L,两板间形成匀强电场,金属板间电压为U。传送带漏斗的出口在两板中点处,且与两金属板等高,带有异种电荷的磷酸盐和石英颗粒混合在一起,从漏斗出口由静止下落,所有颗粒所带电荷量与其质量之比均为(未知)。不计颗粒间的相互作用力及空气阻力,电场仅限于平行金属板之间。重力加速度取g。要使各颗粒刚好经金属板下边缘落入分选容器中。求:
(1)石英颗粒在电场中运动的时间;
(2)的表达式;
(3)颗粒离开电场区域时的速度大小。
14.(13分)如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝发出初速度不计,经灯丝与板间的加速电压加速,从板中心孔沿中心线射出,然后进入由两块平行金属板、形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场,且电子恰沿、两极板中点垂直进入偏转电场。已知、两板间的电压为,板长为,两板间的距离恰好也等于,、板右端到荧光屏的距离,电子质量为,电荷量为。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小。
(2)为保证电子能从M、N两板间射出,而不打到M、N两板上,电压U2的最大值是多少?
(3)若荧光屏中心O到屏幕上,下边缘的距离也为2L1,为使电子从M、N两板间射出后能打到荧光屏范围内,求电压U2满足的条件。(电子从M、N两板间射出后一定不会打到外壳上)
15.(16分)如图,轻质弹性绳左端固定于点,右端与一置于水平地面上的木板相连。连接点与点等高。A上左端有一带电物体,空间存在水平向右、场强大小为的匀强电场,已知地面光滑,A、B之间的动摩擦因数为0.75。弹性绳原长为0.5 m。弹力大小与伸长量满足胡克定律。劲度系数为。和的质量均为,不带电,的电荷量为。时,的左端到的水平距离为。和由静止开始释放。设木板足够长,、之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。运动过程中的电荷量保持不变,取重力加速度。
(1)求时和的共同加速度大小;
(2)求与开始发生相对滑动时的速度大小;
(3)当B的速度为时剪断绳右端,又经后和速度相等,求从开始、之间因摩擦产生的热量。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.B【详解】A.在地毯上夹杂0.05~0.07mm的不锈钢导电纤维,可防静电,故A正确,不符题意;
B.燃煤时会产生大量的煤灰,污染大气,静电除尘器利用了静电吸附,故B错误,符合题意;
C.静电喷漆的方法可节省涂料而且喷涂均匀,利用了静电吸附,故C正确,不符题意;
D.验电器的金属杆上端做成一个金属球而不做成针尖状是为了防止尖端放电,故D正确,不符题意。
故选B。
2.C【详解】A.对甲图,与点电荷相距r的球面上各点的电场强度大小相等,但方向不同,故电场强度不同,故A错误;
B.对乙图,等量正点电荷连线的中点处电场强度为零,但电势不为零(默认无限远处电势为零),故B错误;
C.因静电力做功只与电荷的初末位置有关,与路径无关,对丙图,将电子从C点直接移到D点和从C点先移到P点再移到D点,静电力做功相同,故C正确;
D.对丁图,加速电场使电子的速度增加,电子进入偏转电场后沿电场力的方向速度增加,故偏转电场也能使电子速度增加,故D错误。故选C。
3.C【详解】AB.因为电子从B点移动到C点电场力不做功,即B、C两点的电势差为零,故BC为等势线,可电场线与BC垂直,电场强度的大小为
其中
代入数据,解得,故AB错误;
CD.根据几何关系有
场线与BC垂直,故在匀强电场中,根据可得
解得V,故C正确,D错误。
故选C。
4.C【详解】A.装置从静止开始向右做加速度a逐渐增大的加速运动时,对滑块B由牛顿第二定律有(为弹簧的伸长量)
对平行板电容器有,故A错误;
B.向右做加速度a逐渐增大,增大,减小,两极板间的电场强度逐渐增大,故B错误;
C.电容器电容变大,根据Q=CU可知,处于充电状态,电流由电源正极流出,向右经电流计G流到B板,故C正确;
D.若改为做匀加速直线运动,恒定,不变,电容器的电容不变,两板间电势差等于电源电动势不变,则电荷量不变,电容器无充、放电,电流计G的示数恒为零,故D错误。
故选C。
5.D【详解】A.以长方体中心为对称中心,点与点c'对称,同时点与点互相对称,根据电场的对称性有
两点的电场强度大小相等但方向相反,电场强度不相同,故A错误;
B.点、c'到两个点电荷的距离均为,根据点电荷电势公式及电势的叠加原理有故两点电势相等,故B错误;
C.由几何关系可知,所以三角形d'ef为等边三角形,两个点电荷在d'点产生的电场强度大小相等,合电场方向沿的角平分线,即垂直于ef,又因为,所以d'点的电场强度方向垂直于da',故C错误;
D.每个点电荷在d'点产生的电场强度大小为两个分电场的夹角为,根据平行四边形定则有代入解得,故D正确。故选D。
6.C【详解】A.由图像可知,在附近电势趋于正无穷,在附近电势趋于负无穷,因此带正电、带负电,故A正确;
B.图像在某点的斜率绝对值反映该点电场强度大小。点为电势极大值点,图像斜率为零,故点场强为零;点处图像斜率不为零,故点场强大于点场强,故B正确;
C.点场强为零,和在点产生的电场方向相反、大小相等,由电场叠加得
解得,故C错误;
D.从点到点,电势由零升高为正值,负电荷的电势能随电势升高而减小,故D正确。故选C。
7.C【详解】AB.粒子在平行极板方向不受电场力,做匀速直线运动,故所有粒子的运动时间相同;时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,沿上板右边缘垂直电场方向射出电场,说明竖直方向分速度变化量为零,根据动量定理,竖直方向电场力的冲量的矢量和为零,故运动时间为周期的整数倍,故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场,故AB错误;
C.当t=0时刻射入电场的粒子,在时刻,粒子在水平方向上的分速度为,因为两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,则有则时刻
当该粒子在时刻以速度进入电场,则此时粒子竖直方向上在电场力的作用下,先做匀加速,再匀减速,接着再匀加速和匀减速后回到中线位置,竖直方向的最大速度其两板间最大偏移量为
解得,故C正确;
D.无论哪个时刻进入的粒子侧向位移都减半,t=0时刻入射的粒子位移由变为确实减半,但时刻入射的粒子原侧向位移为0,速度加倍后侧向位移为,未减半,故D错误。故选C。
8.BC【详解】A.正点电荷的电场中,P、Q两点电场强度方向均沿径向向外,方向相同。又场强大小,P点到点电荷的距离更大,电场强度更小,因此两点电场强度不相同,故A错误;
B.等量异种点电荷中垂线的电场强度方向均平行于电荷连线、指向负电荷一侧;P、Q两点关于连线对称,电场强度大小相等、方向相同,因此这两点电场强度相同,故B正确;
C.负点电荷的电场中,电场线指向负电荷,沿电场线方向电势逐渐降低。A点到负电荷的距离大于B点到负电荷的距离,离负电荷越近电势越低,因此A点电势高于B点电势,故C正确;
D.任意电场的电场线都始终与等势面垂直,并非只有匀强电场满足该特点,故D错误。故选BC。
9.AD【详解】A.图像中,图线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻,根据图乙可知,电压增大时,电解液的电阻减小,即电压增大时,电解液的电阻率减小,故A正确;
B.根据图乙可知,电压时,通过电解液的电流为,故B错误;
C.结合上述可知,电压时,电解液的电阻故C错误;
D.根据结合上述与题中所给数据解得故D正确。故选AD。
10.BD【详解】A.电子离开加速电场时速度大小为,由动能定理得解得,A错误;
B.电子在偏转电场中做类平抛运动,有其中,代入解得
设电子离开偏转电场时速度方向和水平方向夹角为,则,B正确;
C.电子离开偏转电场时速度大小代入解得,C错误;
D.电子离开偏转电场时竖直方向上的位移解得
电子在加速电场和偏转电场中,电场力做正功,离开偏转电场后,做匀速直线运动,所以由动量定理可得,射到荧光屏上的动能解得,D正确。故选BD。
11.(1)B(2)B(3)
(4)
【详解】(1)开关接1端充电时,电容器上极板与电源正极相连而带正电。开关接2端放电时,电流从电容器上极板流出,经过电阻从右向左流向下极板。
故选B。
(2)在很短的时间间隔内,可认为电流不变,由电流定义式,得到该时间间隔内通过的电荷量
各时间间隔内通过的电荷量之和等于图像中曲线与两坐标轴围成的面积,即电容器释放的电荷量。
故选B。
(3)[1]由图2读出时。由欧姆定律得,代入数据得
[2]由图2读出初始电流,由欧姆定律得
由电容的定义式,代入数据得
(4)同一电容器每次充电完成后的电压相同,开始放电时由欧姆定律,对两电阻分别有和
由可知
两次放电过程中电容器释放的电荷量相同,故两条曲线与坐标轴围成的面积相等。因此,对应的实线从较高的初始电流开始,衰减得更快,并比虚线更早趋近于零。
12.(1) (2)
(3)
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为,故金属丝的直径为
(2)[1] 电源电压为,待测电阻大约为,故通过电流表的最大电流约为,实验中可通过滑动变阻器控制电流在量程范围内,故电流表应选。
[2] 要求电压从零开始调节,为了便于调节,滑动变阻器应选择阻值较小的。
(3)由于电流表内阻已知,应选择电流表内接法,测量电路如图所示:
(4)由电阻定律可得
待测电阻
整理得金属丝的电阻率为
13.(1) (2) (3)
【详解】(1)由竖直方向自由落体运动 解得
(2)颗粒从静止出发将做匀变速直线运动,由运动的独立性有竖直方向水平方向
根据牛顿第二定律场强解得
(3)由动能定理得 解得
14.(1)(2)(3)【详解】(1)设电子经电压加速后的速度为,根据动能定理得解得电子穿过A板时的速度大小
(2)电子以速度进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为,电子在偏转电场中运动的时间为,电子的加速度为,离开偏转电场时的侧移量为,根据牛顿第二定律得其中
根据类平抛运动得,解得
要使电子不打到极板上,必须满足联立得,即电压的最大值是
(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为,根据运动学公式得
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为,则
电子打到荧光屏上的侧移量为,可得解得
点到点的距离为满足电子打到荧光屏内
代入数据解得
15.(1) (2)2m/s (3)
【详解】(1)B受到的电场力: 对A、B整体由牛顿第二定律:解得
(2) A、B刚好发生相对滑动时,对B有:得此时共同临界加速度
设此时弹性绳的伸长量为,对A:解得
对应B向右的位移此过程中由动能定理
代入数据解得
(3)发生相对滑动后,B的加速度
剪断绳后,A的加速度
经共速,共速速度
则剪断绳时,A的速度
由刚好发生相对滑动到B的速度达到过程: 此过程B的位移
对A,根据动能定理
解得A的位移 相对位移
由剪断绳,到共速过程相对位移
从开始、之间因摩擦产生的热量
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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