内容正文:
项城三高2026-2027学年度上期第一次考试
高二物理试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
本试卷内容分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,所有答案都写在答题卡上。
第Ⅰ卷选择题(共46分)
一、选择题:(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1—7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8—10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。)
1. 关于静电场,下列说法正确的是( )
A. 根据公式可知,点电场强度的大小跟静电力成正比,跟放入点的电荷的电荷量成反比
B. 是点电荷电场强度的计算式,是试探电荷的电荷量
C. 公式中,为匀强电场中两点沿电场线方向的距离
D. 将放在电场中点的试探电荷拿走,则点的电场强度为零
2. 某电场区域的电场线分布如图所示,、、为电场中的三个点,以下关于各点电场强度大小、电势判断正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,静电力对电荷做的功为( )
A. 4.3×10-8 J B. -4.8×10-8 J C. 8.0×10-8 J D. -8.0×10-8 J
4. 两个相同金属小球(均可视为点电荷)分别带有和的异种电荷,固定在相距为的两处,它们之间的库仑力大小为。两小球相互接触后放回原处,此时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图,在a、b两点分别固定点电荷甲、乙,a、b间距为2L,O为ab连线的中点,静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. 在O点产生场强方向由O指向a
B. 在O点产生场强大小为,方向由b指向O
C. O点合场强大小为,方向由a指向b
D. O点合场强大小为0
6. 如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )
A. 电荷仍将静止
B. 电荷将向上加速运动
C. 电流表中将有从a到b的电流
D. 电流表中将有从b到a的电流
7. 将电荷量为的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了的功,下列说法正确的是( )
A. A、B间的电势差
B. A、B间的电势差
C. 从A到B电荷的电势能减少了
D. 若取A点电势为0,则B点电势为
8. 如图所示,下列四幅有关电场说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙中离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中e点与f点在同一垂直于电场线的直线上,正电荷+q在e点与f点的电势能相同
9. 如图所示,实线为某一电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹,则( )
A. 点的电场强度比点的大 B. 点的电势比点的低
C. 电子在点的动能比点的小 D. 电子在点的电势能比点的小
10. 如图甲所示,、是一条电场线上的两个点,质量为、电荷量为的粒子仅在电场力的作用下沿电场线由向运动,初速度为,刚好能到达点。粒子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 点电势低于点电势
B. 、两点间的电势差
C. 点电场强度等于点电场强度
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
第Ⅱ卷非选择题(共54分)
二、实验题(两小题,共17分)
11. 某同学探究电荷间相互作用力大小的影响因素。
(1)某次实验时,将质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂,并在其附近放置另一带正电小球B,稳定时,如图甲所示,A、B在同一水平高度(两球均可视为质点),小球A所受的电场力水平向右,大小为F,则小球A带_________(填“正”或“负”)电,此时小球B在小球A处产生的电场强度的大小为_________(用题中相关物理量的字母表示)。
(2)为了进一步研究电荷间相互作用力大小的影响因素,该同学又将小球A先后挂在横杆的P1、P2、P3的位置,如图乙所示,每次稳定后发现细线与竖直方向间的夹角依次减小,故可得,电荷量不变时,随着相距距离的减小,相互间的静电力_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
12. 如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系装置图。请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法
(2)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度________;(“增大”“减小”或“不变”)
(3)板间距离变大时,板间电场强度________;(“增大”“减小”或“不变”)
(4)如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为8 V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
①放电过程中电容器的电压U________、电容C________(填“变小”或“变大”或“不变”);
②将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后,再让电容器放电,其放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示,已知图线与横轴所围的面积约为41个方格,则电容器释放的电荷量Q为________C(保留三位有效数字);此电容器的电容为________F(保留两位有效数字)。
三、解答题(本题共3小题,共37分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写结果的不给分。)
13. 如图所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端0.1m处,处于平衡状态,小球B带电量为,小球半径可以忽略,重力加速度取10m/s2,静电常数。
(1)求小球A所带电荷量;
(2)若将小球B移至距离斜面底端0.05m处,由静止释放,求释放瞬间小球B的加速度大小及方向。
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,一电荷量为的正电荷从a移到b电场力做功为。求:
(1)匀强电场的场强E。
(2)电荷从b移到c,电场力做功。
15. 如图所示,平行板A、B竖直放置,B板中央开有一小孔,足够长的C、D板水平放置,间距为,A、B板中轴线和C、D板中央在同一直线上,在靠近A板中点处由静止释放一质量为、电荷量为的正粒子,粒子穿过B孔后打在了D板上被吸收。已知A、B板间电压为,C、D板间电压为,不计粒子重力,求:
(1)粒子穿过B板中央小孔时的速度大小;
(2)粒子在C、D板间的运动时间。
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项城三高2026-2027学年度上期第一次考试
高二物理试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
本试卷内容分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,所有答案都写在答题卡上。
第Ⅰ卷选择题(共46分)
一、选择题:(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1—7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8—10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。)
1. 关于静电场,下列说法正确的是( )
A. 根据公式可知,点电场强度的大小跟静电力成正比,跟放入点的电荷的电荷量成反比
B. 是点电荷电场强度的计算式,是试探电荷的电荷量
C. 公式中,为匀强电场中两点沿电场线方向的距离
D. 将放在电场中点的试探电荷拿走,则点的电场强度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AD.电场中的场强取决于电场本身,与试探电荷无关,与试探电荷所受静电力也无关,将试探电荷拿走,电场强度不变,故AD错误;
B.是点电荷电场强度的计算式,是场源电荷的电荷量,不是试探电荷的电荷量。故B错误;
C.公式中,为匀强电场中两点沿电场线方向的距离,故C正确。
故选C。
2. 某电场区域的电场线分布如图所示,、、为电场中的三个点,以下关于各点电场强度大小、电势判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示电场强弱,电场线越密处场强越大。图中点附近的电场线比点附近密,所以,故A错误;
B.图中点附近的电场线比点附近疏,所以,故B错误;
CD.电场线上各点的切线方向表示该点的电场方向。为比较和两点的电势,在原图中用虚线连接,如图所示。
设一正电荷的电荷量为,其沿直线从点移到点时电场力所做的功为。由图可见,移动方向与沿途的电场方向均成锐角,电场力做正功。根据电场力做功与电势差的关系,有
由于电荷带正电,可知,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,静电力对电荷做的功为( )
A. 4.3×10-8 J B. -4.8×10-8 J C. 8.0×10-8 J D. -8.0×10-8 J
【答案】B
【解析】
【详解】从A到D,静电力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关,根据电场力做功公式有
代入数据解得
故选B。
4. 两个相同金属小球(均可视为点电荷)分别带有和的异种电荷,固定在相距为的两处,它们之间的库仑力大小为。两小球相互接触后放回原处,此时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】初始时,由库仑定律可得两小球之间的库仑力大小为
两小球相互接触后,由于两小球相同,根据电荷守恒定律,电荷先中和再平分,每个小球所带的电荷量均为
放回原处后,设两小球之间的库仑力大小为,由库仑定律可得
因此
故选A。
5. 如图,在a、b两点分别固定点电荷甲、乙,a、b间距为2L,O为ab连线的中点,静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. 在O点产生场强方向由O指向a
B. 在O点产生场强大小为,方向由b指向O
C. O点合场强大小为,方向由a指向b
D. O点合场强大小为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.正电荷的场强方向是背离正电荷自身的方向,所以在O点产生场强方向由a指向O,故A错误;
B.在O点产生场强大小为
负电荷的场强方向是指向负电荷自身的方向,所以在O点产生场强方向由O指向b,故B错误;
CD.在O点产生场强大小为
则O点合场强大小为,方向由a指向b,故C正确,D错误;
故选C。
6. 如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )
A. 电荷仍将静止
B. 电荷将向上加速运动
C. 电流表中将有从a到b的电流
D. 电流表中将有从b到a的电流
【答案】D
【解析】
【详解】AB.原来电荷静止,电荷所受重力与电场力平衡.电容器与电源相连,电容器的电压不变,两极板的间距变大,则板间场强减小,电荷所受电场力减小,电荷将向下加速运动.故AB两项错误.
CD.据可得,两极板的间距变大,电容器的电容减小;电容器的电压不变,电容的带电量减小,电容器放电,电流表中将有从b到a的电流.故C项错误,D项正确.
7. 将电荷量为的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了的功,下列说法正确的是( )
A. A、B间的电势差
B. A、B间的电势差
C. 从A到B电荷的电势能减少了
D. 若取A点电势为0,则B点电势为
【答案】D
【解析】
【详解】电荷从A到B克服电场力做功,因此电场力做功。
AB.根据电势差定义,代入数据得,故A、B错误;
C.电场力做负功时,电势能增加,增加量等于克服电场力做的功,因此电势能增加了,故C错误;
D.取,由电势差和电势的关系得,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,下列四幅有关电场说法正确的是( )
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙中离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中e点与f点在同一垂直于电场线的直线上,正电荷+q在e点与f点的电势能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线,故A正确;
B.图乙中离点电荷距离相等的、两点场强大小相同,方向不同,故B错误;
C.由于电场线不是直线,正电荷所受电场力方向会时刻变化,正电荷将做曲线运动,其所受电场力将指向轨迹的凹侧,且沿电场线切线方向,所以正电荷不可能沿着电场线运动到点,故C错误;
D.由题意可知、两点位于同一等势线上,所以正电荷在点与点的电势能相同,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,实线为某一电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹,则( )
A. 点的电场强度比点的大 B. 点的电势比点的低
C. 电子在点的动能比点的小 D. 电子在点的电势能比点的小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度的大小,点附近的电场线比点附近的密,因此点的电场强度比点的大,A正确;
B.沿电场线方向电势降低,由图可知,点的电势比点的高,B错误;
C.电子带负电,从点运动到点时,电场力做负功。根据动能定理,电子的动能减小,因此电子在点的动能比点的大,C错误;
D.电场力做负功,电子的电势能增加,因此电子在点的电势能比点的小,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,、是一条电场线上的两个点,质量为、电荷量为的粒子仅在电场力的作用下沿电场线由向运动,初速度为,刚好能到达点。粒子运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 点电势低于点电势
B. 、两点间的电势差
C. 点电场强度等于点电场强度
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子仅在电场力的作用下以初速度沿电场线由A向B运动,刚好能到达B点,所以电场力方向从B指向A;又因为粒子带负电,受力方向与电场强度方向相反,所以该电场的电场线方向从A指向B,根据沿着电场线方向电势降低,可知A点电势高于B点电势,故A错误;
B.对粒子从A到B运动过程列动能定理方程,有
解得A、B两点间的电势差为,故B正确;
C.从图像可知,粒子由A向B运动过程做匀减速直线运动,故加速度恒定,由牛顿第二定律可知
粒子受到的电场力恒定,该电场的电场强度也恒定,即A点电场强度等于B点电场强度,故C正确;
D.根据电场力做功和电势能变化间的关系可知,因为粒子从A到B运动过程电场力做负功,电势能增加,所以粒子在A点的电势能小于在B点的电势能,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题(共54分)
二、实验题(两小题,共17分)
11. 某同学探究电荷间相互作用力大小的影响因素。
(1)某次实验时,将质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂,并在其附近放置另一带正电小球B,稳定时,如图甲所示,A、B在同一水平高度(两球均可视为质点),小球A所受的电场力水平向右,大小为F,则小球A带_________(填“正”或“负”)电,此时小球B在小球A处产生的电场强度的大小为_________(用题中相关物理量的字母表示)。
(2)为了进一步研究电荷间相互作用力大小的影响因素,该同学又将小球A先后挂在横杆的P1、P2、P3的位置,如图乙所示,每次稳定后发现细线与竖直方向间的夹角依次减小,故可得,电荷量不变时,随着相距距离的减小,相互间的静电力_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 正 ②.
(2)增大
【解析】
【小问1详解】
[1]已知小球B带正电,小球A受到的电场力水平向右,说明A、B之间是排斥力,同种电荷相互排斥,因此小球A带正电。
[2]根据电场强度的定义式
A受到的电场力为、自身电荷量为,因此B在A处产生的电场强度大小为
【小问2详解】
小球A稳定时受力平衡,电场力是水平方向的,由平衡条件可得(为细线与竖直方向的夹角)
从 P 1 到 P 3 ,A和B的距离逐渐增大,细线偏角依次减小,说明距离越小、偏角越大,对应的静电力
就越大,因此电荷量不变时,两球相距距离减小,相互间的静电力增大。
12. 如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系装置图。请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法
(2)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度________;(“增大”“减小”或“不变”)
(3)板间距离变大时,板间电场强度________;(“增大”“减小”或“不变”)
(4)如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为8 V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
①放电过程中电容器的电压U________、电容C________(填“变小”或“变大”或“不变”);
②将G表换成电流传感器,电容器充电完毕后,再让电容器放电,其放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示,已知图线与横轴所围的面积约为41个方格,则电容器释放的电荷量Q为________C(保留三位有效数字);此电容器的电容为________F(保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2)增大
(3)不变 (4) ①. 变小 ②. 不变 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系应选用控制变量法进行研究。
故选B。
【小问2详解】
静电计指针的偏转角度与电容器两端的电压相关,根据
可知,正对面积S减小时,电容C减小;
又
其中Q不变,可知两极板间电势差U增大,静电计指针的偏转角度增大。
【小问3详解】
根据,,
整理得
可见板间距离变大时,板间电场强度不变。
【小问4详解】
①[1][2]根据电容的决定式可知电容C大小不变;
根据电容器定义式
电容器放电时电荷量Q变小,电压U变小。
②[3]根据
可知放电电流随时间变化曲线与t轴所围成的面积即为通过的电荷量,由图乙可知每个小格的电荷量为
则电容器释放的电荷量
[4]电容器的电容
三、解答题(本题共3小题,共37分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写结果的不给分。)
13. 如图所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端0.1m处,处于平衡状态,小球B带电量为,小球半径可以忽略,重力加速度取10m/s2,静电常数。
(1)求小球A所带电荷量;
(2)若将小球B移至距离斜面底端0.05m处,由静止释放,求释放瞬间小球B的加速度大小及方向。
【答案】(1)
(2),方向沿斜面向上
【解析】
【小问1详解】
设小球处于平衡状态,沿斜面方向由平衡条件得
由库仑定律得。联立上述两式,可得
代入题给数据解得
【小问2详解】
小球下移后,库仑斥力增大,由库仑定律得。代入数据得
取沿斜面向上为正方向,对小球由牛顿第二定律得
代入数据解得,方向沿斜面向上。
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,一电荷量为的正电荷从a移到b电场力做功为。求:
(1)匀强电场的场强E。
(2)电荷从b移到c,电场力做功。
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)由可知
(2)电荷从b移到c电场力做功为
15. 如图所示,平行板A、B竖直放置,B板中央开有一小孔,足够长的C、D板水平放置,间距为,A、B板中轴线和C、D板中央在同一直线上,在靠近A板中点处由静止释放一质量为、电荷量为的正粒子,粒子穿过B孔后打在了D板上被吸收。已知A、B板间电压为,C、D板间电压为,不计粒子重力,求:
(1)粒子穿过B板中央小孔时的速度大小;
(2)粒子在C、D板间的运动时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子从靠近A板处由静止释放,在A、B板间只受电场力,电场力做正功。由动能定理
解得
【小问2详解】
粒子进入C、D板间后,水平方向不受力,做匀速直线运动;竖直方向受恒定电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,整体为类平抛运动。C、D板间电场强度
粒子所受电场力
竖直方向加速度
粒子从两板中央进入,到打在D板上,竖直方向位移为
由匀加速直线运动公式
联立解得
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