内容正文:
河南省驻马店高级中学2026-2027学年度高二上学期10月阶段性检测物理试卷
一、单选题
1. 电场本身是抽象的场物质,法拉第引入电场线后,首次用直观的曲线描述了电场的方向与强弱,让“场”这种看不见的物理概念有了可感知的表达形式,降低了电磁学的理解门槛。如图各电场中,A、B两点场强相同的是( )
A. B.
C. D.
2. 下列说法中正确的是( )
A. 点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷是可以在自然界找到的
B. 点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
C. 质量很小的带电体都可以看作点电荷
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
3. 在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A. 开关断开时,两端电压是
B. 开关断开时,通过的电流是
C. 开关接通时,通过的电流是
D. 开关接通时,两端电压是
4. 下列关于四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲中,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明摩擦过程中创造了电荷
B. 图乙中,燃气灶中安装了电子点火器,点火器应用了尖端放电原理
C. 在图丙所示的静电场中,同一试探电荷所受电场力在A点一定大于B点
D. 图丁中,把带正电的带电体C靠近导体AB,导体A和导体B下部的金属箔都张开,且导体A带正电,B带负电
5. 如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与球连接。三个可视为质点的带电小球A、B、C,质量均为,其中A带电量为的带电量。当系统静止时,三小球等间距排列。已知静电力常量为,已知重力加速度为g。则( )
A. B. 弹簧伸长量为
C. A球受到的库仑力大小为 D. 相邻两小球间距为
6. 如图为示波器的结构图。电子枪持续释放无初速度的电子,经过电压为U的加速电场后,沿中轴线依次经过电压为的竖直匀强偏转电场、的水平匀强偏转电场(两个偏转电场间存在一定距离)。最后打在荧光屏上形成亮斑。竖直、水平偏转电极间距均为d,长度均为2d。下列说法正确的是( )
A. 若,则所有电子均能射出两个偏转电场
B. 若想光斑位置在荧光屏连线与连线的角平分线上,则要求
C. 偏转电压越大,电子在偏转电场中的运动时间越长
D. 经过偏转电场时,电子会向带负电的电极方向偏转
7. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小
B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 欲使传感器有感应,按键需至少按下
二、多选题
8. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 由公式知,电场强度与点电荷所受电场力成正比,与点电荷的电荷量成反比
B. 由公式知,点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比,与电荷量成正比
C. 由公式可知,电场强度与电荷量成正比,与成反比
D. 以上说法均不正确
9. 如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,可以确定( )
A. 粒子带负电
B. M点的电势大于N点的电势
C. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
10. 如图所示,在直角坐标系中有四点,点坐标为。现加上方向平行于平面的匀强电场,三点电势分别为。现将带负电、电荷量大小为的点电荷从点沿移动到点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为
B. 该点电荷在点的电势能为
C. 电场强度的大小为
D. 电场强度的大小为
二、非选择题
11. 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2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,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。其中C表示电容器的电容,R表示电阻的阻值,U表示电源电压(忽略电源内阻)。
(1)开关S改接1后,电容器将进行______(填“充电”或“放电”);若不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,重复上述过程,流过电阻R的总电荷量将________(填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电,两次充电对应的电容器电荷量Q随时间t变化的图像分别如图丙中a、b所示。根据图像分析:a、b两条曲线不同是________(填“R”或“U”)不同造成的;
(3)电容器充电过程实际是克服极板上电荷的静电力做功,使电势能增加的过程(即极板间储存电场能的过程),若某次充电过程的两极板间电压U与电荷量Q的关系图像如图丁所示,请类比利用v-t图像求位移的物理思想,计算该充电过程电容器储存的电场能为________(用U0、Q0表示)。
12. 用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门1、2,滑块1、2上固定着相同的竖直遮光条,遮光条宽度为d(图中未画出),与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电门的时间。
(1)接通气垫导轨待气源稳定后,轻推滑块1,测得遮光条先后通过光电门1、2的时间分别为、。则滑块1通过光电门1的速度为________(用d和表示),若,则需要把气垫导轨________(选填“左端”或“右端”)垫高。
(2)调整水平后,测得滑块(含遮光条)1、2的质量分别为和,将滑块1静放在光电门1的右侧,滑块2静放在光电门1、2之间,向左轻推滑块1,光电门1先后记录了两次遮光条通过的时间分别为和,光电门2记录了一次遮光条通过的时间为(滑块与导轨左右两侧的缓冲装置碰后被锁定),判断两滑块碰后速度方向________(选填“相同”或“相反”)。
(3)在上述碰撞过程中,如果关系式________(用、、、和表示)成立,则表明滑块1、2碰撞过程中满足动量守恒。
(4)用如图乙的装置也可以验证动量守恒定律,把两个半径相同、质量不同的小球用等长的细线悬挂,保持B球静止,拉起A球使摆线与竖直方向夹角为并静止释放,AB碰后粘在一起,上升到最高点时摆线与竖直方向夹角为,测得A、B球质量为、,若满足关系式________,则可验证两小球碰撞前后动量守恒。
13. 在如图所示的电路中,电源电动势、内阻,电阻、,电容(),求:
(1)闭合开关S,电路稳定后流过电阻的电流;
(2)某时刻将开关S断开,此后至电路再次稳定后电容C电荷量变化多少?
14. 如图所示为某显像设备内电场的简化模型。 在y轴左侧存在水平向左的匀强电场,右侧存在竖直向上的匀强电场,场强大小均为E。 电子枪在A处无初速释放一质量为m,电荷量为e的电子,A点的坐标为(-L,L),不计电子重力。 求:
(1)电子进入第一象限的速度大小;
(2)电子从释放到达x轴所需的时间;
(3)若在B点无初速释放电子,则电子经过x轴上的点到O点的距离。
15. 电路如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,C为平行板电容器,其电容(),虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。
(1)开关S处于断开状态时,电容器两端的电压是多少?
(2)若开关S原来处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电量为多少?
(3)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入的电场中,能否从的电场中射出?若能,求射出电场时的侧向位移;若不能,求粒子打到板上的时间。(取)(结果可保留分数和根号)
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河南省驻马店高级中学2026-2027学年度高二上学期10月阶段性检测物理试卷
一、单选题
1. 电场本身是抽象的场物质,法拉第引入电场线后,首次用直观的曲线描述了电场的方向与强弱,让“场”这种看不见的物理概念有了可感知的表达形式,降低了电磁学的理解门槛。如图各电场中,A、B两点场强相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.场强是矢量,只有大小和方向都相同时,两点场强才相同;电场线的疏密表示场强大小,电场线切线方向为场强方向,A处电场线比B处更密,说明,大小不同,场强不同,故A错误;
B.A、B到负点电荷距离相等,场强大小相等,但A场强方向向下、B场强方向向左,方向不同,场强不同,故B错误;
C.该电场是匀强电场,A、B两点场强大小相等、方向都沿电场线向右,因此场强相同,故C正确;
D.B处电场线比A处更密,说明,且两点场强的方向不同,场强不同,故D错误。
故选C。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷是可以在自然界找到的
B. 点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
C. 质量很小的带电体都可以看作点电荷
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
【答案】D
【解析】
【详解】A.点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷不存在的,故A错误;
BCD.带电体能否被看成是一个点电荷主要是看该带电体的形状、大小以及电荷分布在所研究的问题中能否被忽略,与体积大小、电荷量多少、质量没有直接关系,故B错误,C错误,D正确。
故选D。
3. 在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A. 开关断开时,两端电压是
B. 开关断开时,通过的电流是
C. 开关接通时,通过的电流是
D. 开关接通时,两端电压是
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,开关断开时,和串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
故AB错误;
CD.由图可知,开关接通时,和并联之后与串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
故D错误,C正确。
故选C。
4. 下列关于四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲中,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明摩擦过程中创造了电荷
B. 图乙中,燃气灶中安装了电子点火器,点火器应用了尖端放电原理
C. 在图丙所示的静电场中,同一试探电荷所受电场力在A点一定大于B点
D. 图丁中,把带正电的带电体C靠近导体AB,导体A和导体B下部的金属箔都张开,且导体A带正电,B带负电
【答案】B
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电是由于电子的转移,摩擦过程中并没有创造电荷,遵循电荷守恒定律,故A错误;
B.燃气灶中安装的电子点火器的放电电极做成针尖状,应用了尖端放电原理,故B正确;
C.电场线的疏密表示电场强度的相对大小,由图丙可知点处的电场线比点处密,则点的电场强度大于点的电场强度,同一试探电荷在点受到的电场力一定小于在点受到的电场力,故C错误;
D.把带正电的带电体靠近导体,根据静电感应原理可知,导体中的自由电子受静电力吸引向靠近带电体的一端移动,使得导体端带负电,导体端带正电,下部的两对金属箔都会张开,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与球连接。三个可视为质点的带电小球A、B、C,质量均为,其中A带电量为的带电量。当系统静止时,三小球等间距排列。已知静电力常量为,已知重力加速度为g。则( )
A. B. 弹簧伸长量为
C. A球受到的库仑力大小为 D. 相邻两小球间距为
【答案】A
【解析】
【详解】AD.三小球间距均相等,对C球受力分析可知C球带正电,根据平衡条件
对B小球受力分析,根据平衡条件
两式联立解得
,
故A正确,D错误;
B.对A、B、C三小球整体受力分析,根据平衡条件
弹簧伸长量
故B错误;
C.对A球受力分析,根据平衡条件
解得A球受到的库仑力为
故C错误。
故选A。
6. 如图为示波器的结构图。电子枪持续释放无初速度的电子,经过电压为U的加速电场后,沿中轴线依次经过电压为的竖直匀强偏转电场、的水平匀强偏转电场(两个偏转电场间存在一定距离)。最后打在荧光屏上形成亮斑。竖直、水平偏转电极间距均为d,长度均为2d。下列说法正确的是( )
A. 若,则所有电子均能射出两个偏转电场
B. 若想光斑位置在荧光屏连线与连线的角平分线上,则要求
C. 偏转电压越大,电子在偏转电场中的运动时间越长
D. 经过偏转电场时,电子会向带负电的电极方向偏转
【答案】A
【解析】
【详解】A.当加速电压时,在加速电场中有
假设电子恰好能通过偏转电场,则电子通过偏转电场所用的时间
联立解得
电子在竖直方向上的位移大小
当时,电子能够通过偏转电场,偏转电场同理,故A正确;
B.光斑打在对角线上要求XY方向走的位移相同,由于Y方向先发生偏转,其在Y方向上运动时间更长,因此要求,故B错误;
C.根据运动的分解,电子前进的速度不变,因此在各个偏转电场的运动时间相同,故C错误;
D.电子受到的电场力沿电场线的反方向,因此会向带正电的极板偏转,故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A. 按键的过程中,电容器的电容减小
B. 按键的过程中,电容器的电量减小
C. 按键的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 欲使传感器有感应,按键需至少按下
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电容计算公式得,按键过程中,d减小,C增大,故A错误;
BC.因C增大,U不变,根据得Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故BC错误;
D.按键过程,正对面积,介电常数不变,间距d减小,令按键至少按下距离为传感器会响应,则有
联立解得
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 由公式知,电场强度与点电荷所受电场力成正比,与点电荷的电荷量成反比
B. 由公式知,点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比,与电荷量成正比
C. 由公式可知,电场强度与电荷量成正比,与成反比
D. 以上说法均不正确
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比,故A错误
B. 场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式知,点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比,与电荷量成正比,故B正确;
CD. 由公式可知,Q为场源电荷,电场强度与电荷量成正比,与成反比,故C正确;D错误;
9. 如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,可以确定( )
A. 粒子带负电
B. M点的电势大于N点的电势
C. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由粒子运动轨迹的弯曲方向可知,电场力指向轨迹凹侧;该方向与粒子所在处的电场方向相同,所以粒子带正电,故A错误;
B.沿电场线方向电势逐渐降低,所以点的电势高于点的电势,故B正确;
CD.根据粒子的运动轨迹可知,粒子受电场力大致向下,可知从到点电场力做正功,则动能增加,电势能减小,即点的动能小于点的动能,点的电势能大于点的电势能,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在直角坐标系中有四点,点坐标为。现加上方向平行于平面的匀强电场,三点电势分别为。现将带负电、电荷量大小为的点电荷从点沿移动到点,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为
B. 该点电荷在点的电势能为
C. 电场强度的大小为
D. 电场强度的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于该电场是匀强电场,故沿着同一个方向相同距离,电势差相等,则有
代入数据解得
故A正确;
B.该点电荷在点的电势能为
故B错误;
CD.该电场沿轴方向的分场强大小为
沿轴方向的分场强大小为
则该电场的电场强度的大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题
11. 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2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,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。其中C表示电容器的电容,R表示电阻的阻值,U表示电源电压(忽略电源内阻)。
(1)开关S改接1后,电容器将进行______(填“充电”或“放电”);若不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,重复上述过程,流过电阻R的总电荷量将________(填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电,两次充电对应的电容器电荷量Q随时间t变化的图像分别如图丙中a、b所示。根据图像分析:a、b两条曲线不同是________(填“R”或“U”)不同造成的;
(3)电容器充电过程实际是克服极板上电荷的静电力做功,使电势能增加的过程(即极板间储存电场能的过程),若某次充电过程的两极板间电压U与电荷量Q的关系图像如图丁所示,请类比利用v-t图像求位移的物理思想,计算该充电过程电容器储存的电场能为________(用U0、Q0表示)。
【答案】(1) ①. 充电 ②. 不变
(2)U (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]开关S改接1后,电容器与电源串联,电容器进行的是充电过程。
[2]只减小电阻R的阻值,不改变电容器的带电量,则流过电阻R的总电荷量将不变。
【小问2详解】
a、b两条曲线表明,电容器带的最大电量不同,根据可知,两次不同是电源的电动势U不同。
【小问3详解】
该充电过程电容器储存的电场能等于图像与坐标轴围成的面积,大小为
12. 用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门1、2,滑块1、2上固定着相同的竖直遮光条,遮光条宽度为d(图中未画出),与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电门的时间。
(1)接通气垫导轨待气源稳定后,轻推滑块1,测得遮光条先后通过光电门1、2的时间分别为、。则滑块1通过光电门1的速度为________(用d和表示),若,则需要把气垫导轨________(选填“左端”或“右端”)垫高。
(2)调整水平后,测得滑块(含遮光条)1、2的质量分别为和,将滑块1静放在光电门1的右侧,滑块2静放在光电门1、2之间,向左轻推滑块1,光电门1先后记录了两次遮光条通过的时间分别为和,光电门2记录了一次遮光条通过的时间为(滑块与导轨左右两侧的缓冲装置碰后被锁定),判断两滑块碰后速度方向________(选填“相同”或“相反”)。
(3)在上述碰撞过程中,如果关系式________(用、、、和表示)成立,则表明滑块1、2碰撞过程中满足动量守恒。
(4)用如图乙的装置也可以验证动量守恒定律,把两个半径相同、质量不同的小球用等长的细线悬挂,保持B球静止,拉起A球使摆线与竖直方向夹角为并静止释放,AB碰后粘在一起,上升到最高点时摆线与竖直方向夹角为,测得A、B球质量为、,若满足关系式________,则可验证两小球碰撞前后动量守恒。
【答案】(1) ①. ②. 左端
(2)相反 (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
遮光条宽度为,滑块通过光电门1的时间为,由速度定义得滑块1通过光电门1的速度为
由题设可知
滑块向左运动且速度减小,说明气垫导轨右端较低,因此应把左端垫高。
【小问2详解】
滑块1先向左通过光电门1,碰撞后又向右通过光电门1;滑块2向左通过光电门2。因此两滑块碰撞后的速度方向相反。
【小问3详解】
取向右为正方向,碰撞前滑块1向左运动,系统初动量为
碰撞后滑块1向右、滑块2向左,系统末动量为
若碰撞过程中系统动量守恒,则
即
约去并整理得
【小问4详解】
以悬点所在水平面为重力势能参考面,碰撞前A球由机械能守恒得
整理得
碰撞后两球粘在一起上升,由机械能守恒得
整理得
碰撞时间极短,碰撞过程中沿水平方向动量守恒,因此
联立可得
13. 在如图所示的电路中,电源电动势、内阻,电阻、,电容(),求:
(1)闭合开关S,电路稳定后流过电阻的电流;
(2)某时刻将开关S断开,此后至电路再次稳定后电容C电荷量变化多少?
【答案】(1)2A (2)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得
【小问2详解】
闭合开关S时,电容器两端的电压即两端的电压,则有
开关S断开后,电容器两端的电压等于电源的电动势,则有
则电容器的电荷量变化
14. 如图所示为某显像设备内电场的简化模型。 在y轴左侧存在水平向左的匀强电场,右侧存在竖直向上的匀强电场,场强大小均为E。 电子枪在A处无初速释放一质量为m,电荷量为e的电子,A点的坐标为(-L,L),不计电子重力。 求:
(1)电子进入第一象限的速度大小;
(2)电子从释放到达x轴所需的时间;
(3)若在B点无初速释放电子,则电子经过x轴上的点到O点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由动能定理则有
可得
(2)在A处释放加速运动至y轴后,做类平抛运动到达x轴,设匀加速直线运动时间为,则有
可得
进入第一象限后,由y轴分运动得
可得
粒子由释放到x轴的时间
(3)粒子在第一象限运动时间为,则有
则粒子到达x轴时有
则电子经过x轴上的点到O点的距离为
15. 电路如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,C为平行板电容器,其电容(),虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。
(1)开关S处于断开状态时,电容器两端的电压是多少?
(2)若开关S原来处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电量为多少?
(3)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入的电场中,能否从的电场中射出?若能,求射出电场时的侧向位移;若不能,求粒子打到板上的时间。(取)(结果可保留分数和根号)
【答案】(1)16V (2)
(3)不能,
【解析】
【小问1详解】
S断开时,直流稳态下电容器支路无电流,不分压,电流仅在与电源内阻的串联回路流动, 总电阻
回路电流
电容器两端电压等于两端的分压
【小问2详解】
S闭合后,外电路为与并联,外电路总电阻
总回路电流
路端电压
串联支路的电流
此时电容器两端电压等于的分压
电容器初始带电量
S闭合后带电量
电量减少量全部通过释放
【小问3详解】
S断开时微粒匀速,竖直方向受力平衡
S闭合后,电场力减小,合力向下,由牛顿第二定律
代入平衡条件化简得加速度
若微粒水平方向匀速运动到极板右端,所需时间
对应竖直侧向位移
极板半间距,,因此微粒不能射出电场。
由
解得打到板上的时间
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