内容正文:
福州第十一中学2026-2027学年第一学期10月适应性练习卷
高二年级物理试卷
(考试时间60分钟,满分100分)
一、单选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
1. 如图所示,用毛皮摩擦过的带电橡胶棒(带负电),从右向左慢慢靠近放在光滑绝缘水平桌面上的空易拉罐。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐内部空腔各处的电场强度为零
B. 易拉罐上的感应电荷在空腔内部产生的电场强度为零
C. 易拉罐右侧感应出负电,左侧感应出正电
D. 易拉罐整体不带电,所以易拉罐保持不动
2. 避雷针是一种常见的防止建筑物遭雷击的装置,如图是一避雷针附近的电场,实线代表电场线,现有一带电粒子(重力不计)从A点射入电场,虚线表示它的运动轨迹。则下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 从A到B过程,电场力做正功,电势能减小
C. 电场中a、b、c三点的电势大小关系为
D. A、B的动能大小关系为
3. 如图甲所示,一绝缘半圆弧AC上均匀分布正电荷,在圆弧的圆心O处激发的电场强度大小为E,若截走右侧的,如图乙所示,则剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小E'为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,正点电荷置于轴上的点,现将一正的试探电荷由轴上点右侧的点静止释放,试探电荷只在电场力作用下运动,则电势随位置变化的图像、电场强度随位置变化的图像,电荷运动速度随时间变化的图像、电势能随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
5. 三条等势线如图所示,其中A、B两点在同一等势线上,下列说法正确的是( )
A. 电子在A点的电势能为-10J
B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点,电场力所做的功相等
C. 电子从A点移动到C点,电场力所做的功为4eV
D. 电子从A点移动到C点,电势能增加4eV
6. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
7. 如图所示,两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上,三个电荷的电荷量均相同,O为三角形内切圆的圆心,A、B、C为三个切点,则( )
A. B、C两点场强相同 B. A点场强小于B点场强
C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势
8. 如图所示,带电荷量为的球1固定在倾角为、光滑绝缘斜面上的点,其正上方处固定一电荷量为的球2,斜面上距点处的点有质量为的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。当迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。为重力加速度,球的大小可忽略,下列说法正确的是( )
A. 球3运动至点的速度大小为,该过程球2对球3做功不为零
B. 在点时,球1和3之间的力大于球2和3之间的力,且球3带正电
C. 球3运动至中点时对斜面的压力大小为,此时球2对球3的作用力为
D. 球3运动至点时弹簧的弹力为
三、填空题(本大题共3小题,第9题6分,第10题6分,第11题6分,共18分)
9. 如图所示,匀强电场平行于正方形ABCD所在的平面,正方形的边长为2cm。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则D点的电势__________________,电子在D点的电势能为__________________eV,该匀强电场的场强大小__________________。
10. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,落入两块相互平行的极板MN之间(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带________电荷。(选填“正”或“负”)
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,油滴的质量为m,重力加速度为g,则悬浮油滴所带电荷量q=________。
(3)(多选)若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。该油滴向下运动过程中,说法正确的是( )
A. 电场力做负功
B. 重力和电场力的合力做正功
C. 电势能逐渐减少
D. 重力势能的减少量小于动能的增加量
11. 某电容器的外观如图1所示,在观察电容器的充、放电实验中,实验电路图如图2所示。
(1)如图1所示,电容器表面印有“35V,2200μF”,下列说法正确的是( )
A. 35V表示击穿电压 B. 35V表示额定电压 C. 2200μF表示电荷量
(2)如图2所示,将开关S拨向__________________(选填“1”或“2”)时,可研究电容器的充电过程;在充电过程中,流经电阻R的电流方向为__________________(选填“a到b”或“b到a”)。
(3)电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压随时间t图像,可能正确的是( )
A. B. C.
四、计算题(本大题共2小题,第11题15分,第18题19分,共34分)
12. 在匀强电场中把的电荷从A点移到B点,静电力做功,再把这个电荷从B点移到C点,克服静电力做功,若规定B点为0电势能点,求:
(1)B、C两点之间电势差;
(2)该电荷在A点的电势能以及A点的电势;
(3)把的点电荷从A移到C,电荷的电势能变化量。
13. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
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福州第十一中学2026-2027学年第一学期10月适应性练习卷
高二年级物理试卷
(考试时间60分钟,满分100分)
一、单选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
1. 如图所示,用毛皮摩擦过的带电橡胶棒(带负电),从右向左慢慢靠近放在光滑绝缘水平桌面上的空易拉罐。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐内部空腔各处的电场强度为零
B. 易拉罐上的感应电荷在空腔内部产生的电场强度为零
C. 易拉罐右侧感应出负电,左侧感应出正电
D. 易拉罐整体不带电,所以易拉罐保持不动
【答案】A
【解析】
【详解】A.易拉罐放在电场中,出现静电感应处于静电平衡状态,故易拉罐内部的场强处处为零,故A正确;
B.易拉罐处于静电平衡状态,空腔各处的电场强度处处为零,是由于带电橡胶棒在易拉罐内部空腔各处产生的电场与感应电荷产生的电场叠加的结果,带电橡胶棒在易拉罐内部空腔各处产生的电场强度不为零,则易拉罐上的感应电荷在空腔内部产生的电场强度不为零,故B错误;
CD.发生静电感应现象时,靠近橡胶棒一侧电荷的电性与橡胶棒的电性是相反的,所以易拉罐右侧感应出正电,左侧感应出负电,两侧电荷量等量异号,总电荷量为0,由于异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,又由于靠近橡胶棒的一侧电荷的电性与橡胶棒的电性是相反的,结合库仑定律可知,易拉罐受到的吸引力大于排斥力,易拉罐将会运动,故CD错误。
故选A。
2. 避雷针是一种常见的防止建筑物遭雷击的装置,如图是一避雷针附近的电场,实线代表电场线,现有一带电粒子(重力不计)从A点射入电场,虚线表示它的运动轨迹。则下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 从A到B过程,电场力做正功,电势能减小
C. 电场中a、b、c三点的电势大小关系为
D. A、B的动能大小关系为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于粒子受向下的电场力,与电场线方向相同,所以粒子带正电,故A错误;
BD.粒子做曲线运动,受力指向弧线凹侧,电场力与速度夹角为锐角,则可知电场力对粒子做正功,粒子动能增加,电势能减小,所以,故B正确,D错误;
C.沿着电场线方向电势逐渐降低,所以,故C错误。
故选B。
3. 如图甲所示,一绝缘半圆弧AC上均匀分布正电荷,在圆弧的圆心O处激发的电场强度大小为E,若截走右侧的,如图乙所示,则剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小E'为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将整个半圆弧AC三等分,每一份在圆心O处产生的电场强度均为E0,根据对称性和电场强度的叠加原理可得
剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小为
联立可得
故选C。
4. 如图所示,正点电荷置于轴上的点,现将一正的试探电荷由轴上点右侧的点静止释放,试探电荷只在电场力作用下运动,则电势随位置变化的图像、电场强度随位置变化的图像,电荷运动速度随时间变化的图像、电势能随位移变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于
可知,图像斜率的绝对值表示电场强度大小,根据
可知,从点向右电场强度非线性减小,即图像斜率的绝对值也逐渐减小,故A正确;
B.根据
可知,图像不是线性关系,即图像不是直线,故B错误;
C.正的试探电荷所受电场力方向向右,由于电场强度逐渐减小,则电场力逐渐减小,加速度也逐渐减小,试探电荷做加速度减小的变加速直线运动,由于图像的斜率表示加速度,可知,图像是一条曲线,不可能为一条直线,故C错误;
D.由于
可知,图像斜率的绝对值表示电场力,结合上述可知,电场力逐渐减小,则图像切线斜率的绝对值也逐渐减小,故D错误。
故选A。
二、多选题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
5. 三条等势线如图所示,其中A、B两点在同一等势线上,下列说法正确的是( )
A. 电子在A点的电势能为-10J
B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点,电场力所做的功相等
C. 电子从A点移动到C点,电场力所做的功为4eV
D. 电子从A点移动到C点,电势能增加4eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A.点的电势为,电子在点的电势能为,故A错误;
BCD.由图可知,点和点所在等势线的电势为,点所在等势线的电势为,点或点与点间的电势差为,电子从点或点移动到点时,电场力做功为
因此两次电场力做功相等。电子从点移动到点时,电势能变化为,故BD正确,C错误。
故选BD。
6. 如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球,系在一根长为R的绝缘细线的一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g,电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大
C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为
则重力和电场力的合力大小为
重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足
可得
如图所示
可知小球运动等效最低点时速度最大,细线的拉力最大;小球运动等效最高点时速度最小,则有
解得小球运动过程中的最小速度为
故A错误,D正确;
BC.从小球从A到B过程,电场力对小球一直做正功,小球电势能减小,小球从B到A过程,电场力对小球一直做负功,小球电势能增大,则小球运动到B点时的电势能最小,小球运动到B点时的机械能最大,故B错误,C正确。
故选CD。
7. 如图所示,两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上,三个电荷的电荷量均相同,O为三角形内切圆的圆心,A、B、C为三个切点,则( )
A. B、C两点场强相同 B. A点场强小于B点场强
C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势
【答案】BC
【解析】
【详解】A.令三角形边长为2a,上侧正点电荷与左侧负点电荷在B点产生的电场强度
右侧负点电荷在点产生的电场强度
则点电场强度
令该电场强度方向与三角形左边夹角为,则有
上侧正点电荷与右侧负点电荷在点产生的电场强度
左侧负点电荷在点产生的电场强度
则点电场强度
令该电场强度方向与三角形边夹角为,则有
可知,、两点场强大小相等,方向不相同,故A错误;
B.下侧两个负点电荷在点产生的电场强度为,则点场强
结合上述可知,点场强小于点场强,故B正确;
C.三个点电荷在点的电势
三个点电荷在点的电势
由于
可知,点电势高于点电势,故C正确;
D.三个点电荷在点的电势
三个点电荷在点的电势
由于
可知,点电势高于点电势,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,带电荷量为的球1固定在倾角为、光滑绝缘斜面上的点,其正上方处固定一电荷量为的球2,斜面上距点处的点有质量为的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。当迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。为重力加速度,球的大小可忽略,下列说法正确的是( )
A. 球3运动至点的速度大小为,该过程球2对球3做功不为零
B. 在点时,球1和3之间的力大于球2和3之间的力,且球3带正电
C. 球3运动至中点时对斜面的压力大小为,此时球2对球3的作用力为
D. 球3运动至点时弹簧的弹力为
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由题意可知三小球构成一个等边三角形,球1和3之间的力大于球2和3之间的力,弹簧处于压缩状态,故球1和3一定是斥力,球1带正电,则球3带正电,故B正确;
A.球3运动至点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知,球2对小球3做功为0,弹簧弹力做功为0,则根据动能定理有
解得,故A错误;
D.球3在点时,设小球3的电荷量为,有
设弹簧的弹力为,根据受力平衡,沿斜面方向有
解得
小球运动至点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知,此时弹簧的弹力大小仍为,所以D正确;
C.当小球3运动至中点时,弹簧弹力为0,此时小球2对小球3的力为
斜面对小球的支持力为
根据牛顿第三定律可知,小球3对斜面的压力大小为,C错误。
故选BD。
三、填空题(本大题共3小题,第9题6分,第10题6分,第11题6分,共18分)
9. 如图所示,匀强电场平行于正方形ABCD所在的平面,正方形的边长为2cm。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则D点的电势__________________,电子在D点的电势能为__________________eV,该匀强电场的场强大小__________________。
【答案】 ①. ②. -4 ③.
【解析】
【详解】[1]正方形中且,匀强电场中沿平行等长线段电势差相等,有
代入数据解得
[2]电子电荷量为,在点的电势能为
代入数据解得
[3]设正方形边长,沿方向和方向的场强分量大小分别为,
代入数据解得,
根据场强合成有
代入数据解得
10. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,落入两块相互平行的极板MN之间(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带________电荷。(选填“正”或“负”)
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,油滴的质量为m,重力加速度为g,则悬浮油滴所带电荷量q=________。
(3)(多选)若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。该油滴向下运动过程中,说法正确的是( )
A. 电场力做负功
B. 重力和电场力的合力做正功
C. 电势能逐渐减少
D. 重力势能的减少量小于动能的增加量
【答案】(1)负 (2) (3)AB
【解析】
【小问1详解】
两块平行极板之间形成匀强电场,电场方向由带正电的板指向带负电的板,即竖直向下。油滴悬浮,说明它所受电场力与重力平衡,电场力方向必须竖直向上。负电荷所受电场力方向与电场方向相反,因此带负电荷。
【小问2详解】
极板间电压为、距离为,匀强电场的电场强度为;悬浮时竖直方向合力为零,由平衡条件有,代入上式解得
【小问3详解】
A.板带正电、板带负电,极板间电场方向竖直向下。油滴带负电且向下运动,电场力竖直向上,与位移方向相反,故电场力做负功,故A正确;
B.油滴向下加速,加速度方向竖直向下,由牛顿第二定律知其合力方向竖直向下,与位移方向相同,故重力和电场力的合力做正功,故B正确;
C.电场力做负功,电势能增加,故C错误;
D.取油滴向下运动的过程,由动能定理得
电场力做负功,,所以,重力势能的减少量等于重力做的正功,故重力势能的减少量大于动能的增加量,故D错误。
故选AB。
11. 某电容器的外观如图1所示,在观察电容器的充、放电实验中,实验电路图如图2所示。
(1)如图1所示,电容器表面印有“35V,2200μF”,下列说法正确的是( )
A. 35V表示击穿电压 B. 35V表示额定电压 C. 2200μF表示电荷量
(2)如图2所示,将开关S拨向__________________(选填“1”或“2”)时,可研究电容器的充电过程;在充电过程中,流经电阻R的电流方向为__________________(选填“a到b”或“b到a”)。
(3)电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像和两极板电压随时间t图像,可能正确的是( )
A. B. C.
【答案】(1)B (2) ①. 1 ②. a到b (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.电容器表面印有的表示电容器正常工作时的额定电压,并非击穿电压,故A错误;
B.表示电容器的额定电压,故B正确;
C.表示电容器的电容大小,并非电荷量,故C错误;
故选B。
【小问2详解】
[1]将开关拨向时,电容器与电源组成闭合回路,电源对电容器进行充电,可研究电容器的充电过程;
[2]电源上方为正极,电流从电源正极流出,经开关流向电容器上极板;同时,电源负极的电子经电流传感器、电阻流向B极板。因此,流经电阻的电流方向为从到。
【小问3详解】
在开始充电的瞬间,电容器极板两端电压为零,电荷量变化率刚开始比较大,随着电容极板上电荷数量的增加,电荷量变化率减小,根据可知极板间电压逐渐增大,且变化率减小。由可知充电电流逐渐减小。电容放电时,两极板间电压逐渐减小,且变化率减小。电流反向,逐渐减小。
故选B。
四、计算题(本大题共2小题,第11题15分,第18题19分,共34分)
12. 在匀强电场中把的电荷从A点移到B点,静电力做功,再把这个电荷从B点移到C点,克服静电力做功,若规定B点为0电势能点,求:
(1)B、C两点之间电势差;
(2)该电荷在A点的电势能以及A点的电势;
(3)把的点电荷从A移到C,电荷的电势能变化量。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做功与电势能关系有
【小问2详解】
根据电场力做功与电势能关系有
其中
代入数据,解得
根据电场力做功与电势能关系有
又
解得
【小问3详解】
因为
解得
把的点电荷从A移到C,电场力做功
根据
解得
13. 如图甲所示,真空中的电极可连续不断均匀地逸出电子(设电子的初速度为零),经加速电场加速,由小孔穿出,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B的中线射入偏转电场,A、B两板距离为d,A、B板长为L,AB两板间加周期性变化的电场UAB,如图乙所示,周期为T,加速电压U1=,其中m为电子质量、e为电子电荷量,T为偏转电场的周期,不计电子的重力,不计电子间的相互作用力,且所有电子都能离开偏转电场,求:
(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=0时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B间中线的距离y;
(3)在0~内射入偏转电场的电子中从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。
【答案】(1)
(2)
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中加速,由动能定理得
解得
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向
解得
t=0时刻进入偏转电场的电子加速度
电子离开电场时距离A、B中心线的距离
解得
【小问3详解】
在0~内射入偏转电场的电子,设向上的方向为正方向,设电子恰在A、B间中线离开偏转电场,则电子先向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动,经过时间t′后速度
此后两板间电压大小变为3U0,加速度大小变为
电子向上做加速度大小为3a的匀减速直线运动,速度减为零后,向下做初速度为零、加速度大小为3a的匀加速直线运动,最后回到A、B间的中线,经历的时间为,则
解得
则能够从中线上方向离开偏转电场的电子的发射时间为
则在0~时间内,从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比
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