内容正文:
杨村三中2026-2027学年度第一学期第一次阶段性检测
高二物理
一、单选题
1. 学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵。你认为下列理解正确的是( )
A. 根据库仑定律公式,两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
B. 根据可知,一个电子在电势差为的两点间被加速,电场力做功大小为1eV
C. 由匀强电场电势差与电场强度关系知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 根据电容器的电容的定义式可知,电容器的电容与它所带电荷量成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.库仑定律公式适用条件是真空之中的点电荷,当两个电荷的距离趋于零时,带电体的形状与大小对所研究的问题的影响已经不能忽略,此时带电体不能看为点电荷,该公式不成立,因此不能认为两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大,A错误;
B.一个电子在电势差为的两点间被加速,电场力做功大小为
B正确;
C.匀强电场电势差与电场强度关系中的d指沿电场线方向上的距离,因此匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间在沿电场线方向上的投影距离成正比,C错误;
D.是电容的比值定义式,电容与电容器所带电荷量并没有本质上的决定关系,因此不能认为电容器的电容与它所带电荷量成正比,D错误。
故选B。
2. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据沿电场方向电势降低可知,A点的电势低于B点的电势,根据可知,一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能大,故A错误;
B.由于C点处的电场线为曲线,所以将一个电子从C点处静止释放,它不可能会沿着电场线运动到D点处,故B错误;
C.根据电场线的疏密程度可知,B点的场强大于C点的场强,故C错误;
D.B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,由于中垂线为等势面,所以B、C两点电势相等,则将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,虚线是某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从点飞到点,则下列判断正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 点的场强小于点的场强
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子在点的动能小于在点的动能
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线,因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧;由图可知轨迹向左弯曲,故电场力指向左侧;电场力方向与电场强度方向相同,所以该粒子带正电,故A正确;
B.等差等势线的疏密程度表示电场强度的大小,等差等势线越密,场强越大。图中点处的等势线比点处的密,所以点的场强大于点的场强,故B错误;
C.粒子带正电,且
根据电势能公式
可知粒子在点的电势能小于在点的电势能,故C错误;
D.根据能量守恒定律,带电粒子只在电场力的作用下运动,故其电势能与动能之和保持不变,由电势能大小关系,可知粒子在点的动能大于在点的动能,故D错误。
故选A。
4. 如图甲、乙所示的两个电路,是利用一个灵敏电流表G(500μA,200Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为3V,电流表量程为2.5mA,则( )
A. 甲表是电压表,电阻箱的阻值是50Ω
B. 乙表是电流表,电阻箱的阻值是5800Ω
C. 若使用中发现甲表示数总比准确值稍小一些,可能是电阻箱阻值调节得偏大
D. 若使用中发现乙表示数总比准确值稍小一些,可能是电阻箱阻值调节得偏大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.表头并联分流电阻改装成大量程电流表,表头串联分压电阻改装成大量程电压表。因此甲是电流表,量程,可得
并联分流电阻
乙是电压表,量程,串联分压电阻
故AB错误;
C. 甲是改装的电流表,可得
甲的干路电流
在被测总电流I相同且量程标定不变时,若电阻箱阻值调得偏大,分流电阻中的电流减小,流过表头的电流偏大,因而甲表示数总比准确值稍大一些,故C错误;
D. 乙是改装的电压表,回路电流
对同一真实电压U,若电阻箱阻值调得偏大,流过表头的电流反而偏小,乙表示数会乙表示数总比准确值稍小一些,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为
C. 电阻率是 D. 电阻率是
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电解液的电阻为
故AB错误;
CD.根据
故C正确;D错误。
故选C。
二、多选题
6. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来
B. 图乙,有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙,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
D. 图丁,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.高压输电线最上面两根导线是避雷线,它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金属 “网”,能把高压线屏蔽起来,避免雷击,故A正确;
B.图乙中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上的电荷在金属球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B错误;
C.在加油站触摸静电释放器,是为了导走人身上的静电,防止静电火花引发危险,故C正确;
D.在静电除尘中,A板带正电,B为负极,且B处附近电场强度很强,B处空气被电离,烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电,在电场力作用下应向带正电的A板运动,故D正确。
故选ACD。
7. 某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器与静电计组成回路,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越大
B. 风力越大,极板间电场强度越小
C. 风力越大,P点的电势越小
D. 风力越大,静电计指针张角越大
【答案】AC
【解析】
【详解】AD.可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大,则板间距离越小,根据
可知电容越大,极板上电荷量保持不变,根据
可知板间电压越小,则静电计指针张角越小,故A正确,D错误;
BC.根据
可知极板间电场强度保持不变,由于风力越大,P点与接地负极板的距离越小,根据
可知P点与接地负极板的电势差越小,则P点的电势越小,故B错误,C正确。
故选AC。
8. 图中虚线A、B、C、D、E代表电场内间距相等的一组等势面,已知一电子经过A平面时的动能为,电子在A平面时的电势能为,电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是( )
A. 平面A上的电势为
B. 电场强度的方向由E指向A
C. 该电子在电场内运动轨迹可能与平面E相切
D. 该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电子在A平面时的电势能为,则根据电势能的公式
可得平面A上的电势为
故A正确;
B.电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为,则可知电场力做负功,电子在该匀强电场中所受电场力的方向与运动的方向相反,而带负电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场强度的方向相反,因此可知电场强度的方向由A指向E,故B错误;
C.电子经过A平面时的动能为,从A到D的过程中克服电场力所做的功为,则可知电子到达平面D时的动能为1,由此可知每两个等势面之间的电势差为,若电子要从平面D到达平面E,则需克服电场力做功,而电子在平面D时的动能为1,故不管电子是做直线运动还是曲线运动都不可能到达平面E,因此该电子在电场内运动的轨迹不可能与平面E相切,故C错误;
D.该电子经过B平面时,由动能定理可得
解得
而该电子经过D平面时的动能为1,则可知该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍,故D正确。
故选AD。
三、填空题
9. 为探究影响电荷间相互作用力的因素,某同学做了如图所示实验。是一个带电荷量为的带电体,把系在绝缘丝线上的所带电荷量为的小球先后挂在、、等位置。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是( )
A. 比较小球抬起的高度 B. 比较小球往右偏移的距离
C. 比较丝线偏离竖直方向的角度 D. 比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是( )
A. 等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 类比法
(3)通过上述操作可以得出结论( )
A. 当、不变时,距离r越大,静电力F越小
B. 当、不变时,距离r越大,静电力F越大
C. 当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越大
D. 当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越小
【答案】(1)C (2)B (3)AC
【解析】
【小问1详解】
当小球平衡时满足F=mgtanθ
即为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,方法最好的是比较丝线偏离竖直方向的角度;故选C。
【小问2详解】
先使小球系于不同位置,改变两球之间的距离,比较小球所受作用力的大小。然后使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是控制变量法;故选B。
【小问3详解】
结合可知,通过上述操作可以得出结论是,当Q1、Q2不变时,距离r越大,静电力F越小;当Q1、Q2距离r不变时,Q2越大,静电力F越大;故AC正确,BD错误;选AC。
10. 心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程,实验电路原理如图甲所示,电源为输出电压恒为的学生直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)先将单刀双掷开关S置于1,给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2,通过电阻R的电流方向_____(填“从a到b”或“从b到a”)。
(2)将单刀双掷开关S置于2时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以算出电容器放出的电荷量为,则电容器的电容为_____。
(3)若换另一个R较小的电阻,其余条件不变,进行实验,则电容器的放电时间将_____(填“变长”、“变短”或“不变”)。
【答案】(1)从a到b
(2)
(3)变短
【解析】
【小问1详解】
将单刀双掷开关S置于1,给电容器进行充分的充电,上极板与电源正极相连,所以上极板带正电,将单刀双掷开关S置于2,正电荷从上极板经过电阻到下极板,所以电流方向为从a到b。
【小问2详解】
由电容定义式,代入数据可得。
【小问3详解】
若换另一个较小的电阻,根据可知放电电流的最大值增大,由于图像中,图线与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量,电流的最大值增大,面积不变,时间变短。
四、计算题
11. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q = -8 × 10-7C的点电荷从A点运动到B点,电场力做功为WAB = 3.2 × 10-6J,A、B间距离L = 4m,AB与水平方向的夹角为60°,求:
(1)B、A间电势差UBA是多少?
(2)电场强度E是多大?
(3)如果B点的电势为6V,那么A点的电势为多大?这个点电荷在A点具有的电势能是多少?
【答案】(1)4V;(2);(3),
【解析】
【详解】(1)由题意可知AB间电势差
则
(2)匀强电场的电场强度
(3)由
,
可知
电荷量q的点电荷在A点具有的电势能为
12. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成的匀强电场,电场中有一质量为,电荷量为的带电小球(可视为点电荷),用长为的不可伸长的绝缘细线悬挂于点。如图所示,当小球静止时,细线恰被拉成水平方向。忽略空气阻力,重力加速度为。
(1)判断小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小;
(3)若突然改变匀强电场方向,使其竖直向下,求小球摆到最低点时的速度大小及绳子的拉力大小。
【答案】(1)正电 (2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
以小球为研究对象,根据平衡条件及电场力方向与场强方向关系知,受力情况如图所示
由于电场力方向与场强方向相同,所以小球带正电。
【小问2详解】
以小球为研究对象,设小球所受静电力为,则有,
可得
【小问3详解】
改变匀强电场方向后,小球在竖直平面内做圆周运动,根据动能定理,则有
解得
最低点处,根据牛顿第二定律可得
解得
13. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与A板间的电压加速,从A板中心孔射出,然后沿平行金属板M、N中心线进入其形成的匀强偏转电场中,电子进入MN间电场时的速度方向与电场方向垂直,电子经过偏转电场后进入无场区,最后打在荧光屏上的点。已知MN两板间的电压,两板间距离,板长,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量,电荷量,不计重力,求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)电子束打到荧光屏上的位置点到屏幕中心点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中只有电场力做功,根据动能定理有
代入数据解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后,在电场力作用下做类平抛运动,令电子运动时间为,电子在水平方向做匀速直线运动,则有
在竖直方向电子做初速度为0的匀加速运动,已知偏电压为,极板间距为,则电子在偏转电场中的加速度为
所以电子在偏转电场方向上的侧位移为
联立并代入数据解得
【小问3详解】
设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为,电子打到荧光屏上的侧移量为,粒子运动轨迹如图所示
运动时间为
竖直距离为
竖直分速度为
联立以上可得
到点的距离为
代入数据可得
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杨村三中2026-2027学年度第一学期第一次阶段性检测
高二物理
一、单选题
1. 学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵。你认为下列理解正确的是( )
A. 根据库仑定律公式,两个电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
B. 根据可知,一个电子在电势差为的两点间被加速,电场力做功大小为1eV
C. 由匀强电场电势差与电场强度关系知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 根据电容器的电容的定义式可知,电容器的电容与它所带电荷量成正比
2. 如图所示是实验室模拟出的等量异种电荷电场线的显形平面图片,该平面中有A、B、C、D四个点,其中B、C两点处在等量异种电荷连线间的中垂线上,有关下列说法正确的是( )
A. 一个负电荷处在A点的电势能要比它处在B点处的电势能小
B. 将一个电子从C点处静止释放,它可能会沿着电场线运动到D点处
C. B点的场强小于C点的场强
D. 将一个质子从B点移送到C点,静电力做功为零
3. 如图所示,虚线是某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从点飞到点,则下列判断正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 点的场强小于点的场强
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子在点的动能小于在点的动能
4. 如图甲、乙所示的两个电路,是利用一个灵敏电流表G(500μA,200Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表,若电压表量程为3V,电流表量程为2.5mA,则( )
A. 甲表是电压表,电阻箱的阻值是50Ω
B. 乙表是电流表,电阻箱的阻值是5800Ω
C. 若使用中发现甲表示数总比准确值稍小一些,可能是电阻箱阻值调节得偏大
D. 若使用中发现乙表示数总比准确值稍小一些,可能是电阻箱阻值调节得偏大
5. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A. 电解液的电阻为 B. 电解液的电阻为
C. 电阻率是 D. 电阻率是
二、多选题
6. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来
B. 图乙,有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙,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
D. 图丁,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
7. 某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器与静电计组成回路,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器电容越大
B. 风力越大,极板间电场强度越小
C. 风力越大,P点的电势越小
D. 风力越大,静电计指针张角越大
8. 图中虚线A、B、C、D、E代表电场内间距相等的一组等势面,已知一电子经过A平面时的动能为,电子在A平面时的电势能为,电子从A到D的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是( )
A. 平面A上的电势为
B. 电场强度的方向由E指向A
C. 该电子在电场内运动轨迹可能与平面E相切
D. 该电子经过B平面时的速率是经过D平面时的倍
三、填空题
9. 为探究影响电荷间相互作用力的因素,某同学做了如图所示实验。是一个带电荷量为的带电体,把系在绝缘丝线上的所带电荷量为的小球先后挂在、、等位置。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是( )
A. 比较小球抬起的高度 B. 比较小球往右偏移的距离
C. 比较丝线偏离竖直方向的角度 D. 比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是( )
A. 等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 类比法
(3)通过上述操作可以得出结论( )
A. 当、不变时,距离r越大,静电力F越小
B. 当、不变时,距离r越大,静电力F越大
C. 当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越大
D. 当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越小
10. 心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程,实验电路原理如图甲所示,电源为输出电压恒为的学生直流稳压电源,实验前电容器已充分放电。
(1)先将单刀双掷开关S置于1,给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2,通过电阻R的电流方向_____(填“从a到b”或“从b到a”)。
(2)将单刀双掷开关S置于2时,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以算出电容器放出的电荷量为,则电容器的电容为_____。
(3)若换另一个R较小的电阻,其余条件不变,进行实验,则电容器的放电时间将_____(填“变长”、“变短”或“不变”)。
四、计算题
11. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q = -8 × 10-7C的点电荷从A点运动到B点,电场力做功为WAB = 3.2 × 10-6J,A、B间距离L = 4m,AB与水平方向的夹角为60°,求:
(1)B、A间电势差UBA是多少?
(2)电场强度E是多大?
(3)如果B点的电势为6V,那么A点的电势为多大?这个点电荷在A点具有的电势能是多少?
12. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成的匀强电场,电场中有一质量为,电荷量为的带电小球(可视为点电荷),用长为的不可伸长的绝缘细线悬挂于点。如图所示,当小球静止时,细线恰被拉成水平方向。忽略空气阻力,重力加速度为。
(1)判断小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小;
(3)若突然改变匀强电场方向,使其竖直向下,求小球摆到最低点时的速度大小及绳子的拉力大小。
13. 如图所示为一真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与A板间的电压加速,从A板中心孔射出,然后沿平行金属板M、N中心线进入其形成的匀强偏转电场中,电子进入MN间电场时的速度方向与电场方向垂直,电子经过偏转电场后进入无场区,最后打在荧光屏上的点。已知MN两板间的电压,两板间距离,板长,板右端到荧光屏的距离为,电子的质量,电荷量,不计重力,求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)电子束打到荧光屏上的位置点到屏幕中心点的距离。
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