精品解析：天津市南开中学滨海生态城学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷

天津市南开中学滨海生态城学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每题5分） 1. “场”的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一，下列关于静电场的说法中正确的是（ ） A. 由可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 B. 电荷在电场中电势高的位置，其电势能大 C. 若静电力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少 D. 匀强电场中，电势降低的方向一定是电场强度的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式中，是匀强电场中两点沿电场强度方向的距离，并非两点间的任意距离，故A错误； B．根据可知，若电荷为负电荷，电势越高，对应的电势能越小，故B错误； C．根据功能关系可知，若静电力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少，故C正确； D．匀强电场中，电势降低最快的方向才是电场强度的方向，任意电势降低的方向不一定是电场强度方向，故D错误。 故选C。 2. 已知、是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从点沿电场线运动到点，其速度-时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】图的斜率反映物体的加速度；由图可知，随着粒子速度的增大，图像的斜率在逐渐减小，故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动，由牛顿第二定律 可知粒子所受电场力越来越小，电场线的疏密表示场强的大小，故方向电场线越来越稀疏。结合图像，带负电的微粒受力方向与运动方向相同，与场强方向相反，故场强方向由指向。 故选B。 3. 真空中有两个完全相同、相互吸引的导体小球A和B（可视为点电荷），小球A所带的电荷量是小球B的3倍。将两小球固定在空间某两点时，它们之间库仑力的大小为F。将两小球互相接触后再放回原处，它们之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. F D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】两小球相互吸引，则两球带异种电荷，设为3q和-q，则根据库仑定律 将两小球互相接触后再放回原处，两球带电量分别为q、q，则库仑力为 故选A。 4. 如图所示，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．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是 A. 该粒子带负电 B. 粒子在M点的速度大于N点的速度 C. 粒子在M点的加速度大于N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能大于N点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A、带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,故A错误. B、从M到N，电场力做正功,动能增大,速度也增大,故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度.故B错误. C、电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在M点的场强小于N点的场强,在M点的加速度小于N点的加速度.故C错误. D、电场力做正功,电势能减小.所以D选项是正确的. 故选D 【点睛】带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,由电场线的疏密可判断场强的大小,再判断电场力的大小.由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向,确定电场力做功情况,分析电势能和动能的变化,再分析速度的变化.带电粒子的动能和电势能总和守恒. 5. 一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30°角，如图所示。若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷Q带负电 B. AB两点电势差是AC两点电势差的2倍 C. 该粒子在A点的动能小于在B点的动能 D. 该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．反向延长EA，EB的方向，交点即为点电荷的位置，可知点电荷Q带正电，选项A错误； B．由几何关系可知点电荷到AC两点距离相等，可知AC两点电势差为零，则AB两点电势差不是AC两点电势差的2倍，选项B错误； C．因A点电势高于B点，则带负电的粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，则该粒子在A点的动能大于在B点的动能，选项C错误； D．因 根据 可知该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍，选项D正确。 故选D。 6. 如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为（ ） A. 2E，方向由O指向D B. 4E，方向由O指向D C. 2E，方向由O指向B D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】当圆环的均匀带电，电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，根据微元法及对称性可知，电场方向沿圆环对称轴由圆心指向背离带电圆环一侧；当半圆ABC的带电荷量为＋2q，由如图所示的矢量合成可得，在圆心O处的电场强度大小为，方向由O指向D； 当另一半圆ADC均匀带电，同理，在圆心O处的电场强度大小为，方向由O指向D；根据矢量的合成法则，圆心O处的电场强度的大小为，方向由O指向D。 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每题5分，部分3分） 7. 下列四个现象，说法错误的是（　　） A. 如图甲所示，在燃气灶中，安装电子点火器，是利用了尖端放电的原理 B. 如图乙所示，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 C. 如图丙所示，让带正电的金属小球C靠近不带电的金属导体AB，A所带电量的绝对值大于B所带电量的绝对值 D. 如图丁所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，验电器的箔片不会张开，是因为发生了静电屏蔽 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃气灶的点火装置利用尖端放电的原理，故A正确，不符合题意； B．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，故B正确，不符合题意； C．让带正电的金属小球C靠近不带电的金属导体AB，由于静电感应AB带等量的异种电荷，即A所带电量的绝对值等于B所带电量的绝对值，故C错误，符合题意； D．用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，验电器的箔片不会张开，是因为发生了静电屏蔽，故D正确，不符合题意。 故选C。 8. 如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行于该平面的匀强电场中，将一个电子放置在点时比放在、两点时电势能均小，设点电势为零，九宫格小正方形边长为，则下列说法正确的是（ ） A. 电场线方向为指向 B. 点的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 将质子从点移动到点，克服电场力做功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电子带负电，由电势能与电势的关系及题意可知，点的电势比、两点均高 由得， 因此所在直线为等势线，电场线垂直于，由高电势指向低电势，即指向图中右上方，A错误； B．设小正方形边长为，所在直线与上边界的交点为。由图可知，。匀强电场中沿同一直线电势均匀变化，有 解得 又因，有 解得，B错误； C．由图可知，与等势线的夹角为，点到该等势线的垂直距离为 由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 代入得，C正确； D．质子带正电，从点移到点时，电势升高，电势能增加，因此克服电场力做功，D正确。 故选CD。 9. 如图所示，三条虚线表示某点电荷电场的等势面。一带电粒子仅受电场力作用，沿实线运动，、、、、是轨迹与等势面的交点。则（ ） A. 产生电场的点电荷和运动的带电粒子都带负电 B. 带电粒子经过、两点时加速度相同 C. 带电粒子从点到点的过程中电势能减小 D. 带电粒子从点到点的过程中动能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，越靠近等势面的球心，电势越低，因此产生电场的点电荷带负电。粒子的轨迹向球心一侧弯曲，所受电场力指向球心，说明粒子与场源点电荷相互吸引，故运动的带电粒子带正电，A错误； B．、两点位于同一等势面上，到场源点电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不同，因此粒子经过这两点时加速度大小相等、方向不同，B错误； C．粒子从点到点的过程中逐渐靠近负的场源点电荷，电势降低。粒子带正电，由可知，其电势能减小，C正确； D．粒子从点到点的过程中，先靠近场源点电荷，后远离场源点电荷，电场力先做正功，后做负功，因此动能先增大后减小，D错误。 故选C。 10. 如图所示，M、N两点分别固定两个等量正点电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C、D为连线中垂线上分别处于A点上下方的两点，若取无穷远的电势为0，不计试探电荷的重力，关于ABCD这四个点，下列说法正确的是（　　） A. 将一正试探电荷在B点由静止释放，它将在A点两侧往复运动 B. 若，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同 C. 若，则C点场强一定小于D点场强 D. A点场强为0，电势也为零，电势最高的点是B点 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设B点关于中垂线的对称点为，将一正试探电荷从B点由静止释放，向点运动过程中，根据等量同种电荷电场线的特点，电场力先做正功后做负功，根据对称性，这两点的电势相等，电场力的总功等于零，电荷在点的速度也等于零，所以电荷将在B、间做往复运动，即在A点两侧往复运动，故A正确； B．根据题意可知，C点与D点在中垂线上，且关于两正电荷的连线对称，则C点与D点处的电势相等，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同，故B正确； C．等量同种正电荷的中点处场强为零，同时从中点开始，场强沿着中垂线向无限远处先增大后减小，所以C点场强不一定小于D点场强，故C错误； D．等量同种正电荷的中点处场强为零，电势不为零，故D错误。 故选AB。 三、填空题（每空2分，共10分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 （1）在图甲装置中，把带正电的物体固定在处，然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置，小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离（远大于小球直径），越大，细线与竖直方向的夹角越______（填“大”或“小”）。固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，越______（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 （2）如图乙所示，把小球、（视为点电荷）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球、处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为、（）。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力，小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。（均填“>”“<”或“=”） 【答案】（1） ①. 小 ②. 大 （2） ①. = ②. < ③. = 【解析】 【小问1详解】 [1][2]小球所受处带电体的库仑力大小为F，对小球受力分析可得 可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小。当处带电体的电荷量Q不变时，越大，小球所受处带电体的库仑力越小，细线与竖直方向的夹角越小；固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，小球所受处带电体的库仑力越大，细线与竖直方向的夹角越大。 【小问2详解】 [1]小球对小球的库仑力和小球对小球的库仑力是一对相互作用力，两者等大反向。因此小球对小球的库仑力大小等于小球对小球的库仑力大小。 [2]设小球、的质量分别为、，小球、之间的库仑力为，根据受力平衡有 由于可得，因此。 [3]将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，说明两小球接触后均不带电，说明接触前两小球所带的电荷量大小相等。 四、计算题（共40分） 12. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，cm，cm。现将一个电荷量为C的正电荷从a移动到b，静电力做功J。求： （1）该电场的场强大小； （2）bc间的电势差； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在c点电势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 正电荷从到的过程中，静电力做功满足 ，同时匀强电场中场强与沿场强方向的电势差满足 联立得，​​ 代入数值：，， 可得 【小问2详解】 匀强电场中电势差等于场强乘以两点沿场强方向的投影距离，与场强方向夹角为，因此沿场强方向的有效距离为，即： 代入数值， 解得 【小问3详解】 根据电势差定义 ​，已知，代入 可得 根据电势能定义 代入数值计算得 【点睛】 13. 如图所示，长L=0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m=0.6 kg、电荷量q=0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ=0.75．当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取10 m/s2． (1)求匀强电场的电场强度大小; (2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小． 【答案】(1)16 N/C(2)2 m/s 【解析】 【详解】(1) 当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，故小球受力平衡，由小球受重力、电场力、杆的支持力和摩擦力作用可得： 解得： =16 N/C (2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹力为零，则有： 所以： 即： 设小球的加速度为a，根据牛顿第二定律有： 解得： a= m/s2 由运动学公式： 解得小球离开杆时的速度大小为： v=2 m/s 14. 如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到与C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。（重力不可以忽略）求： （1）C、O间的电势差； （2）O点处的电场强度E的大小。小球P经过O点时的加速度大小； （3）小球P经过与点电荷B等高的D点时的速度。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球由运动到的过程，由动能定理可得 则、间的电势差为。 【小问2详解】 小球在点受到处点电荷的库仑力大小为，方向从到，与水平夹角；小球在点受到处点电荷的库仑力大小为，方向从到，与水平夹角。两个库仑力夹角为，则它们的合力大小为 则点处的电场强度大小为 小球在点受到库仑力和重力，根据牛顿第二定律可得，小球经过点时的加速度大小为。 【小问3详解】 小球由运动到的过程，由动能定理可得 由电场特点可知，代入上式可得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市南开中学滨海生态城学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每题5分） 1. “场”的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一，下列关于静电场的说法中正确的是（ ） A. 由可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 B. 电荷在电场中电势高的位置，其电势能大 C. 若静电力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少 D. 匀强电场中，电势降低的方向一定是电场强度的方向 2. 已知、是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从点沿电场线运动到点，其速度-时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（ ） A. B. C. D. 3. 真空中有两个完全相同、相互吸引的导体小球A和B（可视为点电荷），小球A所带的电荷量是小球B的3倍。将两小球固定在空间某两点时，它们之间库仑力的大小为F。将两小球互相接触后再放回原处，它们之间库仑力的大小为（　　） A. B. C. F D. 无法判断 4. 如图所示，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．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是 A. 该粒子带负电 B. 粒子在M点的速度大于N点的速度 C. 粒子在M点的加速度大于N点的加速度 D. 粒子在M点的电势能大于N点的电势能 5. 一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30°角，如图所示。若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷Q带负电 B. AB两点电势差是AC两点电势差的2倍 C. 该粒子在A点的动能小于在B点的动能 D. 该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍 6. 如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为（ ） A. 2E，方向由O指向D B. 4E，方向由O指向D C. 2E，方向由O指向B D. 0 二、多选题（本题共4小题，每题5分，部分3分） 7. 下列四个现象，说法错误的是（　　） A. 如图甲所示，在燃气灶中，安装电子点火器，是利用了尖端放电的原理 B. 如图乙所示，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 C. 如图丙所示，让带正电的金属小球C靠近不带电的金属导体AB，A所带电量的绝对值大于B所带电量的绝对值 D. 如图丁所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，验电器的箔片不会张开，是因为发生了静电屏蔽 8. 如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行于该平面的匀强电场中，将一个电子放置在点时比放在、两点时电势能均小，设点电势为零，九宫格小正方形边长为，则下列说法正确的是（ ） A. 电场线方向为指向 B. 点的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 将质子从点移动到点，克服电场力做功 9. 如图所示，三条虚线表示某点电荷电场的等势面。一带电粒子仅受电场力作用，沿实线运动，、、、、是轨迹与等势面的交点。则（ ） A. 产生电场的点电荷和运动的带电粒子都带负电 B. 带电粒子经过、两点时加速度相同 C. 带电粒子从点到点的过程中电势能减小 D. 带电粒子从点到点的过程中动能先减小后增大 10. 如图所示，M、N两点分别固定两个等量正点电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C、D为连线中垂线上分别处于A点上下方的两点，若取无穷远的电势为0，不计试探电荷的重力，关于ABCD这四个点，下列说法正确的是（　　） A. 将一正试探电荷在B点由静止释放，它将在A点两侧往复运动 B. 若，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同 C. 若，则C点场强一定小于D点场强 D. A点场强为0，电势也为零，电势最高的点是B点 三、填空题（每空2分，共10分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 （1）在图甲装置中，把带正电的物体固定在处，然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置，小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离（远大于小球直径），越大，细线与竖直方向的夹角越______（填“大”或“小”）。固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，越______（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 （2）如图乙所示，把小球、（视为点电荷）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球、处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为、（）。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力，小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。（均填“>”“<”或“=”） 四、计算题（共40分） 12. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，cm，cm。现将一个电荷量为C的正电荷从a移动到b，静电力做功J。求： （1）该电场的场强大小； （2）bc间的电势差； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在c点电势能。 13. 如图所示，长L=0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m=0.6 kg、电荷量q=0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ=0.75．当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取10 m/s2． (1)求匀强电场的电场强度大小; (2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小． 14. 如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到与C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。（重力不可以忽略）求： （1）C、O间的电势差； （2）O点处的电场强度E的大小。小球P经过O点时的加速度大小； （3）小球P经过与点电荷B等高的D点时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $