精品解析：山西部分学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

山西现代双语学校联校高二年级10月考 物理试题 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共10小题，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8-10题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 2. 如图为一块手机电池背面的文字说明，下列说法正确的是（ ） A. 说明中的“mA·h”为能量单位 B. 该电池充满电后所带电荷量为0.5C C. 该电池在工作时的电流为500mA D. 若该电池以10mA的电流工作，可连续工作50小时 3. 某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A），甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是（ ） A. 随电压的增大，元件乙的电阻变小 B. 元件甲的电阻为 C. 在A点对应的状态时，甲、乙两元件的电阻相等 D. 若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上，则流过甲、乙两元件的电流相等 4. 如图所示，边长为L的等边三角形的顶点A、B、C上分别固定有电荷量为－q、－2q、＋4q（q＞0）的点电荷。已知静电力常量为k，O点为AB边的中点。三个点电荷产生的电场在O点处的合电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 0 5. 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，其中A点坐标为，B点坐标为，坐标原点O处的电势为0，A点的电势为8V，B点的电势为4V，则匀强电场的强度大小是（　　） A. B. C. D. 6. 如图中三条实线a、b、c表示三个等差等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示路径由M点运动到N点，由图可以看出（ ） A. 三个等势面的电势关系是c >b >a B. 带电粒子在 M点的加速度较大 C. 带电粒子带负电 D. 带电粒子在N点的动能较小，电势能较大 7. 真空中固定两个电荷量相等的点电荷，以两电荷连线的中点为原点O，以连线的中垂线建立x轴，电势随位置x的变化关系如图所示，A、B、C、D为x轴上的4个点，，，下列说法正确的是（　　） A. B、C两点的电场强度相同 B. 图中O点的电场强度最大 C. 若一电子从A点以一定速度射出，该电子可能做圆周运动 D. 若一电子从B点以一定速度射出，该电子可能在B、C两点之间做往复运动 8. 下列四个电场中关于两点说法正确的是（ ） A. 图甲中，与点电荷等距的、两点电势相等 B. 图乙中，带电平行金属板两板间的、两点电势相等 C. 图丙中，两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的、两点场强相同 D. 图丁中，两个等量同种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的、两点场强相同 9. 如图所示，两块较大的金属板、平行水平放置并与一电源相连，闭合后，两板间有一质量为、电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴向下加速运动 B. 在仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴保持静止不动 C. 若将断开，且将板向左平移一小段距离，点电势降低 D. 若将断开，再将板向左平移一小段距离，点电势升高 10. 让一价的氢离子（电荷量为、质量为）、一价的氦离子（电荷量为、质量为）、二价的氦离子（电荷量为、质量为）的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转后离开偏转电场，不计重力及粒子间的相互作用，则（ ） A. 三个离子同时离开偏转电场 B. 三个离子在偏转电场中的位移相等 C. 三个离子离开偏转电场时的速度方向相同 D. 一价的氢离子、二价的氦离子离开电场时的动能相等 二、实验题：本题1个小题，共8分。 11. 如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，是单刀双掷开关，为灵敏电流计，为平行板电容器。（） （1）将开关接1给电容器充电，则充电时电流__________（填“向左”或“向右”）流过电流计；平行板电容器两极板之间电势差__________（填“增大”或“减小”） （2）将表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，图像包围的小方格数量约为41个，则可估算出电容器开始放电时所带的电荷量__________C（保留两位有效数字）； （3）电容器充电后就储存了能量，某同学从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是__________（填正确答案标号） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 三、计算题：本题包含4小题，共46分。 12. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有、、三个点，为12cm，为5cm，其中与电场方向平行，与电场方向垂直。 （1）求两点间的电势差； （2）若点的电势为零，求点的电势； 13. 粒子直线加速器简化如图所示：沿轴线分布（为薄金属环）及、、、、，5个金属圆筒（又称漂移管），相邻漂移管分别接在高压交流电源的两端，接端。质子飘入（初速度不计）金属环轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间为交流电压周期的一半，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压大小相同，周期为。质子电荷量为，质量为，不计质子经过狭缝的时间，求： （1）质子从金属圆筒射出时的速度大小为多少？ （2）金属圆筒的长度与金属圆筒的长度之比为多少？ 14. 如图为某电子发生装置，产生初速度为0的电子，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为L，板间距为d，偏转电场与荧光屏的距离为l，电子的质量为m、电荷量为q，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 15. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，由水平粗糙轨道AB与光滑圆弧轨道BDC组成的绝缘轨道固定在竖直面内，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，AB部分轨道足够长，圆弧轨道的半径为R，OD沿水平方向，OC与水平方向的夹角为45°。将一个质量为m、电荷量为的带电小物块在水平轨道上A处由静止释放，AB距离。已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度，物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，物块可视为质点，运动过程中电荷量不变，求： （1）物块第一次到达D点时对轨道的压力大小； （2）计算判断物块运动过程中能否滑出轨道的C点？若能，第一次滑出后距离C的最远距离为多少； （3）物块在AB轨道上运动的总路程为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西现代双语学校联校高二年级10月考 物理试题 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共10小题，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8-10题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，但其所带电荷量是元电荷的整数倍，A错误； B．摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体，使物体带电，B正确； C．库仑通过扭秤实验验证了库仑定律，但元电荷数值由密立根油滴实验测得，C错误； D．当r趋近于零时，两物体无法视为点电荷或质点，公式均不再适用，D错误。 故选B。 2. 如图为一块手机电池背面的文字说明，下列说法正确的是（ ） A. 说明中的“mA·h”为能量单位 B. 该电池充满电后所带电荷量为0.5C C. 该电池在工作时的电流为500mA D. 若该电池以10mA的电流工作，可连续工作50小时 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据 可知“mA·h”为电量单位，该电池充满电后所带电荷量为，故AB错误； C．由于不知道电池的工作时间，所以无法计算放电电流，故C错误； D．若电池以10mA的电流工作，可用，故D正确。 故选D。 3. 某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（12V，1.5A），甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是（ ） A. 随电压的增大，元件乙的电阻变小 B. 元件甲的电阻为 C. 在A点对应的状态时，甲、乙两元件的电阻相等 D. 若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5V的电源上，则流过甲、乙两元件的电流相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．随电压的增大，元件乙图像上的点与原点连线斜率减小，根据可知，元件乙的电阻增大，故A错误； B．元件甲的电阻为，故B错误； C．在A点对应的状态时，甲、乙两元件的电压和电流都相等，可知电阻相等，故C正确； D．若将甲、乙两元件并联后接在5V电源上，两元件电压均为5V。由图可知，此时通过甲、乙的电流不相等，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，边长为L的等边三角形的顶点A、B、C上分别固定有电荷量为－q、－2q、＋4q（q＞0）的点电荷。已知静电力常量为k，O点为AB边的中点。三个点电荷产生的电场在O点处的合电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】C处电荷在O点产生的场强为，方向向下； A处电荷在O点产生的场强为，方向向左； B处电荷在O点产生的场强为，方向向右； 则三个点电荷产生的电场在O点处的合电场强度大小为 故选A。 5. 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，其中A点坐标为，B点坐标为，坐标原点O处的电势为0，A点的电势为8V，B点的电势为4V，则匀强电场的强度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】确定等势线：已知，，沿轴，匀强电场中电势沿直线线性变化，因此在上处的点电势，与点相等，因此BC是一条等势线。 计算原点到等势线BC的垂直距离：、，的直线方程整理为： 根据点到直线的距离公式，原点到的垂直距离（即沿电场方向的距离）： 计算电场强度：原点与等势线的电势差 由匀强电场强度公式，得  故选C。 6. 如图中三条实线a、b、c表示三个等差等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示路径由M点运动到N点，由图可以看出（ ） A. 三个等势面的电势关系是c >b >a B. 带电粒子在 M点的加速度较大 C. 带电粒子带负电 D. 带电粒子在N点的动能较小，电势能较大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．带电粒子所受电场力指向轨迹的凹侧且与等势面垂直，大致向右下，但因电场线方向不确定，所以带电粒子电性不能确定，也不能确定三个等势面的电势高低关系，故AC错误； B．N点的等势面比M点密集，可知N点的电场线也比M点密集，则N点场强比M点大，带电粒子在N点所受电场力比在M点大，带电粒子在N点的加速度较大，故B错误； D．从M点到N点，带电粒子所受电场力与速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增加，动能减小，即带电粒子在N点的动能较小，电势能较大，故D正确。 故选D。 7. 真空中固定两个电荷量相等的点电荷，以两电荷连线的中点为原点O，以连线的中垂线建立x轴，电势随位置x的变化关系如图所示，A、B、C、D为x轴上的4个点，，，下列说法正确的是（　　） A. B、C两点的电场强度相同 B. 图中O点的电场强度最大 C. 若一电子从A点以一定速度射出，该电子可能做圆周运动 D. 若一电子从B点以一定速度射出，该电子可能在B、C两点之间做往复运动 【答案】C 【解析】 【详解】A.因为，点和点关于点对称，由图像关于O对称且O点电势最高，可知两点电荷为等量正电荷，根据等量正点电荷周围的电场分布规律，可知、两点的电场强度大小相等，但方向相反，故A错误； B.图像的斜率的绝对值等于该点的电场强度的大小，点的斜率为零，电场强度为0，故B错误； C.在两等量正电荷连线的中垂面内，电子所受的合电场力始终指向连线中点，若在点给电子一个垂直于方向的合适初速度，则电场力可提供向心力，使电子绕点做匀速圆周运动，故C正确； D.若电子在点以一定初速度释放后，会在比更大的范围内往复运动，所以电子不可能在、两点之间做往复运动，故D错误。 故选C。 8. 下列四个电场中关于两点说法正确的是（ ） A. 图甲中，与点电荷等距的、两点电势相等 B. 图乙中，带电平行金属板两板间的、两点电势相等 C. 图丙中，两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的、两点场强相同 D. 图丁中，两个等量同种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的、两点场强相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．M、N是离点电荷等距的两点，处于同一等势面上，电势相同，故A正确； B．M、N是匀强电场中的两点，根据沿着电场线电势降低可知M点的电势大于N点的电势，故B错误； C．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故C正确； D．根据电场线的对称性可知，、两点场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，两块较大的金属板、平行水平放置并与一电源相连，闭合后，两板间有一质量为、电荷量为的油滴恰好在点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A. 在仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴向下加速运动 B. 在仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段距离，则油滴保持静止不动 C. 若将断开，且将板向左平移一小段距离，点电势降低 D. 若将断开，再将板向左平移一小段距离，点电势升高 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．在S仍闭合的情况下，依题意电容器与电源保持连通状态，极板间电压不变，根据可知，若将A板向右平移一小段位移，d不变，可知极板间匀强电场的场强不变，液滴受到的电场力不变，因此油滴依然保持静止状态，故A错误，B正确； CD．若将S断开，则极板上电荷量不变，将A板向左平移一小段位移，极板的正对面积S减小，根据可知，可知电容器电容减小，结合可知，可知极板间电势差增大，由可知，极板间的电场强度增大，P、B间电势差增大，B板接地，P点电势低于B点，可知P电势降低，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 让一价的氢离子（电荷量为、质量为）、一价的氦离子（电荷量为、质量为）、二价的氦离子（电荷量为、质量为）的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转后离开偏转电场，不计重力及粒子间的相互作用，则（ ） A. 三个离子同时离开偏转电场 B. 三个离子在偏转电场中的位移相等 C. 三个离子离开偏转电场时的速度方向相同 D. 一价的氢离子、二价的氦离子离开电场时的动能相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设加速电压为U1，加速距离为l，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加速电场中，由动能定理得 得加速获得的速度为 根据 可得离子在加速电场中的时间为 三个离子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，根据 可得 则离子在加速电场和偏转电场中运动的总时间为 由于氢离子比荷为，一价氦离子比荷为，二价氦离子比荷为​，则三个离子在加速电场和偏转电场中运动的总时间不相等，故三个离子不会同时离开，A错误； B．偏转电场中竖直方向偏转位移为  其中根据， 得到 与比荷无关，则相同，又因为水平位移均为，则合位移相同，故三个离子在偏转电场中的位移相等，B正确； C．设速度偏转角为，则 代入推导可得 该结果与粒子的无关，因此三个离子离开偏转电场时的速度偏转角完全相同，即三个离子离开偏转电场时的速度方向相同，C正确； D．对全程用动能定理，粒子离开电场时的总动能 由于二价氦离子电荷量是一价氢离子电荷量的2倍，其余项均相同，因此二价氦离子的动能是一价氢离子的2倍，D错误。 故选BC。 【点睛】 二、实验题：本题1个小题，共8分。 11. 如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，是单刀双掷开关，为灵敏电流计，为平行板电容器。（） （1）将开关接1给电容器充电，则充电时电流__________（填“向左”或“向右”）流过电流计；平行板电容器两极板之间电势差__________（填“增大”或“减小”） （2）将表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，图像包围的小方格数量约为41个，则可估算出电容器开始放电时所带的电荷量__________C（保留两位有效数字）； （3）电容器充电后就储存了能量，某同学从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法，下列说法正确的是__________（填正确答案标号） A. 图线的斜率越大，电容越大 B. 搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C. 对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D. 若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 【答案】（1） ①. 向右 ②. 增大 （2） （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]开关接1时，电源正极与电容器上极板相连，常规电流由电源正极流出，沿开关、电流计流向电容器上极板，因此电流从左向右流过电流计； [2]由电容器公式可知，充电时，平行板电容器的C不变，电荷量Q增大，平行板电容器两极板之间电势差将增大。 【小问2详解】 由电流的定义可知，在很短时间内通过电流传感器的电荷量，把各小段电荷量相加，所得总电荷量等于图线与坐标轴围成的面积。横轴每小格表示0.4s，纵轴每小格表示 故每小格面积对应的电荷量 图像约占41个小格，故开始放电时电容器所带的电荷量 【小问3详解】 A．由电容定义式可得图线的斜率 斜率越大，电容越小，故A错误； B．在搬运一小段电荷量的过程中，电压变化很小，可近似看作不变，克服电场力做的功，其数值近似等于上方小矩形的面积，故B正确； CD．把搬运各小段电荷量所做的功相加，电容器储存的能量等于图线下的三角形面积，即 对同一电容器，由电容定义式 代入能量公式得 能量与电压的平方成正比，同理，由 可得 当电荷量变为时，储存的能量，故C错误，D正确。 故选BD。 三、计算题：本题包含4小题，共46分。 12. 如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有、、三个点，为12cm，为5cm，其中与电场方向平行，与电场方向垂直。 （1）求两点间的电势差； （2）若点的电势为零，求点的电势； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 两点间的电势差为 【小问2详解】 若点的电势为零，则 可得点的电势为 13. 粒子直线加速器简化如图所示：沿轴线分布（为薄金属环）及、、、、，5个金属圆筒（又称漂移管），相邻漂移管分别接在高压交流电源的两端，接端。质子飘入（初速度不计）金属环轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间为交流电压周期的一半，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压大小相同，周期为。质子电荷量为，质量为，不计质子经过狭缝的时间，求： （1）质子从金属圆筒射出时的速度大小为多少？ （2）金属圆筒的长度与金属圆筒的长度之比为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 质子沿轴线进入加速器，从金属圆筒D射出时经4次加速，由动能定理可得 解得质子从金属圆筒D射出时的速度大小为 【小问2详解】 根据动能定理，有 金属圆筒C的长度 根据动能定理，有 金属圆筒E的长度 金属圆筒C的长度与金属圆筒E的长度之比 14. 如图为某电子发生装置，产生初速度为0的电子，经过加速电场的加速，然后进入偏转电场运动，最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为，偏转电场两板间电势差为且上板带负电，板长为L，板间距为d，偏转电场与荧光屏的距离为l，电子的质量为m、电荷量为q，其重力不计。 （1）电子离开加速电场获得的速度； （2）电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值； （3）电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中运动，初速度为0，由动能定理 整理得离开加速电场的速度 【小问2详解】 电子在偏转电场中做类平抛运动： 水平方向匀速运动 得运动时间 ​ 竖直方向匀加速运动：电场强度 加速度 离开时竖直分速度  速度偏角正切值满足  联立得 【小问3详解】 根据类平抛运动的推论：电子离开偏转电场时，速度的反向延长线一定经过偏转电场水平位移的中点。 结合几何关系，偏移量满足 代入得 15. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，由水平粗糙轨道AB与光滑圆弧轨道BDC组成的绝缘轨道固定在竖直面内，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，AB部分轨道足够长，圆弧轨道的半径为R，OD沿水平方向，OC与水平方向的夹角为45°。将一个质量为m、电荷量为的带电小物块在水平轨道上A处由静止释放，AB距离。已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度，物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，物块可视为质点，运动过程中电荷量不变，求： （1）物块第一次到达D点时对轨道的压力大小； （2）计算判断物块运动过程中能否滑出轨道的C点？若能，第一次滑出后距离C的最远距离为多少； （3）物块在AB轨道上运动的总路程为多少。 【答案】（1） （2）能，最远距离为 （3） 【解析】 【小问1详解】 物块第一次到达D点的过程，根据动能定理可得 根据牛顿第二定律可得 联立，解得 根据牛顿第三定律可得，物块第一次到达D点时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 假设物块运动过程中能滑出轨道的C点，则物块运动到C点的速度大小为，根据动能定理可得 解得 物块受到的电场力大小为 物块受到的电场力和重力均不变，可将这两个力看成是等效重力，设等效重力的方向与竖直方向的夹角为，则 解得 即物块滑出轨道的C点后做类竖直上抛运动，根据牛顿第二定律可得 解得 设第一次滑出后距离C的最远距离为，则 解得 【小问3详解】 因为 所以物块不能静止在水平粗糙轨道AB上，最终将在间做往复运动，且在B、D两点处的速度均为0，则物块由A到B的过程，根据动能定理 解得物块在AB轨道上运动的总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $