精品解析:天津市第七中学2026-2027学年上学期高二第一次月考物理试卷
2026-10-25
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内容正文:
2026~2027学年度第一学期高二第1次月考物理学科试卷
一、选择题(1-6题单选,每题4分;7-9多选,每题6分,共42分)
1. 下列叙述正确的是( )
A. 元电荷就是电子
B. 只有体积小的带电体才能被看成点电荷
C. 物体所带的电荷量是大于元电荷的一系列连续值
D. 接触起电的本质是电子的转移
2. 在电荷量为Q的点电荷激发的电场中,一电荷量为的试探电荷,距Q距离为r处的A点受到的电场力为F,则( )
A. A点的电场强度
B. A点的电场强度
C. 若撤去试探电荷,A点的电场强度为零
D. A点的场强方向与该试探电荷所受电场力方向相反
3. 两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )
A. Q3为负电荷,且放于A左方
B. Q3为负电荷,且放于B右方
C. Q3为正电荷,且放于A、B之间
D. Q3为正电荷,且放于B右方
4. 电场线能直观地反映电场的分布情况,如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线,图乙是该电场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于О对称的两点,B、C和A、D分别是两电荷连线上关于О对称的两点,则( )
A. A、D两点电场强度不同
B. E、F两点电场强度相同
C. B、O、C三点中,О点电势最低
D. 电子沿着中垂线从E点运动到F点,电场力先做正功后做负功
5. 取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是( )
A. 导体B感应出正电荷,导体A不带电
B. 导体A内部的场强比导体B内部的场强大
C. 若先移走导体C,再分开导体A、B,导体B带正电
D. 若用手摸一下导体A端,再移走球C,导体AB带负电
6. 如图所示的电场中,虚线a、b、c为三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 带电质点在P点的电势能比在Q点小 B. 带电质点在P点的动能比在Q点大
C. a、b、c三个等势面中,c的电势最高 D. 带电质点在P点时的加速度比在Q点小
7. 如图甲所示是某电场中的一条电场线,若有一质子以某一初速度仅在电场力的作用下,沿AB由A点运动到B点,所经位置的电势(φ)随距A点的距离(x)变化的规律如图乙所示.则以下关于质子的v-t图像,Ek-x图像,a-t图像,E(电势能与动能之和)-x图像,四种图像中可能正确的有
A. B.
C. D.
8. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为3V。一电子经过平面a时的动能为12eV,从平面a到平面d的过程中克服电场力所做的功为9eV。下列说法正确的是( )
A. 该电子不可能到达平面f
B. 平面c上的电势为零
C. 该电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍
D. 该电子经过平面d时,其电势能为3eV
9. 教室的一体机屏幕多为电容屏,具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板为可动电极,下极板为固定电极,为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,同时也相当于将板接地,形变过程中,电流表中有从到的电流,则下列判断正确的是( )
A. 形变过程中,两极板间距离减小,电容器电容变大
B. 电容器的带电量减小
C. 直流电源的端为电源正极
D. 形变过程中,点电势降低
二、实验题(每问2分,共10分)
10. 甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象,如图(a)所示,所选用电流表的零刻度在表盘的正中央,指针可向左、右偏转,已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时,指针向右偏转,反之向左偏转。
(1)当开关S接到“1”时,电容器处于_____过程;(填“充电”或者“放电”)电容器所带的电荷量逐渐_____;(填“增加”或“减少”)
(2)在利用图(a)电路进行实验时,下列操作或现象正确的是_____。
A. 连接电路时,电压表的下端为“+”接线柱
B. 电容器在充电时,电流表指针向左偏转
C. 电容器在放电时,电流表指针忽左忽右偏转
D. 电容器充电结束后,电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图(b)所示电路来观察电容器放电现象:他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流,并输入计算机,得到了图(c)所示的电流与时间的关系图像。
(3)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越_____(选填“快”或“慢”);
(4)乙同学改变电源,重复多次上述实验,得到电容器在不同电压下所带的电荷量,并作出图像,则图像应是_____;
A. B.
C. D.
丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电,并保持两极板电量不变,然后将极板接地,平行板电容器的极板与一个静电计的金属球相接,静电计外壳接地。
(5)如果保持两极板间距离不变,仅将极板向下移动,将会发现静电计指针偏角_____(选填“变大”“变小”或“不变”);如果保持两极板间正对面积不变,仅将极板向右移动,减小电容器两极板间的距离,发现静电计指针偏角_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、计算题(共48分)
11. 如图所示,三角形所在平面有一与该平面平行的匀强电场。将电荷量的检验电荷从A点移动到点时电场力做功为零,从点移动到点时电场力做功,再从点移动到边的中点。已知,边长,以A点为电势零点,求:
(1)A、两点的电势差;
(2)匀强电场的大小;
(3)移动到点时检验电荷的电势能。
12. 一个电荷量为、质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离;
(3)点到的距离。
13. 如图,水平地面上固定有一倾角为的绝缘光滑斜面,在地面上方的空间中有一方向水平向左的匀强电场。另有一半径为的四分之三绝缘光滑圆弧轨道竖直固定在匀强电场中,其最高点为A。一质量为、电量大小为且可视为质点的小球从斜面底端以初速度沿斜面向上做匀速直线运动,小球离开斜面后运动到最高点时,恰好从圆弧轨道的最高点A进入圆弧轨道内侧运动而不脱离轨道。重力加速度,,,不计空气阻力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球离开斜面后上升到最高点时的速度大小;
(3)小球进入圆弧轨道运动时对轨道的最大压力大小。
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2026~2027学年度第一学期高二第1次月考物理学科试卷
一、选择题(1-6题单选,每题4分;7-9多选,每题6分,共42分)
1. 下列叙述正确的是( )
A. 元电荷就是电子
B. 只有体积小的带电体才能被看成点电荷
C. 物体所带的电荷量是大于元电荷的一系列连续值
D. 接触起电的本质是电子的转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,而电子是实物粒子,故A错误;
B.点电荷是理想化模型,能否看作点电荷取决于研究的问题而非物体大小,故B错误;
C.电荷量是元电荷的整数倍,只能取分立值而非连续值,故C错误;
D.接触起电通过电子转移使物体带电,故D正确。
故选D。
2. 在电荷量为Q的点电荷激发的电场中,一电荷量为的试探电荷,距Q距离为r处的A点受到的电场力为F,则( )
A. A点的电场强度
B. A点的电场强度
C. 若撤去试探电荷,A点的电场强度为零
D. A点的场强方向与该试探电荷所受电场力方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电场强度定义式可知,A点的电场强度为
根据点电荷场强公式可得,A点的电场强度为
故AB错误;
C.电场强度由电场自身决定,若撤去试探电荷,A点的电场强度保持不变,不为零,故C错误;
D.由于试探电荷带负电,则A点的场强方向与该试探电荷所受电场力方向相反,故D正确。
故选D。
3. 两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )
A. Q3为负电荷,且放于A左方
B. Q3为负电荷,且放于B右方
C. Q3为正电荷,且放于A、B之间
D. Q3为正电荷,且放于B右方
【答案】A
【解析】
【详解】因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用,且已知Q1和Q2是异种电荷,对Q3的作用力一为引力,一为斥力,所以Q3要平衡就不能放在A、B之间。根据库仑定律知,由于B处的电荷Q2电荷量较大,Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡,故应放在Q1的左侧,要使Q1和Q2也处于平衡状态,Q3必须带负电,故选A。
4. 电场线能直观地反映电场的分布情况,如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线,图乙是该电场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于О对称的两点,B、C和A、D分别是两电荷连线上关于О对称的两点,则( )
A. A、D两点电场强度不同
B. E、F两点电场强度相同
C. B、O、C三点中,О点电势最低
D. 电子沿着中垂线从E点运动到F点,电场力先做正功后做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向相同,所以A、D点电场强度相同。故A错误;
B.等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点电场强度方向相同,由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故B正确;
C.顺着电场线电势逐渐降低,由题图甲看出,B、O、C三点比较,C点处的电势最低,故C错误;
D.由题图可知,电子沿着中垂线从E点运动到F点,所受电场力总是与运动方向垂直,因此电场力不做功。故D错误。
故选B。
5. 取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是( )
A. 导体B感应出正电荷,导体A不带电
B. 导体A内部的场强比导体B内部的场强大
C. 若先移走导体C,再分开导体A、B,导体B带正电
D. 若用手摸一下导体A端,再移走球C,导体AB带负电
【答案】D
【解析】
【详解】A.因C带正电,可知导体B感应出正电荷,导体A感应出负电,A错误;
B.导体AB处于静电平衡时,内部场强均为零,即导体A内部的场强等于导体B内部的场强,B错误;
C.若先移走导体C,则导体A、B上的感应电荷再次中和,则再分开导体A、B,导体A均不带电,C错误;
D.因AB处于正电荷的电场中,电势高于大地,则用手摸一下导体端,则大地中的负电荷移向AB,则再移走球C,导体AB带负电,D正确。
故选D。
6. 如图所示的电场中,虚线a、b、c为三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 带电质点在P点的电势能比在Q点小 B. 带电质点在P点的动能比在Q点大
C. a、b、c三个等势面中,c的电势最高 D. 带电质点在P点时的加速度比在Q点小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,带电质点在P点的电势能大于在Q点的电势能,故AB错误;
C.电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最低,c等势线的电势最高,故C正确;
D.等势线密的地方场强大,故P点位置电场强度大,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示是某电场中的一条电场线,若有一质子以某一初速度仅在电场力的作用下,沿AB由A点运动到B点,所经位置的电势(φ)随距A点的距离(x)变化的规律如图乙所示.则以下关于质子的v-t图像,Ek-x图像,a-t图像,E(电势能与动能之和)-x图像,四种图像中可能正确的有
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据φ-x图象的斜率大小等于电场强度,分析场强的变化.由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向,确定电势的高低,由电场力做功正负,分析速度的大小并判断电子电势能的变化.
【详解】A、C项:φ-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,图象切线斜率不变,所以电场强度不变,质子做匀加速直线运动,故A正确,C错误;
B项:由动能定理得:,所以动能与位移为一次涵数,故B错误;
D项:由能量守恒可知,质子的动能和电势能保持不变,故D正确.
故选AD.
8. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为3V。一电子经过平面a时的动能为12eV,从平面a到平面d的过程中克服电场力所做的功为9eV。下列说法正确的是( )
A. 该电子不可能到达平面f
B. 平面c上的电势为零
C. 该电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍
D. 该电子经过平面d时,其电势能为3eV
【答案】BCD
【解析】
【详解】B.虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子经过时的动能为12eV,从到的过程中克服电场力所做的功为9eV,动能减小了9eV,电势能增加了9eV,因此等势面间的电势差为3V,因平面上的电势为3V,电子的电势能增加,则等势面由到,电势是降低的,因此平面上的电势为零,故B正确;
CD.在平面上电势为6V,则电子的电势能为,动能为12eV,电势能与动能之和为6eV,沿电场线方向电势降低,当电子经过平面时,的电势为,则电势能为3eV,则动能为,根据可知电子经过平面a时的速率是经过平面d时的2倍,故CD正确;
A.处电势为,若电子经过等势面时,电势能恰好为,根据能量守恒定律可知动能为0,说明当电子速度方向和等势面垂直时,刚好可以到面,故A错误。
故选BCD。
9. 教室的一体机屏幕多为电容屏,具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板为可动电极,下极板为固定电极,为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,同时也相当于将板接地,形变过程中,电流表中有从到的电流,则下列判断正确的是( )
A. 形变过程中,两极板间距离减小,电容器电容变大
B. 电容器的带电量减小
C. 直流电源的端为电源正极
D. 形变过程中,点电势降低
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电容
可知两极板间距离d减小,电容器电容变大,故A正确;
B.电容器与电源相连,电容器两极板间的电压U不变,根据
可知电容C增大,电容器的带电量Q增大,故B错误;
C.由于电容器的电荷量增大,电容器充电,由于电流表中有从到的电流,可知c为电源负极,故C错误;
D.由于电容器两端电压U不变,根据
由于d减小,可知极板间电场强度E增大,A板接地,A板电势为0,由于AB板间电压U不变,所以极板B的电势不变,设P点与极板B的距离为,则有
不变,E增大,可知减小,即点电势降低,故D正确。
故选AD。
二、实验题(每问2分,共10分)
10. 甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象,如图(a)所示,所选用电流表的零刻度在表盘的正中央,指针可向左、右偏转,已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时,指针向右偏转,反之向左偏转。
(1)当开关S接到“1”时,电容器处于_____过程;(填“充电”或者“放电”)电容器所带的电荷量逐渐_____;(填“增加”或“减少”)
(2)在利用图(a)电路进行实验时,下列操作或现象正确的是_____。
A. 连接电路时,电压表的下端为“+”接线柱
B. 电容器在充电时,电流表指针向左偏转
C. 电容器在放电时,电流表指针忽左忽右偏转
D. 电容器充电结束后,电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图(b)所示电路来观察电容器放电现象:他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流,并输入计算机,得到了图(c)所示的电流与时间的关系图像。
(3)通过图像可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越_____(选填“快”或“慢”);
(4)乙同学改变电源,重复多次上述实验,得到电容器在不同电压下所带的电荷量,并作出图像,则图像应是_____;
A. B.
C. D.
丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电,并保持两极板电量不变,然后将极板接地,平行板电容器的极板与一个静电计的金属球相接,静电计外壳接地。
(5)如果保持两极板间距离不变,仅将极板向下移动,将会发现静电计指针偏角_____(选填“变大”“变小”或“不变”);如果保持两极板间正对面积不变,仅将极板向右移动,减小电容器两极板间的距离,发现静电计指针偏角_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 充电 ②. 增加 (2)D
(3)慢 (4)B
(5) ①. 变大 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]当开关S接到“1”时,电容器接电源,处于充电过程;电容器所带的电荷量逐渐增加。
【小问2详解】
A.连接电路时,电压表上端与电源正极相连,故电压表上端为“+”接线柱,故A错误;
B.电容器充电时,电流从“+”接线柱流入电流表,电流表指针向右偏,故B错误;
C.电容器放电时,电流从“-”接线柱流入电流表,电流表指针向左偏,故C错误;
D.电容器充电结束后,电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图(b)所示电路来观察电容器放电现象:他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流,并输入计算机,得到了图(c)所示的电流与时间的关系图像。
故选D。
【小问3详解】
电容器放电过程中,从电流与时间的关系图像可以看出,随时间延长,相等时间内电流变化越来越小,所以电流变化越来越慢。
【小问4详解】
由电容的定义可知,电容器两极板的带电量与极板间电压成正比。
故选B。
【小问5详解】
[1]静电计指针偏角显示的是极板间电压大小。如果保持两极板间距离不变,仅将极板向下移动,正对面积减小,电容器带电量不变,由可知,电容器的电容减小,再由可得电容器的电压增大,则静电计指针偏角变大;
[2]如果保持两极板间正对面积不变,仅将极板向右移动,减小电容器两极板间的距离,电容器带电量不变,由可知,电容器的电容变大,再由可得电容器的电压减小,则静电计指针偏角变小。
三、计算题(共48分)
11. 如图所示,三角形所在平面有一与该平面平行的匀强电场。将电荷量的检验电荷从A点移动到点时电场力做功为零,从点移动到点时电场力做功,再从点移动到边的中点。已知,边长,以A点为电势零点,求:
(1)A、两点的电势差;
(2)匀强电场的大小;
(3)移动到点时检验电荷的电势能。
【答案】(1)-20V;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)B、两点的电势差
检验电荷从A点移动到点时电场力做功为零,则A、B两点等电势,A、两点的电势差
(2)A、B两点等电势,A、B两点在同一等势线上,电场强度方向垂直于等势线,根据几何关系,C到AB所在直线的垂直距离
匀强电场的大小
(3)A、D两点的电势差
所以D点电势
移动到点时检验电荷的电势能
12. 一个电荷量为、质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示,(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离;
(3)点到的距离。
【答案】(1)
(2)0.03m (3)0.09m
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中运动,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子进入偏转电场后做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有,
联立解得
【小问3详解】
根据
解得
13. 如图,水平地面上固定有一倾角为的绝缘光滑斜面,在地面上方的空间中有一方向水平向左的匀强电场。另有一半径为的四分之三绝缘光滑圆弧轨道竖直固定在匀强电场中,其最高点为A。一质量为、电量大小为且可视为质点的小球从斜面底端以初速度沿斜面向上做匀速直线运动,小球离开斜面后运动到最高点时,恰好从圆弧轨道的最高点A进入圆弧轨道内侧运动而不脱离轨道。重力加速度,,,不计空气阻力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球离开斜面后上升到最高点时的速度大小;
(3)小球进入圆弧轨道运动时对轨道的最大压力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球在斜面上向上匀速运动时,受力分析如图所示
由平衡条件得,电场力
得
(2)小球离开斜面后竖直方向以速度做竖直上抛运动,如图
上升到最高点时竖直分速度为0,所以上升到最高点的过程有
水平方向以的初速度做匀加速运动,有
最高点时水平速度
代入已知数据,求得小球在最高点时的速度大小为
(3)如图
小球从A点进入圆弧轨道后,运动到等效最低点时(即合力与速度方向垂直时)速度最大,从A点运动到点的过程中由动能定理得
解得
小球经过等效最低点时对轨道压力最大,在等效最低点由牛顿第二定律得
代入已知数据,求得
由牛顿第三定律可得,小球对轨道的最大压力大小
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