精品解析：安徽阜阳市太和县第二中学2026-2027学年高二上学期阶段检测物理试题

高二上学期月考 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 两个分别带有电荷量－Q和＋4Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. 9F B. C. D. 12F 2. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A所带电荷量为＋Q，B所带电荷量为－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为（ ） A. 正，B的右边0.4m处 B. 正，B的左边0.2m处 C. 负，A的左边0.2m处 D. 负，A的右边0.2m处 3. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. φA>φB B. 负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能 C. 负电荷由B移动到A时静电力做正功 D. UAB>0 4. 如图所示，电容器上标有“80V 1000μF”字样。下列说法正确的是（　　） A. 电容器两端电压为0时其电容为零 B. 电容器两端电压为80V时才能存储电荷 C. 电容器两端电压为80V时储存的电荷量为0.08C D. 电容器两端电压低于80V时其电容小于1000μF 5. A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图像如图所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是（　　） A. EA=EB B. EA＜EB C. D. 6. 急动度是描述加速度随时间变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的加速度为零 B. 时间内汽车的加速度逐渐减小 C. 时间内汽车的加速度均匀增大 D. 时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度 7. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 8. 某静电场中，取电场强度E的方向为x轴正方向，x轴上各点的电场强度E与位置x的关系如图所示。一带正电荷的粒子沿x轴从位置运动到位置，不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 、处的电势相等 B. 粒子在、处受到的电场力不同 C. 粒子在处的电势能最大 D. 粒子由处运动到处的过程中电场力做的功大于由处运动到处的过程 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 9. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电势相同 C. 负电荷在点电势能比在点时要小 D. 负电荷在点电势能比在点时要大 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，点为的中点。现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，点和点的高度差为，取为零电势点，则下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势差为 B. 小球从点到点过程电场力做的功为 C. 小球滑至点时的速度大小为 D. 点的电势为 三、实验题 11. 电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。 （1）在如图乙所示的I-t图像中用阴影标记面积的物理意义是______________________； （2）根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电量q0=___________，并计算电容器的电容C=___________；（均保留两位有效数字） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将___________（填“变长”“不变”或“变短”）；简要说明原因___________。 12. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的___________（填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。（填正确答案标号） A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为___________（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的___________（填“电压”或“电荷量”）。 四、解答题 13. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 14. 如图所示，光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为，之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）小球经过O点时的速度大小； （3）小球过O点后运动的轨迹方程。 15. 在动摩擦因数μ=0.2的足够长的粗糙绝缘水平槽中，长为2L的绝缘轻质细杆两端分别连接质量均为m的带电小球A和B，图示为俯视图（槽两侧光滑）。A球带的电荷量为+2q，B球带的电荷量为-3q（均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。现让A球处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP恰好与细杆的中垂线重合，MP和NQ之间的距离为3L，匀强电场的电场强度大小（g为重力加速度），方向水平向右，现由静止释放带电系统AB。求： （1）小球B第一次到达电场边界MP所用的时间； （2）小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小； （3）在带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期月考 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 两个分别带有电荷量－Q和＋4Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. 9F B. C. D. 12F 【答案】B 【解析】 【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 两球分开后各自带电量为，距离又变为原来的，则库仑力为 故选B。 2. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A所带电荷量为＋Q，B所带电荷量为－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为（ ） A. 正，B的右边0.4m处 B. 正，B的左边0.2m处 C. 负，A的左边0.2m处 D. 负，A的右边0.2m处 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，且带负电，设C带电荷量为q，A、C间的距离为x，由于C处于平衡状态，所以 解得 故选C。 3. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. φA>φB B. 负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能 C. 负电荷由B移动到A时静电力做正功 D. UAB>0 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．沿电场线的方向，电势降低，B点电势大于A点电势，由 则负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能， B正确A错误； D．沿电场线的方向，电势降低，B点电势大于A点电势，则 D错误； C．根据 因为 所以 所以负电荷由B点移动到A点时电场力做负功，C错误。 故选B。 4. 如图所示，电容器上标有“80V 1000μF”字样。下列说法正确的是（　　） A. 电容器两端电压为0时其电容为零 B. 电容器两端电压为80V时才能存储电荷 C. 电容器两端电压为80V时储存的电荷量为0.08C D. 电容器两端电压低于80V时其电容小于1000μF 【答案】C 【解析】 【详解】AD．电容表征电容器容纳电荷的本领大小，与电压U和电量Q无关，给定的电容器电容C一定，故AD错误； B．由于电容一定，由可知，电容器两端只要有电压，电容器就能存储电荷，故B错误； C．由可知，电容器两端电压为80V时储存的电荷量为 故C正确。 故选C。 5. A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图像如图所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是（　　） A. EA=EB B. EA＜EB C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图线斜率看出，电荷在A处的加速度大于B处的加速度，根据牛顿第二定律可知，电荷在A处受到的电场力大于在B处受到的电场力，说明A处的场强大于B处的场强，即 故AB错误； CD．从图线看出，电荷从A到B速度减小，电场力做负功，说明电场力方向从B指向A，而电荷带正电，则电场线方向从B指向A，则 故C正确，D错误。 故选C。 6. 急动度是描述加速度随时间变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的加速度为零 B. 时间内汽车的加速度逐渐减小 C. 时间内汽车的加速度均匀增大 D. 时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．在图像中，图线与轴围成的面积表示加速度的变化量，面积不是0，则时刻汽车的加速度不为零。故A错误； B．时间内图线与横轴围成的面积逐渐增大，则汽车的加速度逐渐增大。故B错误； C．时间内急动度不变，根据，可知单位时间内的加速度变化量恒定不变，即加速度均匀增大。故C正确； D．由题意可知，时刻汽车加速度一直在增加，时刻处加速度取得最大值，故时间内汽车的平均加速度大于时间内汽车的平均加速度。故D错误。 故选C。 7. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 【答案】A 【解析】 【详解】BCD．根据电容的决定式可知，根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少，极板间距增大，电容减小，极板之间形成匀强电场，根据可知极板间电场强度减小，BCD错误； A．极板间距增大，材料竖直方向尺度减小，A正确； 故选A。 8. 某静电场中，取电场强度E的方向为x轴正方向，x轴上各点的电场强度E与位置x的关系如图所示。一带正电荷的粒子沿x轴从位置运动到位置，不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 、处的电势相等 B. 粒子在、处受到的电场力不同 C. 粒子在处的电势能最大 D. 粒子由处运动到处的过程中电场力做的功大于由处运动到处的过程 【答案】D 【解析】 【详解】AC．x1到x4电场强度为正，沿电场线方向电势降低。因此处电势最高，电势能最大，处的电势最低，A错误，C错误； B．、处场强相同，因此受到的电场力也相同，B错误； D．根据图像面积表示电势差，粒子由处运动到处的过程中面积大于由处运动到处的过程面积，因此粒子由处运动到处的过程中电场力做的功大于由处运动到处的过程，D正确。 故选D。 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 9. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电势相同 C. 负电荷在点电势能比在点时要小 D. 负电荷在点电势能比在点时要大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，选项B正确； CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，点为的中点。现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，点和点的高度差为，取为零电势点，则下列说法正确的是（　　） A. 、两点的电势差为 B. 小球从点到点过程电场力做的功为 C. 小球滑至点时的速度大小为 D. 点的电势为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球从点到点过程，由动能定理可得 又 解得、两点的电势差为 A项错误； B．根据点电荷的电场特征可知，、两点所在的圆是一个等势面，所以小球从点到点过程电场力做的功为零，B项错误； C．由几何关系可得段的竖直高度为 小球从点到点过程，根据动能定理可得 解得小球滑至点时的速度大小 C项正确； D．以点为零电势点，则有 解得点的电势 D项正确。 故选CD。 三、实验题 11. 电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。 （1）在如图乙所示的I-t图像中用阴影标记面积的物理意义是______________________； （2）根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电量q0=___________，并计算电容器的电容C=___________；（均保留两位有效数字） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将___________（填“变长”“不变”或“变短”）；简要说明原因___________。 【答案】 ①. 通电0.2s电容增加的电荷量（或流过电阻R的电荷量） ②. 1.6×10-3C ③. （1.7～1.8）×10-4F ④. 不变 ⑤. 变短 ⑥. 充电电流增大 【解析】 【详解】(1)[1]将横坐标t分成许多很小的时间间隔∆t，在这些很小的时间间隔里，放电电流I可以视为不变，则I∆t为这段时间内充入电容的电量，即这个阴影面积的物理意义是通电0.2秒充入电容（流过电阻R）的电荷量； (2)[2]电容器在全部放电过程中释放的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积；具体的做法是首先以坐标纸上的一个小正方形作为一个面积计量单位，数出图象与坐标轴有多少个完整的小正方形，对于曲线下的部分超过该格一半面积的记为一个，不足一半的则舍去不计，这样既可以得到曲线下包含的小正方形的个数为40个（格数为38-42都正确）；其次确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.2s，则每个小格所代表的电荷量数值为： 根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电量 [3] 电容器的电容 (3)[4]如果不改变电路其他参数，只减小电阻，将开关掷向1时，电容器的电压不变，由于电容器的电容不变，根据可知充入电容的电荷量不变，即充电时曲线与横轴所围成的面积将不变； [5] [6]只减小电阻R，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向1时电容器开始充电的电流增大，则曲线与纵轴交点的位置将向上移动，而充电时曲线与横轴所围成的面积将不变，所以充电时间将变短。 12. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 （1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的___________（填“正极”或“负极”）接触。 （2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。（填正确答案标号） A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定 B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定 C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭 （3）将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为___________（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的___________（填“电压”或“电荷量”）。 【答案】 ①. 正极 ②. C ③. ④. 电荷量 【解析】 【详解】（1）[1]多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触； （2）[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡的迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选C。 （3）[3]开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有 由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为； [4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。 四、解答题 13. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小F； （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v； （3）若在带电粒子运动距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）两极板间的场强 带电粒子所受的静电力 （2）带电粒子从静止开始运动到N板的过程，根据功能关系有 解得 （3）设带电粒子运动距离时的速度大小为v′，根据功能关系有 带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后距离做匀速运动，设用时分别为t1、t2，有 ， 则该粒子从M板运动到N板经历的时间 14. 如图所示，光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为，之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系，在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）小球经过O点时的速度大小； （3）小球过O点后运动的轨迹方程。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球从A到B，根据能量守恒定律得 （2）小球从B到O，根据动能定理有 解得 （3）小球运动至O点时速度竖直向上，受电场力和重力作用，将电场力分解到x轴和y轴，则x轴方向有 竖直方向有 解得 ， 说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，即做类平抛运动，则有 ， 联立解得小球过O点后运动的轨迹方程 15. 在动摩擦因数μ=0.2的足够长的粗糙绝缘水平槽中，长为2L的绝缘轻质细杆两端分别连接质量均为m的带电小球A和B，图示为俯视图（槽两侧光滑）。A球带的电荷量为+2q，B球带的电荷量为-3q（均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。现让A球处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP恰好与细杆的中垂线重合，MP和NQ之间的距离为3L，匀强电场的电场强度大小（g为重力加速度），方向水平向右，现由静止释放带电系统AB。求： （1）小球B第一次到达电场边界MP所用的时间； （2）小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小； （3）在带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。 【答案】（1） ；（2） ；（3）3.96mgL 【解析】 【详解】（1）带电系统开始运动后，先向右加速运动，当B进入电场区时，开始做减速运动，设B进入电场前的过程中，系统的加速度为a1，由牛顿第二定律，有 2Eq-2μmg=2ma1 即 a1=g B刚进入电场时，由 可得 （2）当A刚滑到右边界时，电场力对系统做功为 W1=2Eq×2L+（-3Eq×L）=EqL 摩擦力对系统做功 W2=-2μmg×2L=-0.8mgL W合=EqL-0.8mgL=0.4mgL 故A球从右端滑出； 设小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小为v，由动能定理有 可得 （3）当带电系统的速度第一次为零，此时A已经到达右边界NQ外，B克服电场力做的功最多，B增加的电势能最多，设此时A离右边界NQ的距离为x，由动能定理，有 2Eq×2L-3Eq×（L+x）-2μmg（2L+x）=0 可得 x=0.1L 所以B电势能增加的最大值 △W=3Eq×1.1L=3.3EqL=3.96mgL 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $