内容正文:
2026—2027学年第一学期高二年级第一次阶段性检测
物理试卷
一、单选题(共5小题,每小题5分,共25分)
1. 真空中有甲、乙两个点电荷相距为r,它们之间的静电力为F。若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,它们之间的距离r不变,则它们之间的静电力将变为( )
A. F B. F C. F D. F
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律,可得原静电力为
变化后,甲的电荷量变为,乙的电荷量变为,距离不变,则新的静电力为
故选D。
2. 电场因为看不见,摸不着,所以同学们对电场的理解不是很清楚,下面关于电场的叙述中正确的是( )
A. 当电荷、间的距离时,由公式可知,两电荷间的相互作用力
B. 由公式可知,电场中某确定点的电场强度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比
C. 电场线是电场中实际不存在的线
D. 电场中某确定点电场强度的方向,就是置于该点电荷所受电场力的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A. 库仑定律 仅适用于点电荷模型。当电荷间距离 时,电荷不能视为点电荷,该公式失效,实际相互作用力不会趋于无穷大,故A错误。
B. 电场强度 是定义式,但电场强度 由电场本身决定(如场源电荷分布),与检验电荷电量 无关,故B错误。
C. 电场线是为形象描述电场分布而人为引入的假想曲线,并非实际存在的物理实体,故C正确。
D. 电场强度方向定义为正电荷在该点所受电场力的方向。若放置负电荷,其受力方向与电场强度方向相反,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是( )
A. 这个电场可能是一个带负电的点电荷的电场
B. 点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大
C. 点电荷q在A点的瞬时加速度比在B点的瞬时加速度小
D. 负电荷在B点受到的静电力方向沿B点的电场强度方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.负点电荷形成的电场线都是直线,则这个电场不可能是一个带负电的点电荷的电场,选项A错误;
B.因A点的电场线较B点密集,可知A点的场强比B点大,则点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大,选项B正确;
C.点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大,则点电荷q在A点的瞬时加速度比在B点的瞬时加速度大,选项C错误;
D.负电荷在B点受到的静电力方向与B点的电场强度方向相反,选项D错误。
故选B。
4. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略,开关闭合稳定时,一带负电的油滴被固定于电容器中的点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变大
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离,则油滴所受电场力不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据可知,将电容器的上极板下移后,极板间距减小,电容器的电容变大,故A正确;
B.电容器始终与电源相连,两极板的电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B错误;
C.电容器的电势差不变,d减小,根据,则电场强度E变大,P点与下极板间的电势差变大,根据,即P点的电势增大,因为该油滴带负电,所以其电势能减少,故C错误;
D.若将电容器上极板与电源断开,则电容器的电荷量不变,根据可知,当正对面积减小时,电容器的电容变小,根据可知,电势差增大,根据可知,电场强度变大,油滴所受电场力变大,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,图中虚线是某一电场区域的等势面分布,各等势面上的电势值已在图中标出。实线为某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,从P点运动到Q点。下列描述正确的是( )
A. 该粒子可能带正电 B. P点电场强度大于Q点电场强度
C. 粒子做加速度减小的减速运动 D. 该带电粒子的电势能不断增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.由运动轨迹可知,粒子受力指向曲线凹侧,方向为右下角,而电场线和等势面垂直且沿电场线方向电势降低,从P点到Q点电场方向大致向左上,因此该粒子带负电,A错误;
B.等差等势面越密集,电场强度越大,P点电场强度小于Q点电场强度,B错误;
C.加速度,场强变大,粒子的加速度越来越大,即粒子做加速度增加的减速运动,C错误;
D.粒子带负电,从P点到Q点,电势逐渐降低,可知电势能逐渐增加,D正确;
故选D。
二、多选题(共3小题,每小题5分,共15分,选错不得分,漏选得3分)
6. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是电荷量的最小单位
B. 一个带电体的电荷量可以是205.5倍的元电荷
C. 元电荷就是一个电荷
D. 元电荷的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,符合物理定义(电荷量子化,元电荷为基本单位),故A正确;
B.带电体的电荷量必须是元电荷的整数倍,205.5倍不是整数,故B错误;
C.元电荷是一个电荷量的数值,不是一个实际存在的电荷实体,故C错误;
D.元电荷e的值最早由密立根通过油滴实验测得,故D正确。
故选AD。
7. 电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J。已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )
A. 该电荷为负电荷 B. 该电荷为正电荷
C. A、B两点的电势差UAB=-4.0V D. 把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0J
【答案】AC
【解析】
【详解】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B静电力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且
WAB=EpA-EpB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J
则有
UAB==V=-4.0V
故选AC。
8. 如图所示,在电荷量为q的等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,E、F是两点电荷连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O点对称,点电荷+q至B点和A点的距离均为r,BO=OC=r,则( )
A. B、C两点电场强度大小相同,方向不同
B. A、D两点电场强度大小相同,方向相同
C. E、O、F三点比较,O点电场强度最大
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据等量异种点电荷电场的对称性,、两点关于点对称,电场强度大小相等。在两点电荷连线上,电场方向均由正电荷指向负电荷,即、两点电场强度方向相同,均向右,故A错误;
B.、两点关于点对称,根据对称性,电场强度大小相等。点靠近,合场强方向向左;点靠近,合场强方向也向左,即方向相同,故B正确;
C.在两点电荷连线的中垂线上,点处电场线最密,电场强度最大,向两侧逐渐减小,所以、、三点比较,点电场强度最大,故C正确;
D.在两点电荷连线上,点处电场线最疏,电场强度最小,向两侧靠近电荷处逐渐增大,所以、、三点比较,点电场强度最小,故D错误。
故选BC。
三、实验题(每空2分,共12分)
9. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。如图,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次______,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
【答案】(1) ①. 减小 ②. 减小 (2)C
【解析】
【小问1详解】
[1]把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置,由题图可知小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小;
[2]设细线与竖直方向夹角为,根据平衡条件可得
由此可知,两小球所带电量不变时,距离增大,减小,则两小球间静电力减小。
【小问2详解】
根据题意保持电荷量不变,只改变距离,研究力的变化情况,或者保持距离不变,改变电荷量,研究力的变化情况,所以实验采用的方法是控制变量法。
故选C。
10. 如图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8V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
(1)当开关S接1时,平行板电容器充电。随着极板上电荷的增多,电流逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
(2)开关S接2时,电容器放电,流经G表的电流方向为______(填“向左”或“向右”);
(3)在电容器放电过程中,电路中的电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像,正确的是______。
A. B. C. D.
【答案】(1)减小 (2)向左 (3)C
【解析】
【小问1详解】
当开关接时,电容器充电。随着极板上电荷的增多,电容器两端的电压逐渐增大,电路中电源与电容器之间的电势差逐渐减小,因此充电电流逐渐减小。
【小问2详解】
当开关接时,电容器的上极板与电源正极相连,上极板带正电,下极板带负电。当开关接时,电容器放电,正电荷从上极板流出,经过电流计表时方向向左,再经过开关和电阻回到下极板,故流经表的电流方向为向左。
【小问3详解】
A.电容器放电过程中,随着电容器极板间电压减小,放电电流逐渐减小,故A错误;
B.电容器放电过程中,极板间电势差随电荷量减少而逐渐减小,故B错误;
C.电容器所带电荷量随放电过程逐渐减小,且随着电压下降,减小得越来越慢,故C正确;
D.电容器的电容由电容器本身的性质决定,与电荷量、电压无关,在放电过程中保持不变,故D错误。
故选C。
四、解答题(第10题14分,第11题16分,第12题18分)
11. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,Lab=5cm,Lbc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=3×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J。求∶
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;
(3)a、c两点间的电势差Uac。
【答案】(1);(2) 1.44×10-7J;(3)
【解析】
【分析】
【详解】解∶(1)由题意和功的计算公式可知
解得
(2)电荷从b移到c,电场力做的功
W2=qELbccos60°=1.44×10-7J
(3)由电场力做功与电势差关系公式可得
12. 如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球位于A点平衡时,悬线与竖直方向的夹角为,电场的范围足够大,重力加速度为g。
(1)小球带何种电荷,电荷量为多少;
(2)O、A两点的电势差;
(3)在图示位置剪断细绳,求小球的加速度。
【答案】(1)正电,
(2)
(3),方向沿细绳方向斜向下
【解析】
【小问1详解】
小球受向右的电场力,与场强方向相同,可知小球带正电;根据平衡可知
解得
【小问2详解】
O、A两点的电势差
【小问3详解】
在图示位置剪断细绳,在小球受的合力为
小球的加速度,方向沿细绳方向斜向下。
13. 一束初速不计的带电粒子,电荷量 在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d = 1.0cm,板长=5.0cm, 两个极板上电压为U' = 400V,已知,粒子的质量为 (重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度 ;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子重力忽略不计,故带电粒子在第一个加速电场中只受电场力,且带电粒子初速不计,由动能定理可知
解得
【小问2详解】
带电粒子重力忽略不计,故带电粒子在第二个电场中也只受电场力,由牛顿第二定律可得
解得加速度
【小问3详解】
粒子在平行板间的电场中沿水平方向做匀速直线运动,设粒子在偏转电场中的飞行时间为,则有
解得。粒子在平行板间的电场中沿竖直方向做匀加速直线运动,则粒子飞出平行板时的侧移量
解得
【小问4详解】
粒子射出电场时竖直方向的速度为
粒子射出电场时速度偏转角度的正切值
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物理试卷
一、单选题(共5小题,每小题5分,共25分)
1. 真空中有甲、乙两个点电荷相距为r,它们之间的静电力为F。若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,它们之间的距离r不变,则它们之间的静电力将变为( )
A. F B. F C. F D. F
2. 电场因为看不见,摸不着,所以同学们对电场的理解不是很清楚,下面关于电场的叙述中正确的是( )
A. 当电荷、间的距离时,由公式可知,两电荷间的相互作用力
B. 由公式可知,电场中某确定点的电场强度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比
C. 电场线是电场中实际不存在的线
D. 电场中某确定点电场强度的方向,就是置于该点电荷所受电场力的方向
3. 如图所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是( )
A. 这个电场可能是一个带负电的点电荷的电场
B. 点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大
C. 点电荷q在A点的瞬时加速度比在B点的瞬时加速度小
D. 负电荷在B点受到的静电力方向沿B点的电场强度方向
4. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略,开关闭合稳定时,一带负电的油滴被固定于电容器中的点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变大
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离,则油滴所受电场力不变
5. 如图所示,图中虚线是某一电场区域的等势面分布,各等势面上的电势值已在图中标出。实线为某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,从P点运动到Q点。下列描述正确的是( )
A. 该粒子可能带正电 B. P点电场强度大于Q点电场强度
C. 粒子做加速度减小的减速运动 D. 该带电粒子的电势能不断增加
二、多选题(共3小题,每小题5分,共15分,选错不得分,漏选得3分)
6. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷是电荷量的最小单位
B. 一个带电体的电荷量可以是205.5倍的元电荷
C. 元电荷就是一个电荷
D. 元电荷的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
7. 电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J。已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )
A. 该电荷为负电荷 B. 该电荷为正电荷
C. A、B两点的电势差UAB=-4.0V D. 把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0J
8. 如图所示,在电荷量为q的等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,E、F是两点电荷连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O点对称,点电荷+q至B点和A点的距离均为r,BO=OC=r,则( )
A. B、C两点电场强度大小相同,方向不同
B. A、D两点电场强度大小相同,方向相同
C. E、O、F三点比较,O点电场强度最大
D. B、O、C三点比较,O点电场强度最大
三、实验题(每空2分,共12分)
9. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。如图,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次______,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法
10. 如图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8V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
(1)当开关S接1时,平行板电容器充电。随着极板上电荷的增多,电流逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
(2)开关S接2时,电容器放电,流经G表的电流方向为______(填“向左”或“向右”);
(3)在电容器放电过程中,电路中的电流大小为i,电容器所带电荷量为Q,电容器两极板电势差为U,电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像,正确的是______。
A. B. C. D.
四、解答题(第10题14分,第11题16分,第12题18分)
11. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,Lab=5cm,Lbc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=3×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J。求∶
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;
(3)a、c两点间的电势差Uac。
12. 如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球位于A点平衡时,悬线与竖直方向的夹角为,电场的范围足够大,重力加速度为g。
(1)小球带何种电荷,电荷量为多少;
(2)O、A两点的电势差;
(3)在图示位置剪断细绳,求小球的加速度。
13. 一束初速不计的带电粒子,电荷量 在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d = 1.0cm,板长=5.0cm, 两个极板上电压为U' = 400V,已知,粒子的质量为 (重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度 ;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值。
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