重庆市南开中学2026-2027学年高二上学期周测八物理试题（10.25）

重庆市南开中学高2028级（上）周测八 物理试卷 10.25 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．如图所示，在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为φa，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直，b点的电势为φb，场强大小为Eb，方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是（　　） A．φa>φb，Ea= B．φa<φb，Ea= C．φa>φb，Ea=4Eb D．φa<φb，Ea=4Eb 2．关于下列四幅图的说法错误的是（　　）    A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上 B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上 D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷计的原理为尖端放电 3．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球、和分别位于三角形的三个顶点上。已知、带正电，带负电，三个小球所带电荷量均为，静电力常量为。下列关于小球所受库仑力力的大小和方向描述正确的是（　　） A．，方向平行于向右 B．，方向平行于向右 C．，方向平行于向右 D．，方向平行于向左 4．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电荷量为q，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态。现突然加上一个竖直向上，大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为（重力加速度为g）（　　） A． B． C． D． 5．如右图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则点的场强大小变为E2.E1与E2之比为( ) A．1：2 B．2：1 C． D． 6．如图所示，空间中有水平向右的匀强电场，场强大小为E，一质量为m的带电小球（可视为质点），从O点竖直向上抛出，动能为，经过一段时间小球回到与O点相同高度处时动能为，已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．该过程中小球速率一直增大 B．小球的电荷量 C．小球的最小动能为 D．小球运动到最高点的动能为 7．如图斜面倾角是30°，A、B是两个带同种电荷的小球（可视为点电荷），质量均为m，分别将B小球固定在A球的正下方和斜面底端（图中虚线位置）。已知B球在A球正下方时，A球对斜面的作用力为零，则当B球固定在斜面底端时，A球处于静止状态，则A球受到的静摩擦力大小为（    ） A．0 B．0.25mg C．0.5mg D．0.75mg 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。 8．如图是一种“跳跳小火箭”的实验装置：两块水平正对放置的薄木板用四根竹筷子固定，在两薄木板的内侧均贴上锡纸，并分别与直流稳压电源的正负极相连，在下板的锡纸上放置一个用锡纸裁剪的“小火箭”，接通电源后“小火箭”会上下跳动。下列说法正确的是（　　） A．两板间的电场方向竖直向下 B．“小火箭”在向上运动的过程中，其电势能减小 C．通电后若减小两板间距离，则两板间电场强度增大 D．通电后若减小两板间距离，则板上锡纸的电荷量减少 9．a、b、c三个粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，以下说法错误的是（　　） A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B．b和c同时飞离电场 C．进入电场时，c的速度最小，a的速度最大 D．动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大 10．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细绳一端，小球绕细绳的固定端O点在竖直平面内做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为圆周的竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度的大小，忽略空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） 。 A．运动过程中，小球在D点动能最小，电势能最大 B．运动过程中，细绳拉力最大的位置，小球的动能最大 C．小球经过B、A两点时，细绳拉力大小的差值为4.5mg D．小球经过C、D两点时，细绳拉力大小的差值为6mg 3、 实验题：本题共2小题，第11题7分，第12题8分，共计15分） 11．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学安装好实验装置并进行如下操作： （1）给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移，如图甲所示，则静电计指针偏角_____（填“不变”，“变大”或“变小”） （2）给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移，如图乙所示，观察到静电计指针偏角减小，则平行板电容器的电容_____（填“不变”，“变大”或“变小”） 12．某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，利用电流传感器和电压传感器研究电容器的充放电情况。如图甲，先将开关S拨至1端，待电路稳定后，再将开关S拨至2端。传感器将信息传入计算机，即可显示出电流、电压随时间变化的图线。    （1）由图甲可知，传感器2应为______（填“电流”或“电压”）传感器。 （2）如图乙，在电流传感器中形成曲线2的过程中，电压传感器两端的电压______（填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。    （3）关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是______。 A随着放电过程的进行，该电容器的电容保持不变 B．电容器充电过程中，电容器极板所带电量逐渐增加 C．电容器充电过程中，电源提供的电能全部转化为内能 D．电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小 四、计算题：本题共3小题，共计42分，13题12分，14题14分，15题16分。解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果的不能得分。 13．如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度。求： （1）小球所受电场力的大小和方向； （2）小球的质量； 14．如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小 的匀强电场，从 A 点水平向左以速度 抛出一个质量 、电荷量 的带正电小球 （可视为质点），小球经过一段时间运动到 点正下方的 点处，取重力加速度大小 ，不计空气阻力，求∶ (1)小球在左侧距 、 所在直线的最大距离 ； (2) 、 两点间的距离 ； (3)小球的最小速度 。 15．如图所示，在竖直面内的直角坐标系中，轴上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度，一个带电荷量为、质量为的小球，从处以初速度沿轴负方向抛出，刚好经坐标原点且与轴成，沿切线方向进入图中半径为的光滑圆弧轨道Ⅰ，再次经x轴沿切线方向进入半径为的光滑圆弧轨道Ⅱ，求：（取） （1）小球抛出时的初速度； （2）小球到达轨道Ⅰ的最低点时的速度； （3）若小球从从第一象限某位置沿轴负向抛出后均能通过坐标原点沿切线方向进入轨道Ⅰ，再沿轨道Ⅱ外侧到达最高点，求小球抛出的所有可能位置。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A A B C B BC BC BCD 1．D 【详解】沿Ea、Eb方向的线相交，其交点为场源点电荷的位置，由几何关系知rb=2ra，又由点电荷的场强公式，可得 Ea=4Eb 分别过a、b作等势面，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，则 φb>φa 故选D。 2．C 【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，故A正确； B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，故B正确； C．图丙为静电喷漆的原理图，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，故C错误； D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，故D正确。 本题选错误的，故选C。 3．A 【详解】由题意，结合几何关系可得 小球受到小球的库仑力 同理小球受到小球的库仑力和大小相等，且两力夹角为，如图所示 所以根据力的平行四边形法则，小球受到小球、库仑力的合力 ， 方向平行于向右，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．A 【详解】开始小球压着弹簧，则弹簧被压缩了 当加入一个竖直向上，大小为E的匀强电场后，弹簧又被物块M拉长了 小球电势能改变等于静电力做功，由于电场力恒定，则电场力做功为 故选A。 5．B 【详解】试题分析：由得：；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，知两点电荷在O点的场强夹角为1200，由矢量的合成知，得：，B对 6．C 【详解】A．开始时小球重力与电场力的合力斜向右下方，与初速度成钝角，合力做负功，根据动能定理可知，小球速率减小，当合力与速度方向垂直时，速率最小，之后，合力做正功，小球速率增大，故A错误； B．由题可知，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球竖直初速度为v0，则有 解得 则小球从抛出到回到与O点相同高度处所用时间为 按照竖直上抛运动的对称性，小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为v0，设此时水平分速度为vx，则合速度有 则与O点等高度处的动能为 联立解得 水平方向上，由运动学公式可得 联立方程，解得 故B错误； C．当带电小球速度方向与合力垂直时，速度最小，动能最小，由前面可知，则可知水平方向加速度大小为 由几何关系可得，此时小球水平速度和竖直速度大小相等，即 联立方程，解得 则此时合速度大小为 此时最小动能为 联立解得 故C正确； D．小球运动到最高点时，竖直分速度为零，水平分速度为 此时动能为 联立方程，解得 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】当B球在A球正下方时，A球对斜面的作用力为零，可知B球此时对A球的静电力为 则当B球固定在斜面底端时，此时B球与A球的距离增大1倍，所以它们间的静电力大小为 方向沿斜面向上，对A球受力分析由平衡条件有 故选B。 8．BC 【详解】A．电源正极连接下板，负极连接上板。在平行板电容器中，电场方向由正极板指向负极板，因此两板间的电场方向是竖直向上，故A错误； B．小火箭与下板接触，小火箭带正电，其受到的电场力向上，“小火箭”在向上运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B正确； C．题意可知上下两板间电压U不变，根据可知，减小两板间距离d，则两板间电场强度E增大，故C正确； D．根据可知，减小两板间距离d，电容C增大，根据可知，板上锡纸的电荷量增大（U不变），故D错误。 故选BC。 9．BC 【详解】AB．因为b恰好能飞出电场，故a、b两粒子竖直方向位移相同，根据牛顿第二定律得 知二者加速度相同，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据 可知二者运动时间相同，即在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上；同理，由题图知由于飞出电场时b竖直位移大于c竖直位移，加速度相同，则可知粒子在电场中运动的时间b大于c，故A正确，B错误； C．由前面分析可知，a、b、c三个粒子在电场中的运动时间关系 水平方向匀速运动 结合题图可知，进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，故C错误； D．根据粒子动能的增量等于粒子所受合外力所做的功，则有 结合题图可知飞出电场时动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大，故D正确。 由于本题选择错误的，故选BC。 10．BCD 【详解】A. 设重力、电场力的合力的方向与竖直方向的夹角为θ 解得 如图P点为等效最高点，动能最小，Q点为等效最低点，动能最大。电势能最大的位置在A点，故A错误； B. 重力、电场力的合力为 ，在Q点由牛顿第二定律 由上式得，在Q点速度最大，绳的拉力最大，B正确； C. 小球从A到B的过程中 解得 ，C正确。 D. 小球从D到C的过程中 解得 ，D正确； 故选BCD。 11． 变大 变大 【详解】（1）[1]给平行板电容器充电，保持两板距离和板上的电荷量不变，使B板平行上移S减小，根据知电容C减小，再根据电容的定义式 知U增大，则静电计指针偏角变大； （2）[2]给平行板电容器充电，保持两板正对面积和板上的电荷量不变，使B平行板右移d减小，电容C增大，静电计两端电压U减小，观察到静电计指针偏角减小。 12． 电压 逐渐减小 ABD/ADB/BAD/BDA/DAB/DBA 【详解】（1）[1]图甲中，传感器2与电容器并联，可知，传感器是电压传感器。 （2）[2]电流传感器中形成曲线2的过程中，电容器处于放电过程，电容器极板所带电荷量逐渐减小，根据 可知，电容器极板之间的电压逐渐减小，即电压传感器两端的电压逐渐减小。 （3）[3]A．电容器的电容由电容器本身决定，与极板之间的电压、极板所带电荷量无关，即随着放电过程的进行，该电容器的电容保持不变，故A正确； B．电容器充电过程中，电流逐渐减小，极板之间电压逐渐增大，根据 可知，电容器极板所带电量逐渐增加，故B正确； C．电容器充电过程中，电源提供的电能一部分转化为电阻箱的内能，另一部分转化为电容器储存的电场能，故C错误； D．电容器放电过程中，极板所带电荷量逐渐减小，极板之间的电压逐渐减小，极板之间的电场逐渐减弱，即电容器中的电场能逐渐减小，故D正确。 故选ABD。 13．（1），方向水平向右；（2） 【详解】根据电场强度的定义式可得 解得 方向水平向右； 根据平衡条件可得 解得 14．(1)5m (2)20m (3) 【详解】（1）小球在水平方向先做减速后反向加速，当水平方向速度减为0时，小球离A、B所在直线的距离最远，水平方向的加速度 解得 所用时间 小球在左侧距、所在直线的最大距离 （2）根据分析小球从A点运动到B点所用时间为 小球竖直方向做自由落体 （3）对小球受力分析，小球受重力和水平方向的电场力，则 且合力方向与水平方向的夹角为45°，将初速度沿垂直于合力方向分解为v1和平行于合力方向分解为v2，解得 所以当平行于合力方向的速度v2减为0时，速度最小 15．（1）；（2）；（3）小球抛出的位置必须在上，区间范围为。 【详解】（1）由题意知 则 解得 （2）设小球到达轨道Ⅰ最低点的速度为，根据动能定理 代入数据得 （3）因小球达坐标原点时的速度偏向角为，则小球的位移偏向角正切值为0.5，即小球抛出点的位置必在方程上。 （Ⅰ）设小球从（x2，y2）处以初速度抛出，达轨道Ⅱ最高点的速度为零，则 联立以上各式解得 （Ⅱ）设小球从（x3，y3）处以初速度抛出，达轨道Ⅱ与Ⅰ的交接处不脱离Ⅱ的最大速度为，则 且 联立以上各式解得 综上所得，要让小球到达轨道Ⅱ的最高点，小球抛出的位置必须在上，区间范围为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $