内容正文:
天津外国语大学附属滨海外国语学校
2026-2027学年第一学期高二年级物理学科练习
(时间:60分钟 分值:100分)
一、单项选择题(8小题,共40分,每题5分)
1. 真空中固定有两个相同的带电小球,它们所带电荷量分别为、,它们之间的相互作用力大小为F,若将它们充分接触后放回原处,两小球均可视为点电荷,则它们之间的相互作用力大小将变为( )
A. B. C. D. 4F
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律,初始作用力大小为:两相同带电小球接触后,总电荷量为,均分后每球电荷量为。接触后作用力大小为:比较得:
选项分析
A.:计算错误,未正确均分电荷;
B.:电荷均分后计算正确,故B正确;
C.:未考虑总电荷量变化;
D.:错误假设电荷量加倍。
2. 如图所示,真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中,一试探电荷丙的运动轨迹沿图中的虚线,、是运动轨迹上的两个点,若丙仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A. 试探电荷丙一定从点运动到点 B. 丙带正电
C. 丙在点的动能大于在点的动能 D. 丙在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动轨迹只能确定速度方向沿轨迹的切线,不能确定丙沿轨迹的运动方向,丙既可能由点运动到点,也可能由点运动到点,故A错误;
B.曲线运动中,合力指向轨迹的凹侧。由图可知,丙所受电场力方向与该处电场方向相反,所以丙带负电,故B错误。
CD.若丙由点运动到点,电场力做正功;若丙由点运动到点,电场力做负功,由动能定理可知,丙仅受电场力作用,动能与电势能之和守恒,因此,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为60°,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低10V
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 将质子从c点移到d点,电场力做功为40eV
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b两点的电势差,则电场强度的大小为,故A错误;
B.、d两点的电势差为
b点的电势比d点的高10V,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,a点的电势小于c点的电势,电子在电势低处电势能大,电子在a点的电势能大于在c点的电势能,故C错误;
D.将质子从c点移到d点,电场力做功为
故D正确。
故选D。
4. 如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A. 的是能量单位 B. 充满电后机器人可正常工作
C. 机器人工作时将机械能和热能转化为电能 D. 电池充满电后总电量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.24A·h的A是电流单位,h是时间单位,A·h是电荷量单位,故A错误;
B.充满电后机器人最长连续工作时间为,故B正确;
C.机器人工作时将电能转化为热能和机械能,故C错误;
D.电池充满电后总电量为,故D错误。
故选B。
5. 关于电场强度及电场线,下列说法正确的是( )
A. 电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线
B. 点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离成反比
C. 电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比,若减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. 若在电场中的点不放试探电荷,则点的电场强度为0
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场线是为了形象描述电场的分布特点而人为引入的假想曲线,实际并不存在,故A正确;
B.点电荷的场强公式为
可知点电荷周围某点的电场强度大小与该点到场源电荷距离的平方成反比,而非与成反比,故B错误;
C.是电场强度的定义式,属于比值定义法,电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关,减半时该处电场强度不变,故C错误;
D.电场强度是电场的固有属性,仅由电场本身决定,与是否放置试探电荷无关,即使点不放试探电荷,场强也不会变为0,故D错误。
故选A。
6. 除颤仪是一种常见的医疗仪器,它能用较强的脉冲电流消除心律失常,使心脏恢复窦性心律。如图是除颤仪某次工作时产生的局部电场,虚线是等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力作用下沿实线飞经该电场,则( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在A点的动能大于在C点的动能
C. A点的加速度小于C点的加速度
D. 粒子从A点到B点电场力所做的功小于从B点到C点电场力所做的功
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场线和等势线垂直且由电势高的等势线指向电势低的等势线,因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧,带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧,故粒子应带正电,故A错误;
B.从A到C过程中,电场力做负功,电势能增大,则动能减小,所以粒子在A点的动能大于在C点的动能,故B正确;
C.等差等势线越密,电场线也密,所以A点电场强度大于C点,根据牛顿第二定律得
可知A点的加速度大于C点的加速度,故C错误;
D.电场力做功与路径无关,只与初末位置电势差有关,因为
所以粒子从A点到B点和从B到C电场力做功相等,故D错误。
故选B。
7. 下面是某同学对一些公式的理解,其中正确的是( )
A. 适用于任何电场
B. 电势差的比值定义式适用于任何电场,跟、q无关
C. 由公式可知,电场中某点的电势与q成反比
D. 由可知,电场中任意两点a、b间的距离越大,两点间电势差也一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.是匀强电场中场强与电势差的推导关系式,仅适用于匀强电场,故A错误;
B.是电势差的比值定义式,适用于所有电场,电势差由电场本身属性和两点的位置决定,与电场力做功、试探电荷的电荷量均无关,故B正确;
C.是电势的比值定义式,电场中某点的电势由电场本身决定,与试探电荷的电荷量、对应电势能均无关,故C错误;
D.仅适用于匀强电场,且式中为两点沿电场强度方向的距离,若两点距离增大但沿场强方向的距离不变,电势差不会增大,故D错误。
故选B。
8. 图示是研究“电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距减小时,静电计指针张角减小,则( )
A. 极板间电势差增大 B. 电容器的电容减小
C. 极板间电场强度减小 D. 电容器储存能量减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
当极板间距减小时,电容C增大;根据
因保持电荷量不变,故电压U 减小,故极板间电势差减小,即静电计指针张角减小,故AB错误;
C.根据, ,
可得
可知在电量保持不变的情况下,当极板间距减小时,电场强度不变,故C错误;
D.移动极板的过程中电场力做正功,故电容器储存能量减小,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:(4小题,共20分,每题5分)
9. 如图所示,带正电的小球靠近不带电的绝缘支架上的金属导体的A端,由于静电感应,A端出现负电荷,B端出现正电荷,则( )
A. 用手触摸一下B端,移开带电小球,导体带负电
B. 用手触摸一下A端,移开带电小球,导体带负电
C. 用手触摸一下A端,移开带电小球,导体带正电
D. 用手触摸一下导体的中部,移开带电小球,导体不带电
【答案】AB
【解析】
【详解】如图枕型导体在带正电的小球附近时,枕型导体上的自由电子会向金属棒的端运动,金属棒的端因有了多余的电子而带负电,端因缺少电子而带正电。而用手接触一下导体的任何部位,大地与导体组成新的导体,大地的电子经过导体与右端的正电荷中和,因此导体将带负电。
故选AB。
10. 如图所示的四种电场中均有、两点,其中、两点的电场强度相同的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的、两点
B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
C. 丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
D. 丁图中匀强电场中的、两点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲是正点电荷的电场,、场强大小相等,但场强方向沿径向向外,、方向不同,因此电场强度不同,A错误;
B.乙是等量异种点电荷的电场,根据对称性,中垂线上与连线等距的、两点,场强大小相等;且中垂线上所有点的场强方向都平行于两点电荷连线、方向一致,因此、场强大小、方向都相同,B正确;
C.丙是等量同种正点电荷的电场,、场强大小相等,但场强方向向上、场强方向向下,方向相反,因此电场强度不同,C错误;
D.丁是平行板电容器,内部为匀强电场,匀强电场的场强处处大小相等、方向相同,因此、电场强度相同,D正确。
故选 BD。
11. 三条等势线如图所示,其中A、B两点在同一等势线上,下列说法正确的是( )
A. 电子在A点的电势能为-10J
B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点,电场力所做的功相等
C. 电子从A点移动到C点,电场力所做的功为6eV
D. 电子从A点移动到C点,电势能增加4eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于A点电势为10V,所以电子在A点的电势能为-10eV,故A错误;
B.由于A、B在同一等势线上,电势相等,所以电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点,电场力所做的功相等,故B正确;
CD.电子从A点移动到C点,电场力所做的功为
根据功能关系可得
即电势能增加4eV,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 如图所示为一款医用输液自动报警装置。一段输液管夹在平行板电容器间,输液时电路闭合,当所夹输液管中液面在电容器中逐渐下降时,报警器开始报警,则报警时,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变大
B. 电容器的电容变小
C. 电阻中有从到的电流
D. 电阻中有从到的电流
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.报警时电容器中的介电常数减小,由可知,电容器的电容减小,A错误,B正确;
CD.电容器放电,电阻中有从到的放电电流,C正确,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、计算题:共3题,共40分。
13. 如图所示,是匀强电场中同一条电场线上的两点,一电荷量的试探电荷放在点时所受静电力的大小;将该试探电荷从点移到点,静电力做功。 求:
(1)该匀强电场电场强度的大小;
(2)两点的电势差。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据电场强度定义,可得
(2)根据电势差定义,可得
14. 如图所示,一条长为L的细线上端固定,下端栓一个质量为m的带电量为q的小球,将它置于一方向水平向右的匀强电场中,当细线与竖直方向夹角为时,小球处于静止状态,重力加速度为g。求
(1)小球所带电性;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)匀强电场的场强大小。
【答案】(1)带正电;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由于小球受电场力的方向沿着电场线,因此小球带正电。
(2)对小球进行受力分析如图所示
可知
可得电场力的大小为
(3)根据电场强度的定义
可知电场强度的大小为
15. 如下图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设电子经加速电压U1加速后的速度为v0,根据动能定理得
解得
【小问2详解】
电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时的侧移量为y1,根据牛顿第二定律和运动学公式得,,,,
解得
【小问3详解】
设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,根据运动学公式得
电子离开偏转电场后做匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,如下图所示
由,
解得
P到O点的距离为
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(时间:60分钟 分值:100分)
一、单项选择题(8小题,共40分,每题5分)
1. 真空中固定有两个相同的带电小球,它们所带电荷量分别为、,它们之间的相互作用力大小为F,若将它们充分接触后放回原处,两小球均可视为点电荷,则它们之间的相互作用力大小将变为( )
A. B. C. D. 4F
2. 如图所示,真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中,一试探电荷丙的运动轨迹沿图中的虚线,、是运动轨迹上的两个点,若丙仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A. 试探电荷丙一定从点运动到点 B. 丙带正电
C. 丙在点的动能大于在点的动能 D. 丙在点的电势能大于在点的电势能
3. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,和是圆的两条直径,其中与电场方向的夹角为60°,,与电场方向平行,a、b两点的电势差。则( )
A. 电场强度的大小
B. b点的电势比d点的低10V
C. 电子在a点的电势能小于在c点的电势能
D. 将质子从c点移到d点,电场力做功为40eV
4. 如图为酒店常用的一种送餐服务机器人,为机器人供电的锂电池容量为,正常工作时的电流为。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A. 的是能量单位 B. 充满电后机器人可正常工作
C. 机器人工作时将机械能和热能转化为电能 D. 电池充满电后总电量为
5. 关于电场强度及电场线,下列说法正确的是( )
A. 电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线
B. 点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离成反比
C. 电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比,若减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D. 若在电场中的点不放试探电荷,则点的电场强度为0
6. 除颤仪是一种常见的医疗仪器,它能用较强的脉冲电流消除心律失常,使心脏恢复窦性心律。如图是除颤仪某次工作时产生的局部电场,虚线是等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力作用下沿实线飞经该电场,则( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在A点的动能大于在C点的动能
C. A点的加速度小于C点的加速度
D. 粒子从A点到B点电场力所做的功小于从B点到C点电场力所做的功
7. 下面是某同学对一些公式的理解,其中正确的是( )
A. 适用于任何电场
B. 电势差的比值定义式适用于任何电场,跟、q无关
C. 由公式可知,电场中某点的电势与q成反比
D. 由可知,电场中任意两点a、b间的距离越大,两点间电势差也一定越大
8. 图示是研究“电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距减小时,静电计指针张角减小,则( )
A. 极板间电势差增大 B. 电容器的电容减小
C. 极板间电场强度减小 D. 电容器储存能量减小
二、多项选择题:(4小题,共20分,每题5分)
9. 如图所示,带正电的小球靠近不带电的绝缘支架上的金属导体的A端,由于静电感应,A端出现负电荷,B端出现正电荷,则( )
A. 用手触摸一下B端,移开带电小球,导体带负电
B. 用手触摸一下A端,移开带电小球,导体带负电
C. 用手触摸一下A端,移开带电小球,导体带正电
D. 用手触摸一下导体的中部,移开带电小球,导体不带电
10. 如图所示的四种电场中均有、两点,其中、两点的电场强度相同的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的、两点
B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
C. 丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
D. 丁图中匀强电场中的、两点
11. 三条等势线如图所示,其中A、B两点在同一等势线上,下列说法正确的是( )
A. 电子在A点的电势能为-10J
B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点,电场力所做的功相等
C. 电子从A点移动到C点,电场力所做的功为6eV
D. 电子从A点移动到C点,电势能增加4eV
12. 如图所示为一款医用输液自动报警装置。一段输液管夹在平行板电容器间,输液时电路闭合,当所夹输液管中液面在电容器中逐渐下降时,报警器开始报警,则报警时,下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容变大
B. 电容器的电容变小
C. 电阻中有从到的电流
D. 电阻中有从到的电流
第Ⅱ卷(非选择题)
三、计算题:共3题,共40分。
13. 如图所示,是匀强电场中同一条电场线上的两点,一电荷量的试探电荷放在点时所受静电力的大小;将该试探电荷从点移到点,静电力做功。 求:
(1)该匀强电场电场强度的大小;
(2)两点的电势差。
14. 如图所示,一条长为L的细线上端固定,下端栓一个质量为m的带电量为q的小球,将它置于一方向水平向右的匀强电场中,当细线与竖直方向夹角为时,小球处于静止状态,重力加速度为g。求
(1)小球所带电性;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)匀强电场的场强大小。
15. 如下图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
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