内容正文:
泉州实验中学2026—2027学年高二年10月适应性练习
物理试题
(满分:100分考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势升高,导体B的电势降低
B. 导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
C. 导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
D. 若将导体端用导线接地,导体A下面的金属箔仍然张开一定角度,导体B下面的金属箔闭合
2. 如图,中,。匀强电场的电场线平行于所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、3V、。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向 B. 电场强度的方向沿ab方向
C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为
3. 如图所示,在一匀强电场中的O点固定一电荷量为Q的正点电荷,设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响,a、b、c、d为电场中的四点,分布在以O为圆心、r为半径的圆周上,一电荷量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡.静电力常量为,则下列说法正确的是
A. 电场中a、c两点间的电势差
B. 电场中a、c两点间的电势差
C. 电场中b、d两点间的电势差
D. 电场中b、d两点间的电势差
4. 如图所示,光滑绝缘杆弯成直角,直角处固定在水平地面上,质量为m、带电荷量+Q小圆环A穿在右边杆上,质量为3m、带电荷量+3Q小圆环B穿在左边杆上,静止时两圆环的连线与地面平行,右边杆与水平面夹角为。重力加速度为g。则( )
A. 右边杆对A环支持力大小为 B. 左边杆对B环支持力大小为
C. A环对B环库仑力大小为 D. A环对B环库仑力大小为
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确的有( )
A. q1和q2带有异种电荷
B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2,电势能减小
D. 负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
6. 如图所示,虚线是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A. 带电质点一定是从点向点运动
B. 三个等势面中,等势面的电势最高
C. 带电质点通过点时的动能比通过点时小
D. 带电质点通过点时的加速度比通过点时小
7. 一球面上有均匀分布的正电荷,球内的电场强度处处为零,O为球心,A、B为直径上的两点,现垂直于AB将球面均分为上下两部分,C为截面上的一点,且OA=OB=OC,移去上半球面,如图所示,下半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
A. A、B、C三点的电势相等
B. 电荷从O运动到C电场力不做功
C. 沿直线从A到B电势先升高后降低
D. 同一检验电荷在A、B两点受电场力相同
8. 如图所示,在空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m电量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C。在由A运动到C的过程中(空气阻力不计),则( )
A. 物块机械能减少
B. 物块和弹簧组成的系统机械能减少
C. 物块在B点的速度最大
D. 对于系统,重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和
三、非选择题:共60分,其中9~12题为填空题,13~15题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为____J.
10. 水平面上有一带电量为Q的均匀带电圆环,圆心为O。其中央轴线上距离O点为d的位置处有一带电量为q的点电荷。若点电荷受到的电场力为F,则F_________(k为静电力恒量)(选填“>”、“<”或“=”)。静电力恒量k的单位可表示为__________(用“SI单位制”中的基本单位表示)。
11. 如图所示,在光滑定滑轮C正下方与C相距h的A处固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷,电荷量为q的带正电小球B,用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力F拉住,使B处于静止状态,此时B与A点的距离为R,B和C之间的细线与AB垂直。若B所受的重力为G,缓慢拉动细线(始终保持B平衡)直到B接近定滑轮,静电力常量为k,环境可视为真空,则力F_____(填增大、减小或不变);B受到的库仑力的大小______(填增大、减小或不变)。
12. 如图甲所示为半径为、均匀带正电的球体,为过球心的直线上的两点,、两点到的距离分别为、,球体在空间产生球对称的电场,电场强度沿半径方向分布情况如图乙所示,曲线下部分的面积等于部分的面积。两点的场强大小分别为和,电势分别为和,则_____,_____(均选填“”、“”或“”);将电荷量为的正电荷从移动到的过程中静电力做功为_____(用和表示)。
四、计算题
13. 带有等量异种电荷平行板A、B之间有匀强电场,电场强度方向向下。如图所示电场中a、b两点相距5cm,a、b两点之间电势差,ab连线与电场线成60°角。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)设b点为零电势点,求电荷量为的正电荷在a点具有的电势能是多少。
14. 如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为,一根长、与水平方向的夹角的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+,质量。将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量,取,,)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
(3)如果两个正点电荷相距为r时的电势能为,小球B的运动对原电场的影响可忽略不计,求小球B的最大速度v。(结果可用根号表示)
15. 如图,轻质弹性绳左端固定于点,右端与一置于水平地面上的木板相连。连接点与点等高。A上左端有一带电物体,空间存在水平向右、场强大小为的匀强电场,已知地面光滑,A、B之间的动摩擦因数为0.75。弹性绳原长为0.5 m。弹力大小与伸长量满足胡克定律。劲度系数为。和的质量均为,不带电,的电荷量为。时,的左端到的水平距离为。和由静止开始释放。设木板足够长,、之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。运动过程中的电荷量保持不变,取重力加速度。
(1)求时和的共同加速度大小;
(2)求与开始发生相对滑动时的速度大小;
(3)当B的速度为时剪断绳右端,又经后和速度相等,求从开始、之间因摩擦产生的热量。
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泉州实验中学2026—2027学年高二年10月适应性练习
物理试题
(满分:100分考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势升高,导体B的电势降低
B. 导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
C. 导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
D. 若将导体端用导线接地,导体A下面的金属箔仍然张开一定角度,导体B下面的金属箔闭合
【答案】D
【解析】
【详解】AC.将一个带正电的导体球C靠近导体A,由于静电感应,导体A带负电,导体B带正电,故导体A、B下面的金属箔均张开,达到静电平衡后,A、B组成的导体是等势体,A、B的电势是相等的,且均升高,故AC错误;
B.金属导体中电子可以自由移动,导体B的部分负电荷转移到导体A上,导体A带负电,故B错误;
D.若将导体A端用导线接地,A、B以及大地相连成为一个整体,导体A为近端,带负电,下面的金属箔仍然张开一定角度,大地为远端,导体B没有净电荷,下面的金属箔闭合,故D正确。
故选D。
2. 如图,中,。匀强电场的电场线平行于所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、3V、。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向 B. 电场强度的方向沿ab方向
C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于ab两点电势相等,故ab为一条等势线,电场方向与等势线垂直,且由高电势指向低电势,可知电场方向垂直于ab,则电场强度的方向沿bc方向,故AB错误;
CD.电场强度的大小为,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,在一匀强电场中的O点固定一电荷量为Q的正点电荷,设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响,a、b、c、d为电场中的四点,分布在以O为圆心、r为半径的圆周上,一电荷量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡.静电力常量为,则下列说法正确的是
A. 电场中a、c两点间的电势差
B. 电场中a、c两点间的电势差
C. 电场中b、d两点间的电势差
D. 电场中b、d两点间的电势差
【答案】A
【解析】
【详解】AB:电荷量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡,则匀强电场对它的电场力等于Q对它的作用力,即,解得:匀强电场的场强,方向由a点指向O点.正电荷Q在a、c点的电势相等,则电场中a、c两点间的电势差.故A项正确,B项错误.
CD:正电荷Q在b、d点的电势相等,匀强电场中b、d两点电势相等,则电场中b、d两点间的电势差为零.故CD两项错误.
【点睛】电荷量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡,匀强电场与点电荷Q对正检验电荷的作用力等大反向.根据平衡条件和点电荷场强公式求得匀强电场的场强.正电荷Q在a、b、c、d点的电势相等,根据匀强电场的电势差和电场强度关系求解各点间的电势差.
4. 如图所示,光滑绝缘杆弯成直角,直角处固定在水平地面上,质量为m、带电荷量+Q小圆环A穿在右边杆上,质量为3m、带电荷量+3Q小圆环B穿在左边杆上,静止时两圆环的连线与地面平行,右边杆与水平面夹角为。重力加速度为g。则( )
A. 右边杆对A环支持力大小为 B. 左边杆对B环支持力大小为
C. A环对B环库仑力大小为 D. A环对B环库仑力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对A、B环受力分析,如图
对A环,由平衡条件可得
对B环,由平衡条件可得
因库仑力相等,则有
解得
则右边杆对A环支持力大小为
左边杆对B环支持力大小为
故AB错误;
CD.根据两环之间的库仑力大小为
故C错误,D正确。
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确的有( )
A. q1和q2带有异种电荷
B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2,电势能减小
D. 负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
【答案】AC
【解析】
【分析】本题的核心是对φ–x图象的认识,利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况,依据沿电场线的方向电势降低,图象的斜率描述电场的强弱——电场强度进行分析解答.
【详解】A.由图知x1处的电势等于零,所以q1和q2带有异种电荷,A正;
B.图象的斜率描述该处的电场强度,故x1处场强不为零,B错误;
C.负电荷从x1移到x2,由低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.由图知,负电荷从x1移到x2,电场强度越来越小,故电荷受到的电场力减小,所以D错误.
6. 如图所示,虚线是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A. 带电质点一定是从点向点运动
B. 三个等势面中,等势面的电势最高
C. 带电质点通过点时的动能比通过点时小
D. 带电质点通过点时的加速度比通过点时小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据轨迹判断受力方向指向曲线内侧,由于是正电荷,可画出如图所示电场线
沿着电场线方向,电势逐渐降低,可判断出c的电势最高;带电质点运动方向无法判断,所以可能是从Q点向P点运动,也可能是从P点向Q点运动,故A错误,B正确;
CD.根据功能关系可知,若质点从P向Q运动,电场力做正功,电势能减小,动能增加,有
若从Q向P运动,电场力做负功,电势能增加,动能减小,有
故C正确;
D.由电场线疏密表示电场强度可知,带电质点通过点时受到的电场力大于比通过点时的电场力,所以带电质点通过点时的加速度比通过点时大,故D错误。
故选BC。
7. 一球面上有均匀分布的正电荷,球内的电场强度处处为零,O为球心,A、B为直径上的两点,现垂直于AB将球面均分为上下两部分,C为截面上的一点,且OA=OB=OC,移去上半球面,如图所示,下半球面所带电荷仍均匀分布,则( )
A. A、B、C三点的电势相等
B. 电荷从O运动到C电场力不做功
C. 沿直线从A到B电势先升高后降低
D. 同一检验电荷在A、B两点受电场力相同
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由于球壳内部的场强为零,补全以后可知在上下侧球壳在C点的合场强为零,因上下球壳的场强具有对称性,要想合场强为零只能是两部分球壳在C点的场强都是竖直方向,则可知下侧球壳在C点的合场强竖直向上,同理OC上其他点的场强都是竖直向上,因此OC是等势线,荷从O运动到C电场力不做功,故B正确;
D.将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设上、下半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2;由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知
根据对称性,上、下半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且
在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向上,B的电场强度大小为E1,方向向上,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,同一检验电荷在A、B两点受电场力相同,故D正确;
AC.根据电场的叠加原理可知,在AB连线上电场线方向向上,沿着电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从A到B电势升高,O点电势与C点电势相等,则
故AC错误。
故选BD。
8. 如图所示,在空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m电量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C。在由A运动到C的过程中(空气阻力不计),则( )
A. 物块机械能减少
B. 物块和弹簧组成的系统机械能减少
C. 物块在B点的速度最大
D. 对于系统,重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和
【答案】BD
【解析】
【详解】质量为m电量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,根据牛顿第二定律
A.以C点为重力势能零势能面,则物块在A点机械能
物块在C点机械能为零,则物块由A运动到C的过程中,物块机械能减少
故A错误;
B.根据题意可知,物块由A运动到C的过程中,物块和弹簧组成的系统机械能减少等于克服电场力做功
故B正确;
C.物块由A运动到C的过程中,下落到B点时,物块受电场力和重力,则加速度仍为,方向向下,物块继续加速,则物块在B点的速度不是最大,故C错误;
D.对于系统,能量守恒,根据能量守恒定律可知,重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共60分,其中9~12题为填空题,13~15题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为____J.
【答案】 ①. 增大 ②. -2.5×10-8
【解析】
【详解】试题分析:把负电荷从电场中的A点移到B点,电场力做负功,其电势能增大;因为UAB=5V,则
考点:电场力的功与电势差的关系
【名师点睛】此题关键是掌握电场力功与电势差的关系;知道电场力做正功电势能减小,克服电场力做功,电势能增加.
10. 水平面上有一带电量为Q的均匀带电圆环,圆心为O。其中央轴线上距离O点为d的位置处有一带电量为q的点电荷。若点电荷受到的电场力为F,则F_________(k为静电力恒量)(选填“>”、“<”或“=”)。静电力恒量k的单位可表示为__________(用“SI单位制”中的基本单位表示)。
【答案】 ①. < ②.
【解析】
【详解】[1]
把带电圆环平均分成N小段,都可以看成点电荷,电荷量为
与之间的库仑力大小为
点电荷受到的电场力为
即
[2]由库仑定律可知
用“SI单位制”中的基本单位表示力F的单位是,距离r的单位是m,电荷量Q的单位是,故静电力恒量k的单位可表示为。
11. 如图所示,在光滑定滑轮C正下方与C相距h的A处固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷,电荷量为q的带正电小球B,用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力F拉住,使B处于静止状态,此时B与A点的距离为R,B和C之间的细线与AB垂直。若B所受的重力为G,缓慢拉动细线(始终保持B平衡)直到B接近定滑轮,静电力常量为k,环境可视为真空,则力F_____(填增大、减小或不变);B受到的库仑力的大小______(填增大、减小或不变)。
【答案】 ①. 逐渐减小 ②. 不变
【解析】
【详解】对B受力分析如图所示,根据几何关系和三力平衡有
得
由于F=F′,所以
可见,当L逐渐减小时,F逐渐减小。
设B与A点的距离为x,在B缓慢移动的过程中,都满足
在B处于静止状态时有
对比以上两式,得x=R,这说明在B缓慢移动的过程中,两点电荷间的距离不变,故B受到库仑力大小不变。
12. 如图甲所示为半径为、均匀带正电的球体,为过球心的直线上的两点,、两点到的距离分别为、,球体在空间产生球对称的电场,电场强度沿半径方向分布情况如图乙所示,曲线下部分的面积等于部分的面积。两点的场强大小分别为和,电势分别为和,则_____,_____(均选填“”、“”或“”);将电荷量为的正电荷从移动到的过程中静电力做功为_____(用和表示)。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]根据题意,由图乙可知,两点的场强。
[2]根据题意可知,球体带正电,电场强度方向由球体指向无穷远,而沿电场方向电势逐渐降低,则有
[3]图线与坐标轴围成的面积表示电势差大小,由于部分的面积等于部分的面积,则有
则将电荷量为的正电荷从移动到的过程中静电力做功为
四、计算题
13. 带有等量异种电荷平行板A、B之间有匀强电场,电场强度方向向下。如图所示电场中a、b两点相距5cm,a、b两点之间电势差,ab连线与电场线成60°角。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)设b点为零电势点,求电荷量为的正电荷在a点具有的电势能是多少。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据匀强电场中电势差与电场强度的关系
可得
(2)设b点为零电势点,根据
可得
则电荷量为的正电荷在a点具有的电势能为
14. 如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为,一根长、与水平方向的夹角的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+,质量。将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量,取,,)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
(3)如果两个正点电荷相距为r时的电势能为,小球B的运动对原电场的影响可忽略不计,求小球B的最大速度v。(结果可用根号表示)
【答案】(1)3.2m/s2
(2)0.9m (3)
【解析】
【小问1详解】
如图所示
开始运动时小球B受重力、小球A对它的库仑力、杆的弹力和匀强电场对它的静电力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得
代入数据解得
【小问2详解】
小球B速度最大时所受合力为零,即
代入数据解得
【小问3详解】
从B到速度最大位置,A对B做功为
匀强电场做功
对球B,由动能定理有
解得
15. 如图,轻质弹性绳左端固定于点,右端与一置于水平地面上的木板相连。连接点与点等高。A上左端有一带电物体,空间存在水平向右、场强大小为的匀强电场,已知地面光滑,A、B之间的动摩擦因数为0.75。弹性绳原长为0.5 m。弹力大小与伸长量满足胡克定律。劲度系数为。和的质量均为,不带电,的电荷量为。时,的左端到的水平距离为。和由静止开始释放。设木板足够长,、之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。运动过程中的电荷量保持不变,取重力加速度。
(1)求时和的共同加速度大小;
(2)求与开始发生相对滑动时的速度大小;
(3)当B的速度为时剪断绳右端,又经后和速度相等,求从开始、之间因摩擦产生的热量。
【答案】(1) (2)2m/s
(3)
【解析】
【小问1详解】
B受到的电场力:
对A、B整体由牛顿第二定律:
解得
【小问2详解】
A、B刚好发生相对滑动时,对B有:
得此时共同临界加速度
设此时弹性绳的伸长量为,对A:
解得
对应B向右的位移
此过程中由动能定理
代入数据解得
【小问3详解】
发生相对滑动后,B的加速度
剪断绳后,A的加速度
经共速,共速速度
则剪断绳时,A的速度
由刚好发生相对滑动到B的速度达到过程:
此过程B的位移
对A,根据动能定理
解得A的位移
相对位移
由剪断绳,到共速过程相对位移
从开始、之间因摩擦产生的热量
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