精品解析:广西壮族自治区柳州市来宾市青华中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
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内容正文:
来宾青华中学2025级高二10月检测(物理)
(时间:75分钟总分:100分)
一、单选题(共28分):只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分。
1. 汽车在水平路面上加速行驶,下列力中对汽车做负功的是( )
A. 牵引力 B. 支持力 C. 重力 D. 空气阻力
【答案】D
【解析】
【详解】A.力与物体的位移同向时,力做正功。牵引力与汽车的水平位移同向,做正功,故A错误;
BC.力与物体的位移垂直时,力不做功。汽车所受支持力竖直向上、重力竖直向下,均与汽车的水平位移垂直,这两个力都不做功,故BC错误;
D.力与物体的位移反向时,力做负功。空气阻力与汽车的位移方向相反,做负功,故D正确。
故选D。
2. 关于元电荷的解释,下列说法正确的是( )
A. 元电荷就是电子
B. 物体所带的电荷量可能是元电荷的1.5倍
C. 元电荷就是质子
D. 元电荷是最小电荷量
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是自然界中最小的电荷量,数值为,等于单个电子或单个质子的带电量,元电荷是电荷量的物理单位,不是实物粒子;故A错误;
B.所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍,不可能为1.5倍,故B错误;
C.元电荷是电荷量,质子是带正电的实物粒子,二者本质不同,故C错误;
D.元电荷是自然界中存在的最小电荷量,故D正确。
故选D。
3. 两个点电荷相距 r 时,它们之间的库仑力大小为 F。若保持两电荷的电荷量不变,将它们的距离增大为 2r,则库仑力大小变为( )
A. 4F B. C. 2F D.
【答案】D
【解析】
【详解】由库仑定律,电荷量不变、距离增大为原来的 2 倍时,库仑力变为原来的。
故选D。
4. 由图可知,将一正点电荷在a点静止释放,仅在电场力作用下,正电荷由a点沿电场线移到b点的过程中,关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法中正确的是( )
A. 电场力做正功,电势能增加,动能减小
B. 电场力做正功,电势能减少,动能增加
C. 电场力做负功,电势能增加,动能减少
D. 电场力做负功,电势能减少,动能增加
【答案】B
【解析】
【详解】正电荷由a点沿电场线移到b点的过程中,所受电场力的方向与位移的方向相同,可知电场力做正功,电势能减小,根据动能定理可知,正电荷的动能增加。
故选B。
5. 如图所示,ab和cd为半径的圆的两条直径,O点为圆心,,空间存在与圆面平行的匀强电场,b、c、d三点的电势分别为、、,已知,,则电场强度的大小为( )
A. 1.5 V/cm B. 2.0 V/cm C. 2.5 V/cm D. 4.0 V/cm
【答案】C
【解析】
【详解】在匀强电场中,沿同一直线相等距离对应的电势差相等,则
解得
则在方向上,每厘米电势下降,则在上距离点
处电势与点电势相等,设为点,如图
由几何关系可得,则该匀强电场的电场强度为
故选C。
6. 如图所示,竖直平面内有固定的光滑绝缘圆形轨道,匀强电场的方向平行于轨道平面水平向右,、分别为轨道上的最高点和最低点,、是轨道上与圆心等高的点。质量为、带负电的电荷量大小为的小球,在处以速度水平向右射出,恰好能在轨道内做完整的圆周运动,已知重力加速度大小为,轨道半径为,电场强度大小为。则下列说法正确的是( )
A. 在轨道上运动时,小球动能最大的位置在圆弧的中点
B. 小球在点的初速度
C. 从点出发,运动一周回到点的过程中,电势能先增大再减小
D. 若增大小球在点的速度,则经过、两点时小球所受轨道弹力大小的差值也会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,小球在复合场中做圆周运动,则小球在等效最低点的位置时小球的动能最大。小球带负电,电场力方向水平向左,大小为
重力竖直向下,大小为,因此等效重力的大小为
方向斜向左下方,与竖直方向成,因此等效最低点的位置在圆弧的中点,如图所示:
因此在轨道上运动时,小球动能最大的位置在圆弧的中点,故A错误;
B.恰好做完整圆周运动的条件为小球在等效最高点点时轨道的弹力为0,等效重力提供向心力,则有
解得小球在等效最高点的速度大小为
由几何关系可知此时速度方向与竖直方向的夹角为。从到点过程,由动能定理有
解得小球在点的初速度为,故B正确;
C.从点出发,小球运动一周的过程中,电场力始终向左,从到,电场力做负功,电势能增大;从到,电场力做正功,电势能减小;从到,电场力做负功,电势能增大。因此小球运动一周回到点的过程中,电势能先增大再减小最后又增大,故C错误;
D.对小球在点列牛顿第二定律方程有
解得小球在点所受轨道弹力的大小为
同理在点有
解得小球在点所受轨道弹力的大小为
从到,由动能定理得
联立解得经过、两点时小球所受轨道弹力大小的差值为
故差值为定值,与初速度无关,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,一均匀带电绝缘细棒的电荷量为,在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点,且。在a点固定一负点电荷,其电荷量为,已知d点的电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电荷量为的负点电荷在d点产生的电场强度方向向左,大小为
根据电场的叠加原理可知,细棒在d点产生的电场强度方向向右,大小为
根据对称性可知,细棒在b点产生的电场强度方向向左,大小为
电荷量为的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左,大小为
根据电场的叠加原理可知,b点的电场强度方向向左,大小为
故选D。
二、多选题(共18分):有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
8. 下列说法中正确的是( )
A. “的功”中的负号表示大小
B. 伽利略首先建立加速度的概念,并得出自由落体运动的规律
C. 库仑通过实验最早测定了元电荷的数值
D. 法拉第最早提出了电场的概念并用电场线描述电场
【答案】BD
【解析】
【详解】A.功是标量,功的负号不表示大小,仅表示该力对物体运动起阻碍作用(即做负功),故A错误;
B.伽利略在研究运动规律时,首次建立了加速度的概念,结合实验和逻辑推理得出了自由落体运动的规律,故B正确;
C.密立根通过实验最早测定了元电荷的数值,故C错误;
D.法拉第最早提出了电场的概念并用电场线描述电场,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,在一个匀强电场中有一个等边三角形,电场的方向与平面平行。若已知点的电势为,点电势为,点电势为,三角形边长为,则下列说法正确的是( )
A. 两点间的电势差
B. 匀强电场的方向平行于边,并从指向
C. 边的中点处的电势为
D. 匀强电场的场强大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两点间的电势差为,故A错误;
BD.已知B点的电势为6V,A点电势为2V,C点电势为4V,在匀强电场中,AB的中点的电势为
连接CM即为该匀强电场的等势面,电场线垂直于等势面,指向低电势方向,如图所示
由几何关系可知,CM垂直于AB,即电场线沿着BA方向,则电场强度为,故BD正确;
C.匀强电场中沿着任意直线电势均匀变化,则边的中点处的电势为,故C错误。
故选BD。
10. 如图所示,一光滑直杆竖直固定在水平地面上,一轻弹簧套在杆上,下端与地面相连。现将弹簧压缩到长度为,并用细线绑住;再将一滑块穿过直杆置于弹簧上。某时刻烧断细线,滑块开始运动,其动能与离地高度的关系如图所示,图线最高点坐标(),且只在高度0.20~0.35m范围内为直线,重力加速度取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 轻弹簧原长为
B. 轻弹簧的劲度系数为
C. 轻弹簧的最大弹性势能为
D. 滑块从离地高度运动到离地高度的过程中,弹簧的弹性势能减少量大于滑块重力势能的增加量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在图像中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从上升到范围内图像为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2m上升到的范围内所受作用力为恒力,则从h=0.2m开始,滑块与弹簧分离,即弹簧的原长为0.2m,故错误;
B.在从0.2m上升到范围内
则图线的斜率绝对值为
所以滑块的质量为
由图像可知时滑块的动能最大,即此时速度最大,滑块所受合力为零,弹力等于重力
则
所以轻弹簧的劲度系数
故正确;
C.根据能量的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧的最大弹性势能,所以
故正确;
D.由图线可知,滑块从0.16m高度运动到0.2m高度的过程中,滑块动能没有变化,所以弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能,即弹簧的弹性势能减少量等于滑块重力势能的增加量,故错误。
故选BC。
三、实验题(共14分)
11. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上安装个光电门,滑块上固定一遮光条。
(1)用天平测得钩码的质量为m,滑块的质量为M。
(2)用螺旋测微器测遮光条的宽度d测量结果如图乙所示,则d=______cm。
(3)按图甲所示组装实验装置,将滑块由静止释放测得遮光条起始位置到光电门的距离为x,遮光条通过光电门的时间为t。若实验结果表明,重物和滑块运动过程中机械能守恒,则机械能守恒的表达式为______。(用已知量相应的字母表示,g为重力加速度)。
【答案】 ①. 0.5700 ②.
【解析】
【详解】(2)[1]螺旋测微器读数等于
(3)[2]系统机械能守恒得
则
12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球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。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。(重力加速度为g)
(1)该实验采用的方法是转换法和______。
(2)若球的质量为m,在位置时偏离竖直方向的夹角为,则带电体受到的库仑力大小为______。
(3)在实验中,某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电,并使两小球球心相距3R时处于平衡状态,利用公式来计算两球之间的库仑力,则该同学的计算结果______(选填“偏大”“偏小”或“正确”),理由是:______。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. ③. 偏大 ④. 同种电荷相互排斥,电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际值小于
【解析】
【详解】(1)[1]该实验先控制小球的电荷量一定,研究静电力与距离的关系;再控制距离一定,研究静电力与电荷量的关系;该实验采用的方法是转换法和控制变量法。
(2)[2]根据受力平衡可得带电体受到的库仑力大小为
(3)[3][4]在实验中,某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电,并使两小球球心相距3R时处于平衡状态,利用公式来计算两球之间的库仑力,则该同学的计算结果偏大;因为同种电荷相互排斥,电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际值小于。
四、解答题(共40分)
13. 如图所示,电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A间的距离为l,O点与小球B间的距离为。当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°。带电小球A、B均可视为点电荷。静电力常量为k,则
(1)细线拉力的大小为多少?
(2)A小球的质量为多少?(重力加速度为g)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
带电小球A受力如图所示
由几何知识得
即C点为OB中点,根据对称性可知,力的平行四边形为菱形,则有
由库仑定律知A、B间静电力大小为
则细线拉力大小为
【小问2详解】
根据几何关系可得
联立解得A小球的质量为
14. 质量m=5kg物体,从h=2m高处以v0=2m/s的水平初速度抛出,如图所示。设运动过程不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体做平抛运动的过程中重力做的功W;
(2)物体抛出时的初动能Ek1;
(3)物体触地之前瞬间的动能Ek2。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物体做平抛运动的过程中重力做的功为
(2)物体抛出时的初动能为
(3)根据动能定理可得
解得物体触地之前瞬间的动能为
15. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布.在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动.求:
(1)棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;
(2)棒在运动过程中的最大动能.
(3)棒的最大电势能.(设O点处电势为零)
【答案】(1) ,向右(2) (3)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律,得解得,方向向右.
(2)设当棒进入电场x时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有
解得
由动能定理得:
(3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场,
则有:,
得 x0=L;
当x0<L,棒不能全部进入电场,设进入电场x
根据动能定理得
解之得:
则
当x0>L,棒能全部进入电场,设进入电场x
得:
则
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来宾青华中学2025级高二10月检测(物理)
(时间:75分钟总分:100分)
一、单选题(共28分):只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分。
1. 汽车在水平路面上加速行驶,下列力中对汽车做负功的是( )
A. 牵引力 B. 支持力 C. 重力 D. 空气阻力
2. 关于元电荷的解释,下列说法正确的是( )
A. 元电荷就是电子
B. 物体所带的电荷量可能是元电荷的1.5倍
C. 元电荷就是质子
D. 元电荷是最小电荷量
3. 两个点电荷相距 r 时,它们之间的库仑力大小为 F。若保持两电荷的电荷量不变,将它们的距离增大为 2r,则库仑力大小变为( )
A. 4F B. C. 2F D.
4. 由图可知,将一正点电荷在a点静止释放,仅在电场力作用下,正电荷由a点沿电场线移到b点的过程中,关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法中正确的是( )
A. 电场力做正功,电势能增加,动能减小
B. 电场力做正功,电势能减少,动能增加
C. 电场力做负功,电势能增加,动能减少
D. 电场力做负功,电势能减少,动能增加
5. 如图所示,ab和cd为半径的圆的两条直径,O点为圆心,,空间存在与圆面平行的匀强电场,b、c、d三点的电势分别为、、,已知,,则电场强度的大小为( )
A. 1.5 V/cm B. 2.0 V/cm C. 2.5 V/cm D. 4.0 V/cm
6. 如图所示,竖直平面内有固定的光滑绝缘圆形轨道,匀强电场的方向平行于轨道平面水平向右,、分别为轨道上的最高点和最低点,、是轨道上与圆心等高的点。质量为、带负电的电荷量大小为的小球,在处以速度水平向右射出,恰好能在轨道内做完整的圆周运动,已知重力加速度大小为,轨道半径为,电场强度大小为。则下列说法正确的是( )
A. 在轨道上运动时,小球动能最大的位置在圆弧的中点
B. 小球在点的初速度
C. 从点出发,运动一周回到点的过程中,电势能先增大再减小
D. 若增大小球在点的速度,则经过、两点时小球所受轨道弹力大小的差值也会增大
7. 如图所示,一均匀带电绝缘细棒的电荷量为,在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点,且。在a点固定一负点电荷,其电荷量为,已知d点的电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分):有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
8. 下列说法中正确的是( )
A. “的功”中的负号表示大小
B. 伽利略首先建立加速度的概念,并得出自由落体运动的规律
C. 库仑通过实验最早测定了元电荷的数值
D. 法拉第最早提出了电场的概念并用电场线描述电场
9. 如图所示,在一个匀强电场中有一个等边三角形,电场的方向与平面平行。若已知点的电势为,点电势为,点电势为,三角形边长为,则下列说法正确的是( )
A. 两点间的电势差
B. 匀强电场的方向平行于边,并从指向
C. 边的中点处的电势为
D. 匀强电场的场强大小为
10. 如图所示,一光滑直杆竖直固定在水平地面上,一轻弹簧套在杆上,下端与地面相连。现将弹簧压缩到长度为,并用细线绑住;再将一滑块穿过直杆置于弹簧上。某时刻烧断细线,滑块开始运动,其动能与离地高度的关系如图所示,图线最高点坐标(),且只在高度0.20~0.35m范围内为直线,重力加速度取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 轻弹簧原长为
B. 轻弹簧的劲度系数为
C. 轻弹簧的最大弹性势能为
D. 滑块从离地高度运动到离地高度的过程中,弹簧的弹性势能减少量大于滑块重力势能的增加量
三、实验题(共14分)
11. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上安装个光电门,滑块上固定一遮光条。
(1)用天平测得钩码的质量为m,滑块的质量为M。
(2)用螺旋测微器测遮光条的宽度d测量结果如图乙所示,则d=______cm。
(3)按图甲所示组装实验装置,将滑块由静止释放测得遮光条起始位置到光电门的距离为x,遮光条通过光电门的时间为t。若实验结果表明,重物和滑块运动过程中机械能守恒,则机械能守恒的表达式为______。(用已知量相应的字母表示,g为重力加速度)。
12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球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。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。(重力加速度为g)
(1)该实验采用的方法是转换法和______。
(2)若球的质量为m,在位置时偏离竖直方向的夹角为,则带电体受到的库仑力大小为______。
(3)在实验中,某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电,并使两小球球心相距3R时处于平衡状态,利用公式来计算两球之间的库仑力,则该同学的计算结果______(选填“偏大”“偏小”或“正确”),理由是:______。
四、解答题(共40分)
13. 如图所示,电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A间的距离为l,O点与小球B间的距离为。当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°。带电小球A、B均可视为点电荷。静电力常量为k,则
(1)细线拉力的大小为多少?
(2)A小球的质量为多少?(重力加速度为g)
14. 质量m=5kg物体,从h=2m高处以v0=2m/s的水平初速度抛出,如图所示。设运动过程不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体做平抛运动的过程中重力做的功W;
(2)物体抛出时的初动能Ek1;
(3)物体触地之前瞬间的动能Ek2。
15. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布.在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动.求:
(1)棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;
(2)棒在运动过程中的最大动能.
(3)棒的最大电势能.(设O点处电势为零)
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