精品解析:吉林辽源市田家炳高级中学校2026-2027学年高二上学期10月期中物理试题
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内容正文:
田家炳高中高二上学期期中考试
物理试卷
第一卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合要求的。)
1. 如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触,把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔片都张开,则( )
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A、B都带正电
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将一带正电荷的物体C置于A附近,由于静电感应,此时A带负电,B带正电,AB错误;
C.移去C,A、B中正负电荷中和,则贴在A、B下部的金属箔片都闭合,C正确;
D.先把A和B分开,然后移去C,此时A带负电,B带正电,贴在A、B下部的金属箔片都张开,D错误。
故选C。
2. 下列关于点电荷的说法,正确的是( )
A. 点电荷一定是体积很小的电荷
B. 点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C. 只有体积和电荷量都很小的带电体,才能看作点电荷
D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.点电荷是理想化模型,能否看作点电荷取决于带电体的形状、大小及电荷分布对所研究问题的影响能否忽略,与体积大小无必然关系,故A错误;
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在,故B正确;
C.体积和电荷量都很小的带电体不一定能看作点电荷,体积和电荷量较大的带电体在距离足够远时也可能看作点电荷,故C错误;
D.体积很大的带电体,若其形状、大小对研究问题的影响可忽略,仍可看作点电荷,故D错误。
故选B。
3. 两个完全相同的小金属球,它们带异种电荷,电荷量的大小之比为9:1(两小球皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1:F2为( )
A. 9:16 B. 9:25 C. 3:4 D. 3:5
【答案】A
【解析】
【详解】接触前两个小金属球在相距一定距离时相互作用力为
两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为,此时两球的库仑力
因此
故选A。
4. 除了用数学公式描述电场外,形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场,那就是画电场线。某区域的电场线分布如图所示,电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为A、B,则下列判断正确的是( )
A. EA=EB
B. EA>EB
C. A>B
D. A<B
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场线在点附近比在点附近密集,故,故AB错误;
CD.电场线由指向,沿电场线方向电势降低,故,故C正确,D错误。
故选C。
5. 某电场的等势面如图所示,P、Q两点位于同一等势面上,一个带正电的点电荷沿直线从移动到的过程中( )
A. 电场力保持不变 B. 电场力一直做负功
C. 电势能先减小后增大 D. 动能先减小后增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.等差等势面的疏密反映电场强度大小,越靠近中心等势面越密,电场强度越大,可知粒子所受电场力是变化的,故A错误;
BC.由图可知,等势面越靠近中心电势越低,粒子沿直线从右侧外部向左侧运动,在该过程中电势先减小后增大,粒子带正电,根据可知,粒子电势能先减小后增大,根据功能关系可知,该过程中电场力先做正功后做负功,故B错误,C正确;
D.动能变化取决于合力做功情况,由题中条件只知道电场力做功,无法判断动能的变化,故D错误。
故选C。
6. 某导体中通过稳定电流,在内通过某横截面的电荷量为。该导体中的电流是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电流的定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量,对应公式为,其中为通过横截面的电荷量,为通电时间。
代入题干已知数据、,计算得
故选B。
7. 如图是一块均匀的长方体样品,其长度为,宽度为,厚度为。测得间的电阻为,则间的电阻是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】测得间的电阻为,根据
可得
则间的电阻
联立可得
故选B。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求,全选对得6分,选对但不全得3分,有错误选项得0分。)
8. 如图所示,A、B两个点电荷固定在某空间,实线为两点电荷电场中的部分电场线,弯曲虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法正确的是( )
A. A、B带同种电荷
B. a点电场强度比b点电场强度大
C. 带电粒子在a点加速度比在b点加速度小
D. 带电粒子在a点的加速度方向沿a点实线的切线方向向左
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图中电场线从点电荷出发,终止于点电荷,说明带正电、带负电,故A错误;
B.图中点附近的电场线比点附近密集,故点的电场强度较小,B错误。
C.设粒子的电荷量大小为、质量为,加速度大小为。由电场力大小及牛顿第二定律,可得
粒子的电荷量和质量不变,故点的加速度比点小,故C正确;
D.由轨迹在点的弯曲方向可知,粒子在该点受电场力方向指向轨迹的凹向向左,电场力方向沿电场线的切线方向向左,可知加速度方向沿a点实线切线方向向左指向左方,故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,电荷q在匀强电场中分别沿路径AB和AMB运动,下列说法正确的是( )
A. 电荷分别沿两种路径运动时,静电力做功的大小可能不同
B. 若电荷沿A→M→B→A运动,则静电力做功为0
C. 若q为正电荷,沿A→M运动时静电力做正功
D. 若q为负电荷,沿A→M运动时静电力做正功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.静电力做功只与电荷的初、末位置有关,与电荷运动路径无关,故A错误;
B.电荷从某点出发又回到了该点,静电力做功为0,故B正确;
C.正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,故C正确;
D.同理,负电荷沿电场线的方向运动,静电力对负电荷做负功,故D错误。
故选BC。
10. 关于各图中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,箔片不会张开
B. 图乙,导体棒端带负电,端带正电
C. 图丙,两点与中心电荷的距离相等,故两点的电场强度相同
D. 图丁,利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时,无需测出小球的电荷量
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据静电屏蔽,图甲用金属网把验电器罩起来,使其内部不受影响,故使带电金属球靠近验电器,箔片不会张开,故A正确;
B.根据静电感应原理可知,图乙导体棒端带负电,由于导体棒端接地,所以端不带电,故B错误;
C.根据点电荷的场强决定式
图丙,两点与中心电荷的距离相等,故两点的电场强度大小相等,方向不同,故C错误;
D.图丁,利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时,无需测出小球的电荷量,故D正确。
故选AD。
第二卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题共18分,每空3分。)
11. 如图是探究“影响电荷间相互作用力的因素”的实验装置
(1)比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小时,若所用绝缘细线小球完全相同,则细线偏角越大,则小球所受库仑力______________(选填“越大”,“越小”,“不能确定”)
(2)该实验所采用的物理方法是__________。
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 类比法
(3)通过阅读教材知道了库仑定律的表达式,现将两个半径为的金属小球分别带上了和的电荷(,),并使其球心相距,则两球之间的库仑力__________(选填“大于”“小于”“等于”)。
【答案】(1)越大 (2)B
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
设细线与竖直方向的夹角为,由平衡条件得
小球质量相同,细线偏角越大,则库仑力越大。
【小问2详解】
探究库仑力和距离、电荷量的关系:研究其中一个量的影响,保持其他量不变,属于控制变量法。
故选B。
【小问3详解】
库仑定律适用于点电荷。本题两球半径R,球心距3R,距离较近,不能看作点电荷;两球带同种正电荷,电荷相互排斥,电荷分布在小球外侧,等效电荷之间的实际距离大于3R。根据,可知r变大,库仑力变小,即库仑力小于。
12.
(1)已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示,当板间距离增大时(如图①),电容器的电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)当正对面积减小时(如图②),电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)当两板间插入电介质时(如图③),电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)减小 (2)减小
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
平行板电容器电容的决定式为,式中为相对介电常数,为两板正对面积,为板间距离,为静电力常量。电容器充电后只与静电计相连,电荷量保持不变,可知,板向左移动使板间距离增大,而、不变,由决定式可知电容减小。
【小问2详解】
由图②可知,板向上平移,两板正对面积减小,而相对介电常数与板间距离均不变,由平行板电容器电容的决定式可知,正对面积减小则电容减小。
【小问3详解】
由图③可知,虚线表示向、两板间插入电介质板,插入后相对介电常数增大,而正对面积与板间距离均不变,由平行板电容器电容的决定式可知,增大则电容增大。
四、解答题(本题共3小题,每题12分,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案,不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:
(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向;
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点电荷都为r的O′点的场强大小和方向。
【答案】(1),方向由A→B
(2),方向平行于A、B点电荷连线向右
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B。
A、B两点电荷分别在O点的电场强度大小
O点的场强大小为
方向由A→B。
【小问2详解】
如图乙所示:
A、B两点电荷分别在O′点的电场强度大小为EA′=EB′=
由矢量图结合几何关系可知,O′点的场强大小EO′=EA′=EB′=
方向平行于A、B点电荷连线向右。
14. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功。
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把电荷量为的点电荷从A点移动到C点静电力做的功是多少?
【答案】(1)80V,-200V,-120V
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知,静电力做功,代入定义式得
已知静电力做功,同理得
【小问2详解】
已知新试探电荷,A点移动到C点静电力做的功
15. 如图所示,一带正电粒子电荷量为、质量为:由静止经电压为的电场加速后,沿两极板水平中线射入两极板形成的偏转电场中(极板的边缘效应可忽略),一段时间后粒子恰好从下极板右端边缘飞出。已知两极板间距为,极板长度为,板上涂有一层绝缘弹性材料,粒子重力不计,求:
(1)粒子射入偏转电场时速度的大小;
(2)偏转电场两极板间的电压;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中由静止开始加速,电场力对粒子做的功为,粒子重力不计,由动能定理得
解得粒子射入偏转电场时的速度
【小问2详解】
由图可知,粒子沿两极板水平中线射入偏转电场,恰好从下极板右端边缘飞出,粒子在偏转电场中做类平抛运动:水平方向不受力,做匀速直线运动;竖直方向受恒定电场力,做初速度为零的匀加速直线运动。水平方向位移等于极板长度,由
得运动时间
偏转电场场强
粒子所受电场力
由牛顿第二定律
得加速度
竖直方向位移等于板间距的一半,即
由匀加速直线运动位移公式
得
将第(1)问中代入,解得
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田家炳高中高二上学期期中考试
物理试卷
第一卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合要求的。)
1. 如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触,把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔片都张开,则( )
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A、B都带正电
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合
2. 下列关于点电荷的说法,正确的是( )
A. 点电荷一定是体积很小的电荷
B. 点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C. 只有体积和电荷量都很小的带电体,才能看作点电荷
D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷
3. 两个完全相同的小金属球,它们带异种电荷,电荷量的大小之比为9:1(两小球皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1:F2为( )
A. 9:16 B. 9:25 C. 3:4 D. 3:5
4. 除了用数学公式描述电场外,形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场,那就是画电场线。某区域的电场线分布如图所示,电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为A、B,则下列判断正确的是( )
A. EA=EB
B. EA>EB
C. A>B
D. A<B
5. 某电场的等势面如图所示,P、Q两点位于同一等势面上,一个带正电的点电荷沿直线从移动到的过程中( )
A. 电场力保持不变 B. 电场力一直做负功
C. 电势能先减小后增大 D. 动能先减小后增加
6. 某导体中通过稳定电流,在内通过某横截面的电荷量为。该导体中的电流是( )
A. B. C. D.
7. 如图是一块均匀的长方体样品,其长度为,宽度为,厚度为。测得间的电阻为,则间的电阻是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求,全选对得6分,选对但不全得3分,有错误选项得0分。)
8. 如图所示,A、B两个点电荷固定在某空间,实线为两点电荷电场中的部分电场线,弯曲虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a、b为轨迹上两点,下列说法正确的是( )
A. A、B带同种电荷
B. a点电场强度比b点电场强度大
C. 带电粒子在a点加速度比在b点加速度小
D. 带电粒子在a点的加速度方向沿a点实线的切线方向向左
9. 如图所示,电荷q在匀强电场中分别沿路径AB和AMB运动,下列说法正确的是( )
A. 电荷分别沿两种路径运动时,静电力做功的大小可能不同
B. 若电荷沿A→M→B→A运动,则静电力做功为0
C. 若q为正电荷,沿A→M运动时静电力做正功
D. 若q为负电荷,沿A→M运动时静电力做正功
10. 关于各图中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,箔片不会张开
B. 图乙,导体棒端带负电,端带正电
C. 图丙,两点与中心电荷的距离相等,故两点的电场强度相同
D. 图丁,利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时,无需测出小球的电荷量
第二卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题共18分,每空3分。)
11. 如图是探究“影响电荷间相互作用力的因素”的实验装置
(1)比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小时,若所用绝缘细线小球完全相同,则细线偏角越大,则小球所受库仑力______________(选填“越大”,“越小”,“不能确定”)
(2)该实验所采用的物理方法是__________。
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 类比法
(3)通过阅读教材知道了库仑定律的表达式,现将两个半径为的金属小球分别带上了和的电荷(,),并使其球心相距,则两球之间的库仑力__________(选填“大于”“小于”“等于”)。
12.
(1)已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示,当板间距离增大时(如图①),电容器的电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)当正对面积减小时(如图②),电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)当两板间插入电介质时(如图③),电容将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
四、解答题(本题共3小题,每题12分,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案,不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:
(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向;
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点电荷都为r的O′点的场强大小和方向。
14. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功。
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把电荷量为的点电荷从A点移动到C点静电力做的功是多少?
15. 如图所示,一带正电粒子电荷量为、质量为:由静止经电压为的电场加速后,沿两极板水平中线射入两极板形成的偏转电场中(极板的边缘效应可忽略),一段时间后粒子恰好从下极板右端边缘飞出。已知两极板间距为,极板长度为,板上涂有一层绝缘弹性材料,粒子重力不计,求:
(1)粒子射入偏转电场时速度的大小;
(2)偏转电场两极板间的电压;
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