精品解析：天津市第二南开学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

2026—2027学年第一学期高二年级蓄志计划物理学科 一、单选题，共5小题，共25分。 1. 两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，分别固定在真空中的两处。现将另一个完全相同的不带电的金属球先后接触A和B，然后移开，A、B两小球之间的库仑力大小与原来相等，则一开始A、B球的电荷量大小之比为（　　） A. 8:1 B. 6:1 C. 4:1 D. 1:1 2. 如图甲所示，在轴上、两点分别固定点电荷、，其形成电场的电势在轴正半轴上的分布如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为0 B. C. 为负电荷，为正电荷 D. 将负检验电荷由处移到位置，电场力做负功 3. 如图所示，在某一点电荷Q产生的电场中，有a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成 60°角．则关于a、b两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是( ) A. Ea＝3Eb，φa<φb B. Ea＝，φa>φb C. Ea＝2Eb，φa>φb D. Ea＝，φa<φb 4. 在甲、乙电场中，电场方向均与x轴平行，某试探电荷－q（q>0）具有的电势能Ep沿x方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，试探电荷在O点受到的静电力为零 B. 图甲中，电场强度沿x轴负方向 C. 图乙中，x1处的电场强度小于x2处的电场强度 D. 图乙中，x1处的电势高于x2处的电势 5. a、b两个带电小球的质量均为m，所带的电荷量分别为＋3q和－q，两球间用一绝缘细线连接，用长度相同的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（　　） A. B. C. D. 二、多选题：共3小题，共15分。 6. 如图所示，虚线代表电场中的等势面。实线是一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点的轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 从点运动到点，粒子先减速后加速 C. 带电粒子在点的加速度大小小于在点的加速度大小 D. 从点运动到点，粒子的电势能先增大后减小 7. 如图所示，平面内直线和垂直相交于点，A、B关于点对称，C、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、、、四点的电场强度相同 B. 若将电荷量为和的点电荷分别放置在A点和B点，则、两点电场强度相同 C. 若在点和点分别放置等量同种点电荷，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小是一直增大的 D. 若在点和点分别放置等量正点电荷，一电子从点由静止释放，电子将在、间做往返运动 8. 如图甲所示，真空中坐标轴上的某点有一个点电荷，坐标轴上、两点的坐标分别为和。在点放一个带正电的试探电荷，在点放一个带负电的试探电荷，、两点的试探电荷受到静电力的方向都跟轴正方向相同，静电力的大小跟试探电荷电荷量的关系分别如图乙中直线、所示。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度方向沿轴正方向 C. 点电荷的位置坐标为 D. 点电荷是正点电荷 二、填空题：3小题，共16分。 9. 如图所示，不带电且长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为（）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向__________，棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小__________，若在导体棒上套一个金属网，棒的两端__________（“能”或“不能”）感应出异种电荷。 10. 水平放置的平行板电容器与电流计、电源组成如图所示的闭合回路，其中电容器下极板接地，闭合开关，在两板间的点有一质量为的液滴处于静止状态，重力加速度为。保持开关闭合，将上极板下移，液滴__________（“向下”、“向上”、“不”）运动，流经的电流方向为__________（“到”、“到”）。若将开关断开，上极板下移，点电势__________（“增大”、“减小”、“不变”）。 11. 匀强电场作为一种基础而重要的电场类型，其应用涵盖了教育、科研、工程和技术等多个领域。如图所示，空间足够大的匀强电场和边长为的正六边形所在平面平行（图中匀强电场未画出），正六边形的六个顶点分别为、、、、、，其中、、三点电势分别为、、，则匀强电场的场强为__________，方向__________，（填由哪个点指向哪个点）。 三、计算题：本大题共3小题，共44分。 12. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求： (1)物块运动的加速度大小； (2)沿斜面下滑距离为l时物块的速度大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2） 13. 如图所示，示波器的工作原理可以简化为：金属丝发射出的电子由静止经电压加速后，从金属板的小孔射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板、组成，已知极板的长度为，两板间的距离也为。极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为。电子电荷量大小为，质量为，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。 （1）求电子从小孔穿出时的速度大小： （2）求在荧光屏上形成的亮斑到的距离。 （3）求电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值 14. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于点，整个空间存在场强大小的匀强电场，竖直边界右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块（视为质点）大小形状相同，电荷量为，不带电，质量，。从点由静止释放，与静止在地面上点的碰撞。已知与地面间动摩擦因数均为，P、D间距离，取，间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求： （1）物块运动到点时，受到圆弧轨道支持力的大小； （2）物块碰撞后瞬间，速度的大小和方向； （3）物块第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年第一学期高二年级蓄志计划物理学科 一、单选题，共5小题，共25分。 1. 两个完全相同的金属球A和B（可视为点电荷）带同种电荷，分别固定在真空中的两处。现将另一个完全相同的不带电的金属球先后接触A和B，然后移开，A、B两小球之间的库仑力大小与原来相等，则一开始A、B球的电荷量大小之比为（　　） A. 8:1 B. 6:1 C. 4:1 D. 1:1 【答案】B 【解析】 【详解】设A、B初始电荷量分别为和 C第一次接触A，A和C均分电荷，接触后A的电荷变为，C带 C第二次接触B，此时B的电荷为，C带，均分后B的电荷变为 接触后A、B间的库仑力为 根据题意，即 解得 故选B。 2. 如图甲所示，在轴上、两点分别固定点电荷、，其形成电场的电势在轴正半轴上的分布如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为0 B. C. 为负电荷，为正电荷 D. 将负检验电荷由处移到位置，电场力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．因图像的斜率等于电场强度，可知在处的电场强度为0，A错误； B．在位置，根据 可得，B正确； C．根据轴正半轴上的电势分布可知，为正电荷，为负电荷，C错误； D．将负检验电荷由处移到位置，电势升高，则电势能减小，则电场力做正功，D错误。 故选B。 3. 如图所示，在某一点电荷Q产生的电场中，有a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成 60°角．则关于a、b两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是( ) A. Ea＝3Eb，φa<φb B. Ea＝，φa>φb C. Ea＝2Eb，φa>φb D. Ea＝，φa<φb 【答案】B 【解析】 【详解】将Ea、Eb延长相交，交点即为Q点的位置．设ab两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得到： Ra=abcos30° Rb=absin30°， 则 故根据公式得， 由电场线的方向可知，场源电荷为负电荷，故有：φa＞φb；故选B． 4. 在甲、乙电场中，电场方向均与x轴平行，某试探电荷－q（q>0）具有的电势能Ep沿x方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，试探电荷在O点受到的静电力为零 B. 图甲中，电场强度沿x轴负方向 C. 图乙中，x1处的电场强度小于x2处的电场强度 D. 图乙中，x1处的电势高于x2处的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据Ep－x图像的切线斜率的绝对值表示静电力的大小，题图甲中，试探电荷在O点受到的静电力不为零，故A错误； B．沿x轴正方向，电势能增大，静电力做负功，静电力沿x轴负方向，又因试探电荷带负电，则电场强度沿x轴正方向，故B错误； C．题图乙中x1处的斜率大于x2处的斜率，即，所以x1处的电场强度大于x2处的电场强度，故C错误； D．负电荷在电势越高处电势能越小，故题图乙中φx1>φx2，故D正确。 故选D。 5. a、b两个带电小球的质量均为m，所带的电荷量分别为＋3q和－q，两球间用一绝缘细线连接，用长度相同的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】a带正电，受到的电场力水平向左，b带负电，受到的电场力水平向右。以整体为研究对象，整体所受的电场力大小为2qE，方向水平向左，则上面悬挂a的绳子应向左偏转，设上面的绳子与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得 以b球为研究对象，设a、b间的绳子与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得 tan β＝ 可得 α＝β 根据几何知识可知，b球应在悬点的正下方。 故选D。 二、多选题：共3小题，共15分。 6. 如图所示，虚线代表电场中的等势面。实线是一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点的轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 从点运动到点，粒子先减速后加速 C. 带电粒子在点的加速度大小小于在点的加速度大小 D. 从点运动到点，粒子的电势能先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知，点电势低于点和点的电势，根据电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，可知电场方向大致向左；又根据曲线运动的物体所受合外力的方向指向运动轨迹的内侧，可知粒子在点所受的电场力方向向右，与该处的场强方向相反，符合负电荷的性质，所以粒子带负电，故A错误； BD．由题图可知，点和点的电势相等且大于点的电势，由可知，负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小，所以该粒子从点运动到点的过程中，粒子的电势能先增大后减小；由于粒子在运动的过程中只受电场力的作用，只有电场力做功，只有粒子动能和电势能之间的转化，则根据能量守恒定律可知，粒子从点运动到点的过程中，粒子的动能先减小后增大，所以粒子先减速后加速，故BD正确。 C．等差等势面越密集的地方电场强度越大。由题图可知相邻两等势面间的电势差相等，则根据等差等势面的分布密集程度可判断点的电场强度大于点的电场强度，故粒子在点所受的电场力大于在点所受的电场力，因此根据牛顿第二定律可知，该粒子在点的加速度大小大于在点的加速度大小，故C错误。 故选BD。 7. 如图所示，平面内直线和垂直相交于点，A、B关于点对称，C、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、、、四点的电场强度相同 B. 若将电荷量为和的点电荷分别放置在A点和B点，则、两点电场强度相同 C. 若在点和点分别放置等量同种点电荷，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小是一直增大的 D. 若在点和点分别放置等量正点电荷，一电子从点由静止释放，电子将在、间做往返运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、、、四点的电场强度方向不同，故A错误； B．若将电荷量为和的点电荷分别放置在A点和B点，由等量异种电荷周围电场的对称性可知、两点电场强度相同，故B正确； C．若在点和点分别放置等量同种点电荷，从O点向上和向下电场强度的大小先增大后减小，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小可能是一直增大的，也可能是先增大后减小，故C错误； D．若在点和点分别放置等量正点电荷，一电子从点由静止释放，电子从C运动到O点电场力的合力向下，通过O点后，电子所受电场力的合力向上，运动到D点速度为零，然后向上运动，电子将在、间做往返运动，故D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，真空中坐标轴上的某点有一个点电荷，坐标轴上、两点的坐标分别为和。在点放一个带正电的试探电荷，在点放一个带负电的试探电荷，、两点的试探电荷受到静电力的方向都跟轴正方向相同，静电力的大小跟试探电荷电荷量的关系分别如图乙中直线、所示。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度方向沿轴正方向 C. 点电荷的位置坐标为 D. 点电荷是正点电荷 【答案】BC 【解析】 【详解】BD．正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反，则由两试探电荷的受力情况可知，点电荷Q为负点电荷，且放置于A、B两点之间某位置，A点的电场强度方向沿轴正方向，故B正确，D错误； A．点电荷在B点产生的电场强度大小为，故A错误； C．点电荷在A点产生的电场强度大小为 设Q与A点之间的距离为，根据点电荷电场强度的决定式有， 联立解得 所以点电荷Q的位置坐标为，故C正确。 故选BC。 二、填空题：3小题，共16分。 9. 如图所示，不带电且长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为（）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向__________，棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小__________，若在导体棒上套一个金属网，棒的两端__________（“能”或“不能”）感应出异种电荷。 【答案】 ①. 水平向左 ②. ③. 不能 【解析】 【详解】[1][2]静电平衡时，导体棒内部合场强处处为0，即感应电荷的电场与外部点电荷的电场大小相等、方向相反。正点电荷+q在O处产生的电场方向水平向右，因此感应电荷在O处产生的电场方向水平向左，大小为 [3]套上金属网后发生静电屏蔽，内部导体棒不受外部电场影响，不能感应出异种电荷。 10. 水平放置的平行板电容器与电流计、电源组成如图所示的闭合回路，其中电容器下极板接地，闭合开关，在两板间的点有一质量为的液滴处于静止状态，重力加速度为。保持开关闭合，将上极板下移，液滴__________（“向下”、“向上”、“不”）运动，流经的电流方向为__________（“到”、“到”）。若将开关断开，上极板下移，点电势__________（“增大”、“减小”、“不变”）。 【答案】 ①. 向上 ②. 到 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]开关闭合时，电容器两端电压的大小始终等于电源电动势，保持不变。将上极板下移，板间距减小，由匀强电场的场强公式 可知两板间场强增大；初始液滴静止，满足电场力 场强增大后，则电场力大于重力，因此液滴向上运动。 [2]平行板电容器的电容满足 将上极板下移，板间距减小，可知电容增大；结合电容器的决定式 电容器两端电压不变，可知电容器带电量增加，处于充电状态。由于电源正极接电流计的侧、电容器上极板接电流计的侧，上极板需积累更多正电荷，因此流经的电流方向为到。 [3]若将开关断开，上极板下移，电容器带电量保持不变，设移动后电容器的电容大小为，联立， 解得 可知电场强度与板间距无关，因此减小时板间场强不变。下极板接地电势为0，点到下极板的距离固定，点电势等于与下极板的电势差，即​ 因此点电势不变。 11. 匀强电场作为一种基础而重要的电场类型，其应用涵盖了教育、科研、工程和技术等多个领域。如图所示，空间足够大的匀强电场和边长为的正六边形所在平面平行（图中匀强电场未画出），正六边形的六个顶点分别为、、、、、，其中、、三点电势分别为、、，则匀强电场的场强为__________，方向__________，（填由哪个点指向哪个点）。 【答案】 ①. ②. 由点指向点 【解析】 【详解】、、三点的电势分别为、、，由于匀强电场中任一直线上的电势分布都是均匀的，如图所示，连接，则中点的电势为，因此连线为一条等势线，因此平行于的、为等势线，如图所示，正六边形边长为，则由几何关系知 由 可得匀强电场的场强大小为 根据沿电场线方向电势降低可知，场强方向由点指向点。 三、计算题：本大题共3小题，共44分。 12. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求： (1)物块运动的加速度大小； (2)沿斜面下滑距离为l时物块的速度大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2） 【答案】(1) ； (2) 【解析】 【详解】(1)物体受到的力有重力mg，支持力FN，静电力F=qE 当电场强度变为原来的时，物块在斜面方向有 代入数值得 (2)由动能定理，得 解得 13. 如图所示，示波器的工作原理可以简化为：金属丝发射出的电子由静止经电压加速后，从金属板的小孔射出，沿进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板、组成，已知极板的长度为，两板间的距离也为。极板间电压为，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为。电子电荷量大小为，质量为，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。 （1）求电子从小孔穿出时的速度大小： （2）求在荧光屏上形成的亮斑到的距离。 （3）求电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中做加速运动，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 在偏转电场中，水平方向电子做匀速运动，有 竖直方向，电子受到电场力作用，由牛顿第二定律有 又， 联立解得 同时根据 解得 故电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值为 可知粒子电子离开偏转电场时速度的反向延长线过水平位移的中点，如图所示 由几何关系可得，荧光屏上形成的亮斑到的距离满足 解得 【小问3详解】 由上述分析可知，电子离开偏转电场时速度偏转角度的正切值为 14. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于点，整个空间存在场强大小的匀强电场，竖直边界右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块（视为质点）大小形状相同，电荷量为，不带电，质量，。从点由静止释放，与静止在地面上点的碰撞。已知与地面间动摩擦因数均为，P、D间距离，取，间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求： （1）物块运动到点时，受到圆弧轨道支持力的大小； （2）物块碰撞后瞬间，速度的大小和方向； （3）物块第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。 【答案】（1）60N；（2）6m/s，方向水平向右；18m/s，方向水平向右；（3）7.2s； 【解析】 【详解】(1)物块A从Q到P过程，由动能定理得： ， 代入数据解得： vP=10m/s， 在P点，由牛顿第二定律得： ， 代入数据解得： F=60N； (2)物块A从P到D过程，由动能定理得： ， 代入数据解得： v1=12m/s， A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： mAv1=mAvA+mBvB， 由机械能守恒定律得： ， 代入数据解得： vA=6m/s，方向水平向右 vB=18m/s，方向水平向右 (3)A、B碰撞后，由牛顿第二定律得， 对A： qE-μmAg=mAaA， 对B： μmBg=mBaB， 代入数据解得： ， aB=2m/s2， 设经过时间t两物块再次发生碰撞，由运动学公式得： ， 代入数据解得： t=7.2s； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $