广西壮族自治区柳州市鹿寨县鹿寨中学2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题

2028届高二（上)期中考试（物理) (本卷满分100分考试时间75分钟) 一、单选题（共28分)：只有一个选项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分。 1.(4分)关于物体带电，下列说法正确的是() A.电荷在转移的过程中，电荷的总量是不变的 B.自然界只有两种电荷，点电荷和元电荷 C.物体通常呈现电中性，是因为物体内不存在电荷 D.摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是创造电荷，或电荷消失 2.(4分)下列说法中正确的是() A.由库仑定律F=可知，r→0时，F→0 B.元电荷实质上就是电子和质子 C.摩擦起电的实质是电子的转移 D.库仑定律F=与万有引力定律F=在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引 2 r2 力是同种性质的力 3.(4分)电场强度是描述电场性质的物理量。关于电场强度，下列叙述正确的是() A.匀强电场中电场强度处处相同 B.电场强度的方向与试探电荷所受静电力的方向相同 C.电场中某点不放试探电荷，该点电场强度的大小为0 D.电场强度与试探电荷所受静电力的大小成正比，与电荷量成反比 4.(4分)夏天，受强对流天气影响，经常有雷电发生。为避免雷电造成的损害，某建筑顶部装有避雷 针。如图所示为某次闪电前瞬间避雷针周围电场的等势面分布情况。在等势面中有A、B、C三点，其中 A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是() 7kV ● 8kV-------------- A 。B 10kV- A.A、B两点的场强相同 B.此次闪电前瞬间避雷针尖端一定带负电 试卷第1页（共6页） C.从云层沿直线向避雷针尖端运动的电荷受到的电场力可能越来越小 D.某正电荷从C点移动到B点，电场力对该电荷做负功 5.(4分)x轴上有两个点电荷Q1和Q2,9和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，P点位于这 两个点电荷位置连线中点右侧。以无穷远为零势面，下列判断中正确的是() 01 Pg→x A.P点电势等于0 B.9和Q一定是异种电荷 C.9所带电荷量值一定大于O2所带电荷量值 D.只和Q2之间的电场方向沿x轴正方向 6.(4分)A、B、C、D是匀强电场中一边长为√2cm的正方形的四个顶点，己知A、B、C三点的电势分 别为pA=3V,p=-3V,pC=-6V。由此可得D点电势D和该匀强电场的场强E分别为() A.6V,150W10V/m B.0V,150W10V/m C.6V,300 V/m D.0V,300Vm 7.(4分)电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板A为可动电极，下极 板B为固定电极，P为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变， 形变过程中，电流表G中有从α到b的电流，则下列判断不正确的是() A☐ 直 Pe 源 B d 试卷第2页（共6页） A.形变过程中，两极板间距离减小，电容器电容变大 B.直流电源的c端为电源负极 C.形变过程中，B板和P点间的电势差增大 D.理论上，若将A板接地，在P点固定一个点电荷，则形变过程中点电荷电势能增大 二、多选题（共18分)：有多个选项符合题目要求，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.(6分)如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳 中，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则() ⊕ A B A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的内表面带负电 D.金属壳B外C点电场强度为零 9.(6分)如图A、B、C为匀强电场中的三点，它们的连线组成一个直角三角形，D点是AC的中点，且 BC-4cm,AC-5cm。一电荷为厂2×10C的负点电荷从B点移到C点的过程中，电场力做功8×10J,而 把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8×10J,si53=0.8,cos53=0.6,则下列说法正确的是 () A.该电场的电场强度方向由B点指向D点 0m B.该电场的电场强度大小为3 C.BC两点电势差Usc=-4V D.D点电势比A点电势高 10.(6分)如图所示，在水平向左的匀强电场中，长为1的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接一个质 量为m、电量为gg>0)的小球，电场强度B="。现将轻绳拉至右侧水平，将小球从A点由静止释 试卷第3页（共6页） 放，对于此后小球的运动情况（轻绳不会被拉断），下列判断中正确的是() OA A,小球刚到最低点时速度大小为2√g B.小球整个运动过程中只有电势能、重力势能、动能相互转化，总能量保持不变 C.小球的运动轨迹总在以O为圆心的圆弧上 D.小球到达O点左侧与圆心等高处的速度大小为v=√2g 三、填空题（共22分) 11.(8分)如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 P P2 P O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在 图中乃、乃、P等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。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。 (1)图中实验采用的方法是 (填正确选项前的字母) A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 (2)图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是 ； A.电荷间的距离 B.丝线偏离竖直方向的角度 C.带正电物体的电荷量 D.小球的电荷量 (3)实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的而增大，随其所带电荷量的 而增大。 (选填“增大”或“减小”) 12.(14分)某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图所示。 21 R 工 电流 传感器 试卷第4页（共6页） (1)将开关先与1”端闭合，电容器进行 （选填“充电”或“放电”)，稍后再将开关与“2”端闭合，电容 器进行」 (选填“充电或“放电”)。在下列图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化 的图像为 ,电容器的带电量随时间变化的图像为 (2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2,充电过程中电容器极板间电 压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示，其中对应电容为C1的充电过程图像是（选 填①或②)。请说明你的判断依据」 ① ② +o (3)心脏除颤器的工作原理是用较强的脉冲电流，通过心脏以消除心律失常，使之恢复窦性心律的方法， 称为电击除颤。工作时向心脏除颤器的储能电容器充电，使电容器获得一定的储能，对心颤患者皮肤上 的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤 器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为1.4×10℉，充电至1.0×104V电压，如果电容器在2×103s 时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是 电极 人体心脏位置 一电极 A.这次放电过程中通过人体组织的电流恒定 B.这次放电有0.14C的电荷量通过人体组织 C.若充电至5×103V,则该电容器的电容为7×10℉ D.该次放电释放约700J电能 四、解答题（共34分) 13.(10分)真空中有两个完全相同的金属小球，A球带qA=6.4×1016℃的正电荷，B球带gB=-3.2×101℃ 的负电荷，且A,B均可视为点电荷。 (1)当他们相距0.5m时，求A、B间的静电力： (2)若两球接触后再分别放回原处，求此时A、B间的静电力（以上结果保留三位小数）。 14.(12分)如下图所示，轻绳上端固定，下端连接一个质量m=8×104kg的带电小球（可视为质点）。 试卷第5页（共6页） 小球位于电场强度E=3√5×103N/C方向水平向右的匀强电场中。小球静止时，绳与竖直方向的夹角 6=600(sim60°= ,cos60°=2,8=10m/s2)。 2 (1)求小球受轻绳拉力F的大小： (2)若剪断细线，求小球在0.2秒内的位移大小： (3)求0.2秒内小球初末位置的电势差。 ∠∠∠∠∠∠∠∠ 60° E 15.(12分)如图所示，两平行金属板A、B水平放置，长1=8×102m,两板间距离d=6.4×102m,A 板比B板电势高240V,一不计重力的带正电的粒子电荷量q=1010C,质量m=1020kg,沿电场中心线 RD垂直电场线飞入电场，初速度，=2×10m/s,粒子飞出平行板后进入竖直界面N、PS间的无电场 区域。已知两界面N、PS相距为L=8x102m,D是中心线RD与界面PS的交点。 M D (I)求粒子穿过MN界面时偏离中心线RD的距离y: (2)求粒子到达PS界面时离D点的距离Y: (3)设O为D延长线上的某一点，当粒子刚好通过界面PS时，立即在O点固定一负点电荷，使粒子恰好 可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电荷量Q。(静电力常数k=9.0×10Nm/C2, 结果保留一位小数) 试卷第6页（共6页） 《2028届高二（上）期中考试（物理）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D O B D CD BC AD 1.A 【详解】A.根据电荷守恒定律，电荷在转移的过程中，电荷的总量是不变的，故A正确： B.自然界只有两种电荷，正电荷和负电荷，故B错误； C.物体通常呈现电中性，是因为物体内正负电荷数量相等，故C错误； D.摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是电子发生的转移，电荷不会创造或消失，故D错误。 故选A。 2.C 【详解】A.库仑定律F=丝的适用条件是真空中的点电荷，当→0时，电荷不能看作点电荷，库仑 定律不再适用，无法得到F→∞的结论，故A错误： B.元电荷是自然界中最小的电荷量，等于电子或质子所带电荷量的绝对值，不是电子、质子本身，故B 错误； C.摩擦起电的过程是物体得失电子的过程，实质是电子的转移，故C正确： D.库仑力属于电磁相互作用，万有引力属于引力相互作用，二者是不同性质的力，仅公式形式相似，本 质完全不同，故D错误。 故选C。 3.A 【详解】A.匀强电场中电场强度处处相同，故A正确： B.电场强度的方向与带正电的试探电荷所受静电力的方向相同，与带负电的试探电荷所受静电力的方向 相反，故B错误： C.电场强度只由电场自身决定，电场中某点不放试探电荷，该点电场强度的大小不一定为0，故C错 误； D.电场强度只由电场自身决定，电场强度与试探电荷所受静电力、电荷量均无关，故D错误。 故选A。 4.D 【详解】A.根据图中数据可知，相邻等势线之间的电势差相等，均为1kV,由于等差等势线分布的密集 程度能够间接表示电场的强弱，A、B两点位置关于避雷针对称，但这两点位置的等势线分别密集程度不 同，可知这两点的电场强度大小不等，由于电场线垂直于等势线，由高电势点指向低电势点，而电场强 度的方向沿电场线的切线方向，可知A、B两点的电场强度的方向不同，即A、B两点的场强不相同，故 A错误： 答案第1页（共9页） B.根据上述可知，电场线整体方向由下指向上，即起源于避雷针，而电场线起源于正电荷或无穷远，可 知此次闪电前瞬间避雷针尖端一定带正电，故B错误： C.根据上述，结合图形可知，从云层沿直线向避雷针尖端运动的电荷所在位置的等势线分布逐渐变密 集，即电场强度逐渐变大，电荷受到的电场力也越来越大，故C错误： D.根据图像可知 Pc<Ps 某正电荷从C点移动到B点，电场力对该电荷做功为 Wa=qUc=q(pc-s)<0 可知，某正电荷从C点移动到B点，电场力对该电荷做负功，故D正确。 故选D。 5.C 【详解】A.由图可知，P点电势大于0，A错误； BC.如图所示，根据顺着电场线方向电势降低，作出电场线，则知两个电荷一定都带正电，因x。处合场 强为0，则Q,与Q,在，处场强大小相等，方向相反，根据B=K号可知，Q>Q,B错误，C正确： 21 D.由上面的电场线知Q和O2之间各点的电场方向都指向P点，D错误。 故选C。 6.B 【详解】由于AD与BC平行且相等，则有 Pa-PD=Pe-Pc=3V 可得D点电势为 P=0 该匀强电场沿AD方向的分场强大小为 LV2x10=150W2v/m 该匀强电场沿AB方向的分场强大小为 E2= iV2x10*300W2v1m 6 则该匀强电场的场强大小为 E=VE+E号=150W10V/m 答案第2页（共9页） 故选B。 7.D 【详解】AB.当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，形变过程中，d减小，根 据 C=6S 4πkd 电容器的电容增大，电容器与电源相连，电容器两极板间的电压不变，根据 Q=CU 可知电容器所带电荷量增加，电容器充电，电流表G中有从到b的电流，故c端为电源负极，d端为电 源正极，故AB正确，不符合题意： C.d减小，电容器两极板间的电势差不变，根据 U E-- d 可知极板间的电场强度增大，B板和P点间的距离不变，故 UBp =EdBp 形变过程中，B板和P点间的电势差增大，C正确，不符合题意； D.若将A板接地，pA=OV。又因为UAB不变，UBP增大，根据 UPA =UBA-UBP 可知，U4减小。根据 UPA=Pp-PA 可知，卵减小。由于不知道点电荷的正、负，因此无法确定形变过程中点电荷电势能的变化，D错误， 符合题意。 故选D。 8.CD 【详解】ABC.由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为 零；金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电；故AB错误，C 正确： D.达到静电平衡后，由于金属球壳B起到静电屏蔽作用，使得金属壳B外的场强为零，即金属壳B外 C点电场强度为零，故D正确。 故选CD。 9.BC 【详解】C.因为 答案第3页（共9页） Wsc=qUsc 可得 U3c =-4V Ua =4V C正确： A. WAB -qUAB 可得 UAB =4V 于是得 UCB=UAB PA=Pe 过B点做AC的垂线（即BM⊥AC)可得电场的方向沿垂线由M指向B,A错误： B. UAB 500 v/m d=BCsin 373 B正确： D.由于AC为等势线，D点在AC上，可得 PD=Pa D错误； 故选BC。 10.AD 【详解】A.将小球从A点由静止释放，小球受到电场力与重力，由题意可知 F=qE=mg 根据牛顿第二定律有 VF2+(g）3=a 解得 a=√2g 设合力方向与水平方向夹角为日，则 答案第4页（共9页） tano=mg=1 F 得 0=45° 故先做匀加速直线运动，则小球从释放到达最低点的位移为 x=V21 根据 v2=2ax 解得小球到达最低点的速度为 y=2√8网 故A正确： BC.小球从A点由静止释放，到最低点的过程中，沿与水平方向成45°角做匀加速直线运动，在最低点 时细线突然绷紧，小球沿细线方向的速度立即减为零，而水平方向的速度不变，总能量减小，故BC错 误： D.小球沿与水平方向成45°角做匀加速直线运动，在最低点时细线突然绷紧，小球沿细线方向的速度立 即减为零，而水平方向的速度不变，则从最低点到达O点左侧与圆心等高处，根据动能定理有 mg1+qE1=721 m(c045) 解得 v=2gl 故D正确。 故选AD。 11.(1)D (2)B (3) 减小 增大 【详解】(1)图中实验采用的方法是控制变量法。 故选D。 (2)图中实验可知电场力 F-mgtane 则可依据丝线偏离竖直方向的角度来反映小球受带电体的作用力大小。 故选B。 (3)[1][2]实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增 答案第5页（共9页） 大。 12.(1) 充电 放电AC (2) ② 电压相同时电容大的带电量大，可知②为C图像 (3)BD 【详解】(1)[1][2]开关先与1端闭合，电容器与电源连接，进行充电；开关与“2端闭合，与电源断开 后，进行放电。 [3]充电电流与放电电流方向相反，放电过程中因为极板的电荷量逐渐减小，所以电势差逐渐减小；充电 过程中极板的电势差逐渐增大，所以极板间的电势差和电源电动势逐渐接近，因此电流均逐渐减小，所 以通过传感器的电流随时间变化的图像为A。 [4]充电过程中，电压逐渐增大，且增大的越来越慢，放电过程中，电压逐渐减小，且减小的越来越慢， 根据 Q=CU 可得充电过程中极板间电量增大的越来越慢，放电过程中极板间电量减小的越来越慢，所以电容器的带 电量随时间变化的图像为C。 (2)[1][2]根据公式 Q=CU 可得电压相同时电容大的带电量大，根据图像可得对应电容为C的充电过程图像是②。 (3)A.根据(1)中分析可得放电时电量减小的越来越慢，根据公式 14g △t 可得电流越来越小，故A错误： B.根据公式可得通过人体组织的电量为 Q=CU=0.14C 故B正确： C.电容器的电容大小只跟自身的结构有关，故C错误； D.根据公式 c-o U 可得在充放电时Q与U成正比，若取Q为纵轴，U为横轴时图像为一条过原点的直线，即此时为图像与 横轴围成三角形的面积，根据 W=UIt,O-It 可得 答案第6页（共9页） m=QU=1x0.14×1.0x10J=700J 2 故D正确。 故选BD。 13.(1)7.373×1021N;(2)9.216×10-2N 【详解】(1)根据库仑定律可得，当他们相距0.5m时，A、B间的静电力为 F=kA=9×10°×64×1016×3.2x106 -N=7.373×1021N 2 0.52 (2)当两球接触后再分开，两球所带电荷量将重新分配，由于两球带相反电性的电荷。因此先中和后分 配，中和后的总电荷量为3.2×1016℃的正电荷，由于两个小球完全相同，因此电荷量平均分配，则分配后 两小球所带电荷量均为1.6×10-16C的正电荷，此时A、B间的静电力 F'=k4g=9×10×1.6x1016×1.6x1016、 -N=9.216×1022N 2 0.52 14.(1)1.6×102N:(2)0.4m:(3)1800V 【详解】(1)以小球为对象，根据受力平衡可得 Fcos60°=g 可得小球受轻绳拉力F的大小为 F=ms=1.6×102N c0S60° (2)若剪断细线，小球受到重力和电场力的合力大小与剪断细线前轻绳拉力大小相等，小球将做匀加速 运动，加速度大小为 -=20m/s2 小球在0.2秒内的位移大小为 1 X)at2=×20×0.2m=0.4m 2 (3)0.2秒内小球初末位置的电势差为 UU=E.x.sin60° 解得 UJ=1800V 15.(1)0.03m (2)0.09m (3)7.8×109C 【详解】(1)粒子进入A、B后应做类平抛运动，设在A、B板间运动时加速度大小为a,时间为，偏 转位移为y,运动轨迹如图，则： 答案第7页（共9页） P M R。 0 1=voh ABT a=- dn 解得 t=4×108s y=0.03m (2)设粒子在MN界面处沿MN的分速度为y,, 乃=a4 tana= 10 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，到达PS界面时离D点的距离Y Y=v+Ltana 由以上各式，代入数据得： y,=1.5×10m/s tand=4 3 Y=0.09m 另解 2 解得 Y=0.09m (3)设粒子在N界面处速度为v v=V哈+明 答案第8页（共9页） 代入解得 v=V6+=2.5x10ms 粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为？，由几何关系得 6-Y 由 得 Q=mm78×10C 答案第9页（共9页）