精品解析:青海西宁市第十四中学2026-2027学年高二上学期10月阶段性学业反馈测试物理试卷
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内容正文:
高二物理阶段性测试题
一、选择题:本题共 10 小题。1~7 题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;8~10 题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,有选错的得 0 分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带正电
B. 某电荷带电量可能为6.6×10-19C
C. 电容器的电容随电量的增加而增加
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,电子带负电,可知得到电子带负电,故A错误;
B.某电荷带电量只能是元电荷的整数倍,而
可得某电荷带电量不可能为6.6×10-19C,故B错误;
C.电容器的电容与电容器是否带电无关,电容的大小是其本身的性质决定的,故C错误;
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计,说法正确,故D正确。
故选D。
2. 两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,其间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时,根据库仑定律有
两小球相互接触后将其固定距离变为,此时两球所带电荷量均变为
此时两球间的库仑力大小为
故选C。
3. 如图所示,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,发现验电器的箔片没有张开。下列生活场景中利用到的原理与该实验原理相同的是( )
A. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作
B. 在高大建筑物上安装避雷针
C. 燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形
D. 油罐车后面装有一条拖地的铁链
【答案】A
【解析】
【详解】A.该实验的原理为静电屏蔽,高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作,利用到了静电屏蔽,故A正确;
B.在高大建筑物上安装避雷针利用了尖端放电的原理,故B错误;
C.燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形利用了尖端放电的原理,故C错误;
D.油罐车后面拖条铁链能把油与罐摩擦产生的静电导入大地,防止静电产生火花引起火灾,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,实线为一静电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子一定是从A点向B点运动
C. 该粒子在A点的电势能一定比在B点的电势能大
D. 该粒子在A点的加速度一定比在B点的加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据曲线运动规律,带电粒子所受电场力指向轨迹的凹侧。结合题图可知电场力方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故A错误;
B.仅由轨迹无法判断粒子的运动方向,粒子既可以从A向B运动,也可以从B向A运动,故B错误;
C.若粒子从A向B运动,电场力与速度方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,A点电势能更大;若粒子从B向A运动,电场力与速度方向成钝角,电场力做负功,电势能增大,依然是B点电势能小于A点,因此A点电势能一定比B点大,故C正确;
D.电场线的疏密表示电场强度大小,B点附近电场线比A点更密集,因此B点场强更大,粒子在B点受到的电场力更大,加速度也更大,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,以下判断正确的是( )
A. 间的静电力可能是斥力 B. 间的静电力可能是引力
C. a的电荷量一定比b的电荷量多 D. a的电荷量一定与c的电荷量相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.三个带电小球在同一直线上仅在它们之间静电力的作用下处于静止,根据库仑定律,可知三个带电小球a、b、c满足电性“两同夹一异”,电荷量“两大夹一小”的规律,故判断得a、b间的静电力一定为引力,a的电荷量一定比b多,故AB错误,C正确;
D.b电荷平衡,,因,所以,即a的电荷量一定小于c的电荷量相等,故D错误。
故选 C。
6. 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动,可以判断( )
A. 此粒子一直受到静电吸引力作用
B. 粒子在b点的速率一定大于在a点的速率
C. 粒子在a点和c点的速度相同
D. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电斥力作用,故A错误;
B.根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速率一定小于在a点的速率,故B错误;
C.c点和a点在同一个等势面上,电场力做功为零,动能不变,故它们的速度的大小相等,但是他们的速度的方向不同,故C错误;
D.粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故D正确。
故选D。
7. 已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图像可知,速度在逐渐增大,图像的斜率在逐渐减小,故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动,所受电场力越来越小,电场线的疏密表示场强的大小,故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同,与场强方向相反,故场强方向由B指向A。
故选B。
8. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足。下列说法正确的是( )
A. OM中点的电场比ON中点的电场强
B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的
C. 正电荷从O点移动到H点,电场力先增大后减小
D. 若将处换为+Q,由静止释放的电子从运动到电场力先做正功后做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据等量异种点电荷电场线的分布规律,利用对称性可知,OM中点电场线分布的密集程度与ON中点电场线分布的密集程度相同,则OM中点的电场强度与ON中点的电场强度相同,故A错误;
B.根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知,在MN连线上,O点电场线分布的密集程度最小,则O点的电场与MN上各点相比是最弱的,故B正确;
C.根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知,从O点到H点,电场线分布的密集程度逐渐减小,则电场强度逐渐减小,正电荷从O点移动到H点,电场力逐渐减小,故C错误;
D.若将处换为+Q,根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知,从到,电场强度方向先向上后向下,则静止释放的电子从运动到所受电场力方向先向下后向上,则电场力先做正功后做负功,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态,现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 若S闭合,该油滴将向下运动
B. 若S闭合,P点的电势减小
C. 若S断开,该油滴将向上运动
D. 若S断开,P点的电势不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若开关S闭合,电容器两端电压不变,根据,将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则板间场强减小,油滴受到向上的电场力减小,油滴将向下运动;由于上极板接地,上极板电势为零,上极板到P点电势差为
由于变小,不变,则减小,根据
可知P点的电势增加,故A正确,B错误;
CD.若开关S断开,电容器所带电荷量不变,根据
可知板间场强不变,油滴受力保持不变,则油滴保持静止;根据
可知不变,则P点的电势保持不变,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,氕核()、氘核()和氚核()同时从静止开始,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后打在同一荧光屏幕上,不计重力,则它们( )
A. 在偏转电场中运动的加速度不相同
B. 同时打到荧光屏幕上
C. 到达屏幕时的速度相同
D. 能到达屏幕上同一点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在偏转电场中运动的加速度大小为
加速度的大小取决于比荷,三种粒子的比荷不同,故在偏转电场中运动的加速度不同,A正确;
B.在加速过程,据动能定理可得
解得
设加速电场极板间距为d1,偏转电场极板长度为L,加速过程
故加速时间为
偏转时间为
总时间为
由于加速过程的末速度v0不同,可知粒子运动的总时间不同,不会同时打到荧光屏幕上,B错误;
D.偏转距离为
与比荷无关,故粒子能到达屏幕上同一点,D正确;
C.全程由动能定理可得
解得
到达屏幕时的速度与比荷有关,故到达屏幕时的速度不相同,C错误;
故选AD。
二、填空题:本题共2小题,共12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. 如图,矩形位于匀强电场中,电场方向平行于矩形平面。已知,是的中点。、、的电势分别为8 V、6 V、4 V。
(1)在题图中画出过A点的一条电场线____(保留必要作图辅助线),该匀强电场的场强大小为________V/m;
(2)用外力将一个电子从点移动到点,该过程中,静电力做的功为________eV。
【答案】(1) ①. ②.
(2)-3
【解析】
【小问1详解】
根据匀强电场的特点可得
解得
BD两点的电势相等,所以BD为匀强电场中的一条等势线,过A作BD的垂线,如图所示
则电场强度方向为A指向E,根据几何关系可得
则匀强电场的场强大小为
解得
【小问2详解】
根据匀强电场的特点可得
电子从点移动到点的过程中,静电力做的功为
联立解得
三、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 真空中,在A、B两点分别放置两个电荷量为和的点电荷,A、B间距离为r,已知静电力常量为k,则:
(1)A、B连线的中点处的场强大小为多少;
(2)现引入第三个点电荷,若要使这三个点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态,求其所带电荷量及放置的位置。
【答案】(1)
(2),位置在B点右侧、距离B点处
【解析】
【小问1详解】
电荷量为的点电荷在AB中点(距A的距离为)产生的场强,正电荷场强方向背离自身,因此方向沿AB连线指向B点;
电荷量为的点电荷在AB中点(距B的距离为)产生的场强,负电荷场强方向指向自身,因此方向也沿AB连线指向B点;
两个场强方向相同,合场强为两者之和
【小问2详解】
若第三个点电荷放在A、B之间,两个点电荷对它的库仑力方向相同,无法平衡;放在A点的左侧时,A点放置的点电荷电荷量更大,距第三个电荷更近,产生的库仑力更大,无法平衡。因此第三个点电荷只能放在AB的延长线、B点的右侧。设第三个点电荷距B点的距离为,则它距A点的距离为。第三个点电荷所在位置合场强为0才能受力平衡 ,有
解得,即位置在B点右侧、距离B点处。
要让B点放置的点电荷受力平衡,则对的库仑力和第三个电荷对的库仑力大小相等
解得
结合平衡的受力方向,第三个点电荷对的库仑力和对的库仑力方向相反,因此第三个点电荷电性为正。
14. 用一根长的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为、电荷量为的小球,细线的上端固定于点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成(取,,).
(1)求细线对小球的拉力大小;
(2)求匀强电场的场强为多大;
(3)把小球从点移到点,,此时细线与竖直方向成,求电场力对小球做的功和小球电势能的变化量。
【答案】(1)细线对小球的拉力大小为
(2)匀强电场的场强为
(3)电场力对小球做的功为,小球电势能增加
【解析】
【小问1详解】
小球静止时受力平衡,竖直方向
解得
【小问2详解】
小球静止时受力平衡,水平方向受到向右的电场力与拉力的水平分量平衡
解得
【小问3详解】
沿电场线方向的位移
电场力与位移方向相反,电场力做负功
小球电势能的变化量
15. 如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子从粒子源无初速度地飘入电压为U的加速电场,经加速后从小孔沿平行金属板A、B的中线射入,并打到B板的中心。已知A、B两极板长为L,间距为d,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求带电粒子离开加速电场时的速度大小;
(2)求A、B板间电场的电场强度大小;
(3)若保持A、B两极板的电荷量不变,将B板下移适当距离,让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,求B板下移的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设粒子离开加速电场时的速度为,由动能定理可得
解得
(2)设A、B板间电场的电场强度大小为,带电粒子在A、B板间电场中做类平抛运动,有
,
联立解得
(3)若保持A、B两极板的电荷量不变,将B板下移适当距离,根据
可知电场强度保持不变;让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,则有
解得
故板下移的距离为
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高二物理阶段性测试题
一、选择题:本题共 10 小题。1~7 题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;8~10 题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,有选错的得 0 分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子带正电
B. 某电荷带电量可能为6.6×10-19C
C. 电容器的电容随电量的增加而增加
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计
2. 两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,其间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,发现验电器的箔片没有张开。下列生活场景中利用到的原理与该实验原理相同的是( )
A. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作
B. 在高大建筑物上安装避雷针
C. 燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形
D. 油罐车后面装有一条拖地的铁链
4. 如图所示,实线为一静电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子一定是从A点向B点运动
C. 该粒子在A点的电势能一定比在B点的电势能大
D. 该粒子在A点的加速度一定比在B点的加速度大
5. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,以下判断正确的是( )
A. 间的静电力可能是斥力 B. 间的静电力可能是引力
C. a的电荷量一定比b的电荷量多 D. a的电荷量一定与c的电荷量相等
6. 一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc所示。图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面。粒子仅在电场力作用下运动,可以判断( )
A. 此粒子一直受到静电吸引力作用
B. 粒子在b点的速率一定大于在a点的速率
C. 粒子在a点和c点的速度相同
D. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
7. 已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
8. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足。下列说法正确的是( )
A. OM中点的电场比ON中点的电场强
B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的
C. 正电荷从O点移动到H点,电场力先增大后减小
D. 若将处换为+Q,由静止释放的电子从运动到电场力先做正功后做负功
9. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态,现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 若S闭合,该油滴将向下运动
B. 若S闭合,P点的电势减小
C. 若S断开,该油滴将向上运动
D. 若S断开,P点的电势不变
10. 如图所示,氕核()、氘核()和氚核()同时从静止开始,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后打在同一荧光屏幕上,不计重力,则它们( )
A. 在偏转电场中运动的加速度不相同
B. 同时打到荧光屏幕上
C. 到达屏幕时的速度相同
D. 能到达屏幕上同一点
二、填空题:本题共2小题,共12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. 如图,矩形位于匀强电场中,电场方向平行于矩形平面。已知,是的中点。、、的电势分别为8 V、6 V、4 V。
(1)在题图中画出过A点的一条电场线____(保留必要作图辅助线),该匀强电场的场强大小为________V/m;
(2)用外力将一个电子从点移动到点,该过程中,静电力做的功为________eV。
三、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 真空中,在A、B两点分别放置两个电荷量为和的点电荷,A、B间距离为r,已知静电力常量为k,则:
(1)A、B连线的中点处的场强大小为多少;
(2)现引入第三个点电荷,若要使这三个点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态,求其所带电荷量及放置的位置。
14. 用一根长的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为、电荷量为的小球,细线的上端固定于点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成(取,,).
(1)求细线对小球的拉力大小;
(2)求匀强电场的场强为多大;
(3)把小球从点移到点,,此时细线与竖直方向成,求电场力对小球做的功和小球电势能的变化量。
15. 如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子从粒子源无初速度地飘入电压为U的加速电场,经加速后从小孔沿平行金属板A、B的中线射入,并打到B板的中心。已知A、B两极板长为L,间距为d,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求带电粒子离开加速电场时的速度大小;
(2)求A、B板间电场的电场强度大小;
(3)若保持A、B两极板的电荷量不变,将B板下移适当距离,让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,求B板下移的距离。
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