天津市武清區(qū)楊村中學(xué)2023年秋季學(xué)期高二年級第一次階段性檢測物理試卷含答案解析

天津市武清區(qū)楊村中學(xué)2023年秋季學(xué)期高二年級第一次階段性檢測

物理試卷

一、單選題（共48分）

1.下列說法中正確的是（）

A.在電勢高處，電荷具有的電勢能大

B.沿電場線方向場強(qiáng)減小，電勢降低

C.場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零

D.電場線密集處場強(qiáng)大，電勢高

【答案】C

【詳解】

A.在電勢高處，正電荷具有的電勢能大，負(fù)電荷具有的電勢能小，故A錯誤；

B.沿電場線方向電勢降低，場強(qiáng)不一定減小，故B錯誤；

C.場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零，例如等量同種電荷的連線中點，故C正確；

D.電場線密集處場強(qiáng)大，電場強(qiáng)度越大，電勢不一定高，故D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，在粗糙的水平面上固定一點電荷Q,在M點無初速度釋放一帶有恒定電量的小物

塊，小物塊在Q的電場中運動到N點停止，則從M到N的過程中，下列說法錯誤的是（）

A.小物塊所受的電場力逐漸減小

B.小物塊具有的電勢能逐漸減小

C.M點的電勢一定高于N的電勢

D.小物塊電勢能的減小量一定等于克服摩擦力做的功

【答案】C

【詳解】

小物塊在從M運動到N的過程中，一定受到向右的摩擦力，所以庫侖力一定向左.隨著由M運動

到M離電荷。距離越來越大，所以小物塊受到的靜電力即庫侖力一定減小，A正確；由動能定

理可得〃加gx—WE=0,即WE=〃/?gx,靜電力做正功，小物塊具有的電勢能減小，其減少量等于

克服滑動摩擦力做的功值，B、D正確；因點電荷Q的電性未知，不能判斷M、N兩點電勢的高

低，C錯誤.此題選擇錯誤的選項，故選C.

3.靜電紡紗是利用高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，在電場力作用下使纖維伸直、平行排列

和凝聚的紡紗工藝。如圖所示為其電場分布簡圖，下列說法正確的是（）

A.虛線可能是等勢線

B.電場強(qiáng)度EAVECVEB

C.負(fù)電荷在C點的電勢能大于其在A點的電勢能

D.在C點靜止釋放一電子，它將在電場力作用下沿著虛線C。運動

【答案】C

【詳解】

A.電極是等勢體，其表面是等勢面，根據(jù)電場線與等勢面垂直可知虛線應(yīng)是電場線，選項A錯

誤；

B.由電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小可知

EA<EB<EC

選項B錯誤；

C.電場線由高壓電源的正極到負(fù)極，所以A點的電勢高，C點的電勢低，由

Ep=q（p

可知，負(fù)電荷在C點的電勢能大于其在A點的電勢能，選項C正確；

D.C。電場是曲線，在C點靜止釋放一電子，在電場力作用下不會沿著虛線C。運動，選項D

錯誤。

故選Co

4.如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況。一帶電粒子在電場中運動的軌

跡如圖中虛線所示。若只受電場力，則下列判斷中正確的是（）

A.若粒子是從A到B,則粒子帶正電；若粒子是從8到A,則粒子帶負(fù)電

B.帶電粒子在A點的電勢能小于在B點的電勢能

C.若粒子是從8運動到A,則其速度減小

D.粒子從8運動到A,加速度逐漸增大

【答案】B

【詳解】

A.帶電粒子只受電場力，根據(jù)曲線運動的合力方向位于軌跡的凹側(cè)，可知電場力方向偏左，與

電場方向相反，則帶電粒子一定帶負(fù)電，故A錯誤；

BC.根據(jù)沿電場方向電勢降低，可知A點的電勢大于8點的電勢；根據(jù)

Ep=q（p

由于粒子帶負(fù)電，所以帶電粒子在A點的電勢能小于在B點的電勢能；只有電場力做功，電勢

能與動能之和保持不變，則帶電粒子在A點的動能大于在3點的動能，若粒子是從8運動到A,

則其動能增大，速度增大，故B正確，C錯誤；

D.根據(jù)電場線的疏密程度可知，粒子從3運動到A,電場強(qiáng)度逐漸減小，受到的電場力逐漸減

小，加速度逐漸減小，故D錯誤。

故選Bo

5.如圖所示，E、八G、”為矩形ABCO各邊的中點，。為EG、”尸的交點，邊的長度為d。

E、G兩點分別固定一等量正點電荷，另一電荷量為Q的負(fù)點電荷置于4點時，F(xiàn)點處的電場強(qiáng)度

恰好為零。若將”點的負(fù)點電荷移到。點，則尸點處電場強(qiáng)度的大小和方向為（靜電力常量為k）

A.寫,方向向右B.鬻，方向向左

C.嚶,方向向右D.當(dāng)，方向向左

【答案】D

【分析】

【詳解】

當(dāng)負(fù)點電荷在"點時，F(xiàn)點處電場強(qiáng)度恰好為零，根據(jù)公式后二女多可得負(fù)點電荷在F點產(chǎn)生的電

r2

場強(qiáng)度大小為E=k2,方向水平向左，故兩個正點電荷在F點產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度大小為E=

磋，方向水平向右；負(fù)點電荷移到。點，在尸點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為Ei=k^,方向水平向

左，所以F點的合電場強(qiáng)度為

問,4Q一院0_=,憧3（2

方向水平向左，故D正確，A、B、C錯誤。

故選D。

6.某空間存在如圖所示的電場，圖中的虛線為電場的等勢線。一帶電荷量為2e的粒子（不考

慮所受重力）以某一速度從圖中。點進(jìn)入電場，其運動軌跡如圖中實線所示，下列說法正確

的是（）

+10V

J+5V

'-10V

A.該粒子帶正電

B.若粒子經(jīng)過4點時的動能為12eV,則該粒子經(jīng)過a點時的動能為22eV

C.該粒子經(jīng)過7點時的加速度為0

D.粒子從a點運動到c點的過程中，電勢能減小20eV

【答案】B

【詳解】

A.以c點研究，根據(jù)曲線運動的合力方向位于軌跡的凹側(cè)，可知粒子在c點受到的電場力向

上，根據(jù)沿電場方向電勢降低結(jié)合電場方向與等勢面垂直，可知c點處的電場方向向下，則該粒

子受到的電場力方向與電場方向相反，所以該粒子帶負(fù)電，故A錯誤；

B.若粒子經(jīng)過d點時的動能為12eV,該粒子在d點的電勢能為

Epd=-2ex（-5V）=10eV

則該粒子的動能與電勢能之和為

E=Ek+Ep=12eV+10eV=22eV

由于粒子只受電場力作用，則該粒子的動能與電勢能之和保持不變，該粒子經(jīng)過。點時的電勢能

為0,則該粒子經(jīng)過a點時的動能為22eV,故B正確；

C.該粒子經(jīng)過了點時，該處的場強(qiáng)不為0,則該粒子經(jīng)過7點時的加速度不為0,故c錯誤；

D.該粒子在c點的電勢能為

Epc=-2ex(-10V)=20eV

則粒子從a點運動到c點的過程中，電勢能增加20eV,故D錯誤。

故選Bo

7.在勻強(qiáng)電場中建立一直角坐標(biāo)系，如圖所示，從坐標(biāo)原點沿+y軸前進(jìn)了0.4m到A點，電勢

降低了10aV,從坐標(biāo)原點沿+%軸前進(jìn)了0.4m到B點，電勢升高了10&V,取坐標(biāo)原點處的

電勢為零，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向為()

A.50V/m,方向B—AB.50V/m,方向A—B

C.100V/m,方向B—AD.lOOV/m,方向垂直AB斜向下

【答案】A

【詳解】

%軸方向的電場強(qiáng)度為

U-10V2「

E，=40B=-^V/m=-25&V/m

y軸方向的電場強(qiáng)度為

U0A10V2「

Ey=--=——V/m=25V2V/m

,d0A04

勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為

E==50V/m

設(shè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與工軸正方向所成的角為。，可得

tan。=--=—!

匕X

可得

9=135°

勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與x軸正方向所成的角為135。，即方向B-A。

故選Ao

8.一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿龍軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖

所示，其中0?小段是關(guān)于直線％=與對稱的曲線，％2?段是直線，則下列說法正確的是

()

A.與處電場強(qiáng)度最小，但不為零

B.粒子在0?％2段做勻變速運動，42?久3段做勻速直線運動

C.在%1、%2、％3處電勢仍，82，83的關(guān)系為81<<03

D.%2?段是勻強(qiáng)電場

【答案】D

【詳解】

A.%圖象的斜率表示電場力，石處圖象斜率最小，為零，粒子受到電場力最小，為零，故

修處電場強(qiáng)度最小，為零，故A錯誤;

B.Ep-x圖象在0?上段斜率不恒定，粒子受到電場力不恒定，粒子在0?小段做變加速運動，

Ep-x圖象在X2?與段斜率恒定，粒子受到電場力恒定，粒子的電勢能增大，粒子的動能減小,

粒子在冷?冷段做勻減速運動，故B錯誤;

C.由圖可知

EpX]<Ep%2<Ep%3

根據(jù)帶負(fù)電的粒子在電勢高處電勢能反而小可得

<P1><P2>03

故c錯誤;

D.Ep-%圖象在%2?久3段斜率恒定，粒子受到電場力恒定，故式2?％3段是勻強(qiáng)電場，故D正

確。

故選Do

二、多選題（共24分）

9.如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合電鍵S,電容器充電后，細(xì)線與豎直方

向夾角為a,下列說法正確的有（）

A.保持電鍵S閉合，使兩極板稍靠近一些，a將減小

B.保持電鍵S閉合，將滑動變阻器滑片向右移動，a將增大

C.斷開電鍵S,使兩極板稍靠近一些，a將不變

D.斷開電鍵S,若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆鲋本€運動

【答案】CD

【詳解】

A.保持電鍵S閉合時，電容器極板間電壓不變，兩極板靠近時，板間距減小，由

U

E=-

a

可知極板間的電場強(qiáng)度將增大，小球所受電場力將增大，則a增大，故A錯誤；

B.保持電鍵S閉合，將滑動變阻器滑片向右移動時，不會改變電容器兩極板間的電壓，由

U

E=-

a

可知極板間的電場強(qiáng)度不變，小球所受電場力不變，則a不變，故B錯誤；

C.斷開電鍵S,則兩極板上的電荷量將保持不變，由

磊，

可得

4兀AQ

ErS

當(dāng)兩極板靠近一些時，可知極板間的場強(qiáng)不變，貝以不變，故c正確；

D.斷開電鍵S后，極板間的場強(qiáng)不變，小球所受電場力不變，若將細(xì)線燒斷，則小球受到的重

力和電場力的合力為恒力，小球?qū)撵o止開始做勻加速直線運動，故D正確。

故選CDo

10.兩個點電荷Qi和Q2固定在％軸上。、。兩點，兩者之間連線上各點電勢高低如圖中曲線所示

（OB>BD）,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，由圖可知（）

A.8點電場強(qiáng)度為零

B.Qi為負(fù)電荷，為正電荷

C.Qi電量一定大于（?2電量

D.將電子沿X軸從A點移到。點，電場力一直做正功

【答案】BCD

【分析】

【詳解】

A.由3-X圖象的斜率看出，B處的電場強(qiáng)度不為零，A錯誤；

B.由題，無窮遠(yuǎn)處電勢為零，而Qi處電勢小于零，<22處電勢大于零，則知，Qi為負(fù)電荷，Q2為

正電荷，B正確；

C.9圖象的斜率大小等于場強(qiáng)大小，則知B點的場強(qiáng)不為零，即兩電荷的合場強(qiáng)方向不等

于零，B離g較遠(yuǎn)，由公式E=得知，Qi的電荷量大于（22的電荷量，C正確；

D.將電子沿%軸從A點移到C點，即將電子由低電勢移到高電勢點，電場力一直做正功，D正

確。

故選BCDo

11.如圖所示，帶電平行金屬板A、B,板間的電勢差為U,板間距離為d,A板帶正電，B板中

央有一小孔。一帶正電的微粒，帶電量為4,質(zhì)量為加，自孔的正上方距板高/?處自由落下，若

微粒恰能落至A、B兩板的正中央c點，不計空氣阻力，則（）

c64

5A

A.微粒在下落過程中動能逐漸增加，重力勢能逐漸減小

B.微粒在下落過程中重力做功為7ngm+9，電場力做功為-qU

C.微粒落入電場中，電勢能逐漸增大，其增加量為

D.若微粒從距B板高2/7處自由下落，則恰好能達(dá)到A板

【答案】CD

【詳解】

A.微粒在下落過程中重力勢能逐漸減?。晃⒘＿M(jìn)入電場前做加速運動，動能增加，微粒進(jìn)入電

場后做減速運動，動能減小，故A錯誤；

B.微粒下落過程中重力做功為

WG=mg[h+

電場力做功為

1

WF=--qU

故B錯誤；

C.微粒落入電場中，電場力做負(fù)功，電勢能逐漸增大，其增加量等于微粒克服電場力做功，則

有

1

%=-WF=-qU

故C正確；

D.微粒從開始下落到c點，由動能定理可得

mg+=0-0

若微粒從距B板高2萬處自由下落，設(shè)達(dá)到A板的速度為明則由動能定理得

1

mg(2h+d)—qU=-mv2—0

聯(lián)立解得

v=0

即恰好能達(dá)到A板，故D正確。

故選CDo

12.下列說法中正確的是（）

A.當(dāng)兩個正點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，它們的電勢能也增加

B.當(dāng)兩個負(fù)點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，它們的電勢能也增加

C.電力工人高壓帶電作業(yè)，穿絕緣衣比穿金屬衣（包含金屬絲的織物制成）安全

D.燃?xì)庠铧c火器的放電電極做成了針形，是防止出現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象

【答案】AB

【詳解】

A.根據(jù)庫侖定理可知，當(dāng)兩個正點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，兩個正點電荷受

到的庫侖力方向都與其運動方向相反，庫侖力做負(fù)功，它們的電勢能增加，故A正確；

B.根據(jù)庫侖定理可知，當(dāng)兩個負(fù)點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，兩個負(fù)點電荷受

到的庫侖力方向都與其運動方向相反，庫侖力做負(fù)功，它們的電勢能增加，故B正確；

C.電力工人高壓帶電作業(yè)，穿金屬衣（包含金屬絲的織物制成）可以起到靜電屏蔽作用，比穿

絕緣衣安全，故c錯誤；

D.燃?xì)庠铧c火器的放電電極做成了針形，是利用尖端放電現(xiàn)象，故D錯誤。

故選ABo

三、實驗題（共6分）

13.如甲圖所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實驗裝置。電源輸出電壓恒為8V,S是單刀雙

（1）當(dāng)開關(guān)S接時（選填“1”或"2”）平行板電容器放電，流經(jīng)G表的電流方向

與充電時（選擇“相同”或“相反”），此過程中電容器的電容將（選填

“增大”或“減小”或“不變”）。

（2）將G表換成電流傳感器，電流傳感器可以把電容器放電電流隨時間變化規(guī)律描繪出來。一

個電容器先把它接到8V的電源上充電。然后通過電流傳感器放電，其電流隨時間變化圖象如圖

所示。由圖象和坐標(biāo)軸所圍的面積知道電容器放電前所帶的電量。已知如圖所圍的面積約為40

個方格，電容器充電完畢后再放電，其放電電流隨時間變化圖像如乙圖所示，由圖可估算出電容

器的電容。=F(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R,放電時/-t曲線與橫軸所圍成的面積將

(填“增大”“不變”或“變小”)；放電時間將(填“變長”“不變”或

“變短”)

【答案】⑴.2(2).相反(3).不變(4).4.0x10-4(5).不變(6).變短

【詳解】

(1)[1]放電時必須將電容器接電阻，故將單刀雙擲開關(guān)撥向2；

⑵電容器充電時，上板接電源正極，電容器上板帶正電，充電時正電荷流入電容器上板，放電

時正電荷從上極板流出，故流經(jīng)G表的電流方向與充電時相反；

⑶電容器電容與極板間距離、正對面積和電介質(zhì)有關(guān)，該過程沒有改變這些因素，故電容器電

容不變。

(2)[4]放電電流隨時間變化曲線與坐標(biāo)軸所圍面積為電容器的放電量，可得

q=nit=40x0.2x0.4x10-3C=3.2x10-3C

電容器的電容為

q.

C=^=4.0x10-4F

(3)[5]/-t曲線與橫軸所圍成的面積表示電容器的放電量，只減小電阻凡電容器帶電量不

變，故放電時/-t曲線與橫軸所圍成的面積不變。

⑹只減小電阻凡電容器的放電電流增大，電容器的放電量不變，故放電時間將變短。

四、解答題(共18分)

14.豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場。其電場強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場中，用

絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成。角時小球恰好平衡，如圖所示，重力加速

度為g,求:

(1)小球的電性及所帶電荷量仍

(2)從剪斷絲線到小球碰到金屬板所需的時間建

+

【答案】（1）帶正電，行筆皿；（2）

1Eygtand

【分析】

【詳解】

解析：（1）由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析如圖所示，小球帶正電;

根據(jù)平衡條件有

FsinO-Qe,Feos

由上述兩式得

tan6=—

mg

故

mgtand

（2）由第（1）問知

尸=理

cosd

而剪斷絲線后，小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線的拉力大小相等，故剪斷絲線

后小球所受重力、電場力的合力等于幾小球的加速度

a=￡m=號cos0

小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運動，當(dāng)碰到金屬板時，它經(jīng)過的位移為

b

S=—

sin。

又由

s=^at2

2

得

t=2匕

gtand

15.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于3、C兩點，在圓心處有

一固定的正點電荷，8點為AC的中點，C點位于圓周的最低點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為粗、電荷量為

-q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g,

A點距過C點的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點時的速度大小為J頻。求:

(1)A、B兩點的電勢差為8；

(2)小球滑至C點時的速度的大??；

(3)若以C點為參考點(零電勢點)，試確定A點的電勢。

【答案】⑴以=-嘿;(2)外=3/；(3)%=一誓

【詳解】

(1)小球從A到'由動能定理可得

3R1,

mg-—~qUAB=-mv^

又

=j6gR

解得A、8兩點的電勢差為

一方

(2)根據(jù)點電荷的電場特征可知，所在的圓是一個等勢面，所以小球從B到C電場力做的

總功為零，由幾何關(guān)系可得8C的豎直高度為

3

研=

小球從B到&根據(jù)動能定理可得

311

mg--R=-mvl--mvl

解得

?C=

(3)以。點為零電勢點，則有

UAB=—8B=8A—9C

解得

3mgR

(PA=UAB=------

2q

16.如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，在與右側(cè)虛線相距

也為L處有一與電場平行的屏?，F(xiàn)有電荷量為+2q、質(zhì)量為4加的a粒子和電荷量為“、質(zhì)量為

，”的質(zhì)子兩種粒子(粒子的重力均不計)，先后分別以垂直于電場線方向的初速度火射入電場

中，為方向的延長線與屏的交點為。。試求：

(1)兩種粒子從射入到打到屏上所用的時間之比；

(2)兩種粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值之比；

(3)質(zhì)子打到屏上的點尸到。點的距離〃

【詳解】

(1)設(shè)a粒子從射入到打到屏上所用的時間為S，質(zhì)子從射入到打到屏上所用的時間為t2,根

據(jù)題意，兩種粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動，兩種粒子從射入到打到屏上所用的

時間