重庆市暨华中学校2022-2023学年高二上学期第一次阶段测试物理Word版含解析.docx

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高2024届高二上期第一次阶段性检测物理试卷考试时长90分钟一、单项选择题：本题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.关于元电荷e，以下说法正确的是（　　）A.元电荷就是电子B.元电荷就是点电荷C.元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根测得D.元电荷就是指所带的电荷量为的一类粒子，如电子、正电子和质子等【答案】C【解析】【详解】ABD．元电荷指最小的电荷量，故ABD错误；C．元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根用油滴实验测得，故C正确。故选C。2.关于下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　）A.图甲中，油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是利用静电B.图乙中，高压输电线上方的两根细的导线具有静电屏蔽作用C.图丙中，燃气灶中针尖形点火器利用摩擦起电原理进行点火D.图丁中，用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电吸收信号【答案】B【解析】 【详解】A．油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是利用铁的导电性，将运输过程中产生的静电导走，A错误；B．高压输电线上方的两根细的导线的作用是与大地相连，形成稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，避免雷击，起到静电屏蔽作用，B正确；C．燃气灶中针尖形点火器利用高压尖端放电的原理，C错误；D．用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽作用，避免外界干扰。D错误；故选B。3.如图所示，可视为质点的两个带同种电荷的小球a和b，分别静止在竖直墙面和水平地面上，b球被光滑竖直板挡住，所有接触面均光滑，a球由于缓慢漏电而缓慢下降，在此过程中（　　）A.地面对b的支持力变小B.竖直挡板对b的支持力变小C.a、b间的作用力变大D.以上说法均不正确【答案】C【解析】【详解】A．对a、b整体而言，竖直方向受重力和地面的支持力，故支持力总等于两球的重力之和，可知地面对b的支持力不变。故A错误；C．对a受力分析如图受重力G、库仑力F和墙面的弹力N，当a球下移时，由受力图可知，N和F均变大。故C正确；B．对a、b整体，水平方向竖直挡板对b的支持力等于墙面对a的弹力N，则竖直挡板对b的支持力变大。故B错误； D．综上所述，故D错误。故选C。4.物理课时，老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示，球心为O，A是球心左侧一点。当老师把丝绸摩擦过的玻璃棒缓慢靠近A点，可判定（　　）A.球壳将带上负电B.沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量C.A点的电场强度逐渐增大D.球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大【答案】D【解析】【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近A点，则球壳左边带负电右边带正电，整体仍显示电中性，不带电，故A错误；B．因为整体显示电中性，正电荷与负电荷数量相等，无论怎样将球壳分开，两部分的带电量始终相同，故B错误；C．球壳内部形成静电屏蔽，内部场强处处为零，玻璃棒缓慢靠近A点，A点的电场强度一直为零，故C错误；D．玻璃棒缓慢靠近A点，玻璃棒在A点形成的场强增大，而A点的电场强度一直为零，则球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大，故D正确。故选D5.某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则（　　） A.A、B两点电场强度相等B.A点的电势比B点电势高C.带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功D.带电荷量均为的粉尘在A、C两点所受电场力大小相等【答案】B【解析】【详解】AD．根据电场线的疏密程度与电场强度的关系，由图可知，A点的电场强度大于B点的电场强度和C点的电场强度，由可知，带电荷量均为的粉尘在A、C两点所受电场力大小不相等，故AD错误；B．根据题意可知，A、B两点到P距离相等，由A分析可知，P左侧的平均电场强度大于右侧的平均电场强度，由公式可得则故B正确；C．由图可知，电场方向为由B点到C点，则带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做正功，故C错误；故选B。6.2022年北京冬奥会开幕式上，由一朵朵代表各个参赛国家的“小雪花”组成一朵“大雪花”后，奥运圣火在其中央点燃，如图甲，让全世界惊叹。某同学发现每朵“小雪花”的基本形状如图乙所示，并利用绝缘弧形细条摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（　　）A.a点场强大于b点场强B.a、c两点的电势相等C.b、d两点的场强相等 D.正的试探电荷从b点到d点电势能增加【答案】C【解析】【详解】A．根据图像分析可知，从无穷远到对称轴中心点位置，ac所在轴上的场强大小先增大后减小。bd所在轴上的场强大小一直增大。由于无法确定ab两点的具体位置，故无法判断ab两点的场强大小。故A错误；B．由图可知，电场方向为从左至右，根据沿电场方向，电势降低。因此a点电势比c点电势高。故B错误；C．根据对称性可知，b、d两点的场强大小相等，方向相同，故C正确；D．根据对称性可知，b、d两点的电势均为零。则正的试探电荷从从b点到d点电场力做功为零，电势能不变，故D错误。故选C。【点睛】根据对称性分析处场强的关系。沿着电场线的方向电势逐渐降低。结合电性得出电势能的变化。7.在某静电场中建立Ox轴，x轴上各点的电场强度均与x轴共线，x轴上各点的电势φ随坐标x变化的关系图象如图所示。图线上P点为图线拐点，P点切线与x轴交点处坐标为x2，现让一电子从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向运动。已知电子的质量为m，电荷量绝对值为e，不计电子重力，无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　）A.电场方向沿x轴负方向B电子先沿x轴正方向做加速运动后沿x轴正方向做减速运动，经x1处时速度最大C.电子向x轴正方向运动的过程中，电势能逐渐减小D.若电子最远能到达x3处，则x3处的电势为【答案】D【解析】【详解】A．由于x轴上各点的电场强度均与x轴共线，则x轴可以看为一条电场线，根据图像可知，沿x轴方向电势逐渐降低，即电场方向沿x轴正方向，A错误； B．由于电场方向沿x轴正方向，电子所受电场力方向沿x轴负方向，则电子在电场力作用下先沿x轴正方向做减速运动后沿x轴负方向做加速运动，B错误；C．电子向x轴正方向运动的过程中，电场力做负功，电势能逐渐增大，C错误；D．若电子最远能到达x3处，根据动能定理有解得D正确。故选D。8.如图所示，正方形线框由边长为L、粗细均匀的绝缘棒组成，线框上均匀地分布着正电荷，以线框中心О为原点，建立xOy平面直角坐标系，现从与轴平行的线框上侧的中点A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其移动至线框内轴上的B点处，若线框其他部分的带电量与电荷分布保持不变，此时О点的电场强度方向与轴正向成37°角偏上，已知，，则B点的位置坐标为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】整个正方形均匀带正电线框在О点的合场强为零，可知将A处取下足够短的带电量为q的一小段，剩下部分在点产生的场强方向沿方向，大小为 将从A处取下的带电量为q的一小段移动至轴上的B点处，设B点离О点的距离为，可知这一小段在点产生的场强方向沿方向，大小为根据题意有联立解得可知B点的位置坐标为（，），B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，在夹角为的V形绝缘槽里，离底端h高处有用细线相连的两个相同带电小球处于静止状态。为细线上的张力，每个小球的质量为m，重力加速度为g，槽面摩擦不计，则下列说法正确的是（）A.改变两球之间的细线长度，小球在另一高度平衡时，小球受槽面的支持力不变B.两球之间库仑力大小为C.烧断细线瞬间小球的加速度大小为D.烧断细线后小球机械能将减小【答案】AC 【解析】【详解】A．如图所示对右侧槽面上的小球进行受力分析，有可知小球所受支持力与所处高度无关，A正确；B．右侧槽面上的小球受到的库仑力为则B错误；C．烧断细线瞬间，小球的加速度沿槽面向上，有C正确；D．烧断细线后，小球沿槽面向上运动，电场力做正功，机械能增加，D错误．故选AC。10.如图所示，两个等量异种电荷和M、N两点是菱形的四个顶点，a、b、c、d是菱形四个边长的中点，O是两电荷连线的中点。下列说法正确的是（　　） A.M点电场强度比O点大B.a、b两处的电场强度和电势都相同C.a、c两处的电场强度一定相同D.将一负电荷从a移到O再移到c点，电场力在两段做的负功相同【答案】CD【解析】【详解】A．在等量异种电荷连线的中垂线上，O点的电场强度最大，所以M点的电场强度比O点小，故A错误；B．根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，a、b两处的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；C．根据等量异种电荷周围电场的对称性可知，a、c两处的电场强度一定相同，故C正确；D．如下图所示，作出经过a、b两点的等势面与等量异种电荷连线交于A点，作出经过c、d两点的等势面与等量异种电荷连线交于C点根据等量异种电荷周围电场对称性可知，A、O两点间的电势差等于O、C两点间的电势差，即a、O两点间的电势差等于O、c两点间的电势差，所以将一负电荷从a移到O再移到c点，电场力在两段做的负功相同，故D正确。故选CD。11.如图所示，为某一电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。则下列说法正确的是（　　）A.a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B.AB的长度等于BC的长度，故 C.a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变D.b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量【答案】CD【解析】【详解】A．由图只能确定三个粒子的受力方向，由于电场线的方向未知，则无法确定粒子的电性，A错误；B．根据匀强电场的规律AB的长度等于BC的长度，而电场线的疏密对应电场强度的大小，方向上电场强度逐渐增大，则有B错误；C．电场线的疏密对应电场强度的大小，根据牛顿第二定律可得a虚线对应的粒子的电场强度越来越弱，加速度越来越小，c虚线对应粒子电场强度越来越强，粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子做圆周运动，库仑力提供向心力，粒子与场源电荷的距离保持不变，对应的电场强度大小保持不变，粒子的加速度大小不变，C正确；D．设场源电荷的带电量大小为，粒子带电量大小为，场源电荷与点的距离为，粒子在点的速度大小为，b虚线对应的粒子的质量为，c虚线对应的粒子的质量为，则根据库仑定律可得粒子受到的电场力为b虚线对应的粒子的做圆周运动，库仑力提供向心力，则有c虚线对应的粒子的做近心运动，库仑力大于粒子圆周运动所需的向心力即由此可知，b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量，D正确。 故选CD12.有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、O、b三点电势分别为：4V、6V、8V，一电荷量为C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是（　　）A.d点的电势为10VB.电场强度的大小为100V/mC.该点电荷在c点的电势能为D.该点电荷从a点移到d点的过程中，电场力做功为【答案】BC【解析】【详解】A．由于是匀强电场，故沿着一个方向前进相同距离电势的降低相等，故代入数据解得故A错误；B．y方向上的电场强度为x轴方向上的电场强度为实际场强为故B正确；C．由 解得点电荷在c点的电势能为故C正确；D．该点电荷从a点移到d点电场中做功为故D错误。故选BC。三、非选择题：共52分。考生根据要求作答。13.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。小步骤二：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）图甲中实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法（2）接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45° ，则为______。【答案】①.C②.【解析】【详解】（1）[1]图甲中保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法，故选C。（2）[2]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有解得可得两次实验中A的电量之比为14.随着力传感器的测量精度的提高，不用“扭秤”而进行实验研究点电荷间的相互作用力（库仑力）成为可能。如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置，在抽成真空的玻璃容器A内，M、N为完全相同的金属小球（带电后可视为点电荷），用绝缘支柱固定带电小球M，用可调丝线悬挂原来不带电的小球N，调控小球N的位置，通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球M、N间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器B可以显示丝线上的拉力，控制放电杆可以让带电小球完全放电。实验小组完成了以下操作： ①在球N不带电时读出传感器示数F0；②让球N与球M接触后，调整球N到位置1，读出并记录传感器示数F1；③继续调整球N分别到位置2、3、4，依次读出并记录传感器示数F2、F3、F4；④用放电杆使球N完全放电，再让球N与球M接触后，放回到位置1，读出并记录传感器示数F5；⑤重复④的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7。（1）小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时小球M、N间的库仑力大小为_______。（2）对于上述操作，下列说法正确的是_______。A．本实验采用的主要实验方法是等效替代法B．根据①②③的操作，可研究库仑力跟点电荷距离间的关系C．根据②④⑤的操作，可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系D．要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电量（3）实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是_______。【答案】①.②.BD③.使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分【解析】【详解】（1）[1]在球N不带电时读出传感器示数F0；小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时传感器示数F1，则小球M、N间的库仑力大小为F0-F1。（2）[2]A．本实验是采取了控制变量法，A错误；B．根据①②③的操作，通过传感器的读数可知两球之间的库仑力，因各个位置的距离已知，则可研究库仑力跟点电荷距离间的关系，B正确；C．在球N不带电时读出传感器示数F0；小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时传感器示数F1，则小球M、N间的库仑力大小为F0-F1，操作④⑤，保持小球间距离不变，每次小球N 放电后再与M接触，由于两球完全相同，使小球所受电荷量依次减小到前次的一半，所以要研究库仑力跟小球带电荷量间的关系①②④⑤操作能够完成，C错误；D．要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电荷量，D正确。故选BD。（3）[3]实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分。15.如图，带电量为的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为、带电量的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为r=0.1m。（静电力常量）求：（1）小球A、B之间的库仑力F的大小；（2）桌面对小球B的支持力的大小；（3）小球运动的线速度v的大小；【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由几何关系知，A、B小球间的距离A、B球连线与竖直方向的夹角。由库仑定律（2）在竖直方向，小球B的合力为0，即代入数据可得 （3）库仑力的水平方向分力提供向心力代入数据可得16.如图所示，电荷量分别为、的两带电小球A、B，分别用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上。已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，重力加速度为g。（1）求A、B两球间的库仑力大小；（2）求A球的质量；（3）若移去小球B，同时在空间中加上一匀强电场（电场方向平行于平面OAB且垂直OA），小球A仍能静止在原来位置，求所加电场的场强大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据库仑定律可得A、B间的库仑力为又联立解得（2）对A受力分析，如图所示 依据矢量的合成法则，结合三角知识，则有解得（3）由几何关系可知，当电场方向与OA连线垂直时有解得17.如图甲所示，A、B是两个电荷量都是Q的点电荷，相距l，AB连线中点为O。在AB连线的中垂线上有一点C，AC的连线与AB连线的夹角为，静电力常量为k。（1）求C处的电场强度的大小；（2）若A的电荷量变为-Q，其他条件都不变（图乙所示），此时C处电场强度的大小设为，求的大小。为使大于，应满足什么条件？【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）由点电荷电场强度的计算公式，得A或B是独立的点电荷在点C处的电场强度大小为 由电场强度的叠加原理，得解得（2）由电场强度的叠加原理，得解得为使大于，则需满足解得即θ应满足的条件为（答也正确）。18.如图所示，光滑水平固定轨道的左端点与竖直光滑半圆轨道平滑连接。一带正电的物块（可视为质点），其质量为带电量为以一定速度从点出发，冲上半圆轨道点时对轨道的压力大小为，点与半圆轨道的圆心在同一水平面上，已知半圆轨道的半径为，点和点间的距离为，电场力（为重力加速度大小），不计空气阻力，求：（1）滑块点运动到点的过程中，合力对物块做功；（2）滑块在点的速度大小；（3）滑块从点落回到水平固定轨道上的时间及距点的距离。（计算结果可留根号）【答案】（1）；（2）；（3），【解析】 【详解】（1）从到过程只有电场力和重力做功，则有可得（2）在点物块受到的支持力为根据牛顿第二定律可得根据动能定理可得联立解得（3）从到有由于所以物块从点离开时，在竖直方向有解得在水平方向上有，联立解得