四川省成都市成华区某校2025-2026学年高二上学期阶段性考试(一)物理试卷(Word版附解析)
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一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,选对得 4 分,不选或选错不得分,共 28 分)
1. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 由 知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B. 由 知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 由 知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
D. 由 知,带电荷量为 1C 的正电荷,从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J,则 A、B 两点间
的电势差为 1V
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度 只由电场自身决定,与检验电荷的电荷量 无关,故 A 错误;
B.电容器的电容 只由电容器自身决定,与 和 无关,故 B 错误;
C.由点电荷场强公式 可知,电场强度与场源电荷量 成正比,故 C 正确;
D.由 知,带电荷量为 1C 的正电荷,从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J,则 A、B 两点间
的电势差为 ,故 D 错误。
故选 C。
2. 某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是( )
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A. a 点 电势高于 b 点的电势
B. 若将一正试探电荷由 a 点移到 b 点,电场力做负功
C. c 点的电场强度与 d 点的电场强度大小无法判断
D. 若将一正试探电荷从 d 点由静止释放,电荷将沿着电场线由 d 运动到 c
【答案】B
【解析】
【详解】A.由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点,可知 a 点的电势低于 b 点的电势,
故 A 错误;
B.由电势能的公式
可得出 a 点的电势能低于 b 点的电势能,由电场力做功与电势能变化的关系,说明电场力做了负功,故 B
正确;
C.因为电场线的疏密表示电场的强弱,故 c 点的电场强度小于 d 点的电场强度,故 C 错误;
D.正试探电荷在 d 点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向,使该电荷离开该电场线,所以该电荷不可
能沿着电场线由 d 到 c,故 D 错误。
故选 B。
3. 如图所示,电路中 A、B 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,闭合开关 S 后,静电计指针张开
一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )
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A. 使 A、B 两板靠近一些
B. 使 A、B 两板正对面积减小一些
C. 断开 S 后,使 B 板向左平移一些
D. 断开 S 后,使 A、B 正对面积减小一些
【答案】D
【解析】
【详解】A.使 A、B 两板靠近一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张
角不变,故 A 错误;
B.使 A、B 两板正对面积减小一些,由于电容器一直与电源连接,所以板间电势差不变,则静电计指针张
角不变,故 B 错误;
C.断开 S 后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使 B 板向左平移一些,则板
间距离 变小,根据 可知,电容器电容 增大;根据 可知,板间电势差变小,则静电计
指针张角减小,故 C 错误;
D.断开 S 后,由于静电计所带的电荷量很小,可认为电容器所带电荷量不变,使 A、B 正对面积减小一些,
根据 可知,电容器电容减小;根据 可知,板间电势差变大,则静电计指针张角增大,故 D
正确。
故选 D。
4. 如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 Uab=Ubc,实线为
一带负电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q 是这条轨迹上的三点,R 同时在等
势面 b 上。据此可知( )
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A. 三个等势面中,a 的电势最高
B. 带电质点在 P 点的电势能比在 Q 点的电势能大
C. 带电质点在 P 点的动能与电势能之和比在 Q 点的小
D. 带电质点在 P 点的加速度比在 Q 点的加速度小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电场方向与等势面垂直,电场力位于曲线轨迹的凹侧,且质点带负电,质点的受力和电场
方向如图所示
根据沿电场方向电势降低可知,三个等势面中,c 的电势最高,故 A 错误;
B.根据 ,由于 P 点的电势小于 Q 点的电势,且质点带负电,可知带电质点在 P 点的电势能比在
Q 点的大,故 B 正确;
C.由于质点仅受静电力作用,所以带电质点的动能与电势能之和保持不变,故 C 错误;
D.根据 ,可知相邻等差等势面越密集场强越大,则 P 点的电场强度比 Q 点的电场强度大,带电质
点在 P 点的加速度比在 Q 点的加速度大,故 D 错误。
故选 B。
5. 如图所示,在竖直向上的匀强电场中有一绝缘粗糙 圆弧曲面,有一带电金属块沿曲面滑下。已知在金
属块滑下的过程中金属块的重力势能减小了 10J,机械能增大了 8J,电势能减少了 13J,则以下判断正确的
是( )
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A. 金属块带正电荷
B. 金属块的动能增大了 2J
C. 金属块克服摩擦力做功 5J
D. 金属块运动到圆弧最低点速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属块滑下的过程中,电势能减少了 13J,可知电场力做正功,则电场力竖直向下,与场强方
向相反,则金属块带负电荷,故 A 错误;
B.金属块滑下的过程中小球的重力势能减小了 10J,机械能增大了 8J,可知金属块的动能增大了 18J,故 B
错误;
C.金属块滑下的过程中重力势能减小了 10J,重力做功为 10J,电势能减少了 13J,则电场力做功为 13J,
根据动能定理可得
可得金属块克服摩擦力做功为 ,故 C 正确;
D.由于电场力竖直向下,可知金属块到达最低点之前,电场力和重力的合力沿切线方向的分力已经小于摩
擦力,金属块到达最低点之前,已经做减速运动,故 D 错误。
故选 C
6. 如图所示,不可伸长的轻绳跨过光滑、轻质定滑轮 O,一端与带电荷量为+q 的小球 A 相连,另一端连接
装水的水桶,带电荷量也为+q 的小球 B 位于定滑轮 O 正下方,放置在绝缘、粗糙的水平面上,初始时水桶
和小球 A、B 均静止。若将水桶内的水取出少量,水桶和小球 A、B 再次平衡,小球 B 仍然处于原位置,
取无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
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A. 小球 A、B 连线上中点的电势等于零
B. 小球 A、B 之间的距离变大
C. 水桶的位置变低
D. 水平面对小球 B 的摩擦力变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球 A、B 所带电荷量均为 ,在小球 A、B 连线上中点产生的电势均为正值,故小球 A、B
连线上中点的电势为正值,故 A 错误;
BC.对小球 A 受力分析,如图所示
因 , ,
故 、 、 组成的矢量三角形与 相似,故
因 与 均不变, 等于所悬挂的水桶与水的总重力,故 变小,故 变小,水桶的位置变低;设
,则
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则
因 与 均不变,故 不变,故 B 错误,C 正确;
D.由以上分析可知,小球 A 对小球 B 的库仑力大小不变,但与水平方向的夹角变大,故小球 A 对小球 B
的库仑力的水平分力变小,由小球 B 水平方向受力平衡可知,水平面对小球 B 的摩擦力变小,故 D 错误。
故选 C。
7. 在某静电场中,电场方向沿 x 轴方向,其电势 随坐标 x 的分布如图所示( 及 区域均
无电场),一质量为 、电荷量为 的带正电粒子(重力不计),以大小为 的
初速度从 处沿 x 轴正方向进入电场。下列判断正确的是( )
A. 该电场中,最大电场强度为
B. 粒子不可能到达 处
C. 粒子从 处沿 x 轴正方向运动的过程中,在 处的动能最大
D. 粒子从 处沿 x 轴正方向运动的过程中,最小的动能为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示电场强度,根据图示可求得最大电场强度为 1.2×104V/m,所以 A 错误;
BCD.根据题意,粒子开始做匀减速运动,在 处速度最小,设为 v,由动能定理
U 为初始位置与 位置的电势差
解得
v>0
从 开始,粒子做匀加速运动,到 时速度达到最大,然后开始做匀减速运动,到
处时速度与初始位置速度相等。
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所以,粒子从 处沿 x 轴正方向运动的过程中,在 处的动能最大,在整个运动过程中最小
动能不为 0,粒子可以到达 。所以 C 正确,BD 错误。
故选 C。
二、多项选择题(每小题有多个正确答案,全部选对得 6 分,选对但不全得 3 分,共 18 分)
8. 把带电荷量 2×10-8C 的正点电荷从无限远处移到电场中 A 点,要克服电场力做功 8×10-8J,若把该电荷从
无限远处移到电场中 B 点,需克服电场力做功 2×10-8J,取无限远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. 把该电荷从 A 点到无限远处,电场力做功 8×10-8J
B. 该电场中 A 点电势为
C. 该电场中 A、B 两点的电势差
D. 若把 2×10-8C 的负电荷由 A 点移到 B 点,电势能增加 6×10-8J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把电荷从无限远处移到电场中 A 点,要克服电场力做功 ,则从 A 点移到无限远处电
场力做功 8×10-8J,故 A 正确;
B.无穷远电势为 0,则 A 点的电势能为
则 A 点的电势 ,故 B 错误;
C.同理,B 点的电势能
则
则 A、B 两点的电势差 ,故 C 错误;
D.对于 的负电荷,从 A 移到 B 时,电场力做功 ,电场力做功为
负,说明克服电场力做功 ,电势能增加 ,故 D 正确。
故选 AD。
9. 如图所示,三个带电小球 A、B、C 可视为点电荷,所带电荷分别为 、 、 。A、B 固定在绝缘
水平桌面上,C 带有小孔,穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘直杆上,绝缘杆竖直放置在 A、B 连线的中
点处,将 C 从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零,C 沿杆下滑时带电荷量保持不变,C
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在下落过程中,以下判断正确的是( )
A. 电场力方向水平向右
B. 小球 C 所受摩擦力一直减小
C. 小球 C 下落一半高度时速度一定最大
D. 摩擦产生的内能等于小球 C 重力势能减少量
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.A、B 为等量异种点电荷,且 A 带正电荷,B 带负电荷,设小球 C 到桌面的高度为 h,A、B
间距为 2d,如图所示
则小球 A、C 之间的距离为
根据库仑定律
可得小球 C 受到的合力为
方向水平向右,又小球 C 与杆之间的正压力 N 等于电场力 ,则摩擦力
在小球 C 下落过程中,电场力 越大,正压力 N 越大,摩擦力 f 一直增大。
故 A 正确,B 错误;
C.小球 C 的速度最大时,加速度为零,即重力等于摩擦力,由于摩擦力一直增大,小球 C 先加速后减速,
但速度最大的位置并不一定是下落一半的高度,这无法进一步确定,故 C 错误;
D.小球 C 下落过程中,重力势能减少,而由于初末速度都为零,动能变化为零,且因为电场力不做功,所
以根据能量守恒,重力势能的减少量等于摩擦产生的内能,故 D 正确。
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故选 AD。
10. 如图所示,平行板电容器充电后,两极板间的电场为匀强电场。一电子以初动能 从 A 点沿平行极板
的方向水平向右飞入匀强电场,它从 B 点离开匀强电场时,动能为 、所受电场力的功率为 P。仅将该
电容器所带电荷量减到原来的 ,一电子仍以初动能 从 A 点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场,
下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度变为原来的
B. 电子飞越匀强电场的过程中电势能的变化为原来的
C. 电子离开匀强电场时的动能为
D. 电子离开匀强电场时所受电场力的功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.仅将该电容器所带电荷量减到原来的 ,根据 可知极板间的电压变为原来的 ,根据
可知电场强度变为原来的 ,选项 A 错误;
B.电势能的减少等于电场力做功, , ,
入射的初速度不变,则 不变,电量减半,则 y 减半,W 变为原来的 ,则电势能的变化为原来的 ,选项
B 正确;
C.动能的增量等于电场力做功,则粒子动能增量变为原来的 ,电子离开匀强电场时的动能为 ,选
项 C 错误;
D.电场力的功率 , 不变,电量减半,则电子离开匀强电场时所受电场力的功率为
,选项 D 正确。
故选 BD。
三、实验题(本题共 2 小题,共 14 分)
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11. 某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了如下实验:把一个带正电的小球
放在 处,然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在 、 位置。测得丝线两次的偏角分别为 、
,而且由于丝线的长度可以调节,两次都确保小球的位置 和 与 A 在同一条水平线上。
(1)该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而________;(填“增大”、“减小”或
“不变”)
(2)如果两带电小球都可以看成点电荷,则两次的间距之比 ________(保留根号)。
【答案】 ①. 减小 ②.
【解析】
【详解】(1)[1]设带电小球静止时,丝线与竖直方向的夹角为 ,根据平衡条件可得
可得小球的位置 和 ,受到的静电力
所以该实验探究结果表明:电荷之间的相互作用力,随着距离增大而减小;
(2)[2]如果两带电小球都可以看成点电荷,根据
则两次的间距之比
12. 某学习小组设计如图 1 所示电路探究电容器的充、放电过程。
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(1)按图 1 所示连接电路,将开关 S 拨到 1 时,通过电流表的电流方向________(选填“向左”或“向右”)。
(2)等待充电完成后,将开关 S 拨到 2,每隔 5s 读出电流表的示数并记录在表格中,若在图 2 中作出的
图像与坐标轴围成的面积为 95 格,则电容器放电前所带的电荷量为________C(结果保留三位有效数
字)。
(3)若作出的 图像为图 3 中的曲线 a,现仅增大 R 的阻值,重复(1)(2)步骤,作出的 图可能
是图 3 中的曲线________(选填“a”、“b”或“c”)。
【答案】(1)向右 (2) ##0.00380
(3)b
【解析】
【小问 1 详解】
图 1 可知,将开关拨到 1 时,通过电流表的电流方向向右。
【小问 2 详解】
根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量,图 2 中每一小格表示的电量为
故电容器放电前所带的电荷量为
【小问 3 详解】
因 图像的面积等于电容器带电量,则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变,仅增大 的阻值,电
容器放电电流越小,则放电时间越长,故 图可能是图 3 中的曲线 b。
四、计算题(本题共 3 小题,共 40 分)
13. 如图所示,两平行金属板 A、B 间有一匀强电场,C、D 为电场中的两点,且 CD=4cm,其连线的延长
线与金属板 A 成 30°角。已知电子从 C 点移到 D 点的过程中电场力做功为 4.8×10-17J,元电荷 e=1.6×10-19C
。求:
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(1)C、D 两点间的电势差 UCD、匀强电场的场强大小 E;
(2)若选取 A 板的电势φA=0,C 点距 A 板 1cm,电子在 D 点的电势能为多少?
【答案】(1) ,
(2)
【解析】
【小问 1 详解】
电子从 C 点移到 D 点,有
可得
匀强电场的场强大小为
【小问 2 详解】
若选取 A 板的电势φA=0,C 点距 A 板 1cm,则有
可得
又
可得
则电子在 D 点的电势能为
14. 如图所示,放置在竖直平面内的粗糙直线轨道 AB 与光滑圆弧轨道 BCD 相切于 B 点,C 为最低点,圆
心角∠BOC=37°,线段 OC 垂直于 OD,圆弧轨道半径为 R,直线轨道 AB 长为 L=5R,整个轨道处于匀强电
场中,电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线 OD,现有一个质量为 m、带电荷量为+q 的小物
块 P 从 A 点无初速度释放,小物块 P 与 AB 之间的动摩擦因数μ=0.25,电场强度大小 ,sin 37°=0.6,
cs 37°=0.8,重力加速度为 g,忽略空气阻力。求:
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(1)小物块第一次通过 C 点时对轨道的压力大小;
(2)小物块第一次从 D 点飞出后上升的最大高度;
(3)小物块在直线轨道 AB 上运动 总路程。
【答案】(1)10.8mg
(2)1.2R (3)15R
【解析】
【小问 1 详解】
小物块从 A 点第一次到 C 点的过程,由动能定理得
在 C 点由牛顿第二定律知
联立解得 FN=10.8mg
由牛顿第三定律得,小物块对轨道 压力大小是 10.8mg。
【小问 2 详解】
小物块从 A 第一次到 D 的过程,由动能定理知
小物块第一次到达 D 点后以速度 vD1 逆着电场线方向做匀减速直线运动,由动能定理得
联立解得 xmax=1.2R
【小问 3 详解】
小物块到达 B 点的速度为零后,小物块就在圆弧轨道上做往复圆周运动,由功能关系知
解得 d=15R
15. 如图所示,虚线左侧有一场强为 E1=E 的匀强电场,在两条平行的虚线 MN 和 PQ 之间存在着宽为 L、
第 14页/共 17页
电场强度为 E2 =2E 的匀强电场,在虚线 PQ 右侧距 PQ 为 L 处有一与电场 E2 平行的屏。现将一电子(电荷
量为 e,质量为 m,重力不计)无初速度地放入电场 E1 中的 A 点,最后电子打在右侧的屏上,A 点到 MN
的距离为 ,AO 连线与屏垂直,垂足为 O,求:
(1)电子到 MN 的速度大小;
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(3)电子刚射出电场 E2 时的速度方向与连线夹角 的正切值 ;
(4)电子打到屏上的点到点 O 的距离
【答案】(1) ;(2) ;(3)2;(4)
【解析】
【详解】(1)从 A 点到 MN 的过程中,由动能定理
得
(2)电子在电场 中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为 ,时间为 ,由牛顿第二定律和运动学
公式得
则时间 为
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从 MN 到屏的过程中运动的时间
运动的总时间为
(3)设电子射出电场 时沿平行电场线方向的速度为 ,根据牛顿第二定律得,电子
在电场中的加速度为
运动时间为
则竖直方向速度为
所以夹角为
解得
(4)如图,电子离开电场 后,将速度方向反向延长交于 场的中点
由几何关系知
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得
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