河北省石家庄市部分学校2026-2027学年高二上学期第一次月考测评物理试卷（含解析）

高二物理测评本试卷满分100分,考试用时75分钟。注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容:人教版必修第三册第九、十章。一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列设备或现象中,体现了尖端放电原理的是A.燃气灶脉冲点火器产生电火花B.飞机轮胎使用的是导电橡胶C.精密电子仪器外套金属网D.静电复印机的硒鼓能吸附墨粉2.真空中两个可视为点电荷的小球,电荷量分别为Q与2Q,相距为r,它们之间的库仑力大小为F。若两球电荷量均变为原来的2倍,两球间距离变为2r,则它们之间的库仑力大小变为A.F2 B.F C.2F 3.某软件运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示,M极板固定且电势保持不变,N极板两端与固定在手机上的两绝缘轻弹簧连接。若N极板向下移动少许距离,则A.电容器的电容增大B.两极板间的电场强度不变C.两极板间的电场强度增大D.电容器带的电荷量减少4.我国卫星广泛采用静电离子推力器(电推进)进行轨道维持与姿态控制。某型离子推力器加速区的电场线分布如图中实线所示,某粒子在该电场中仅在电场力作用下从a点运动至b点的轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是A.该粒子带正电B.该粒子在b点的加速度大于在a点的加速度C.该粒子从a点运动到b点的过程中速度增大D.该粒子从a点运动到b点的过程中电势能减小5.某离子注入装置的轴线(设为x轴)上各点的电势φ随坐标x的变化如图所示。一正点电荷从x1=1 cmA.x1=1 cm处的电场强度方向沿B.x1=1 cm处的电场强度大于C.点电荷从x1=1 cm运动至D.点电荷能运动至x2=66.如图所示,电荷量为Q的带正电小球甲固定于水平天花板O点正下方的A点,质量为m、电荷量为q的带正电小球乙用长为L的绝缘细线悬挂于O点。小球乙静止时位于P点,细线与竖直方向的夹角为θ。已知静电力常量为k,两小球均可视为点电荷,P、A点间的距离为r,O、A点间的距离为h,重力加速度大小为g。下列说法正确的是A.细线上的拉力大小为mghB.两球间的库仑力大小为mghC.小球乙静止时r满足关系式rD.若Q增大,则小球乙重新静止时r减小7.如图所示,平面直角坐标系内存在着匀强电场,坐标分别为(0,0)、(5 cm,10 cm)、(10 cm,10 cm)的A、B、CA.30B.40C.50D.70二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。8.在半导体芯片制造中,静电吸盘(ESC)利用静电场(视为匀强电场)吸附并搬运晶圆。如图所示,两平行金属板M、N为ESC的电极,板间形成由M指向N的匀强电场,电场强度大小为E。某次测试时相同的金属导体晶圆a、b处于板间,a带正电且电荷量为Q,b不带电;在吸盘转移过程中两晶圆短暂接触后分开。下列说法正确的是A.晶圆a、b构成的系统总电荷守恒B.接触后晶圆b带的电荷量可能为2.0×1C.接触后晶圆a受到的电场力方向与电场强度方向相同D.电场的电场强度方向由试探电荷受力决定9.范德格拉夫静电加速器是核物理实验中常用的加速装置,其核心部件为一个带正电的金属球壳(半径为R,电荷量为Q)。球壳外的电场可与电荷集中于球心的点电荷产生的电场等效。取无穷远处电势为0,则球壳外的电势分布满足φ=kQr,式中k为静电力常量,r为到球心的距离。如图所示,在球壳外沿同一条半径方向取三点A、B、C,其中A点紧贴球壳表面,B、C点到球心的距离分别为2R和4R。现将一质子(电荷量为e)从AA.A、B、C三点的电势之比φA：φB：φC=1B.A、B、C三点的电场强度大小之比EA：EB：EC=16C.质子从A点到B点的过程中电场力做的功等于从B点到C点的过程中的两倍D.质子从B点到C点电势能的减少量等于从A点到B点的两倍10.如图所示,竖直平行金属板P、Q间的电势差始终保持不变。Q板中心开有一小孔且该小孔与水平平行金属板M、N间的中轴线共线,该中轴线的延长线与M、N右侧的竖直荧光屏(足够长)相交于O点。M、N板长度均为L且两板右边缘到荧光屏的距离为L2。电荷量与质量的比值为k的带正电粒子(视为点电荷)从靠近P板处由静止释放,恰能从Q板小孔以速率v穿出,又从N板右边缘飞出,打在荧光屏上的A点(未画出),A、O点间的距离为L。保持M、N间的电势差不变,仅向上移动M板使得M、N板间距离变为原来的43,该粒子仍从靠近P板处由静止释放,恰能穿出小孔并打在荧光屏上的B点(未画出)。P、Q板间和M、N板间的电场均可视为匀强电场A.P、Q板间的电势差为vB.M、N板间的电势差为vC.B、O点间的距离为2D.粒子打在荧光屏上B点前的瞬时速率为5三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.(8分)某同学设计了如图所示的实验装置来探究库仑定律。在竖直墙上固定一个表面绝缘的压力传感器,带正电的金属小球a紧贴着压力传感器置于绝缘水平面上。另一个也带正电的相同小球b置于同一个绝缘水平面上,记录下两球球心之间距离为r时压力传感器的示数F。(1)在改变小球a、b球心间距离的同时需控制______和______不变,以便探究库仑力与距离的关系。(2)多次实验得出多组F、r数据后,为更直观地体现库仑力与距离之间的关系,应绘制______(填“F-r”“F-1r”或“F-1r(3)某次实验时压力传感器的示数为F1,保持小球a、b间的距离不变,用另一完全相同但不带电的小球c与小球a接触后移走小球c,压力传感器的示数变为F2,若库仑定律成立,则F12.(8分)某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,观察电容器的充、放电过程,同时测量电容器的电容。电路中的电流传感器可显示电流随时间的变化。(1)初始时开关S未与1、2接触,电容器不带电。实验时,应将开关S______。A.先拨至1,一段时间后再拨至2B.先拨至2,一段时间后再拨至1(2)实验时将开关S拨至2,电流传感器记录下的电流随时间变化的图像如图乙所示。已知电流在数值上等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,即I=qt(I、q、t的单位分别为A、C、s)。通过分析可知,图乙中图线与时间轴围成的面积表示的物理量是______。将开关S拨至1,一段时间后,电压表示数为4V,图乙中图线与时间轴围成的区域约占37个小方格,则该电容器充电完成后带的电荷量约为______C,13.(8分)如图所示,竖直向下的匀强电场中,A、B两点的连线与竖直方向的夹角θ=60°,两点间的距离L=2 m。质量为2×10-12 kg、电荷量为2×10-9 C的正点电荷在该电场中运动时仅受电场力(1)A、B两点间的电势差UAB(2)匀强电场的电场强度大小E。14.(14分)如图所示,空间中有水平向左的匀强电场,带正电小球A与质量为m、电荷量为q的带负电小球B通过绝缘细线2连接,小球A通过绝缘细线1悬挂于O点。两个小球(均视为点电荷)静止时细线1竖直,细线2与竖直方向的夹角α=37°,细线1、2上的弹力大小分别为T1=3mg、T2=34mg,g(1)小球A的质量M和电荷量Q;(2)细线2的长度d;(3)匀强电场的电场强度大小E。15.(16分)如图所示,竖直平面内固定着的绝缘杆由光滑直杆AB、半圆光滑杆BC、粗糙直杆CD平滑连接组成,AB的长度L=2.4 m、CD足够长且两直杆均水平,半圆BC的圆心为O、半径R=1 m。该空间内存在着水平向左、电场强度大小E=60 N/C的匀强电场。将质量m=0.4 kg、电荷量q=0.05 C的带正电小球(视为点电荷)套在杆上自A(1)小球第一次经过半圆杆上的B点时半圆杆对小球的弹力大小FN(2)小球在半圆杆上运动时对半圆杆的最大压力F;(3)小球在CD杆上运动的总路程s。高二物理测评参考答案1.A【解析】选项A利用的是尖端放电,选项B属于静电的防止,选项C利用的是静电屏蔽,选项D利用的是静电吸附,选项A正确,B、C、D错误。2.B【解析】由库仑定律有F=kQ⋅2Qr2=2kQ2r3.D【解析】M、N极板的电势差保持不变,由C=εrS4πkd可知,随着d增大,电容器的电容减小,选项A错误;由E=Ud可知,两极板间的电场强度减小,选项B、C错误;由4.B【解析】分析该粒子的轨迹和电场线分布可知,粒子所受电场力与电场反向,该粒子带负电,选项A错误;b点处电场线比a点处电场线更密集,电场强度更大,由牛顿第二定律a=qEm可知,该粒子在b点的加速度大于在a点的加速度,选项B正确;粒子从a点到b点的速度方向与电场力方向成钝角,电场力做负功,动能减小,速度减小,电势能增大,选项C5.C【解析】φ-x图像的斜率对应着电场强度,x轴上0∼2 cm内φ随x的增大而减小,电场强度方向沿x轴正方向,选项A错误;x1=1 cm处的电场强度大小E1=120.02 V/m=600 V/m,x2=6 cm处的电场强度大小E2=240.03 V/m=800 V/m,因此x1=1 cm处的电场强度小于x2=6 cm处的电场强度,选项B错误;点电荷从x1=1 cm运动至x3=2 cm,电场力方向与位移方向相同,电场力做正功,选项C正确;6.C【解析】由小球乙受到的细线上的拉力T、重力mg、库仑力F构成的矢量三角形与三角形OAP相似,则有TL=mgh=Fr,故T=mgLh、F=mgrh,选项A、B错误;联立F=mgrh与F=kQqr2,可得kQqr2=mgrh,即r3=kQqhmg,选项C7.C【解析】设匀强电场沿x轴、y轴正方向的电场强度分量大小分别为Ex、Ey,坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)的点1、2间的电势差U12=-[Ex(x2-x1)+Ey(y2-y1)]8.AC【解析】晶圆a、b构成的系统与外界无电荷交换,系统总电荷守恒,选项A正确;接触后晶圆b带的电荷量必然是元电荷的整数倍,选项B错误;接触后晶圆a带正电,受到的电场力方向与电场强度方向相同,选项C正确;电场强度方向由场源决定,与试探电荷无关,选项D错误。9.BC【解析】球壳外的电势φ=kQr,代入rA=R、rB=2R、rC=4R,可得φA：φB：φC=1R：12R：14R=4：2：1,选项A错误;球壳外的电场强度E=kQr2,代入得EA：EB：EC=1R2：14R2：116R2=16：4：1,选项B正确;质子从A10.AD【解析】粒子从释放到运动至小孔处,有qU1=12mv2-0,其中qm=k,解得P、Q板间的电势差U1=v22k,选项A正确;设移动M板前M、N板间的距离为d,利用类平抛运动的推论则有d2L=L2L2+L2,解得d=L,粒子从N板右边缘飞出时速度方向与水平方向的夹角θ满足tanθ=d2L2=1,此时速度大小v1=vcosθ=2v,则有q×12U2=12mv12-12mv2,解得M、N板间的电势差U2=v2k,选项B错误;仅向上移动M板使得M、N板间的距离变为原来的43,则M、N板间的电场强度变为原来的34,粒子在M、N板间运动的时间不变,粒子在M、11.(1)小球a的电荷量

(2分)

小球b的电荷量

(2分)(两空顺序互换也给分)(2)F-1r(3)2

(2分)【解析】(1)在改变小球a、b间距离的同时需控制小球a的电荷量和小球b的电荷量不变,以便探究库仑力与距离的关系。(2)由库仑定律F库=kQqr2可知,为更直观地体现库仑力与距离之间的关系(3)用另一完全相同但不带电的小球c与小球a接触后移走小球c,则小球a剩余的电荷量为原来电荷量的12,由库仑定律可知F12.(1)A

(2分)(2)通过电流传感器的电荷量(其他答案合理也给分)

(2分)

2.96×10-3

(2分)

7.4×1【解析】(1)实验时,应先给电容器充