资源简介

北京师范大学第二附属中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（）
A. B.
C. D.
2.如图所示，带正电的小球A固定不动，质量为m的带电小球B通过绝缘丝线悬挂在铁架台上，小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角为，两球球心在同一水平线上。若小球 A的电荷量为，小球B的电荷量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球B带负电
B. 小球受到丝线的拉力大小为
C. 小球B受到的静电力大小为
D. 小球B所在位置的电场强度大小为
3.某元件的一段伏安特性曲线如图所示，当通过元件的电流由0.10A变为0.15A时，元件电阻变化了（）
A. B. C. D.
4.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。则在时间内（　　）
A. 通过导线横截面的电荷量为ne B. 通过导线横截面的自由电子数为
C. 通过导线横截面的自由电子数为 D. 通过导线横截面的电荷量为
5.如图所示，点电荷Q周围的三个等势面是同心圆，等势面上的点A、B、C在同一条电场线上，且。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只受静电力作用，则（ ）
A. 该电荷沿着电场线做匀加速直线运动
B. 该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量
C. 该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量
D. 该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间
6.如图所示，绝缘支架上固定有原来不带电的金属球壳，A、B是其水平直径的左右两个端点，M、N是该直径上的两个点，球壳外，A、B延长线上的O点放置一个电荷量为的点电荷，已知，以无穷远处电势为零，达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 导体球壳上的A点和B点均带负电
B. M、N两点的电场强度为零，A点和B点的电势相同
C. 金属球壳上的感应电荷在M、N两点产生的电场强度之比为9：4
D. 用导线连接金属球壳上的A、B两点，导线中将产生电流
7.具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核（、和）以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，其中氘核（）恰好能离开电场，轨迹如图所示。不计粒子的重力，则（ ）
A. 不能离开电场
B. 在电场中受到的电场力最大
C. 在电场中运动的时间最短
D. 在电场中运动的过程中电场力对做功最少
8.点电荷Q的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为，B点的场强为，A、B两点之间距离为d，电荷量为的试探电荷在A点的电势能为，在B点的电势能为。有关A、B两点的说法正确的是（　　）
A. 该试探电荷在A点受静电力较小 B. 该试探电荷在B点具有的电势能较大
C. A、B两点间的电势差等于 D. A、B两点间的电势差等于
9.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
10.静电除尘用于粉尘较多的各种场所，以除去有害的微粒或回收物资。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。当A、B两端连接上千伏高压电源时，B附近的空气分子被电离，成为正离子和电子。电子向着A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电，从而被吸附到A板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。下列说法正确的是（）
A. 板状收集器A连接电源的负极
B. 带电后的粉尘向A板运动过程中，粉尘做匀加速运动
C. 带电后的粉尘向A板运动过程中，电场力做正功
D. 带电后的粉尘向A板运动过程中，电势能逐渐增加
二、实验题：本大题共1小题，共14分。
11.利用如图甲所示装置观察电容器的放电过程。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图乙所示。
(1)此电容器充满电时所带的电荷量 C（保留2位有效数字）。
(2)实验中，所用电阻的阻值为100 Ω，则电容器的电容 μF。1 s时电容器两端电压 V（保留2位有效数字）。
(3)若只更换电阻R重复上述实验。当电阻为时，电容器放电的图像如图丙中的虚线所示。若将电阻更换为，请在图丙中用实线定性画出电容器放电的图像，并简要说明作图依据。
(4)图乙为电容器在放电过程中电流随时间变化的图像，请在图丁中画出此过程中电容器所带电荷量随时间变化的图像。
三、计算题：本大题共2小题，共32分。
12.如图1所示，平行板电容器极板长度为L，板间距为d，B极板接地（即电势φB = 0）。在电容器两极板间接交变电压，A极板的电势随时间变化的图像如图2所示，其最大值为U。电子以速度v0沿图1中虚线方向射入两板间，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，重力不计。
（1）每个电子穿过偏转电场的时间极短，可以认为这个过程中两极板间的电压是不变的，偏转电场可看作匀强电场。求在t = 0.15 s时刻进入偏转电场的电子从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了每个电子穿过电场过程中两极板间电压的变化，请结合下列数据分析说明其原因。已知L = 4.0×10-2m，v0 = 2.0×107m/s。
（3）电势可以随时间变化，也可以随空间发生变化。自然界中某量D的变化可以记为 D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为 t ；变化量 D与 t的比值就是这个量对时间的变化率。若空间中存在一静电场，x轴与某条电场线重合。
a．请你类比上述变化率的概念写出电势φ 对空间位置x的变化率A的表达式；
b. 该静电场的电势φ随x的分布可能是图3所示甲、乙两种情况中的一种。请你根据电势随空间的变化情况分析比较两种情况的电场在0 < x < d区域内的相同点和不同点。
13.能量在转化的过程中往往与做功密切相关，电容器充电过程中的功能关系同样如此。
电容器不仅可以储存电荷，也是重要的储能器件。对电容为的电容器（原来不带电）充电，如图甲所示，已知电源两端电压为。
(1)图乙中画出了电容器两极间的电势差随电荷量的变化图像，在图中取一电荷量的微小变化量，请类比直线运动中由图像求位移的方法，说明图中小阴影矩形的“面积”所表示的物理含义；并计算电容器电压为时电容器储存的电场能。
(2)电容器的电能是储存在电场中的，也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为电场能量密度。某同学猜想应当与该处的场强的平方成正比，即。已知平行板电容器的电容，为两极板的正对面积，为极板间距，为常数，两极板间为真空，板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。
①请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。
②电容器充电后与电源断开并保持电荷量不变，已知此时的电场能量密度为。现固定其中一极板，缓慢拉开另一极板（保持两极板正对），使板间距增加，请分析说明，在此过程中电场能量密度如何变化；并求出此过程中外力所做的功（用、和表示）。
四、综合题：本大题共1小题，共14分。
14.如图所示，的等腰直角三角形平行于匀强电场。将电荷量为的试探电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了的功。再从B点移到C点，静电力做了的功。令B点电势为零。求：
(1)A点电势；
(2)该试探电荷放在A点时具有的电势能；
(3)请在图中画出过B点的电场线及其方向；
(4)计算该匀强电场的场强大小。
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】C
11.【答案】


若将电阻更换为，因为，所以开始的放电电流变大，放电变快，但是电容器所带电荷量不变，所以图像与坐标轴所围面积不变，但放电时间变短，



12.【答案】【详解】（1）由φ-t图可知t=0.15s时两极板间的电压
电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动
L = v0t
在垂直于极板的方向上做初速度为0的匀加速直线运动
其中
代入解得

（2）电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动
L = v0t
可知电子通过电场所用的时间为
由图2可知电场变化的周期T = 0.2 s
可见电子通过电场所用的时间远远小于电场变化的周期，因此电子穿过平行板的过程中可以认为两板间的电压是不变的。
（3）a. 或
b. 由图3可知甲、乙两种情况中电势沿x轴的正方向均降低，由此可知两种情况的电场方向是相同的，均沿x轴的正方向。不同点是电势随空间位置的变化快慢不同，甲电场的电势在沿x轴的正方向上随空间位置均匀降低，为匀强电场；乙电场的电势在沿x轴的正方向上随空间位置降低得越来越慢，电场强弱分布不均匀，沿x轴的正方向电场强度逐渐减小。

13.【答案】【详解】（1）给电容器充电的过程中，当电荷量增加微小量时，极板间电势差可近似认为不变，该过程中电源克服电场力做的功为，对应图中小阴影矩形的面积，因此小阴影面积表示：电容器电荷量增加的过程中，电源克服电场力所做的功，也就是该微小过程中电容器储存的电场能的增量。
类比图线与坐标轴围成的总面积表示总位移，图线过原点的直线与横轴围成的三角形总面积，就是充电到电压为时电源克服电场力做的总功，全部转化为电容器的电场能。
此时电容器总电荷量
三角形面积为
解得
（2）①平行板电容器板间为匀强电场，场强
电容公式
解得电容器储存的电场能
板间电场的总体积
解得单位体积的电场能量（能量密度）
可见与成正比，该同学的猜想正确。
②电容器充电后与电源断开、电荷量不变，根据平行板电容器场强
整理得
可知板间场强与极板间距无关，因此拉开极板过程中保持不变。
由可得，电场能量密度始终等于，不发生变化。
拉开极板增加的电场区域体积为，该过程中新增的电场能全部由外力做功提供，因此外力做功等于新增电场能
解得

14.【答案】由题可得
解得
因为
B点电势为零，解得
由题可得
解得

由题可得
解得

第1页，共1页

展开更多......

收起↑