山西省三重教育2026-2027学年高二上学期10月素质测评物理试卷(含解析)

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山西省三重教育2026-2027学年高二上学期10月素质测评物理试卷(含解析)

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2026—2027 学年 10 月高二年级素质测试
物  理
2026.10
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分,考试时间 75 分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上
对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题
的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答
无效。
3.本试卷命题范围: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.关于元电荷,下列说法正确的是
A.元电荷就是电子
B.电荷量很小的带电体就是元电荷
C.元电荷电量是任何带电体电量的最小公约数
D.最早测定了元电荷的数值的科学家是库仑
2.如图所示,用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为 时环被吸引到笔套上.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是
A.笔套与头发作用的过程属于接触起电
B.笔套靠近圆环时,圆环上端感应出与笔套电性相同的电荷
C.笔套靠近圆环时,圆环上下两端感应电荷的代数和为零
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
3.如图所示,真空中正四面体的棱长为 ,在底面三个顶点 、、 处分别
固定一个带电量为 的正点电荷.已知静电力常量为 ,则顶点 处电
场强度的大小为
A. B.
C. D.
4.某电场的等势线如图所示,、 分别为等势面 、 上的两点,将一电子从 点移至 点,电场力做功为
A. B. C. D.
5.如图所示为某品牌指纹锁,当手指按压指纹识别区的时候,指纹上的凸凹处
分别与锁基板形成正对的电容器.若电容器电压恒定,手指按压识别区时,板
间距离变小,则下列说法正确的是
A.电容变小
B.电容器放电
C.电容器内部电场强度增大
D.电容器储存的电能减小
6.图为两带电导体的电场分布示意图,其中 、、 为两导体间的点,且 、 在同一实线上,、为导体表面附近的点.已知导体均处于静电平衡状态,下列说法正确的是
A.曲线表示等势线
B. 点的电场强度大于 点的电场强度
C.两导体表面附近电场强度方向均垂直于导体表面
D.将负电荷从 点移动到 点,电势能减小
7.一匀强电场的方向平行于 平面,平面内 点和 点的位置如图所示.取某一点电势能
为零,电荷量为 、 和 的三个试探电荷先后分别置于 点、 点和 点时,电势能
均为 ().则该匀强电场
A.、 和 的电势
B. 在 中点的电势能为
C.电场方向与 轴正方向夹 角
D.电场强度的大小为
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.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是
A.避雷针的顶部做成球形,并且半径越大,避雷效果越好
B.静电复印利用了静电吸附原理
C.电工穿用包含金属丝的织物制成的工作服是为了更安全
D.高压设备表面应尽量光滑是为了防止尖端放电
9.用试探电荷的受力和运动情况可以探测电场中场强和电势的分布.如图甲所示,两个被固定的点电荷 、,连线的延长线上有 、、 三点, 带负电.带负电试探电荷 仅在电场力作用下, 时刻从 点沿着 方向运动,其 图像如图乙所示,图中 、、 对应试探电
荷经过 、、 三点时的速度,下列判断正确的是
A.电荷量 可能大于 B. 可能带负电
C. 点场强一定为零 D. 点电势一定高于 点电势
10.如图,加速电场的极板 、 竖直放置,间距为 ,电压为 ,偏转电场的极板 、 水平放
置,板长和板间距均为 ,电压为 .、 上分别开有小孔 、, 连线与偏转电场的中
心线 共线.一质量为 、电荷量为 的正离子从 孔由静止释放,经加速后进入偏转电
场,最后到达右侧探测器(探测器可上下移动).装置处于真空中,离子重力不计,则
A.离子从 孔射出时的速度大小为
B.离子在 、 板间的运动时间为
C.离子离开偏转电场时,竖直方向偏移的距离为
D.为使离子不打在 、 板上,须满足
三、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分.
11.(6 分)观察物理现象是学习物理的基础.某同学利用如图所示的装置观察静电感应现象,绝缘立柱支撑的导体 和 彼此接触,起初它们不带电,贴在 、 下部的金属箔是闭合的,已知电子所带电荷量为 .请完成下列填空:
(1)手握绝缘棒,把带正电的带电体 移近导体 ,金属箔都张开,导体 带_____(填“正”或“负”)电.
(2)先移走 ,再把 、 分开,此时导体 _____(填“带正”或“带负”或“不带”)电.
(3)如果在这次实验中 带上了 的电荷,则 失去的电子数为_____个.
12.(8 分)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极
板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源
断开.
(1)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是_____.
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
(2)将 极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将_____;将 极板向左移动少许,
则静电计指针的偏转角将_____;将一块陶瓷板插入 、 两极板之间,则静电计指针
的偏转角将_____.(选填“增大”“减小”“不变”)
13.(12 分)两个分别用等长的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球(可看作质点),带有同种等量
电荷,稳定后两细线夹角恰好为 .已知每个小球所带电荷量均为 ,两小球间距离为 ,静
电力常量为 ,重力加速度为 ,求:
(1)两小球间库仑力的大小 ;
(2)小球的质量 .
14.(12 分)如图所示,在匀强电场中直角三角形 的边长 ,,将带电荷
量 的负电荷从电场中的 点移到 点,克服静电力做了 的功,
再从 点移到 点,静电力做了 的功.求:
(1)、 两点间的电势差 和 、 两点间的电势差 ;
(2)如果规定 点的电势为零,则 点和 点的电势分别为多少
(3)计算电场强度的大小.
15.(16 分)如图所示,在光滑水平轨道 的末端处,平滑连接一个半径 的光滑半圆
形轨道,半圆形轨道与水平轨道相切, 点为半圆形轨道的中点, 点为半圆形轨道的最高
点,、 两点间的距离 ,整个轨道处在电场强度水平向右、大小 的
匀强电场中.用固定的弹射装置锁定一个质量 、带电量 的小物块
(可视为质点),某时刻解除锁定,小物块运动到 点时对轨道的压力为 .取重力加速度
大小为 .求:
(1)弹射装置锁定时具有的弹性势能 ;
(2)小物块在水平轨道 上的落点到 点的距离 ;
(3)离开轨道后,小物块的最小动能 .
2026—2027 学年 10 月高二年级素质测试·物理
参考答案、提示及评分细则
1.C A.元电荷是电荷量的最小单位,而电子是实物粒子,二者本质不同,故 A 错误;B.电荷量最小的电荷叫做元电荷,元电荷不是电荷量很小的带电体,故 B 错误;C.任何带电体的电量都是元电荷的整数倍,即元电荷电量是任何带电体电量的最小公约数,故 C 正确;D.美国物理学家密立根通过油滴实验首次精确测得元电荷 的数值,并因此获诺贝尔物理学奖,故 D 错误.故选:C.
2.C A.笔套和头发摩擦带电,是摩擦起电,不是接触起电,故 A 错误;B.静电感应规律:近异远同,靠近笔套的一端感应异种电荷,上端是近端,电性相反,故 B 错误;C.圆环原本不带电、整体电中性,静电感应只是电荷重新分布,一端负、一端正,总电荷量仍为 0,代数和为零,故 C 正确;D.圆环是金属导体,接触后电荷会重新分布,不会全部中和,仍有静电,故 D 错误.故选:C.
3.D 由几何关系知,正四面体的高为 ,每个正电荷在 点产生的场强大小均为 ,对三个场强进行矢量合成,水平方向合场强为 0,竖直方向分量均为 ,所以合场强大小 ,故 D 正确,ABC 错误.故选:D.
4.B 由题意可知, 点的电势为:, 点的电势为:,则 、 两点的电势差为:.所以将一电子从 点移至 点,电场力做功为:,故 B 正确,ACD 错误.故选:B.
5.C A.手指按压识别区时,板间距离变小,根据 可知电容变大,故 A 错误;B.电容器电压恒定,根据 可知,电容器带电荷量增多,所以电容器充电,故 B 错误;C.根据 可知,电容器内部电场强度增大,故 C 正确;D.电容器储存的电能为 , 一定, 增多,所以电容器储存的电能增多,故 D 错误.故选:C.
6.C A.题图中曲线从正电荷指向负电荷,故曲线为电场线,故 A 错误;B. 点附近的电场线比 点附近的电场线稀疏, 点的电场强度小于 点的电场强度,故项 B 错误;C.导体处于静电平衡状态,导体表面电场强度方向垂直于导体表面,故 C 正确;D.沿电场线方向电势逐渐降低,负电荷在电势低的地方电势能大,负电荷从 点移动到 点,电势能增大,故 D 错误.故选:C.
7.D A.根据题意可知 点、 点和 点的电势分别为 ,,,所以 、 和 的电势 ,故 A 错误;C.如图,设 为 的中点、 为 的三等分点,可知 点电势为 0,连接 为一条等势线,过 点作 的垂线,可知电场线沿该垂线方向,指向右下方,因 ,可知 ,故电场的方向与 轴正方向成 角,故 C 错误;
B. 中点的电势为 ,所以 在 中点的电势能为 0,故 B 错误;D.电场强度的大小为 ,解得:,故 D 正确.故选:D.
8.BCD A.避雷针利用尖端放电原理,顶部应为尖状而非球形,球形会削弱放电效果,故 A 错误;B.静电复印是利用了静电吸附的原理,故 B 正确;C.电工穿用包含金属丝的织物制成的工作服是应用了静电屏蔽,这样是为了更安全,故 C 正确;D.高压设备表面应尽量光滑,是为了防止尖端放电,故 D 正确.故选:BCD.
9.CD A.由 点场强为零,结合点电荷场强公式 , 到 点的距离大于 到 点的距离,故 一定小于 ,故 A 错误;B.试探电荷先减速后加速,说明电场力先向左后向右;结合 带负电,可判断 必带正电,故 B 错误;C. 点速度最小, 图像斜率为零即加速度为零,试探电荷仅受电场力,故 点场强为零,故 C 正确;D.试探电荷从 到 的过程中,动能减小,由能量守恒可知电势能增加;因试探电荷带负电,负电荷在电势高的地方电势能低,故 点电势高于 点电势,故 D 正确.故选:CD.
10.AD A.设离子从 孔射出时的速度为 ,根据动能定理有 ,解得离子从 孔射出时的速度大小为 ,故 A 正确;B.离子在 、 板间受到竖直方向的电场力做类平抛运动,运动时间为 ,故 B 错误;C.竖直方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有 ,解得 ,根据匀变速直线运动位移和时间的关系:,可得离子离开 、 板时竖直方向偏移的距离 ,故 C 错误;D.为保证离子不打在 、 极板上,即离子在竖直方向偏移的距离 ,则有 ,解得 ,故 D 正确.故选:AD.
11.(1)正(2 分) (2)不带(2 分) (3)(2 分)
12.(1)A (2)增大 增大 减小(每空 2 分)
13.解:(1)两小球间库仑力的大小 根据库仑定律,两小球带电量均为 ,间距为 ,则库仑力大小为: (6 分)
(2)小球的质量 ,对其中一个小球受力分析:水平方向:库仑力 与拉力的水平分量平衡,;竖直方向:重力 与拉力的竖直分量平衡,.
由于 ,两式相除整理可得:,解得:. (6 分)
14.解:(1)负电荷从 点移动到 点时,克服静电力做功,根据电势差定义 ,代入数据 ,,解得:.
同理,从 点移动到 点,静电力做正功,,代入 ,,解得:. (4 分)
(2)根据电势差与电势的关系 .已知 ,,代入可得 ,解得:.同理,,代入 ,,解得:. (4 分)
(3)根据(2)中结果,,,,因此 连线的中点 的电势为 ,即 、 两点位于同一等势面上.电场线垂直于等势面,由高电势指向低电势,故电场强度的方向为过 点与 的垂线,即由 指向 .由几何关系可知 .电场强度 ,其中 ,.计算得 ,代入解得:. (4 分)
15.解:(1)小物块在 点时对轨道的压力为 ,根据牛顿第三定律可知轨道对物块的弹力为 .
由牛顿第二定律得:
解得小物块运动到 点时的速度大小为:
从 点到 点的过程,根据功能关系与动能定理得:
解得: (5 分)
(2)小物块离开 点后在空中做匀变速曲线运动,将此运动沿水平与竖直方向分解.
在竖直方向上做自由落体运动,则有:
在水平方向上做匀变速直线运动,由牛顿第二定律得:
由位移—时间公式得:
联立解得: (5 分)
(3)物块离开轨道后,在空中运动的初速度方向为水平方向.因电场力与重力大小相等,易知两者的合力方向与水平方向的夹角为 ,指向右下方.将此合力作为等效重力,当速度方向与等效重力垂直时物块的速度达到最小值,如下图所示:
由于物块在垂直合力的方向上做匀速运动,可得最小速度为:
,解得: (3 分)
可得最小动能为:
解得: (3 分)

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