河北衡水市武强中学2024-2025学年高一下学期（新高二）综评考试物理试卷（含解析）

武强中学2024----2025学年度下学期综评试卷高一物理试题
一、单选题（每题4分，共28分）
1．真空中有两个完全相同、相互吸引的导体小球A和B（可视为点电荷），小球A所带的电荷量是小球B的3倍。将两小球固定在空间某两点时，它们之间库仑力的大小为F。将两小球互相接触后再放回原处，它们之间库仑力的大小为（　　）
A． B． C．F D．无法判断
2．如图所示，真空中，a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k，ab=bc=，∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（　　）
B．
C． D．
3．如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　）
A．甲带负电，乙带正电
B．甲的电荷量小于乙的电荷量
C．P点的电场强度大于Q点的电场强度
D．在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点
4．某静电场电势在轴上分布如图所示，图线关于轴对称，、、是轴上的三点，；有一电子从点静止释放，仅受方向的电场力作用，则下列说法正确的是（　　）
A．点电场强度方向沿负方向
B．点的电场强度小于点的电场强度
C．电子在点的动能小于在点的动能
D．电子在点的电势能大于在点的电势能
5．如图所示，三角形位于匀强电场中，沿电场线方向，垂直于，，，a、b间电势差为。下列说法正确的是（　　）
A．间电势差
B．间电势差
C．场强大小为
D．场强在、方向的分量大小之比为
6．如图甲所示，是某电场中的一条电场线，且。一个带电荷量为的粒子，从O点由静止释放后，仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能随带电粒子离O点距离x的变化规律如图乙所示（图中和d均为已知量）。下列说法正确的是（ ）
A．O点的电场强度为零 B．电场线上从O点到B点，电场强度越来越大
C．A点的电场强度大小为 D．B点的电场强度大小为
7．一种计算机键盘采用电容式传感器，每个键下面由相互平行的活动极板和固定极板组成，如图甲所示，其内部电路如图乙所示。按键前两极板间距为d，按下某键，只有该键的电容改变量不小于原电容的40%时，键盘才有感应，下列说法正确的是（　　）
A．按键的过程中，电容器的电荷量不变
B．按键的过程中，图乙电流计中电流从a流向b
C．要使传感器有感应，至少要将按键按下
D．要使传感器有感应，至少要将按键按下
二、多选题（每题6分，少选得3分，选错0分。共18分）
8．如图，带负电的点电荷固定于Q点，质子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。质子在从M经P到达N点的过程中（ ）
A．动能先减小后增大 B．动能先增大后减小
C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小
9．如图所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是(　　)
A．该粒子带正电荷，运动方向为由a到b
B．该粒子带负电荷，运动方向为由a至b
C．该粒子带正电荷，运动方向为由b至a
D．该粒子带负电荷，运动方向为由b至a
10．利用电场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图甲所示，真空中的两平行金属板间距为、板长为。、两板间加上如乙图所示的周期性变化电压。在时刻，一质量为、电量为的电子以初速度从两板正中间沿板方向射入电场，并在时刻恰好沿板边缘射出，不计电子重力。下列说法正确的是（　　）
A．电子沿平行于板的方向做变加速运动
B．电子从板间射出时的速度大小为
C．若电子在时刻射入两板间，将沿平行于板的方向从两板正中间射出
D．若电子在时刻射入两板间，射出极板时离上板的距离为
三、实验题（每空2分，共18分）
11．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)本实验过程使用的方法是 （选填“等效替代法””控制变量法”或“微小量放大法”）。
(2)影响平行板电容器电容的因素有______。
A．两极板的正对面积 B．两板间距离
C．电容器储存的电荷量 D．极板的材料
(3)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有______。
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
(4)将B极板向上移动少许，则静电计指针的偏转角将 ；将一块陶瓷板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
(5)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图中①②所示，其中对应电容为的电容器充电过程图像的是 （选填①或②）。
12．如图甲所示的实验装置，定性探究电荷间相互作用力与电荷量、电荷之间的距离的关系。
(1)该实验用到的研究方法是（　　）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．微小量放大法 D．控制变量法
(2)如图乙所示，当小球B静止时，A、B两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力 。
(3)如图乙所示，接着该同学在竖直平面内缓慢移动小球A的位置，保持A、B两球球心的连线与连接B球的细线所成的夹角不变，在细线偏离竖直方向的角度增大到90°的过程中，A、B两球间的库仑力 （选填“增大”、“减小”、“先增大再减小”或“先减小再增大”）。
四、解答题（13题10分，14题12分，15题14分。共36分）
13．如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求：
（1）小球受到的电场力大小；
（2）匀强电场的电场强度大小。
14．如图所示，光滑绝缘粗细均匀的直细杆竖直固定，A点固定一个电荷量为+q1的点电荷A，一个质量为m且带电量为的小球套在杆上（可自由运动），AO垂直于杆，AO长为4L，AB与水平方向的夹角为37°，C、B关于O点对称。当小球在B点由静止释放，能经过C点。不计小球的大小，静电力常量为k，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球在B点受到的库仑力与弹力的大小与释放后瞬间的加速度；
(2)小球在从B点到C点的过程中各个力的做功大小与小球经过C点时的速度大小。
15．如图甲所示，真空中的电极能连续不断均匀地放出初速度为零、质量为、电荷量为的粒子，经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线平行于极板射入偏转电场，A、B两板距离为，A、B板长为，AB两板间加周期为的变化电场，如图乙所示，已知，能从偏转电场板间飞出的粒子在偏转电场中运动的时间也为。忽略极板边缘处电场的影响，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，粒子打到极板上后即消失．求：
(1)加速电场中的；
(2)若时刻粒子进入偏转电场两极板之间，粒子能否飞出极板？如果能，那么粒子的偏移量是多少？如果不能，那么粒子在偏转电场里平行于极板方向的位移是多少？
(3)若发射时间足够长，则能够从两极板间飞出的粒子占总入射粒子数的百分率。
高二物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C D C C D BC BD BC
11．(1)控制变量法
(2)AB
(3)A
(4) 增大 减小
(5)②
【详解】（1）实验目的是探究影响平行板电容器电容的因素，实验过程中探究其中两个物理量的关系时，需要确保其它物理量不变，可知，实验过程使用的方法是控制变量法。
（2）根据平行板电容器电容的决定式有
其中，为介电常数，由极板之间的电介质决定，可知，影响平行板电容器电容的因素有两极板的正对面积、两板间距离与极板之间的电介质决定，与电容器储存的电荷量和极板的材料无关。
故选AB。
（3）AB．实验中使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况，故A正确，B错误；
CD．电压表和电流表需要持续有电流通过才能使用，可知，实验中，静电计即不能够用电压表替代，也不能够用电流表替代，故CD错误。
故选A。
（4）[1]电容器带电后与电源断开，极板所带电荷量不变，根据
，
则有
可知，将B极板向上移动少许，正对面积减小，极板之间的电势差增大，则静电计指针的偏转角将增大；
[2]结合上述可知，将一块陶瓷板插入A、B两极板之间，介电常数增大，极板之间的电势差减小，则静电计指针的偏转角将减小。
（5）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，即电压相同，根据电容的定义式有
，
由于
则有
由于图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量，可知，充电过程对应图像与时间轴所围图形的面积大一些，即对应电容为的电容器充电过程图像的是②。
12．(1)D
(2)
(3)增大
【详解】（1）在研究电荷之间作用力大小与两小球的电荷量和以及距离r的关系时，采用控制变量的方法进行，根据小球的摆角变化可以看出小球所受作用力随电量或距离变化情况。
故选D。
（2）[1]B球的受力情况如图所示
根据小球B受力平衡，由几何关系可得
（3）[1]保持A、B两球球心的连线与连接B球的细线所成的夹角不变，在细线偏离竖直方向的角度增大到90°的过程中，对B球受力分析，利用拉密定理可得：
可知电荷之间的静电力会增大。
13．（1）；（2）N/C
【详解】（1）根据受力分析得
解得
（2）根据电场力公式
解得N/C
14．(1),,，方向竖直向下
(2),,,
【详解】（1）根据几何关系可得,
由库仑定律可知，小球在B点受到的库仑力大小为
在水平方向上根据平衡条件可知，杆对小球的弹力大小为
在竖直方向上，根据牛顿第二定律可知
解得，方向竖直向下
（2）由题可知，点与点为等势点，故小球从点与点库仑力不做功，即
因为弹力方向与小球运动方向垂直，故小球从点与点弹力不做功，即
由题可知重力做功为
由动能定理可得
解得
15．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在加速电场中有
粒子在偏转电场中有
联立解得，
（2）时刻进入偏转电场的粒子在至时间内做类平抛运动，有，
联立解得，
因，粒子在时还未打到极板上，此时
假设粒子能飞出极板。粒子在至时间内做匀速直线运动
解得，
故粒子的偏移量为
因，假设不成立，粒子不能飞出极板。
设粒子在时刻打到极板上，则有
又
解得
（3）电场周期性变化，现研究第一个周期内哪个时间段进入偏转电场的粒子能够从两极板间飞出。
设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量
随增大，增大，当时，解得
设粒子在时刻进入偏转电场，如果粒子运动时间后的偏移量
随增大，减小，当时，解得
所以在第一个周期内，当和时，能从两极板间飞出。飞出的粒子占总入射粒子数的百分率