湖北省武汉市部分重点中学2025-2026学年高二（上）质量检测物理试卷（10月）（含解析）

湖北省武汉市部分重点中学2025-2026学年高二（上）质量检测物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于匀强电场中的电势差与电场强度的关系的说法正确的是( )
A. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间的距离的乘积
B. 电势降低的方向必定是场强方向
C. 沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差的绝对值一定相等
D. 不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等
2.如图所示为某校高二物理兴趣小组探究某电学元件时，某次作出的图线，在图线上取一点，其坐标为，其中过点的切线与横轴正向的夹角为，与横轴正向的夹角为，则下列说法正确的是( )
A. 对应点，该材料的电阻值为 B. 对应点，该材料的电阻值为
C. 对应点，该材料的电阻值为 D. 随着所加电压的增大，该材料的电阻增加
3.如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，、两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，以下说法正确的是( )
A. 尘埃在点的加速度大于在点的加速度
B. 尘埃带正电
C. 尘埃由运动到的过程中，速度先减小后增加
D. 尘埃由运动到的过程中，电势能先减少后增加
4.北京正负电子对撞机的储存环是半径为的圆形轨道，当环中电子以速率沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为，已知电子电荷量为，则环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
5.是长为的均匀带电绝缘细杆，、是位于所在直线上的两点，位置如图所示。上电荷产生的静电场在处的场强大小为，在处的场强大小为。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. D. 两处的电场方向相同
6.匀强电场的电场强度随时间变化的图像如图所示。当时。在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，带电粒子只受静电力的作用，下列说法正确的是( )
A. 带电粒子将做往复运动 B. 末带电粒子回到原出发点
C. 末带电粒子的速度不为零 D. 前内，静电力做的总功为零
7.如图甲所示，轴上固定两个点电荷和，电荷固定在原点，电荷固定在处，通过电势传感器测出轴上各点电势，并描绘出图像，如图乙所示。已知图线与轴的交点坐标为和，处的图线的切线平行轴，取无穷远处电势为零时，点电荷的电势公式，其中为静电力常量，为场源点电荷的电荷量，为某点距场源点电荷的距离，下列不正确的是( )
A. 两电荷为异种电荷
B. 两电荷量大小之比为
C. 交点坐标L、
D. 在轴上的区域内静止释放一负电荷，该电荷只在电场力作用下一定不能向左穿过位置
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，在正方形的四个顶点、、、固定四个电荷量相等的点电荷，、、、分别为正方形四条边的中点，为正方形的中心。已知、点处的点电荷为正电荷，、点处的点电荷为负电荷。规定无穷远处电势为，下列判断正确的是( )
A. 沿方向电势一直降低 B. 、两点处电场强度相同
C. 点处场强、电势均为 D. 和连线上的电势处处相等
9.如图所示的电路中，是定值电阻，是水平正对放置的平行板电容器的两个极板，开关闭合，电池、电阻、开关与电容器组成串联电路。有一带电油滴悬浮在两极板间点静止不动，下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合，将板向左平移一小段距离，电容器的电容增大
B. 保持开关闭合，增大两极板距离的过程中，电阻中有从到的电流
C. 断开开关，将板向下平移一小段距离，带电油滴的电势能增大
D. 保持开关闭合，将两极板绕各自中点顺时针旋转一个相同的小角度如图，则带电油滴将水平向右运动
10.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，将一质量为、电荷量为的带正电小球向右以速度水平抛出，小球在此后的运动过程中最小速度为。重力加速度为，点电势，下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小
B. 小球抛出后经过速度最小
C. 经过小球运动到点正下方
D. 小球在运动过程中具有的最大电势能为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图所示，其中电源电压、内阻不计，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。
初始时电容器所带电荷量为，当单刀双掷开关既不接，也不接时，电容器上极板的电势为_______。
将单刀双掷开关先接充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到放电；已知图像中电流随时间变化的图线与坐标轴围成的面积均为，则该实验使用的电容器电容大小为_______。
若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻，则电容充满电所用时间_______填“大于”“小于”或“等于”。
12.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管长为，玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。
注水前，如图所示，用分度游标卡尺测得玻璃管长度为_______；如图所示，用螺旋测微器测得玻璃管内径为_______；
为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表量程，电阻约为 电压表量程，电阻约为
C.滑动变阻器，额定电流 电源能提供的恒定电压
E.开关一只、导线若干
要求电流从零开始调节，请将电路图画入空白方框内______；
右图为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像，可求出该纯净水的电阻；
计算纯净水的电导率表达式_______用符号、、、表示，通过代入数据发现数值偏大很多，据此可以判定纯净水_______填“合格”或“不合格”。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，带正电的小球用绝缘细线悬挂在水平墙壁上，带负电的小球用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线水平，细线与竖直方向的夹角为，小球、均可视为点电荷的连线与水平方向的夹角也为，小球、间的距离。已知小球、所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求：
小球、间的库仑力大小；
细线上的弹力大小和小球的质量；
小球的质量。
14.如图，平行板电容器两极板水平放置，极板长和两极板间的距离均为，距极板右端处有一竖直屏，电容器充电后与电源断开。当极板电压未知时，一电荷量为、质量为的带正电小球可视为质点以水平初速度从左端射入两极板后一直沿水平中线图中虚线运动，离开电场后向下偏转打在竖直屏上。已知重力加速度大小为。求：
下极板带什么电？求的大小；
若小球向右运动的过程中不会碰到两极板，求的范围；
在的条件下，小球最终打到屏上的点未画出距离水平中线最远，求此最远距离。
15.如图所示，光滑绝缘水平面上方空间，竖直平面左侧空间存在一水平向右的匀强电场，场强大小，右侧空间有长为的轻质绝缘细绳一端固定于点，另一端拴一个质量为的不带电的小球，可在竖直面内沿顺时针做圆周运动，运动到最低点时速度大小在最低点与水平面恰好无弹力，在左侧水平面上有一质量也为，带电荷量为的小球，在距平面位置由静止释放，恰能与运动到最低点的球发生正碰碰撞过程电量不变，并瞬间成为一个整体，碰后瞬间在的右侧空间立即加一竖直向上的匀强电场，场强大小。取
求碰撞后瞬间整体的速率；
若，，求在最高点时受到的拉力；
将碰后瞬间右侧的电场方向改为水平向右，大小改为，其它条件不变，当的大小轨迹圆不超过边界范围为多少时，整体在碰撞后的运动过程中绳子不松弛？此问结果保留两位有效数字
答案和解析
1.
【解析】A、根据公式可知，两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积，故A错误；
B、电势降低最快的方向是电场强度方向，电势降落的方向不一定是场强的方向，故B错误；
C、根据公式，可知沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差的绝对值一定相等，故C正确；
D、不沿电场线方向的平行直线上任意相等距离的两点间的电势差也是相等的，故D错误。
2.
【解析】对应点，该材料的电阻值为
由于纵坐标与横坐标的标度不确定，所以不能用 计算电阻，更不能用计算，故A正确，BC错误；
D.图像上某点与原点连线的斜率倒数等于电阻，可知随着所加电压的增大，该材料的电阻减小，故D错误。
故选A。
3.
【解析】A.由电场线的分布图可知， 点的场强比点的大，则尘埃在点的加速度小于在点的加速度，故A错误；
B.由尘埃的运动轨迹与受力特点可知，尘埃在 点所受电场力的方向应沿电场线的切线方向指向左上方，与电场强度方向相反，所以尘埃带负电，故B错误；
尘埃由 运动到的过程中，电场力方向与速度方向夹角先为钝角，后为锐角，则电场力先做负功后做正功，尘埃的电势能先增大后减小，根据能量守恒定律可知，动能应先减小后增大，所以速度先减小后增大，故C正确，D错误。
故选C。
4.
【解析】电子以速率沿轨道做匀速圆周运动，则电子运动的周期为：，根据电流强度的定义，可得等效电流为：，联立解得环中运行的电子数目为：，故B正确，、、D错误。
故选B。
5.
【解析】、由于细杆均匀带电，我们取关于的对称点 ，则与 关于点的电场互相抵消，整个杆对于点的电场，仅仅相对于 部分在产生的电场，而对于，却是整个杆都对其有作用，所以，故B正确，AC错误；
D、点的场强大，将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷。设细杆带正电，根据场的叠加，这些点电荷在的合场强方向向左，在的合场强方向向右，即两处的电场方向相反，当细杆带负电，同理可得两处的电场方向相反，故D错误。
6.
【解析】由牛顿第二定律可知，带电粒子在第内的加速度为
，为第内加速度的，因此先加速再减小时速度为零，接下来的将反向加速，图象如图所示：
A、带电粒子在前秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误。
B、根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在时，带电粒子离出发点最远，故B错误；
C、由图可知，粒子在第内做匀加速运动，第内做匀减速运动，末的瞬时速度刚减到，故C错误；
D、因为第末粒子的速度刚好减为，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前内动能变化为，即电场力做的总功为零。故D正确。
故选：。
7.
【解析】A.根据图像，电荷周围的电势为正值，所以电荷带正电，电荷周围的电势为负值，所以电荷带负电，两电荷为异种电荷，故A正确；
B. 处的图线的切线平行轴，该处的电场强度等于零，，解得，故B正确；
C.由题图可知，、处的电势为零，根据 得，
又因为，解得，，故C错误；
D.在轴上的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿轴正方向；若在轴上的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到的电场力向右，正电荷将向右加速运动到无穷远处，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
8.
【解析】A、电荷分布如图所示：
等量正点电荷连线中垂线上场强方向由连线中点沿中垂线向外，等量同种负电荷连线上场强由中点指向负电荷，结合电场的叠加知，上各点场强方向为指向和指向方向，由沿电场线方向电势逐渐降低知，沿方向电势先升高后降低，故A错误；
B、等量异种电荷连线上各点场强方向相同，由正电荷指向负电荷，中垂线上各点场强方向也相同，垂直中垂线指向负电荷一侧，结合场强的叠加知，处场强向左，点场强向右，则、两点处电场强度不相同，故B错误；
、等量同种电荷连线的中点场强为，结合场强的叠加知，点场强为，等量异种电荷连线的中垂线是等势面，且电势等于无穷远的电势，结合电势的叠加知，连线上、连线上各点电势为，即和连线上的电势处处相等，而为、中点，则点电势为，故CD正确。
9.
【解析】A.保持开关闭合，将板向左平移一段距离，则其两板的正对面积减小，根据平行板电容器有
可知电容器的电容减小，故A项错误；
B.保持开关闭合，增大两极板距离，由平行板电容器公式
由上述分析可知平行板电容器的电容减小，根据公式
由于电容器和电源相连，则其两端的电压不变，所以平行板电容器上的电荷量减小，即负电荷从到，所以电阻中有从到的电流，故B项正确；
C.开关断开，则电容器板上的电荷量不变，由于平行板电容器，由
整理有
平行板间的场强
所以电容器板间的电场强度不变，则板到点有
由于板到点的距离增加，电场强度不变，板接地，所以点电势升高，由于油滴开始时静止，受到竖直向下的重力以及竖直向上的电场力，由题图可知板间的电场强度方向竖直向下，故油滴带负电，由于
所以油滴的电势能减小，故C项错误；
D.由之前的分析可知，开始时，油滴受到的电场力与重力大小相等即
方向为竖直向上，设旋转的角度为 ，即旋转过程中与电源相连，两板间的电势差不变，两极板间的电场力变为
竖直方向分力
所以对油滴来说竖直方向上受力平衡，此时油滴受到的合力为水平方向，即油滴将水平方向运动，故D项正确。
故选BD。
10.
【解析】A. 带电小球受到电场力和重力作用，其合力恒定，小球做类斜上抛运动，将其速度沿合力方向和垂直合力方向分解，垂直合力方向的分速度为小球运动过程中的最小速度，最小速度为，
设合力与水平方向的夹角为，则，解得，，A错误；
B. 合力，，，B正确；
C. 带电小球的运动可以看作水平向右的匀减速直线运动和竖直方向的自由落体，加速度
根据位移公式，当小球运动到点的正下方时，，解得，C正确；
D. 带电粒子在向右运动过程中，电场力做负功，电势能增大，当向右方向的速度减为时，电势能最大，由，，D错误。
故选BC。
11.

大于
【解析】初始时电容器所带电荷量为，开关并未与电源相连，所以电容器两端的电势差为零，下极板接地，所以其电势为零，则电容器的上极板电势为零。
电容器充放电的 图像中，图像与坐标轴围成的面积为电容器一个极板上的电荷量，由于当开关接时，其与电源相连，所以其电势差为。由公式有
解得
换用阻值更大的电阻后充电电流会变小，故充电时间变长。
12.
不合格

【解析】分度游标卡尺的精度为 ，玻璃管长度为
螺旋测微器的精度为 ，玻璃管内径为
根据题意，滑动变阻器应采用分压式接法，根据 图像，纯净水的电阻约 ，因为 ，可知电流表应采用内接法，电路图如图所示
根据电阻定律有
电导率是电阻率的倒数，有
联立可得
合格的纯净水电阻率非常高，电导率很小，通过代入数据发现测量所取纯净水的电导率数值偏大很多，则判定纯净水不合格。
13.解：根据库仑定律有，解得；
对小球受力分析，水平方向上有，竖直方向上有，
解得 ， ；
将小球、作为整体受力分析，有，解得。

14.解：小球射入后沿中线运动，电场力向上，则下极板带正电。
此时

解得
设 时小球恰从下极板右端射出，由
解得
设 时小球恰从上极板右端射出，由
解得
综合得
出场后小球受到向下的重力作用，则当 时屏 上的点离中线最远。
出场时竖直方向速度
而
解得

15.解：设 与 碰撞之前 的速度为 ，对 由动能定理可得
解得
与 相互作用时系统在水平方向上动量守恒，设作用后整体 的速度为 ，设向左为正方向，根据动量守恒有
解得
方向为水平向左。
设当 运动到最高点时的速度为 ，则由动能定理可得
根据上面的分析，在最高点对整体 有
解得
设碰后电场力与重力的合力 与竖直方向成 角，则
则
设 时，小球恰好能做完整的圆周运动，此时圆周运动过程中最小速度为 ，根据动能定理和牛顿第二定律分别有 ，
解得
设 时，小球不能做完整的圆周运动只发生摆动，绳子刚好不松弛，根据动能定理有
解得
综合可知，当 或 时，小球运动过程中绳子不松弛。
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