四川省某中学2024-2025学年高二年级上册12月期中物理试卷（含解析）

26届高二12月期中考试

物理试题

一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求。

1.下图是某四个电场中的电场线分布图，其中A、B两点的电场强度相同的是（）

【解析】

【详解】电场线疏密程度表示电场强度大小，电场线某点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场强度

是矢量，要相同，必须大小一样、方向一样。

故选Ao

2.如图所示，真空中，纵b、。三处分别固定电荷量为+%-外+q的三个点电荷。已知静电力常量为k,

ab=bc=I,Zabc=120°o则Z?处点电荷受到〃、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（）

+9/£C

ii

A3初26kq3kqkq-

I2I22尸产

【答案】D

【详解】6处点电荷受到小c两处点电荷的库仑吸引力，由库仑定律均为

两力的夹角成120。，则两个力的合力大小为

kq~

F=24cos60°

1r

故选D。

3.在一正点电荷形成的电场中，A、B两点的电势分别为网、”，电场强度的大小分别为&、EB。若以无

穷远处的电势为0,到场源电荷（电荷量为Q）距离为，的点的电势为夕=丝，则（）

r

血="遗=屋D或=经

BBE

9E9AB9BEB,仇EA

【答案】C

【解析】

【详解】根据

E口—k7—Qr

r

可知

E.或

根据

r

可得

kQ

%=一

rA

可得

同理

T=kQ

可得

姓=之

%ER

故选c。

4.家用燃气灶都安装电子点火器，点火器的放电电极是钉尖形，接通电子线路时在电极与金属灶器之间产

生高电压，通过高压放电产生电火花来点燃气体，如图所示。若点火器放电电极接电源负极，下列说法正

确的是（）

A.图中的虚线可能表示电场线

B.a点的场强大于b点的场强

C.“的电势比。点的电势高

D.被吸向放电极的带电尘埃在b点具有的电势能大于在4点的具有的电势能

【答案】C

【解析】

【详解】A.点火器的放电电极是钉尖形，若点火器放电电极接电源负极，则电极的钉尖端带有负电荷，

这些负电荷产生的电场线应是由无穷远处以空间辐射形状指向电极的钉尖端中心，图中的虚线应是等势

线，故A错误；

B.由等差等势线越密的地方，电场强度越大，因此a点的场强小于6点的场强，故B错误；

C.点火器放电电极接电源负极，则电极的钉尖端带有负电荷，可知离负电荷越近的地方电势越低，因此

。点电势高于。点的电势，故C正确；

D.被吸向放电极的带电尘埃应带正电，正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，而

。的电势比b点的电势高，可知带电尘埃在b点的电势能小于在。点的电势能，故D错误。

故选C。

5.图甲中A3是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，正电荷仅在电场力作用下沿

电场线从A到B运动过程中的速度一图像如图乙。关于A、8两点的电势高低和电场强度大小关系，下列

说法正确的是（）

A.EA=EBB.EA<EB

C.q)A=(pBD.(pA>(pB

【答案】D

【解析】

【详解】CD.正电荷从A点处由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动，电荷所受电场力

由A指向8,则电场线方向由A指向沿电场线电势降低，则有

(PA>(PB

故C错误，D正确；

AB.V-/图像的斜率表示加速度，根据图乙可知，正电荷向右运动过程中，斜率减小，即加速度减小，

根据牛顿第二定律可知，合力减小，即电场力减小，则电场强度减小，则有

F>F

故AB错误。

故选D。

6.如图在A、B两点处各固定一个点电荷尸、Q,点C与不在一条直线，CA>CB.在C点放一个正

的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向与AB平行向右，则下列判断正确的是()

C

AB

A.P、。可能带同种电荷

B.P点电荷量大于。的电荷量

C.C的场强方向向左

D.把试探电荷的电荷量增加后，再放在C点，C点的场强增加

【答案】B

【解析】

【详解】ABC.由题意可知，正电荷在C点受电场力方向与A8平行向右，则C点的场强方向平行A2向

右，则尸、。带异种电荷，且尸带正电，。带负电，由图可知电荷P在C点的场强大于电荷。在C点的场

强，根据

iQ

E—k—^

r

可知，因A68C,则P点电荷量大于。的电荷量，选项AC错误，B正确;

D.C点的场强与试探电荷的电量无关，即把试探电荷的电荷量增加后，再放在。点，。点的场强不变,

选项D错误。

故选B。

7.在与纸面平行的匀强电场中，a、b、c、d是一矩形的四个顶点，已知ad=bc=2ab=2dc=2L,其中

%=6V、%=4V、(p"=2V。现有一电子以某一初速度从be的中点。沿Od方向射入，则在。从力区

域内能大致反映电子运动轨迹的是()

a\/d

B.I//'

Jc“--J,

a；,，：d"：/\d

〃：/'：\/\

C.____iD.:/

：0

b'--Z.-.-」cbl------------

【答案】B

【解析】

【详解】因处、、

=6Va=4V9d=2V,则ad中点e的电势为

可知屁两点是等势线，场强方向垂直加斜向下，则电子以某一初速度从A的中点。沿Od方向射入，则

在次?cd区域内能大致反映电子运动轨迹的是B。

故选Bo

二、多项选择题：本题共3小题，每题5分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分.

8.用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为LOxlO-2kg、电荷量为2.0x10-8(2的小球，细线的上端固定于。点。

现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成37。(g取10m/s2,sin37*0.6,cos37°=0.平,则

A.小球带正电

B.匀强电场的场强为1.5xlO8N/C

C.平衡时细线的拉力为0.125N

D.平衡时细线的拉力为0.175N

【答案】AC

【解析】

【详解JA.对小球进行受力分析，根据平衡条件可知，小球受到的电场力水平向右，与电场方向相同，则

小球带正电，故A正确；

BCD.以小球为对象，根据受力平衡可得

tan37°=,Tcos37°=mg

mg

解得

E=3.75X106N/C-T=Q125N

故C正确，BD错误。

故选AC„

9.如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一质子仅在电场力作用下，以某一初速度沿A8由A点

运动到B点，所经位置的电势随与A点距离的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是(

A.A、8两点的电场强度心<坳

B.A、8两点的电势夕A<”

C.质子在A、8两点的速度”<以

D.质子在A、8两点的电势能EpaVEpB

【答案】C

【解析】

【详解】A.0-x图像的斜率大小等于电场强度，由几何知识可知，图像的斜率逐渐减小，则从A到点8场

强减小，则有

F>F

%7%

故A错误；

B.由图可知电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A到&则A、B两点的电势关系为

<PA>(PB

故B错误；

CD.质子受到的电场力沿AB方向，在移动过程中，电场力做正功，电子的动能增大，速度增加，而电势能

减小，即

VA<VB

EpA>EpB

故C正确，D错误。

故选Co

10.如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与尸点的连线垂直于电场线，M点与N点在同一

电场线上。粒子1和粒子2分别从M点和N点沿竖直平面以相同大小的初速度w进入电场，粒子1从M点

进入电场的初速度方向与电场线成一钝角，粒子2垂直电场线从N点进入电场，粒子1和粒子2恰好都能

经过P点。粒子1和粒子2为两个完全相同的带正电荷的粒子，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是

()

，尸

A.粒子1到达P点的速度大小一定等于vo

B.粒子1到达尸点的速度大于粒子2到达P点的速度

C.粒子1从M点到P点所花的时间小于粒子2从N点到P点所花的时间

D.粒子1从M点到P点所花的时间大于粒子2从N点到P点所花的时间

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.粒子1从M点到P点电场力不做功，则粒子1到达P点的速度大小等于w,粒子2从N点

到P点，电场力做正功，根据动能定理可知粒子2到达P点的速度大小大于vo,则粒子1到达P点的速度

小于粒子2到达P点的速度，故A正确，B错误；

CD.垂直电场方向，粒子做匀速运动，粒子1垂直电场方向的速度小于vo,粒子2垂直电场方向的速度等

于V0,垂直电场方向的位移相等，则粒子1从M点到P点所花的时间大于粒子2从N点到尸点所花的时

间，故C错误，D正确。

故选AD。

三、实验题（14分）

11.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，

系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向

的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。

步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的片、「2、舄等位置，比较小球在不同位置所受带电

物体的静电力的大小。

步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。

（1）图甲中实验采用的方法是（）（填正确选项前的字母）；

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法

(2)若球的质量为，，z,重力加速度为g,在A位置时偏离竖直方向的夹角为a,则带电体受到的库仑力

大小为O

(3)在另一个实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上力和％的正电，并使两小球球心相距3R时

处于平衡状态,利用公式歹=来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果(选填

OR)?

“比实际值偏大”“比实际值偏小”或“正确”)

【答案】(1)C(2)mgtana

(3)比实际值偏大

【解析】

【小问1详解】

图甲中保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况或保持距离不变，只改变电荷量，研究力的变化

情况，采用的是控制变量法。

故选Co

【小问2详解】

本实验中，小球静止时细线偏离竖直方向角度为对小球受力分析，根据三力平衡关系知带电体受到

的库仑力大小

F=mgtana

【小问3详解】

在实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上0和0的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状

态，利用公式

F=kS£l.

(3©一

来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果比实际值偏大；因为同种电荷相互排斥，电荷间等效距离

大于3R,库仑力的实际值小于

k

(3R『

12.如图甲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，使电容器带电后与电源断开，将电容

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。

（1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变

化情况。

（2）在实验中观察到的现象是。（填正确答案前的标号）

A.将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小

B.向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

C,将左极板右移，静电计指针的张角变小

D.将左极板拿走，静电计指针的张角变为零

（3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起

卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电

容，下列方法可行的有=（填正确答案前的标号）

A.增大电容纸的厚度B.同时减小锡箔纸和电容纸的面积

C.增大锡箔纸的厚度D.减小电容纸的厚度

（4）同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流/随时间f变化的图像如

图丙中①、②所示，其中①对应电容器G的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则两电容器中电容

较大的是（选填"G”或“C2”）。

【答案】（1）电势差（2）C（3）D

（4）C2

【解析】

【小问1详解】

使用静电计的目的是观察电容器两极板间的电势差变化情况。

小问2详解】

A.将左极板向上移动一段距离，则两板正对面积减小，根据。=金匚可知，电容器的电容C减小，根

471kd

据c=£,可认为电容器所带电荷量。一定，则U变大，即静电计指针的张角变大，故A错误；

B.向两板间插入陶瓷片时，根据C=3匚可知，C变大，根据C=g可知，。一定，则U变小，静电

4汽kdU

计指针张角变小，故B错误;

C.将左极板右移，根据c=3匚可知，C变大，根据c=g可知，。一定，则。变小，静电计指针的

4兀kdU

张角变小，故C正确；

D.把左极板拿走，相当于增大d,根据C=*-可知，则C变小，根据C=g可知，U变大,所以静

471kdU

电计指针的张角变大，故D错误。

故选C。

【小问3详解】

由平行板电容器电容决定式

C=-^-

4兀kd

A.增大电容纸的厚度，d增大，故电容减小，故A错误；

B.同时减小锡箔纸和电容纸的面积，S减小，故电容减小，故B错误；

C.增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故C错误；

D.减小电容纸的厚度，1减小，故电容增大，故D正确。

故选D。

【小问4详解】

用同一电路分别给两个不同电容器充电，则充电完成后，两电容器两端电压相同，由于/-/图像与横轴

围成的面积表示带电量，由图可知图线②对应的电荷量较大，根据C=£可知，两电容器中电容较大的是

。2。

四、计算题：本题共3小题共43分。计算题要求写出必要的文字说明，主要方程和重要演算

结果。只写出最后答案的不给分。数字计算的必须明确写出数字和单位。

13.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向

轰击肿瘤并杀死靶细胞。“质子疗法”可简化为如图所示的模型，真空中的平行金属板A、B间的电压为

Ur,平行金属板C、D之间的距离为4、金属板长也为小质子源发射质量为加、电荷量为q的质子，质子

从A板上的小孔进入（不计初速度）平行板A、B间，经加速后从B板上的小孔穿出，匀速运动一段距离

后以平行于金属板C、D方向的初速度vo（大小未知）进入板间，质子射出平行金属板C、D时末速度方向

与初速度方向的夹角8=37°之后质子恰好击中靶细胞。已知平行金属板A、B之间，平行金属板C、D之

3

间均可视为匀强电场，质子的重力和质子间的相互作用力均可忽略，取tan37°=一,求：

ABCo

质子源----------«^—二卢二一万

（1）质子从B板上小孔穿出时的速度大小VO；

（2）质子射出金属板C、D间时沿垂直于板面方向偏移的距离y；

（3）平行金属板C、D间的电压大小加。

【答案】（1）J邓人

Vm

(2)—d

8

3

(3)-U.

21

【解析】

【小问1详解】

质子经过加速电场过程，根据动能定理可得

qU、=—niVg

解得

%=

【小问2详解】

质子射出金属板C、D间时，设垂直金属板方向的分速度为七,根据题意有

V

tan=—

%

质子在金属板C、D间做类平抛运动，则有

d7=V^t,y=

2

联立解得

y=-d

-8

【小问3详解】

质子在金属板C、D间有

v=at,a=—

ym

又

口U,

d

联立解得

3

。2=/

14.如图所示，在绝缘粗糙的水平面上的A处固定一未知点电荷QA,将质量为机、电荷量为”的带电物块

（可视为点电荷）从B点由静止释放，物块滑到C点时速度达到最大，物块滑到。点时停止运动。已知4

8和8、C间的距离均为LC、。间的距离为23物块与水平面间的动摩擦因数〃=04,重力加速度大小

为g,不计空气阻力。求：

ABCD

（1）求QA的电量及带电性质；

（2）物块在B点释放瞬间的加速度大小;

（3）B、。两点间的电势差UBD;

【答案】（1），带正电

kq

⑵

⑶皿

5q

【解析】

【小问1详解】

因C点速度最大，则加速度为零，则

k-^=jUmg

3)2尸6

解得

Q:

两带电体之间是斥力，可知A处电荷带正电;

【小问2详解】

在8点时释放时由牛顿第二定律

K———/Limg=ma

解得

a=1.2g

【小问3详解】

从8到。由动能定理

qUBD-"mg-3L-0

解得

3等jq

15.如图所示，光滑:圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点尸，半径R=0.2m,空间中存在水平向左

的匀强电场，物体甲的质量为%i