1、北京市海淀区101中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题（含解析）一、单选题（每题3分，共39分）1. 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是：（ ）A. 电场强度大的地方，电势一定高B. 电场强度不变，电势也不变C. 电场强度为零处，电势一定为零D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向【答案】D【解析】【详解】电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C错误；沿着电场方向电势降低最快，故
2、D正确2. 真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为（）A. 0B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】正、负点电荷单独存在时，在两点电荷连线中点处产生的电场强度都为且方向相同，故两点电荷连线中点处的合场强为E=E1+E2=故选D3. 两个放在支架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F。现将这两个金属球接触，然后分开，仍然放回原处，则它们的相互斥力将变为（）A. 0B. 9FC. 3FD. 4F【答案】D【解析】【详解】初始状态下，根据库仑定律有接触后，两电荷均分总电量，分别带上2q的电量解得则ABC错误，D正
3、确。故选D。4. 如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系，下列说法中正确的是（）A EA=EBB. EAECC. A=BD. BECEAEB选项A错误，B正确；CD沿电场线电势逐渐降低，可知A8VC. bbOC. c、d、O三点场强O点最小D. c、d、O三点电势高低相等【答案】D【解析】【详解】A根据等量异种电荷的电场分布可知，a、b、O三点场强O点最小，选项A错误；B沿电场线电势逐渐降低，可知a、b、O三点电势aOb选项B错误；C根据等量异种电荷
4、的电场分布可知，c、d、O三点场强O点最大，选项C错误；Dc、d、O三点连线是等势面，可知三点电势高低相等，选项D正确。故选D。8. 一个点电荷，从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零，则（）A. A、B两点的电场强度一定相等B. 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的D. A、B两点的电势一定相等【答案】D【解析】【详解】A从静电场中A 点移到B点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，而场强与电势没有直接关系，所以A、B 两点的电场强度不一定相等，A错误；B电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零
5、，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动，B错误；C电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，C错误；D由公式因为所以即A、B电势一定相等，D正确。故选D。9. 关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A. 电容器所带电荷量越多，其电容一定越大B. 电容器两板间的电压越高，其电容一定越大C. 电容器不带电时，其电容一定为零D. 电容器的电容只由它本身特性决定【答案】D【解析】【详解】电容器的电容只由它本身特性决定的，与它所带的电量以及两板之间的电压无关。故选D。10. 假设空间某一静电场的电
6、势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（ ）A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直B. 电荷沿x轴从0移到x1的过程中，一定不受电场力的作用C. 正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D. 负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加【答案】D【解析】【详解】A由图看出，轴上各点电势随着值得变化也会发生变化，说明随着的变化有电场力在轴方向上做功，所以空间各点场强的方向不全与轴垂直，故A错误B在轴上从 移到，各点电势相等，任意两点间电势差为零，电场力做功为零，但电场力不一定为零，也可能电场力与轴垂直，故B错误C正电荷沿轴从移到的过程中，
7、电势升高，电荷的电势能增大，电场力做负功，故C错误D负电荷沿轴从移到的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功，故D正确故选D11. 如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（）A. A带正电，B带负电B. A带负电，B带正电C. A、B均不带电D. A、B均带正电【答案】A【解析】【详解】带负电的橡胶棒C靠近A时，由于感应起电，A球会感应出正电荷，而B球会感应出负电荷，然后先将A、B分开，在将C移走，A带正电，B带负电，故A项正确，BCD
8、错误。故选A。12. 如图所示，电子在电势差为U1的电场加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子偏转角变大的是（）A. U1变大，U2变大B. U1变小，U2变大C. U1变大，U2变小D. U1变小，U2变小【答案】B【解析】【详解】设偏转电场极板的长度为L，两板间距离为d。电子在加速电场中由动能定理得再由牛顿第二定律和电场强度与电势差的关系 电子在偏转电场中由类平抛运动规律 则电子偏转角即U1变小，U2变大，一定能使电子的偏转角变大。故选B。13. 如图所示，两块平行板金属板正对水平放置，两板分别与电源正、负极相连，当开关闭合时
9、，一带电液滴恰好静止在两极板间的M点。则（）A. 当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止B. 当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将上升C. 开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D. 开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降【答案】C【解析】【详解】开始时，液滴静止，故电场力向上A当开关闭合时，两板间的电势差不变，则减小两板间距离时，由U=Ed可知E增大，液滴所受电场力增大，合力向上，故液滴将向上运动，故A错误；B当开关闭合时，两板间的电势差不变，则增大两板间距离时，由U=Ed可知E减小，液滴所受电场力减小，合力向下，故液滴将向下运动，故B错误；CD开关再断开后，由公式、得则无论如何改变两
10、板间的距离，板间的电场强度均不发生变化，故电场力不变，故粒子仍能受力平衡，故C正确，D错误。故选C。二、多选题（每题3分，共6分）14. 如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（ ）A. 只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B. 只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电
11、计指针张角变大C. 只将板M从图示位置稍向上平移，静电计指针张角减小D. 只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大【答案】AB【解析】试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小，根据C=知，电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大故C错误D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大，根据C=知，电容增大，根据U
12、=知电势差减小，则静电计指针张角变小故D错误故选AB考点：电容器的动态分析15. 如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直。下列说法中正确的是（）A. b、d两点的电场强度相同B. a点的电势高于f点的电势C. 点电荷+q在球面上任意两点之间移动，电场力一定做功D. 将电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大【答案】BD【解析】【详解】Ab、d两点的合场强大小相等，方向不同，所以场强不同故A错误；B只有匀强电场时，a点电势高于f点电势；只有点电荷时
13、，a点电势等于f点电势，则在合电场中时，a点电势高于f点电势，选项B正确；C点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，点电荷的电场不做功，但匀强电场不一定做功，所以电场力不一定做功故C错误；D在电场中因为a点和c点的电势差最大，可知将电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大，故D正确。故选BD三、填空题（每空2分，共8分）16. 图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。A等势面与B等势面的电势差UAB=_V；将一个带-5.010-8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为_J。【答案】 (1). -10 (2). 510-7【解析】【详解】1A等
14、势面与B等势面的电势差2将一个带-5.010-8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为17. 正离子A（质量为m、电荷量为q）和正离子B（质量为2m、电荷量为q）由静止开始经相同电加速后，如图所示垂直电场线射入两块平行带电金属板间，从两板间射出时（重力不计）A、B侧移之比yA：yB=_；A、B动能增量之比EkA：Ek B=_。【答案】 (1). 1：1 (2). 1：1【解析】【详解】1离子在电场中加速，设末速度为v0，据动能定理得 离子穿出偏转电场的时间为偏转电场的加速度为 离开偏转电场时侧移量即侧移量与电荷的电量与质量均无关，则A、B侧移之比yA：yB=1:12根据动能定理
15、则A、B动能增量之比EkA：Ek B=1:1四、计算题（47分）18. 如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角=60，匀强电场的场强E=100V/m，求：AB间电势差UAB。【答案】-5V【解析】【详解】AB间电势差19. 有一个带电荷量q=-310-6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做功610-4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功910-4J，求：(1)AB间电势差UAB和BC间电势差UBC；(2)若B点电势为零，则A点的电势A是多少，电荷在C点的电势能Ep为多大。【答案】(1)200V，-300V；(2)200V，-910-4J【解析】【详解】(1)
16、电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，WAB=6104 JUAB= V=200 VUBC= V=300 V (2)若B=0，由UAB=AB得A=UAB=200 V由UBC=BC得C=BUBC=0(300) V=300 V电荷在A点的电势能EpA=qA=3106200 J=6104 J电荷在C点的电势能EpC=qC=3106300 J=9104 J.20. 如图所示，长为的绝缘细线一端悬于点，另一端系一质量为、电荷量为的小球现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在点，此时细线与竖直方向成角重力加速度为，（1）判断小球的带电性质（2）求该匀强电场电场强度的大小（3）若将小球向左拉起至与
17、点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动至最低点时的速度大小 【答案】（1）负电（2）（3）【解析】本题考查带电粒子在电场中的平衡及带电粒子在电场中的运动问题(1)对小球受力分析，小球受到的电场力方向向左，则小球带负电(2) 小球受三个力作用处于平衡状态，作出受力示意图如图：则，解得：(3) 小球从水平位置到竖直方向的过程中重力和电场力做功，根据动能定理：，解得：21. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B和C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m，电荷量为q，套在直杆上的带负电小球从A点由静止开始
18、沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距离过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。(1)求小球滑至C点时的速度大小；(2)求A，B两点间的电势差UAB；(3)若以C点为零电势点，试确定A点的电势。【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【详解】(1) B、C两点到点电荷的距离相等，则对带电小球从B到C过程应用动能定理得解得(2)对带电小球从A到C过程应用动能定理得可得因UAC=UAB则(3)若以C点作为零电势点，则：解得22. 质量为m，长为L的矩形绝缘板放在光滑的水平面上，另有一质量为m，带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板，整个装置处于竖
19、直向下，足够大的匀强电场中，小物块沿板运动至右端B恰好停在板上，若场强大小不变而方向反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为板长处时，就相对于板静止了。(1)通过计算说明小物块带何种电荷？匀强电场场强的大小E是多少？(2)撤去电场，在绝缘板上距A端为x处固定一质量可以忽略的档板，小物块以相同初速度滑上绝缘板，与该档板发生弹性正碰，求x至少多大时，小物块不会从绝缘板上掉下。【答案】(1)负电荷，；(2)【解析】【详解】(1)由题意知：电场方向向下和向上时，两物体都达到了共同速度，设初速度为v0，动摩擦因数为，规定向右为正方向，由动量守恒得mv0=2mv共由功能关系可知两次系统损失的机械能相同 而 E向下时S相=LE向上时S相L所以f上Lf下L而f正比于FN即第一次正压力较小，第一次受到的电场力一定向上，由此可以判定小物块带负电荷，根据功能关系有(mgqE)L(mg+qE) L所以 (2)撤去电场后，发生了弹性正碰，碰撞无机械能损失，物块不掉下，最终达到共同速度，根据动量守恒，功能关系得，规定向右为正方向mv0=（m+m）v共sx联立得xLx至少等于L时，小物块不会掉下
