1、河北省保定市第二中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题（含解析）一、单选题（共10题；共40分）1. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A. 由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B. 真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关C. 由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1VD. 由匀强电场的场强公式可知，电场强度与两点间电势差大小成正比【答案】B【解析】【详解】A电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷
2、所带的电荷量无关，选项A错误；B真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，选项B正确；C由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1V，选项C错误；D匀强电场的电场强度与两点间电势差无关，选项D错误。故选B。2. 保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个A. 6.21019CB. 6.410
3、19CC. 6.61019CD. 6.81019C【答案】B【解析】【详解】自然界中物体的带电量是元电荷电量的整数倍：元电荷电量：时，B正确，ACD错误。故选B。3. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷；故ACD项错误，B项正确4. 一电荷量为的负电荷从电场中的点移至点克服电场力做功为，从点移至点电场力做功为，则、间的电势差为（）A. B. C. D. 【答
4、案】D【解析】【详解】电荷从电场中的点移至点，根据公式有同理从点移至点有由得选项D正确，ABC错误。故选D。5. 光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为4q和q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（ ）A. q，在A左侧距A为L处B. 2q，在A左侧距A为处C. 4q，在B右侧距B为L处D. 2q，在B右侧距B为处【答案】C【解析】试题分析：A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷在一条直线上，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必
5、须带正电，在B的右侧设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为Lr，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q则有：，解得：rL对点电荷A，其受力也平衡，则：解得：Q4q，即C带正电，电荷量为4q，在B的右侧距B为L处故选C考点：库仑定律；物体的平衡6. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方
6、向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向故A错误B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符故B错误C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动故C错误D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意故D正确7. 如图所示，图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试电所受电场力与电荷量间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是（）A. 场源是正电荷，位于a点的左
7、侧B. 场源是正电荷，位于b点的右侧C. a、b两点场强相等D. a点场强小于b点场强【答案】A【解析】【详解】F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在a点的左侧，且为正电荷，故选A。8. 关于静电场，下列说法正确的是（ ）A. 电势为零的点，电场强度也一定为零B. 无论正电荷还是负电荷，只要它克服电场力做功，电势能都增大C. 正电荷在电场中某点的电势能，一定大于等量负电荷在该点具有的电势能D. 电荷放在电势越高的地方，其电势能就越大【答案】B【解析】【详解】A电势为0，电场不一定为0，故A错
8、误；B克服电场力做功，电势能一定增加，故B正确；C若该点的电势为负，则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电势能，故C错误；D负电荷在电势低的位置的电势能大于在电势高的位置，故D错误。故选B。9. 用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，则（）A. 保持S不变，增大d，则变大B. 保持S不变，增大d，则变小C. 保持d不变，增大S，则变大D. 保持d不变，增大S，则不变【答案】A【解析】【详解】AB根据电容的决定式得知电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电
9、容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大；故A正确，B错误；CD根据电容的决定式得知电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计指针偏角变小，故CD错误。故选A。【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和。10. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是A. M、N两点的电场强度相同B. M、N两点的电势相等C. 若将
10、一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加【答案】C【解析】试题分析：M、N两点场强大小相等，但方向不同，选项A错误；PQ线上各点的电势均为零，PQ左侧电势为负，右侧电势为正，则M点电势低于N点电势，选项B错误；负电荷由M点移到C处，电势能减小，故电场力做正功，选项C正确；无穷远处电势为零，N点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定减小，选项D错误；故选C考点：电场强度；电势及电势能.二、多选题（共5题；共25分）11. 如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时
11、三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零则A. B球和C球都带负电荷B. B球带负电荷，C球带正电荷C. B球和C球所带电量一定相等D. B球和C球所带电量不一定相等【答案】AC【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C正确，D错误；故
12、选AC点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答12. 在如图所示的ABCD四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A.在正点电荷形成的电场中，a、b两点处于同一等势面上，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；B.两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的电势相等，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故B正确；C.带电平板表面是一个等势面，则
13、a、b两点的电势相等，由电场线的疏密看出，a点的场强小于b点的场强，故C错误；D.带电平行金属板内部是匀强电场，a、b两点的电场强度相同，但b点的电势高于a点的电势，故D错误。故选B。13. 如图，在空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则以下判断正确的有（）A. e点的电势等于0B. a点和b点的电场强度相同C. b点的电势低于d点的电势D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加【答案】AD【解析】【详解】A根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为
14、0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A正确；Ba、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B错误；C从Q到P电势逐渐降低，则，C错误；D由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。故选AD。14. 平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部。闭合电键k，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为。则下述说法正确的是（）A. 保持电键k闭合，带正电A板远离B板，则不变B. 保持电键k闭合，带正电的A板靠近B板，则增大C. 电键k断开，带正电的A板向B板靠近，则不变D. 电键上断开，带正电A板向B板靠近，则增大【答案】BC【解析】【详解】A保持电键k闭合时
15、，电容器板间电压不变，带正电的A板远离B板时，板间距离d增大，由分析得知，板间场强减小，小球所受电场力减小，则减小，故A错误；B保持电键k闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A板靠近B板时，板间距离d减小，由析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大，故B正确；CD电键k断开，根据推论，可知，电场强度与极板间距无关，因此板间场强仍不变，小球所受电场力不变，则不变，故C正确，D错误。故选BC。15. 对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（）A. 电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B. 把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有C. 电势差的定
16、义式中，与移动电荷的电荷量q无关D. 电场中A、B两点间的电势差等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功【答案】BC【解析】【详解】AC电势差的定义式，是比值定义法，电势差与电场力做功、与移动电荷的电荷量q无关，故A错误，C正确；B把正电荷从A点移到B点电场力做正功，由公式得知，电势差，故B正确；D电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功，故D错误。故选BC。【点睛】电势差的定义式，是比值定义法，电势差与电场力做功、与移动电荷的电荷量q无关。把正电荷从A点移到B点电场力做正功，由公式判断电势差的正负。电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q从A点移动到
17、B点时电场力做的功。本题要抓住电势差的定义式，具有比值定义法的共性，电势差反映电场本身的特性，与试探电荷无关。三、计算题（共3题；共35）16. 如图，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为m=1103kg、带正电q=10-3C的小球，现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点，已知A、B两点间距离为L=0.1m，电势差为UAB=20V。(1)求电场强度的方向和大小；(2)求小球到达B点时的速率。【答案】(1)200V/m，由A指向B；(2)m/s【解析】【详解】(1)电场强度的大小正电的小球由A运动到B，故方向由A指向B。(2)由动能定理 解得小球到达B点时的速率17. 如图所示，长
18、l1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小【答案】(1)F=3.0103N(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m
19、/s18. 如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度现有质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上A点处，AB两点距离，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零，已知带电体所带电荷量C，取，求：(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小；(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；(3)两点之间的电势差和A到C过程中发热量。【答案】(1)，；(2)；(3)，【解析】【详解】(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有解得设带电体运动到B端的速度大小为，根据匀变速直线的规律有解得(2)当带电体运动到圆轨道B端时，根据牛顿第二定律有解得再根据牛顿第三定律可知，带电体运动到圆弧形轨道B端时对圆弧轨道的压力大小5N。(3)A、C两点的电势差解得带电体A到C过程，根据动能定理解得A到C过程中发热量
