河北省保定市唐縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期9月試題含解析

PAGE16-河北省保定市唐縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期9月試題（含解析）一、單選題（每題4分，共36分）1.關(guān)于元電荷，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.全部帶電體的電荷量大小肯定等于元電荷的整數(shù)倍B.帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量的比值叫該帶電粒子的比荷C.元電荷事實(shí)上是指電子和質(zhì)子本身D.元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根用試驗(yàn)測得的【答案】C【解析】【詳解】A．全部帶電體的電荷量大小肯定等于元電荷的整數(shù)倍，選項(xiàng)A正確，但不符合題意；B．由比荷的定義知，帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量的比值叫該帶電粒子的比荷，選項(xiàng)B正確，但不符合題意；C．元電荷是基本的電量單位，不是指電子和質(zhì)子本身，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，但符合題意；D．元電荷e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用試驗(yàn)測得的，選項(xiàng)D正確，但不符合題意。故選C。2.甲、乙兩個(gè)完全相同的金屬球分別帶電-q和+3q，甲、乙相距d時(shí)(甲、乙可視為點(diǎn)電荷)，它們間電荷作用力大小為F．現(xiàn)將甲、乙兩球接觸后分開，仍使甲、乙相距d，則甲、乙間電荷作用力大小為()A. B. C.2F D.3F【答案】A【解析】【分析】接觸帶電的原則是先中和再平分，依據(jù)庫侖定律公式求出庫侖力的大?。驹斀狻恳罁?jù)庫侖定律公式得：；接觸再分別后所帶電量各為q，那么．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵駕馭庫侖定律的公式，同時(shí)理解異性電荷在接觸時(shí)，它們的電量先中和后平分．3.如圖所示，是點(diǎn)電荷電場中的一條電場線，則()A.a點(diǎn)場強(qiáng)肯定大于b點(diǎn)場強(qiáng)B.形成這個(gè)電場的電荷肯定帶正電C.在b點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，將肯定向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D.正電荷在a處受到的靜電力大于其在b處的靜電力【答案】C【解析】【分析】正電荷的電場線始于正電荷終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷，負(fù)電荷的電場線始于無限遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷，通過電場線的疏密狀況來推斷場強(qiáng)的大小，分析電子的受力狀況，推斷其運(yùn)動(dòng)方向；【詳解】A、一條電場線無法推斷電場線的疏密狀況，故a點(diǎn)與b點(diǎn)場強(qiáng)大小關(guān)系不能確定，故A錯(cuò)誤；

B、依據(jù)電場線始于正電荷終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷，或電場線始于無限遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷，場源電荷的位置不能確定，也就無法確定電荷的電性，故B錯(cuò)誤．

C、在b點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，所受的靜電力向左，則電子將肯定向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、由知，E的大小不能確定，則正電荷所受的靜電力大小也不能確定，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查了點(diǎn)電荷電場線、場強(qiáng)、處于電場中的電荷受力狀況，解題關(guān)鍵明確點(diǎn)電荷電場線的分布狀況，知道電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大?。?.如圖所示，半徑R=1m的圓O的內(nèi)接三角形abc為直角三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°；一勻強(qiáng)電場方向與圓所在平面平行，已知a、b、c三點(diǎn)電勢分別為。則下列說法正確的是（）A.圓上的電勢最高為V B.圓上的電勢最低為VC.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為V/m D.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)閏指向O【答案】B【解析】【詳解】D．如圖所示：ac中點(diǎn)O的電勢：，所以O(shè)、b兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)，則直線bO是勻強(qiáng)電場的等勢線，電場線與直線bO垂直，故D錯(cuò)誤；ABC．圓周上M點(diǎn)電勢最高，過c點(diǎn)作等勢線，與電場線MO交于d點(diǎn)，則依據(jù)幾何關(guān)系知，O、d間的距離為所以電場強(qiáng)度M點(diǎn)的電勢圓上電勢最低點(diǎn)與M點(diǎn)在同始終徑上，關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，故圓上最低點(diǎn)電勢為：；故AC錯(cuò)誤，B正確；故選B。5.關(guān)于電流,下列各種說法中正確的是(

)A.電流的定義式I=q/t,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流B.由I=nqsv可知,金屬導(dǎo)體中自由電荷的運(yùn)動(dòng)速率越大,電流肯定越大C.電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向D.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量【答案】A【解析】【詳解】A、電流的定義式I=q/t采納的是比值定義法，具有比值定義法的共性是普遍適用，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流；故A正確.B、由I=nqsv可知，電流的大小跟導(dǎo)體的材料(確定n)，導(dǎo)體的橫截面積(s)和電荷定向移動(dòng)的速率(v)共同確定；故B錯(cuò)誤.C、物理學(xué)中把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向，負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向是電流的方向；故C錯(cuò)誤.D、電流有大小和方向，但方向是指沿著電荷運(yùn)動(dòng)的直線上，不同于矢量的方向；故電流是標(biāo)量；故D錯(cuò)誤.故選A.6.如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形金屬導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)都為零B.若該枕形導(dǎo)體處在勻強(qiáng)電場中，則A、B兩點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)相等C.A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢D.當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，正電荷從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AB、枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷旁邊，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，達(dá)到靜電平衡后，枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)的感應(yīng)電荷的附加電場，正好與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場抵消，內(nèi)部電場強(qiáng)度到處為零；若該枕形導(dǎo)體處在勻強(qiáng)電場中，則A、B兩點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)相等，故B正確；A錯(cuò)誤；C、導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，枕形導(dǎo)體是個(gè)等勢體，即導(dǎo)體左端電勢等于右端電勢，則有A點(diǎn)電勢等于B點(diǎn)電勢，故C錯(cuò)誤；D、枕型導(dǎo)體在帶正電的小球旁邊時(shí)，枕型導(dǎo)體上的自由電子會(huì)向左邊運(yùn)動(dòng)，金屬棒的左端因有了多余的電子而帶負(fù)電，右端因缺少電子而帶正電；當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)與大地連接，會(huì)使大地的電子流入枕形導(dǎo)體，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷旁邊，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，達(dá)到靜電平衡后，枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)的感應(yīng)電荷的附加電場，正好與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場抵消，內(nèi)部電場強(qiáng)度到處為零；枕形導(dǎo)體是個(gè)等勢體，即導(dǎo)體左端電勢等于右端電勢．7.如圖所示，三個(gè)同心圓是一個(gè)點(diǎn)電荷四周的三個(gè)等勢面，已知這三個(gè)圓半徑之差相等．A、B、C分別是這三個(gè)等勢面上的點(diǎn)，且在同一條電場線上．A、C兩點(diǎn)的電勢依次為φA＝20V和φC＝10V，則B點(diǎn)的電勢A.可能等于15VB.可能大于15VC.肯定小于15VD.無法推斷【答案】C【解析】試題分析：由U=Ed，d相同時(shí)，平均場強(qiáng)越大，電勢差U也越大．因此UAB>UBC，即φA-φB>φB-φC，故φB<15V，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：電場線、等勢線【名師點(diǎn)睛】本題難度較小，記住一個(gè)結(jié)論：等差等勢面分布越密，電場線分布也越密，靠近點(diǎn)電荷電場線分布越密，等差等勢線的分布也越密，由此可知AB電勢差大于BC電勢差8.如圖所示，直線和是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為、、、，一電子由點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)和點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則（）A.直線位于某一等勢面內(nèi)，B.直線位于某一等勢面內(nèi)，C.若電子由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場力做正功D.若電子由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場力做負(fù)功【答案】B【解析】【詳解】AB．據(jù)題，電子由Ｍ點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則電勢能增加相等，所以電勢降低相等，則N、P兩點(diǎn)的電勢相等，d位于同一等勢面內(nèi)，依據(jù)勻強(qiáng)電場等勢面分布狀況知，直線c位于某一等勢面內(nèi)，則故A錯(cuò)誤，B正確；C．由上分析知，直線c是等勢面，所以電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力不做功，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)?，所以若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電勢能減小，電場力做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。9.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，可以判定（）A.粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度B.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能C.粒子在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能D.電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢【答案】B【解析】【詳解】A．由電場線可知，B點(diǎn)的電場線密，所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，粒子受的電場力大，加速度也就大，故A錯(cuò)誤；BC．粒子受到的電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，所以受到的電場力的方向是沿電場線向上的，所以粒子從A到B的過程中，電場力做正功，電荷的電勢能減小，動(dòng)能增加，所以粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能，粒子在A點(diǎn)的電勢能大于它在B點(diǎn)的電勢能，故B正確，C錯(cuò)誤；D．沿電場線方向電勢漸漸降低，A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（每題4分，部分分值2分，共20分）10.如圖所示在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中（）A.小物塊所受電場力漸漸減小B.小物塊具有的電勢能漸漸減小C.M點(diǎn)的電勢肯定高于N點(diǎn)的電勢D.小物塊電勢能的改變量的大小肯定等于克服摩擦力做的功【答案】ABD【解析】【詳解】A.由于物塊離電荷越來越遠(yuǎn)，依據(jù)庫侖定律可知小物塊所受電場力越來越小，故A正確；B.由于小物塊由靜止起先運(yùn)動(dòng)，因此肯定受到庫侖斥力作用，所以電場力對(duì)其做正功，電勢能漸漸減小，故B正確；C.由題可知，物塊與Q帶同種電荷，但電性未知，所以不能推斷M、N電勢的凹凸，故C錯(cuò)誤．D.在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，由功能關(guān)系可知小物塊電勢能的改變量的大小肯定等于克服摩擦力做的功，故D正確11.兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的摸索電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則（）A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢能漸漸減小C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢能為零【答案】BC【解析】試題分析：本題要依據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布狀況，抓住對(duì)稱性，分析摸索電荷的受力狀況，分析其運(yùn)動(dòng)狀況，依據(jù)電場力做功狀況，分析其電勢能的改變狀況．解：A、兩等量正電荷四周部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向．故摸索電荷所受的電場力是改變的，q由A向O的運(yùn)動(dòng)做非勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B、電場力方向與AO方向一樣，電場力做正功，電勢能漸漸減??；故B正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動(dòng)能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故在O點(diǎn)摸索電荷的動(dòng)能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，則q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢能為負(fù)值．故D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)評(píng)】本題考查靜電場的基本概念．關(guān)鍵要了解等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布狀況，運(yùn)用動(dòng)能定理進(jìn)行分析．12.如圖，水平放置的平行金屬板與電源相連，板間距離為d，板間有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．保持電容器與電源連接，若兩板間的距離隨時(shí)間先勻稱增大為2d，再勻稱減小到d/2，在此過程中粒子未與電容器接觸，則A.電容器的電量先變小，后變大B.電容器的電容先變大，后變小C.在兩板距離增大過程中，粒子向下做變加速直線運(yùn)動(dòng)D.在兩板距離減小過程中，粒子向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】【詳解】AB.由可知若兩板間的距離隨時(shí)間先勻稱增大為2d，再勻稱減小到d/2，則電容C先減小后增加，因保持電容器與電源連接，則U肯定，依據(jù)Q=CU可知，電容器的電量先變小，后變大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C.在兩板距離增大過程中，由可知，因?yàn)閮砂彘g的距離d隨時(shí)間先勻稱增大為2d，可知兩板間場強(qiáng)減小，由mg-qE=ma可知，加速度a改變，則粒子向下做變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D.同理可知，在兩板距離減小過程中，E變大，粒子向上做變減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．13.一質(zhì)量為的帶電液滴以豎直向下的初速度進(jìn)入某電場中．由于電場力和重力的作用，液滴沿豎直方向下落一段距離后，速度變?yōu)椋诖诉^程中，以下推斷正確的是（）A.重力對(duì)液滴做的功為B.合外力對(duì)液滴做的功為C.下落的過程中，液滴的電勢能肯定削減D.液滴的機(jī)械能削減了【答案】BD【解析】帶電液滴從h高度下落，則重力做功為，故A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得：，故B正確；下落的過程中，依據(jù)電場力與電勢能改變的關(guān)系，電場力做負(fù)功，故電勢能增加，故C錯(cuò)誤；由功能關(guān)系：，所以電場力做為，即電場力做負(fù)功，依據(jù)除重力以外的力做功，導(dǎo)致機(jī)械能改變，可以知道液滴的機(jī)械能削減了，故D正確，故選BD．【點(diǎn)睛】帶電液滴在電場力和重力的作用，以豎直向下的初速度沿豎直方向下落，依據(jù)功能關(guān)系可得出電場力做的功；依據(jù)除重力以外的力做功，導(dǎo)致機(jī)械能改變，即可求解．14.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶負(fù)電的離子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知A.三個(gè)等勢面中，b電勢最低B.帶電離子通過P點(diǎn)時(shí)的電勢能較大C.帶電離子通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較大D.帶電離子通過P點(diǎn)時(shí)的加速度較大【答案】BD【解析】【詳解】電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶負(fù)電，因此電場線指向左上方，沿電場線電勢降低，故c等勢線的電勢最低，a等勢線的電勢最高，故A錯(cuò)誤；依據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力狀況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故P點(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的電勢能，故B正確；從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動(dòng)能增大，故P點(diǎn)的動(dòng)能小于Q點(diǎn)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大，故P點(diǎn)位置電場強(qiáng)，電場力大，依據(jù)牛頓其次定律，加速度也大，故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】解決這類帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的思路是：依據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡推斷出所受電場力方向，然后進(jìn)一步推斷電勢、電場強(qiáng)度、電勢能、動(dòng)能等物理量的改變．三、計(jì)算題（需寫出必要的文字?jǐn)⑹龅扔?jì)算過程，只寫結(jié)果不得分，15.16各10分，17.18各12分，共44分）15.一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg，電荷量q=1.0×10-10C.A、B相距L=20cm（g=10m/s（1）微粒在電場中做什么運(yùn)動(dòng)；（2）求電場強(qiáng)度的大小和方向；（3）要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒進(jìn)入電場時(shí)的最小速度是多大?！敬鸢浮浚?）勻減速直線運(yùn)動(dòng)；（2）；水平向左（3）【解析】【詳解】（1）帶電微粒做直線運(yùn)動(dòng)，所受的合力與速度在同始終線上，則帶電微粒受力如圖所示，因?yàn)橹亓碗妶隽呛懔Γ运艿暮狭σ彩呛懔?，由圖可知，合力與速度方向相反，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)（2）由力的合成可知可得方向水平向左（3）微粒從A到B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)時(shí)，粒子進(jìn)入電場速度最小，由動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)得16.如圖所示，電子由靜止起先經(jīng)加速電場加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強(qiáng)電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d．忽視電子所受重力，求：(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)初速度v0；(2)電子從電場射出時(shí)沿垂直版面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）依據(jù)功能關(guān)系可得：（2）在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：則偏轉(zhuǎn)側(cè)移：17.如圖所示，一個(gè)掛在