河北省保定市唐縣第一中學2024-2025學年高二物理上學期9月試題含解析

PAGE16-河北省保定市唐縣第一中學2024-2025學年高二物理上學期9月試題（含解析）一、單選題（每題4分，共36分）1.關于元電荷，下列說法錯誤的是（）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量的比值叫該帶電粒子的比荷C.元電荷事實上是指電子和質子本身D.元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根用試驗測得的【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量的比值叫該帶電粒子的比荷，選項B正確，但不符合題意；C．元電荷是基本的電量單位，不是指電子和質子本身，選項C錯誤，但符合題意；D．元電荷e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用試驗測得的，選項D正確，但不符合題意。故選C。2.甲、乙兩個完全相同的金屬球分別帶電-q和+3q，甲、乙相距d時(甲、乙可視為點電荷)，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錯誤．故選A．【點睛】解決本題的關鍵駕馭庫侖定律的公式，同時理解異性電荷在接觸時，它們的電量先中和后平分．3.如圖所示，是點電荷電場中的一條電場線，則()A.a點場強肯定大于b點場強B.形成這個電場的電荷肯定帶正電C.在b點由靜止釋放一個電子，將肯定向a點運動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或負電荷，負電荷的電場線始于無限遠終止于負電荷，通過電場線的疏密狀況來推斷場強的大小，分析電子的受力狀況，推斷其運動方向；【詳解】A、一條電場線無法推斷電場線的疏密狀況，故a點與b點場強大小關系不能確定，故A錯誤；

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

C、在b點由靜止釋放一個電子，所受的靜電力向左，則電子將肯定向a點運動，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錯誤．【點睛】本題考查了點電荷電場線、場強、處于電場中的電荷受力狀況，解題關鍵明確點電荷電場線的分布狀況，知道電場線的疏密程度反映場強的大?。?.如圖所示，半徑R=1m的圓O的內接三角形abc為直角三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°；一勻強電場方向與圓所在平面平行，已知a、b、c三點電勢分別為。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.勻強電場場強大小為V/m D.勻強電場的場強方向為c指向O【答案】B【解析】【詳解】D．如圖所示：ac中點O的電勢：，所以O、b兩點是等勢點，則直線bO是勻強電場的等勢線，電場線與直線bO垂直，故D錯誤；ABC．圓周上M點電勢最高，過c點作等勢線，與電場線MO交于d點，則依據(jù)幾何關系知，O、d間的距離為所以電場強度M點的電勢圓上電勢最低點與M點在同始終徑上，關于O點對稱，故圓上最低點電勢為：；故AC錯誤，B正確；故選B。5.關于電流,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形成的電流B.由I=nqsv可知,金屬導體中自由電荷的運動速率越大,電流肯定越大C.電荷定向移動的方向就是電流的方向D.因為電流有方向,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形成的電流；故A正確.B、由I=nqsv可知，電流的大小跟導體的材料(確定n)，導體的橫截面積(s)和電荷定向移動的速率(v)共同確定；故B錯誤.C、物理學中把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向，負電荷定向移動的反方向是電流的方向；故C錯誤.D、電流有大小和方向，但方向是指沿著電荷運動的直線上，不同于矢量的方向；故電流是標量；故D錯誤.故選A.6.如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形金屬導體放在正電荷形成的電場中．導體處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A.A、B兩點感應電荷產生的場強都為零B.若該枕形導體處在勻強電場中，則A、B兩點感應電荷產生的場強相等C.A點電勢大于B點電勢D.當電鍵S閉合時，正電荷從導體沿導線向大地移動【答案】B【解析】【詳解】AB、枕形導體在點電荷旁邊，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，導致電荷重新分布，達到靜電平衡后，枕形導體內部出現(xiàn)的感應電荷的附加電場，正好與點電荷產生的電場抵消，內部電場強度到處為零；若該枕形導體處在勻強電場中，則A、B兩點感應電荷產生的場強相等，故B正確；A錯誤；C、導體處于靜電平衡時，枕形導體是個等勢體，即導體左端電勢等于右端電勢，則有A點電勢等于B點電勢，故C錯誤；D、枕型導體在帶正電的小球旁邊時，枕型導體上的自由電子會向左邊運動，金屬棒的左端因有了多余的電子而帶負電，右端因缺少電子而帶正電；當電鍵S閉合時，導體就會與大地連接，會使大地的電子流入枕形導體，故D錯誤；故選B．【點睛】枕形導體在點電荷旁邊，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，導致電荷重新分布，達到靜電平衡后，枕形導體內部出現(xiàn)的感應電荷的附加電場，正好與點電荷產生的電場抵消，內部電場強度到處為零；枕形導體是個等勢體，即導體左端電勢等于右端電勢．7.如圖所示，三個同心圓是一個點電荷四周的三個等勢面，已知這三個圓半徑之差相等．A、B、C分別是這三個等勢面上的點，且在同一條電場線上．A、C兩點的電勢依次為φA＝20V和φC＝10V，則B點的電勢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，平均場強越大，電勢差U也越大．因此UAB>UBC，即φA-φB>φB-φC，故φB<15V，選項C正確．考點：電場線、等勢線【名師點睛】本題難度較小，記住一個結論：等差等勢面分布越密，電場線分布也越密，靠近點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，直線和是處于勻強電場中的兩組平行線，是它們的交點，四點處的電勢分別為、、、，一電子由點分別運動到點和點的過程中，電場力所做的負功相等，則（）A.直線位于某一等勢面內，B.直線位于某一等勢面內，C.若電子由點運動到點，電場力做正功D.若電子由點運動到點，電場力做負功【答案】B【解析】【詳解】AB．據(jù)題，電子由Ｍ點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，則電勢能增加相等，所以電勢降低相等，則N、P兩點的電勢相等，d位于同一等勢面內，依據(jù)勻強電場等勢面分布狀況知，直線c位于某一等勢面內，則故A錯誤，B正確；C．由上分析知，直線c是等勢面，所以電子由M點運動到Q點，電場力不做功，故C錯誤；D．因為，所以若電子由P點運動到Q點，電勢能減小，電場力做正功，故D錯誤。故選B。9.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖所示，可以判定（）A.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能D.電場中A點的電勢低于B點的電勢【答案】B【解析】【詳解】A．由電場線可知，B點的電場線密，所以B點的電場強度大，粒子受的電場力大，加速度也就大，故A錯誤；BC．粒子受到的電場力指向曲線彎曲的內側，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，動能增加，所以粒子在A點的動能小于它在B點的動能，粒子在A點的電勢能大于它在B點的電勢能，故B正確，C錯誤；D．沿電場線方向電勢漸漸降低，A點的電勢高于B點的電勢，故D錯誤。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電荷Q，在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M點運動到N點的過程中（）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點的電勢肯定高于N點的電勢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，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動，因此肯定受到庫侖斥力作用，所以電場力對其做正功，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錯誤．D.在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，由功能關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11.兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點，A為MN上的一點，一帶負電的摸索電荷q，從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運動，取無限遠處的電勢為零，則（）A.q由A向O的運動是勻加速直線運動 B.q由A向O運動的過程電勢能漸漸減小C.q運動到O點時的動能最大 D.q運動到O點時電勢能為零【答案】BC【解析】試題分析：本題要依據(jù)等量同種點電荷電場線的分布狀況，抓住對稱性，分析摸索電荷的受力狀況，分析其運動狀況，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，從無窮遠到O過程中電場強度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠方向．故摸索電荷所受的電場力是改變的，q由A向O的運動做非勻加速直線運動，故A錯誤．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，動能增大，從O到N過程中，電場力做負功，動能減小，故在O點摸索電荷的動能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠處的電勢為零，從無窮遠到O點，電場力做正功，電勢能減小，則q運動到O點時電勢能為負值．故D錯誤．故選BC【點評】本題考查靜電場的基本概念．關鍵要了解等量同種點電荷電場線的分布狀況，運用動能定理進行分析．12.如圖，水平放置的平行金屬板與電源相連，板間距離為d，板間有一質量為m、電量為q的帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)．保持電容器與電源連接，若兩板間的距離隨時間先勻稱增大為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動D.在兩板距離減小過程中，粒子向下做勻減速直線運動【答案】AC【解析】【詳解】AB.由可知若兩板間的距離隨時間先勻稱增大為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A正確，B錯誤；C.在兩板距離增大過程中，由可知，因為兩板間的距離d隨時間先勻稱增大為2d，可知兩板間場強減小，由mg-qE=ma可知，加速度a改變，則粒子向下做變加速直線運動，選項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動，選項D錯誤．13.一質量為的帶電液滴以豎直向下的初速度進入某電場中．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.重力對液滴做的功為B.合外力對液滴做的功為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錯誤；由動能定理得：，故B正確；下落的過程中，依據(jù)電場力與電勢能改變的關系，電場力做負功，故電勢能增加，故C錯誤；由功能關系：，所以電場力做為，即電場力做負功，依據(jù)除重力以外的力做功，導致機械能改變，可以知道液滴的機械能削減了，故D正確，故選BD．【點睛】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)功能關系可得出電場力做的功；依據(jù)除重力以外的力做功，導致機械能改變，即可求解．14.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc,實線為一帶負電的離子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知A.三個等勢面中，b電勢最低B.帶電離子通過P點時的電勢能較大C.帶電離子通過P點時的動能較大D.帶電離子通過P點時的加速度較大【答案】BD【解析】【詳解】電荷所受電場力指向軌跡內側，由于電荷帶負電，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錯誤；依據(jù)質點受力狀況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故P點的電勢能大于Q點的電勢能，故B正確；從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，故P點的動能小于Q點的動能，故C錯誤；等勢線密的地方電場線密場強大，故P點位置電場強，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．【點睛】解決這類帶電粒子在電場中運動的思路是：依據(jù)運動軌跡推斷出所受電場力方向，然后進一步推斷電勢、電場強度、電勢能、動能等物理量的改變．三、計算題（需寫出必要的文字敘述等計算過程，只寫結果不得分，15.16各10分，17.18各12分，共44分）15.一個帶正電的微粒，從A點射入水平方向的勻強電場中，微粒沿直線AB運動，如圖所示，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質量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動；（2）求電場強度的大小和方向；（3）要使微粒從A點運動到B點，微粒進入電場時的最小速度是多大?！敬鸢浮浚?）勻減速直線運動；（2）；水平向左（3）【解析】【詳解】（1）帶電微粒做直線運動，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，因為重力和電場力均是恒力，所以所受的合力也是恒力，由圖可知，合力與速度方向相反，粒子做勻減速直線運動（2）由力的合成可知可得方向水平向左（3）微粒從A到B做勻減速直線運動，則當時，粒子進入電場速度最小，由動能定理代入數(shù)據(jù)得16.如圖所示，電子由靜止起先經加速電場加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出．已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉電場可看做勻強電場，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)電子射入偏轉電場時初速度v0；(2)電子從電場射出時沿垂直版面方向的偏轉距離Δy．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）依據(jù)功能關系可得：（2）在偏轉電場中，電子的運動時間為：則偏轉側移：17.如圖所示，一個掛在