精品解析：天津市北京师范大学静海附属学校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

2024-2025学年北师大实验学校第一学期第一次阶段测试 高二物理 考试时间：60分钟　总分：100分 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只在彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则（　　） A. 甲、乙两电荷可能是同种电荷 B. 甲、丙两电荷可能是异种电荷 C. 甲的电荷量一定比乙的电荷量大 D. 甲的电荷量一定比丙的电荷量大 3. 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. 4. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 5. 如图所示的电场中，虚线a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，一带正电的粒子仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（ ） A. 带电质点在P点时的加速度比在Q点小 B. a、b、c三个等势面中，c的电势最高 C. 带电粒子在P点的动能比在Q点大 D. 带电粒子在P点的电势能比在Q点小 6. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 直角坐标系中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿y轴正向 B. ，沿y轴负向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿y轴负向 8. 如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 V、4 V、V，则下列说法正确的是(　　) A. 该匀强电场的场强E＝V/m B. 该匀强电场的场强E＝80 V/m C. d点的电势为V D. d点的电势为－4 V 二、多选题（本题共6小题，每题4分，共24分。） 9. 如图甲所示，直线表示某电场中一条电场线，是线上的两点。将一带负电的粒子从点处由静止释放，粒子从运动到过程中的图像如图乙所示，设两点的电势分别为，场强大小分别为，粒子在两点的电势能分别为，不计粒子重力，则有（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，光滑绝缘不带电的金属棒AB长为L，O为AB的中点，在距离A点为R的C点处放一带电量为Q的正点电荷，C与AB在一条直线上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒上A点的电势高于B点的电势 B. 若将A端接地，金属棒将带上正电荷 C. O点的电场强度为0 D. 金属棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为 11. 如图所示,导体球A与导体球壳B同心,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小为EM和EN,下列说法中正确的是 A. 若使A带电,则EM≠0,EN=0 B. 若使B带电,则EM≠0,EN≠0 C. 若使A，B两球分别带上等量异种电荷,则EM≠0,EN=0 D. 若使A球带电,B球接地,则EM=0,EN=0 12. 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（　　） A. a点和b点的电场强度相同 B. e点的电势等于0 C. 负电荷从b点移动到d点电场力做负功 D. 负电荷在a点的电势能大于在c点的电势能 13. 如图所示，M、N两点分别固定两个等量正点电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C、D为连线中垂线上分别处于A点上下方的两点，若取无穷远的电势为0，不计试探电荷的重力，关于ABCD这四个点，下列说法正确的是（　　） A. 将一正试探电荷在B点由静止释放，它将在A点两侧往复运动 B. 若，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同 C. 若，则C点场强一定小于D点场强 D. A点场强为0，电势也为零，电势最高的点是B点 14. 如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的（　　） A. 该带电质点在a点所受电场力向上，在b点所受电场力向下 B. 该带电质点一定带负电荷 C. a点的电场强度大于b点的电场强度 D. 质点在b点所受的合力一定为零 三、解答题（共5题，共52分） 15. 把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。 （1）求A点的电势; （2）求A、B两点的电势差; （3）若把电荷量为的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少？ 16. 如图所示，用一条长的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量，所带电荷量。现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角，已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若在图中所示位置剪断轻绳，判断小球此后的运动情况，并求0.1s后小球的速度大小。 17. 如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上A、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从A点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为，静电力常量为。已知重力加速度为g。求： （1）A点的电场强度的大小； （2）物块运动到点时加速度的大小和方向； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年北师大实验学校第一学期第一次阶段测试 高二物理 考试时间：60分钟　总分：100分 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分） 1. 下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．B图中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等，故B错误； C．C图中是匀强电场，则A、B两点电场强度大小、方向相同，故C正确； D．D图中，A、B两点电场强度大小、方向均不相同，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只在彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则（　　） A. 甲、乙两电荷可能是同种电荷 B. 甲、丙两电荷可能是异种电荷 C. 甲的电荷量一定比乙的电荷量大 D. 甲的电荷量一定比丙的电荷量大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，AB错误； CD．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，D错误，C正确。 故选C。 3. 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． 4. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因电场线的方向不知，所以a、b两个带电粒子的电性无法确定，A错误； BD．因a、b两个带电粒子都是在电场力的作用下运动，所以电场力对两粒子都做正功，两个粒子的电势能均减小，速度都增加，BD错误； C．由图知a在运动的过程中场强减小，电场力减小，加速度减小，b则相反，加速度增大，选项C正确。 故选C。 5. 如图所示的电场中，虚线a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，一带正电的粒子仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（ ） A. 带电质点在P点时的加速度比在Q点小 B. a、b、c三个等势面中，c的电势最高 C. 带电粒子在P点的动能比在Q点大 D. 带电粒子在P点的电势能比在Q点小 【答案】B 【解析】 【详解】BCD．根据电场方向与等势面垂直，且电场力位于轨迹的凹侧，带正电的粒子的受力和电场方向如图所示 根据沿电场方向电势降低，可知a、b、c三个等势面中，电势大小关系为 根据 由于粒子带正电，且P点电势高于Q点电势，则带电粒子在P点的电势能比在Q点大，由于只有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，则带电粒子在P点的动能比在Q点小，故B正确，CD错误； A．根据 可知相邻等差等势面越密集，场强越大，则P点场强大于Q点场强，带电质点在P点受到的电场力大于在Q点受到的电场力，带电质点在P点时的加速度比在Q点大，故A错误。 故选B。 6. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】右边补齐半球面，电荷量为2q的球型在N点产生的电场强度大小为 由于对称性可得，N点实际的电场强度大小 故选A。 7. 直角坐标系中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿y轴正向 B. ，沿y轴负向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿y轴负向 【答案】B 【解析】 【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小 方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为 方向沿y轴负向。 故选B。 8. 如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 V、4 V、V，则下列说法正确的是(　　) A. 该匀强电场的场强E＝V/m B. 该匀强电场的场强E＝80 V/m C. d点的电势为V D. d点的电势为－4 V 【答案】D 【解析】 【分析】匀强电场中，电势差与电场强度的关系为U=Ed，d是两点沿电场强度方向的距离，根据此公式和ac间的电势差，求出电场强度E． 由题可知，圆心O点的电势为0，根据U=Ed分析d、b间电势差的关系，即可求得d点的电势． 【详解】A、B项：由题意得，a、c间的电势差为，a、c两点沿电场强度方向的距离为，故该匀强电场的场强，故A、B错误； C、D项：根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，因为 ，，可知，O点电势为0，而dO=Ob，则a、O间的电势差等于O、a间的电势差，可知，d点的电势为-4V，故C错误，D正确． 故应选D． 【点睛】解决本题的关键是正确理解U=Ed，正确分析匀强电场中两点间的电势差关系，即可正确求解场强，注意公式中的d为沿电场线的距离． 二、多选题（本题共6小题，每题4分，共24分。） 9. 如图甲所示，直线表示某电场中一条电场线，是线上的两点。将一带负电的粒子从点处由静止释放，粒子从运动到过程中的图像如图乙所示，设两点的电势分别为，场强大小分别为，粒子在两点的电势能分别为，不计粒子重力，则有（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，粒子从运动到做加速运动，故电场力向右，带负电的粒子受到的电场力与场强方向相反，则场强向左，沿电场线方向电势逐渐降低，故点电势较高，即 故A错误； BC．题图乙中图线的切线斜率不断变小，故从到粒子的加速度变小，根据 可知电场力变小，电场强度变小，即 故B正确，C错误； D．根据带负电的粒子在电势低处电势能大，且 则 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，光滑绝缘不带电的金属棒AB长为L，O为AB的中点，在距离A点为R的C点处放一带电量为Q的正点电荷，C与AB在一条直线上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒上A点的电势高于B点的电势 B. 若将A端接地，金属棒将带上正电荷 C. O点的电场强度为0 D. 金属棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．金属棒达到静电平衡，整个金属棒是一个等势体，则金属棒上A点的电势等于B点的电势，故A错误。 B．若将A端接地，大地上的电子跑到金属棒将正电荷中和，所以金属棒将带上负电荷，故B错误； C．金属棒达到静电平衡，棒内各点的场强为零，则O点的电场强度为0，故C正确； D．金属棒内各点的场强为零，棒上感应电荷在棒内中点O产生的场强大小与点电荷+Q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，则感应电荷在O点产生的电场强度大小为 故D正确。 故选CD。 11. 如图所示,导体球A与导体球壳B同心,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小为EM和EN,下列说法中正确的是 A. 若使A带电,则EM≠0,EN=0 B. 若使B带电,则EM≠0,EN≠0 C. 若使A，B两球分别带上等量异种电荷,则EM≠0,EN=0 D. 若使A球带电,B球接地,则EM=0,EN=0 【答案】C 【解析】 【详解】A．如果A带电，则会感应B内部带异种电荷，外部电性与A相同，那么EM≠0，EN≠0；故A错误； B．如果B带电，由于同种电荷的排斥，电荷只分布在外表面E内=0，即EM＝0，EN≠0，B错误； C．如果A、B带等量异种电荷，A与B的静电感应使B外表面恰好无电荷量，则EM≠0，EN=0，故C正确； D．如使A球带电，B球接地，是接地屏蔽，EM≠0，EN=0，D错误． 12. 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（　　） A. a点和b点的电场强度相同 B. e点的电势等于0 C. 负电荷从b点移动到d点电场力做负功 D. 负电荷在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示 电场线的疏密反映电场强度的大小，所以a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．两点电荷连线的中垂面为零势能面，其上各点电势为零，故B正确； C．由于b点电势大于d点电势，所以负电荷从b点移动到d点电势能增大，电场力做负功，故C正确； D．由于a点电势大于c点电势，所以负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能，故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，M、N两点分别固定两个等量正点电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C、D为连线中垂线上分别处于A点上下方的两点，若取无穷远的电势为0，不计试探电荷的重力，关于ABCD这四个点，下列说法正确的是（　　） A. 将一正试探电荷在B点由静止释放，它将在A点两侧往复运动 B. 若，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同 C. 若，则C点场强一定小于D点场强 D. A点场强为0，电势也为零，电势最高的点是B点 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设B点关于中垂线的对称点为，将一正试探电荷从B点由静止释放，向点运动过程中，根据等量同种电荷电场线的特点，电场力先做正功后做负功，根据对称性，这两点的电势相等，电场力的总功等于零，电荷在点的速度也等于零，所以电荷将在B、间做往复运动，即在A点两侧往复运动，故A正确； B．根据题意可知，C点与D点在中垂线上，且关于两正电荷的连线对称，则C点与D点处的电势相等，则一正试探电荷在C点与在D点电势能相同，故B正确； C．等量同种正电荷的中点处场强为零，同时从中点开始，场强沿着中垂线向无限远处先增大后减小，所以C点场强不一定小于D点场强，故C错误； D．等量同种正电荷的中点处场强为零，电势不为零，故D错误。 故选AB。 14. 如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的（　　） A. 该带电质点在a点所受电场力向上，在b点所受电场力向下 B. 该带电质点一定带负电荷 C. a点的电场强度大于b点的电场强度 D. 质点在b点所受的合力一定为零 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，故B正确，A错误； CD．带电质点到b点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，可知a处电场强度大于b处电场强度，在b点，重力方向向下，电场力方向向上，重力大于电场力，合力不为零，故C正确，D错误。 故选BC。 三、解答题（共5题，共52分） 15. 把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。 （1）求A点的电势; （2）求A、B两点的电势差; （3）若把电荷量为的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少？ 【答案】（1）400V；（2）300V；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意 得到 （2）同（1） 故A、B间的电势差为 （3）根据电场力做功与电势差关系公式 有 16. 如图所示，用一条长的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量，所带电荷量。现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角，已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求匀强电场电场强度的大小； （2）若在图中所示位置剪断轻绳，判断小球此后的运动情况，并求0.1s后小球的速度大小。 【答案】（1）3.75×106N/C；（2）小球做匀加速直线运动，1.25m/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）由受力分析知，小球所受电场力向左，由平衡条件得 代入数据解得 （2）剪断轻绳，小球受重力和电场力，重力和电场力的合力为 由牛顿第二定律得 代入数据解得 即剪断轻绳后小球做匀加速直线匀，0.1s后的速度 17. 如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上A、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从A点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为，静电力常量为。已知重力加速度为g。求： （1）A点的电场强度的大小； （2）物块运动到点时加速度的大小和方向； 【答案】（1）；（2），方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）正、负点电荷在A点产生的场强 A点的电场强度的大小 （2）由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向上； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $