精品解析：广西钦州市第四中学2024-2025学年高二上学期9月考试物理试题

广西钦州市第四中学2024-2025学年高二上学期9月份考试物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题（共5小题，每小题6分，共30分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比 B. 电场中某点的电场强度，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 公式和只适用点电荷形成的电场 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据比值定义法，有 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力无关，只是在数值上等于二者比值而已。故A错误；B正确； C．电场中某点的电场强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。故C错误； D．公式 是定义式适用于任何电场， 为真空中点电荷的决定式只适用点电荷形成的电场。故D错误。 故选B。 2. 如图所示为不等量的异种点电荷电场中的电场线分布。两点电荷电荷量相差越大，点电荷附近电场线疏密差别也越大。图中的虚线是两点电荷连线的中垂线，、、是中垂线上的三点，根据所给的电场线分布图，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的场强大小相等 B. 、两点的场强方向均平行于点电荷连线向左 C. 点的电场强度比点的小 D. 试探电荷在点受到的电场力小于其在点受到的电场力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．据题中给的电场线分布图可知点场强大于点场强，故A错误； B．、两点的场强方向均斜向左上方，与点电荷连线不平行，故B错误； C．电场线越稀疏的地方，电场强度越弱，故点的电场强度比点的小，故C正确； D．试探电荷在点受到的电场力大于其在点受到的电场力，故D错误。 故选C。 3. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，静电力常数为，则小球（　　） A. 速度先增大后减小 B. 受到的库仑力先做负功后做正功 C. 受到的库仑力最大值为 D. 管壁对小球的弹力最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故A错误； B．小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功；故B错误； C．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为 根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，故C正确； D．结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（　　） A. 若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电 B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D. 粒子从B运动到A，机械能守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A错误； B．若粒子是从A运动到B，电场力做负功，则电势能增加，则粒子在A点的电势能小于B点的电势能，选项B正确； C．从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即做正功，动能增大，速度增大，故C错误； D．粒子从B运动到A，电场力做正功，则机械能增加，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　） A. 小球经过a点时，线中的张力最小 B. 小球经过b点时，电势能最小 C. 小球经过a点时，电势能最小 D. 小球经过b点时，机械能最大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．带负电的小球受向上的电场力，向下的重力，若电场力大于重力，则两个力的合力向上，则小球经过a点时，速度最大，此时线中的张力最大，选项A错误； BC．因b点所在位置的电势最低，则负电荷在b点的电势能最大；a点所在位置的电势最高，则负电荷在a点的电势能最小，选项B错误，C正确； D．因小球运动过程中只有电场力和重力做功，则电势能与机械能之和守恒，则小球经过b点时，电势能最大，则机械能最小，选项D错误。 故选C。 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分） 6. 如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（　　） A. 电场E中A点电势低于B点 B. 转动中两小球的电势能始终相等 C. 该过程静电力对两小球均做负功 D. 该过程两小球的总电势能增加 【答案】AB 【解析】 【详解】A．沿着电场线方向，电势降低，所以A点电势低于B点，A正确； B．由于O点的电势为0，根据匀强电场的对称性，电势 又，，所以电势能 B正确； CD．A、B位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆顺时针旋转，两小球受到的静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD错误。 故选AB。 7. 如图所示，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，静电力常数为，下列说法正确的是（　　） A. 金属板的左侧面感应出正电荷 B. 金属板的左侧面感应出负电荷 C. 感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右 D. 感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引规律，M点的点电荷带负电，在金属板的左侧面感应出正电荷，A正确，B错误； CD．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得，感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右，C错误，D正确。 故选AD。 8. 、是两个带电小球，质量分别是、，电荷量大小分别是、，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点，两球静止时如图所示，此时细线对两球的拉力分别为、，两球连线与所在竖直线的交点为，且，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】BCD．利用相似三角形知识可得，球所受三个力、、构成的矢量三角形与三角形相似， 球所受三个力、、构成的矢量三角形与三角形相似， 因，所以 ； 选项B、D正确，C错误； A．因两球之间的作用力是相互作用力，无法判断两球带电荷量的多少关系，选项A错误。 故选BD。 第II卷（非选择题） 9. 如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α=45°。（重力加速度为g） （1）小球带何种电荷？电荷量为多少？ （2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？ 【答案】（1）正电，；（2）匀加速直线运动， 【解析】 【分析】 【详解】（1）由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析，如图所示 由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则 联立可得 （2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α=45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为L，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动的规律可得 由牛顿第二定律得 所以 10. 、是两个电荷量都是的点电荷，相距，连线中点为。现将另一个电荷量为的点电荷放置在连线的中垂线上，距为的处（图甲）。 (1)若此时所受的静电力为，试求的大小。 (2)若的电荷量变为，其他条件都不变（图乙），此时所受的静电力大小为，求的大小。 (3)为使大于，和的大小应满足什么关系？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)电荷量为的点电荷所受的静电力是A、B两个点电荷对其静电力的合力；A、B对q的静电力大小相等，为 所受的静电力等于F在OC方向上的分力的2倍，即 (2)若的电荷量变为，其他条件都不变，所受的静电力等于F在AB方向上的分力的2倍，即 (3)为使大于，即 解得 11. 如图所示，匀强电场方向与水平线夹角θ=30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致． （1）若小球的带电荷量为，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力的大小和方向各如何？ （2）若小球的带电荷量为，为使小球能做直线运动，应对小球施加的恒力的最小值和方向各如何？ 【答案】（1），与水平方向夹角60°向右上方 （2）与水平线成60°角斜向左上方 【解析】 【详解】（1）欲使小球做匀速直线运动，必须使其合外力为0，如图所示 设对小球施加的力和水平方向夹角为，则 解得 方向与水平成斜向右上方； （2）为使小球做直线运动，则小球的合力必须与运动方向在同一直线上，故要求力和的合力和电场力在一条直线上，当电场力与此直线垂直时，施加的恒力最小，如图所示： 则 方向斜向左上与水平夹角为． 12. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ (2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ 【答案】(1)a＝3.2 m/s2；(2)r＝0.9 m 【解析】 【详解】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 解得 (2)小球B速度最大时合力为零，即 解得 13. 如图所示，在范围足够大的场强大小为的匀强电场区域中的点固定一电荷量为的点电荷，以点为圆心、为半径作一圆，、、、为圆周上的点且、为相互垂直的两条直线（其中一条沿水平方向）。当把一不计重力、带电荷量为的试探电荷放在点时，电荷恰好静止。则： (1)匀强电场场强的大小、方向如何？ (2)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？ (3)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？ 【答案】(1)，方向沿方向；(2)，方向与方向成45°角斜向左下；(3)，方向沿方向 【解析】 【分析】 【详解】(1)如图所示 试探电荷放在点时，由题意可知 因为 所以 ， 即 场强方向沿方向 (2)如图所示 试探电荷放在点时 方向与方向成45°角斜向左下 (3)如图所示 试探电荷放在点时 方向沿方向 14. 在一个点电荷Q形成的电场中，建立如图甲所示的Ox坐标轴，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷所受电场力大小跟其电量的关系图象分别如图乙中直线a、b所示．如果放在A点的试探电荷带正电、放在B点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同．求： (1)B点的电场强度的大小和方向． (2)试判断点电荷Q的电性，并说明理由． (3)点电荷Q的位置坐标． 【答案】（1），沿x轴负向 （2）由于放在A点的试探电荷带正电、放在B点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，所以Q应在AB之间，且带负电． （3）4.4m 【解析】 【详解】（1）据图乙和场强的定义式可知 据场强方向的规定可知沿x轴负向 （2）由于放在A点的试探电荷带正电、放在B点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，所以Q应在AB之间，且带负电； （3）据图乙和场强的定义式可知 设Q的位置坐标为x，据点电荷的场强公式得 联立以上代入数据解得 15. 如图所示，带正电小球质量为m＝1×10－2kg，电荷量为q＝l×10－6C，置于光滑绝缘水平面上的A点。当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB＝1.5m/s，此时小球的位移为s＝0.15m，求此匀强电场场强E的取值范围。（g＝10m/s2） 某同学求解如下： 设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理 qEscosθ＝－0 解得 ＝V/m 由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。 经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充。 【答案】该同学所得结论有不完善之处 【解析】 【详解】为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力 qEsinθ≤mg 结合题解求得的场强表达式有 故 E≤V/m＝1.25×105V/m 结合题解匀强电场场强E的取值范围为 7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市第四中学2024-2025学年高二上学期9月份考试物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题（共5小题，每小题6分，共30分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比 B. 电场中某点的电场强度，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 公式和只适用点电荷形成的电场 2. 如图所示为不等量的异种点电荷电场中的电场线分布。两点电荷电荷量相差越大，点电荷附近电场线疏密差别也越大。图中的虚线是两点电荷连线的中垂线，、、是中垂线上的三点，根据所给的电场线分布图，下列说法正确的是（　　） A. 、两点的场强大小相等 B. 、两点的场强方向均平行于点电荷连线向左 C. 点的电场强度比点的小 D. 试探电荷在点受到的电场力小于其在点受到的电场力 3. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，静电力常数为，则小球（　　） A. 速度先增大后减小 B. 受到的库仑力先做负功后做正功 C. 受到的库仑力最大值为 D. 管壁对小球的弹力最大值为 4. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（　　） A. 若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电 B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D. 粒子从B运动到A，机械能守恒 5. 如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　） A. 小球经过a点时，线中的张力最小 B. 小球经过b点时，电势能最小 C. 小球经过a点时，电势能最小 D. 小球经过b点时，机械能最大 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分） 6. 如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（　　） A. 电场E中A点电势低于B点 B. 转动中两小球的电势能始终相等 C. 该过程静电力对两小球均做负功 D. 该过程两小球的总电势能增加 7. 如图所示，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，静电力常数为，下列说法正确的是（　　） A. 金属板的左侧面感应出正电荷 B. 金属板的左侧面感应出负电荷 C. 感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右 D. 感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右 8. 、是两个带电小球，质量分别是、，电荷量大小分别是、，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点，两球静止时如图所示，此时细线对两球的拉力分别为、，两球连线与所在竖直线的交点为，且，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 第II卷（非选择题） 9. 如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α=45°。（重力加速度为g） （1）小球带何种电荷？电荷量为多少？ （2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？ 10. 、是两个电荷量都是的点电荷，相距，连线中点为。现将另一个电荷量为的点电荷放置在连线的中垂线上，距为的处（图甲）。 (1)若此时所受的静电力为，试求的大小。 (2)若的电荷量变为，其他条件都不变（图乙），此时所受的静电力大小为，求的大小。 (3)为使大于，和的大小应满足什么关系？ 11. 如图所示，匀强电场方向与水平线夹角θ=30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致． （1）若小球的带电荷量为，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力的大小和方向各如何？ （2）若小球的带电荷量为，为使小球能做直线运动，应对小球施加的恒力的最小值和方向各如何？ 12. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ (2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ 13. 如图所示，在范围足够大的场强大小为的匀强电场区域中的点固定一电荷量为的点电荷，以点为圆心、为半径作一圆，、、、为圆周上的点且、为相互垂直的两条直线（其中一条沿水平方向）。当把一不计重力、带电荷量为的试探电荷放在点时，电荷恰好静止。则： (1)匀强电场场强的大小、方向如何？ (2)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？ (3)试探电荷放在点时，受力的大小、方向如何？ 14. 在一个点电荷Q形成的电场中，建立如图甲所示的Ox坐标轴，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷所受电场力大小跟其电量的关系图象分别如图乙中直线a、b所示．如果放在A点的试探电荷带正电、放在B点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同．求： (1)B点的电场强度的大小和方向． (2)试判断点电荷Q的电性，并说明理由． (3)点电荷Q的位置坐标． 15. 如图所示，带正电小球质量为m＝1×10－2kg，电荷量为q＝l×10－6C，置于光滑绝缘水平面上的A点。当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB＝1.5m/s，此时小球的位移为s＝0.15m，求此匀强电场场强E的取值范围。（g＝10m/s2） 某同学求解如下： 设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理 qEscosθ＝－0 解得 ＝V/m 由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。 经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $