精品解析：四川省眉山市仁寿县2024-2025学年高二上学期1月期末联考物理试题

2024-2025学年高二校校期末联考 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共 7个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。选对得 4 分，选错得 0 分。） 1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。关于该过程的说法正确的是（　　） A. 脱掉外衣时，由于摩擦而创造了电荷，使外衣和身体各自带上了电 B. 脱掉外衣时，电荷由于摩擦发生了转移，使外衣所带电荷量比身体多 C. 脱掉外衣后，外衣所带的电荷量可能为5.6×10-19C D. 脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷 2. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。这种小球密度很小且绝缘，可用来做静电实验。如图所示，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象的判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带电 B 乙小球一定带电 C 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能都带同种电荷 3. 两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5∶3，它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F，现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时两金属球间相互作用力大小变为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且ab=bc，则（　　） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电荷从云层流向避雷针 5. 如图为真空中两点电荷形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为、两点电荷连线的中点，为其连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. 可能带等量异种电荷 B. 可能带不等量的正电荷 C. 两点处无电场线，故其电场强度为零 D. 同一试探电荷在两点处所受电场力大小相等，方向相反 6. 如图所示，实线为电场中方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子以不同速度从M点射入电场，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的动能逐渐减小，b的动能逐渐增加 C. a的加速度逐渐减小，b的加速度逐渐增加 D. 两个粒子的电势能一个逐渐增加一个逐渐减小 7. 真空中A、B两个异种点电荷带电荷量分别为2Q、−Q，两点电荷固定在光滑水平桌面相距为L的两处（静电力常量为k）。下列说法正确的是（　　） A. A、B两个点电荷之间的库仑力大小为 B. A、B两个点电荷连线之间的电场方向为由B指向A C. A、B两个点电荷连线的垂直平分线OO1上各位置的电场强度方向均为与AB平行指向B侧 D. 在B、A两个点电荷连线的延长线上，在点电荷A的左侧由静止释放一负点电荷，它一定加速向A靠近 二、多选题（本题共 3 个小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。选对得 5 分，选不全得 3 分，选错不得分。） 8. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点处电场强度的大小。如图甲所示是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则（　　） A. B、C两点电场强度大小和方向都相同 B. A、D两点电场强度大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O的电场强度最强 D. B、O、C三点比较，O点电场强度最弱 9. 如图所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O是他们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场场强一定大于B点的电场强度 B. C点的电势低于B点的电势 C. 同一点电荷在A、C两点受电场力相同 D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能 10. 如图所示，平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一匀强电场的等势面，一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20eV，飞经等势面c时，电势能为-10eV，飞至等势面b时速度恰好为0，已知相邻等势面间的距离都为5cm，下列结论正确的是（　　） A. 等势面a的电势为-20V B. 匀强电场的场强大小为200V/m C. 该电子飞经等势面a时，其电势能为10eV D. 该电子的动能为26eV时，其电势能为-26eV 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共计14分） 11. 密立根用如图所示实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电，落入两块相互平行的极板MN之间（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带_______电荷。（选填“正”或“负”） （2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，则两板之间的电场强度E的大小为_______。 （3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R，已知油密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U，则该油滴的电荷量_________。（提示：球的体积公式） （4）若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功 C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量 12. 某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）下列能使A、B小球带等量同种电荷的方式是___________。 A. 用与A、B相同的带电小球C，先接触A，再接触B B. A、B小球接触后靠近带电体但不接触，然后分开A、B小球，再移走带电体 C. A、B小球接触后，用带电小球接触A、B，移除导体球，再分开A、B小球 （2）用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上，使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离___________cm。 （3）缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是___________； A. B. C. 四、解答题（本题共 3 个小题，共 43 分。要求写出必要的公式、文字叙述。） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 14. 在点电荷Q电场中，电荷量q=2.0×10-10C的点电荷放置在P处，P点与点电荷Q之间的距离r=0.2m，测得它受到的电场力为F=3.6×10-5N，如图所示。（已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.）试求： （1）点电荷Q在P处产生的电场强度； （2）点电荷Q所带的电荷量。 15. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二校校期末联考 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共 7个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。选对得 4 分，选错得 0 分。） 1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。关于该过程的说法正确的是（　　） A. 脱掉外衣时，由于摩擦而创造了电荷，使外衣和身体各自带上了电 B. 脱掉外衣时，电荷由于摩擦发生了转移，使外衣所带电荷量比身体多 C. 脱掉外衣后，外衣所带的电荷量可能为5.6×10-19C D. 脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷 【答案】D 【解析】 【详解】AB．脱掉外衣时，由于摩擦使电荷发生转移，并不是创造了电荷，从而使外衣和身体各自带上了等量异种电荷，故AB错误； C．任何带电体所带的电荷量一定为元电荷的整数倍，故C错误； D．脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，由于感应起电，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷，故D正确。 故选D。 2. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。这种小球密度很小且绝缘，可用来做静电实验。如图所示，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象的判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带电 B. 乙小球一定带电 C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能都带同种电荷 【答案】C 【解析】 【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，同时，带电物体还可吸引轻小物质，故甲乙两个小球可能带异种电荷，也可能一个带电，一个不带电。 故选C。 3. 两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5∶3，它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F，现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时两金属球间相互作用力大小变为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设原来两球带电量分别为，则 由于相互吸引故带异种电荷，接触后电荷量先中和再平分，故带电量均为，由库仑定律可得作用力为 故选A。 4. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且ab=bc，则（　　） A. 带电云层带正电 B. a、b、c三点的场强相同 C. a、b间与b、c间的电势差相等 D. 云层上的电荷导入大地时，电荷从云层流向避雷针 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，故A错误； B．电场线的密度越大，电场强度越大，所以 故B错误； C．根据 故a、b间与b、c间电势差不相等，故C错误； D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，故D正确。 故选D。 5. 如图为真空中两点电荷形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为、两点电荷连线的中点，为其连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. 可能带等量异种电荷 B. 可能带不等量的正电荷 C. 两点处无电场线，故其电场强度为零 D. 同一试探电荷在两点处所受电场力大小相等，方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于无穷远处（或负电荷），且电场线关于虚线对称知，A、B带等量的正电荷，AB错误； C．由等量同种正电荷电场分布规律，且为其连线的中垂线上关于点对称的两点可知，a、b两点处电场强度不是零，C错误； D．由对称性可知，a、b两点处场强大小相等，方向相反，则同一试探电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向相反，D正确。 故选D。 6. 如图所示，实线为电场中方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子以不同速度从M点射入电场，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的动能逐渐减小，b的动能逐渐增加 C. a的加速度逐渐减小，b的加速度逐渐增加 D. 两个粒子的电势能一个逐渐增加一个逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，静电力方向沿电场线指向轨迹凹侧，又有正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同，负电荷相反，但不知道电场线方向，则无法判断粒子电性，a、b粒子速度方向与a、b粒子所受静电力方向的夹角均为锐角，电场力做正功。由动能定理可知：两粒子的动能都增大，故AB错误； C．电场线疏密表示场强大小，结合公式 可知，a受到的电场力在减小，加速度 在减小，b受到电场力在增大，加速度在增大，故C正确； D．电场力对a、b做正功，两个粒子动能均增大，电势能均减小，故D错误。 故选C。 7. 真空中A、B两个异种点电荷带电荷量分别为2Q、−Q，两点电荷固定在光滑水平桌面相距为L的两处（静电力常量为k）。下列说法正确的是（　　） A. A、B两个点电荷之间的库仑力大小为 B. A、B两个点电荷连线之间的电场方向为由B指向A C. A、B两个点电荷连线垂直平分线OO1上各位置的电场强度方向均为与AB平行指向B侧 D. 在B、A两个点电荷连线的延长线上，在点电荷A的左侧由静止释放一负点电荷，它一定加速向A靠近 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B两个点电荷之间的库仑力大小 故A错误； B．在A、B两个点电荷连线之间，点电荷A产生的电场方向由A指向B，点电荷B产生的电场方向也由A指向B，结合矢量叠加原理，可知合电场方向由A指向B，故B错误； C．A、B两个点电荷连线的垂直平分线OO1上各位置到A、B两个点电荷的距离相等，根据电场强度和矢量叠加原理，可知除A、B连线的中点外，垂直平分线OO1上各点的合电场方向为斜向右上方或斜向右下方，故C错误； D．点电荷A对该负点电荷的电场力F1向右，点电荷B对该负点电荷的电场力F2向左，由库仑力，可知F1 > F2，该负点电荷受到的合电场力向右，它向右做加速运动，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共 3 个小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。选对得 5 分，选不全得 3 分，选错不得分。） 8. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点处电场强度大小。如图甲所示是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则（　　） A. B、C两点电场强度大小和方向都相同 B. A、D两点电场强度大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O的电场强度最强 D. B、O、C三点比较，O点电场强度最弱 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由B→C，方向相同，故A正确； B．根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，故B错误； C．由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点场强大小相同，而E、O、F三点比较，O点场强最强，故C正确； D．由图看出，B、O、C三点比较，O点场强最弱，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O是他们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场场强一定大于B点的电场强度 B. C点的电势低于B点的电势 C. 同一点电荷在A、C两点受电场力相同 D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据等量同种点电荷连线中垂线上电场线的分布规律可知，A、B两点处电场线的疏密情况不清楚，故不能判断A、B两点处的电场强度，故A错误； B．根据对称性可知，A、C两点的电势相等，BO间电场方向从B到O，根据沿电场线方向电势降低，可知A点的电势低于B点的电势，故C点的电势低于B点的电势，故B正确； C．根据对称性可知A、C两点的电场强度大小相等，方向相反，故同一点电荷在A、C两点受电场力大小相等，方向相反，故C错误； D．A点的电势低于B点的电势，而负电荷在电势高处电势能小，故同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一匀强电场的等势面，一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20eV，飞经等势面c时，电势能为-10eV，飞至等势面b时速度恰好为0，已知相邻等势面间的距离都为5cm，下列结论正确的是（　　） A. 等势面a的电势为-20V B. 匀强电场的场强大小为200V/m C. 该电子飞经等势面a时，其电势能为10eV D. 该电子的动能为26eV时，其电势能为-26eV 【答案】BD 【解析】 【详解】B．一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20eV，飞至等势面b时速度恰好为0，根据动能定理可得 解得 可得匀强电场的场强大小 故B正确； AC．飞经等势面c时，电势能为-10eV，则有 可得 根据 可得 电子飞至等势面b时速度恰好为0，之后电子反向运动，则该电子不可能到达等势面a，故AC错误； D．根据 可得 可知电子在等势面b时的动能和电势能均为零，因为只有电场力对电子做功，所以电子的动能和电势能之和保持不变，且为零，故该电子的动能为26eV时，其电势能为-26eV，故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共计14分） 11. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电，落入两块相互平行的极板MN之间（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带_______电荷。（选填“正”或“负”） （2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，则两板之间的电场强度E的大小为_______。 （3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R，已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U，则该油滴的电荷量_________。（提示：球的体积公式） （4）若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功 C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量 【答案】 ①. 负 ②. ③. ④. ABC 【解析】 【详解】（1）[1]根据平衡条件可知，油滴受到向上的电场力，所以油滴带负电。 （2）[2]根据匀强电场公式可知 （3）[3]因为油滴P悬浮，所以油滴P受到的重力和电场力平衡，即 mg=qE 联立以上各式，可得 （4）[4]带负电的油滴向下加速运动，受电场力向上，重力向下，合力向下，则 AC．电场力做负功，电势能逐渐增大，选项AC正确； B．油滴向下加速运动，动能增加，则重力和电场力的合力做正功，选项B正确； D．根据动能定理 可知重力势能的减少量大于动能的增加量，选项D错误。 故选ABC。 12. 某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）下列能使A、B小球带等量同种电荷的方式是___________。 A. 用与A、B相同的带电小球C，先接触A，再接触B B. A、B小球接触后靠近带电体但不接触，然后分开A、B小球，再移走带电体 C. A、B小球接触后，用带电小球接触A、B，移除导体球，再分开A、B小球 （2）用天平测量小球的质量m，悬挂点到小球球心的距离l，将小球B固定在绝缘底座上，A球用丝线悬挂在支架上，使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示，则A、B小球之间的距离___________cm。 （3）缓慢移动绝缘底座，得到五组F、r数据，根据库仑定律，拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是___________； A. B. C. 【答案】（1）C （2）2.20 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．若C带电量为q，则用与A、B相同带电小球C，先接触A，再接触B，则A带电量为0.5q，B带电量为0.25q，选项A错误； B．A、B小球接触后靠近带电体但不接触，则在AB上分别感应出等量异种电荷，然后分开A、B小球，再移走带电体，则AB带等量异种电荷，选项B错误； C．A、B小球接触后，用带电小球接触A、B，移除导体球，再分开A、B小球，则AB带等量同种电荷，选项C正确。 故选C。 小问2详解】 A、B小球之间的距离r=3.40cm-1.20cm=2.20cm 【小问3详解】 根据 即成正比关系，故选C。 四、解答题（本题共 3 个小题，共 43 分。要求写出必要的公式、文字叙述。） 13. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角，静电力常量为k，重力加速度大小为g，取，，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1 ）对小球B受力分析，根据共点力平衡条件有 解得 【小问2详解】 根据电场强度的定义公式有 解得 【小问3详解】 根据库仑定律有 解得 14. 在点电荷Q的电场中，电荷量q=2.0×10-10C的点电荷放置在P处，P点与点电荷Q之间的距离r=0.2m，测得它受到的电场力为F=3.6×10-5N，如图所示。（已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.）试求： （1）点电荷Q在P处产生的电场强度； （2）点电荷Q所带的电荷量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）点电荷Q在P处产生的电场强度 （2）根据 可得 15. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 【答案】（1）2×104N/C，方向向右 （2）4.0×10-5J （3）-2000V 【解析】 【小问1详解】 根据电场强度的定义式可得 方向与负电荷所受电场力的方向相反，即电场强度的方向向右； 【小问2详解】 若把该试探电荷从A点移到B点，电场力做功为 根据功能关系可得 可知把该试探电荷从A点移到B点，电势能增加了。 【小问3详解】 根据 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$