内容正文:
民乐一中2025-2026学年高二5部9月模拟
物 理
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷实质上是指电子和质子本身
B. 一个带电体的电荷量可以是205.5倍的元电荷
C. 元电荷就是一个电荷
D. 元电荷e的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,不是指电子或质子本身,故A错误;
B.带电体的电荷量必须是元电荷的整数倍,205.5倍不符合整数倍条件,故B错误;
C.元电荷是电荷量的基本单位,而非实际存在的“电荷”,故C错误;
D.密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的值,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,在真空中同一直线上的三个点电荷A、B、C恰好都处于平衡状态,所带电荷量的绝对值分别为、、。已知A、B之间距离与B、C之间距离之比是3∶2,除相互作用的静电力外不受其他外力作用,下列说法正确的是( )
A. 若A、B带正电,则C带负电 B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.三个点电荷都处于平衡状态,A、C电性相同且与B相反,故A错误;
B.由题意可知A、B与B、C之间的距离之比
根据B受力平衡可得
可得
故B错误;
C.根据A受力平衡可得
可得
故C正确;
D.根据C受力平衡可得
可得
故D错误。
故选C。
3. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的A、B两点,其中。若长度为,已知静电力常量为,则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两个点电荷在点产生的电场强度的方向如图所示
由题可知,
由于夹角为,由平行四边形定则可知点电场强度大小为
故选A。
4. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图:点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图为单独一个正电荷,则a、b两点电势相等,电场强度大小相等但方向不同,A错误;
B.乙图为等量异种电荷,则a、b两点电势均为零,且电场强度相同,B正确;
C.丙图中a电场强度小于b点电场强度,a点距负电极板更近,电势低于b点电势,C错误;
D.丁图为匀强电场,则a、b两点电场强度相同,沿电场线方向电势降低,则a点电势低于b点电势,D错误。
故选B。
5. 已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图像可知,速度在逐渐增大,图像的斜率在逐渐减小,故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动,所受电场力越来越小,电场线的疏密表示场强的大小,故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同,与场强方向相反,故场强方向由B指向A。
故选B。
6. 如图所示,一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中,AB为圆的直径,C为圆上一点,AB与AC夹角为37°。A点电势为2V,圆心O的电势为4V,C点电势为6V,,则( )
A. 匀强电场方向平行于AB
B. B点电势大于6V
C. 匀强电场的电场强度大小为2V/m
D. 圆周上电势最高点的电势为6.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀强电场电势分布特点及题意可知,AC中点电势
可知AC中点与O点等势,O与AC中点连线与AC垂直,因此电场强度方向平行于AC,故A错误;
B.由于BC与AC垂直,因此B点与C点等势且电势为6V,故B错误;
C.匀强电场的电场强度大小
故C项错误;
D.设圆周上电势最高点的电势为,则有
联立解得
故D正确。
故选D。
7. 煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知。下列说法正确的是( )
A. 放电端O接电源的负极 B. d点和c点的电势一样高
C. a点的电场强度比d点的电场强度小 D. ab间的电势差等于bc间的电势差
【答案】A
【解析】
【详解】A.由电场线的分布可知,放电端O应接电源的负极,A正确;
B.等势线与电场线垂直,过c、d两点作出等势线,如图所示
电场线由高等势面指向低等势面,所以d点的电势比c点的电势高,B错误;
C.又电场线的疏密程度反应电场强度的大小,电场线越密集,电场强度越大,所以a点的电场强度大于d点的电场强度,C错误;
D.由电场线的分布情况可知,ab段的平均电场强度要大于bc段的电场强度,根据定性分析可得,ab间的电势差大于bc间的电势差,D错误。
故选A。
8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A,B,C三点的位置如图所示。一电子从A点移动到B点、再从B点移动到C点的过程中电势能均减少了10eV。下列说法中正确的是( )
A. A,B,C三点电势为
B. 电场的方向从A指向C
C. A,C之间的电势差V
D. 若将电子从C点移到O点电场力做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知
同理有
设,代入可得
可知
故A错误;
B.设AC连线中点为D,如图
则有
可知BD连线为等势线,则电场方向垂直BD直线左上方(如上图),故B错误;
C.结合A选项可知AC之间的电势差
故C正确;
D.结合B选项可知电子受到的电场力方向沿右下方,与CO方向成钝角,则将电子从C点移到O点电场力做负功,故D错误。
故选C。
二、多选题(每小题6分,全部选对得6分,选对但不全对得3分,选错得0分,共24分)
9. 图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面上的电势为。一电子经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是( )
A. 平面上的电势为零
B. 该电子一定可以到达平面
C. 该电子经过平面时,其电势能为
D. 该电子经过平面时的速率是经过时的2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV,动能减小了6eV,电势能增加了6eV,因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V,因平面b上的电势为2V,由于电子的电势能增加,可知等势面电势由a到f是降低,因此平面c上的电势为零,平面a上的电势4V,故A正确;
B.由上分析可知,当电子垂直等势面由a向f方向运动,则电子到达平面f的动能为2eV,由于题目中没有说明电子如何运动,因此也可能电子在匀强电场中做类斜抛运动,则可能不会到达平面f,故B错误;
CD.在平面b上电势为2V,则电子的电势能为-2eV,动能为8eV,电势能与动能之和为6eV,当电子经过平面d时,动能为4eV,其电势能为2eV,电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍,电子经过平面b时的速率是经过d时的倍,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a,b、c是轨迹上的三个点,取c点电势为0V,电子从a点运动到b点电势能变化了10eV,则( )
A. a点电势为
B. 电子在b点的电势能为
C. b点的电场强度比c点的小
D. 电子的运动轨迹与其中的一条电场线重合
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.电场线和等势线垂直可知c点的电场方向约为水平方向,电场力指向轨迹内测水平向左,电子带负电因此电场线水平向右,因此从a到c电势降低,电子从a点运动到b点电场力做负功,电势能变化了10eV,可知
可得
因为虚线为等差等势面,则有
取c点电势为0V,可得
,
则电子在b点的电势能为
故A错误,B正确;
C.根据
可知等差等势面越密集的地方场强越大,则b点的电场强度比c点的小,故C正确;
D.根据电场线与等势面垂直,可知电子的运动轨迹不可能与其中的一条电场线重合,故D错误。
故选BC。
11. 某电场沿x轴方向分布。x轴上各点电势随x坐标变化的关系如图所示,段为曲线,段为直线。一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,则( )
A. 之间电场方向沿x轴负方向
B. 粒子在点处动能最大
C. 粒子在段加速度先变大后变小
D. 处粒子电势能最小,段粒子的动能随x均匀增加
【答案】AB
【解析】
【详解】A.沿着电场线方向电势降低,故之间电场方向沿轴负方向,A正确;
B.电子带负电,一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,电势能和动能之和恒定,根据可知电子在点处电势能最小,则粒子在点处动能最大,B正确;
C.粒子在段图像的斜率先变小后变大,则场强先变小后变大,由牛顿第二定律可知粒子的加速度先变小后变大, C错误;
D.x1处粒子电势能,电子带负电,则处粒子电势能最小,段粒子受到的电场力恒定,电场力做功随x均匀变化,故动能随x均匀变化,过程中电势能增大,则动能均匀减小,D错误。
故选AB。
12. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为1.5V/cm
B. 坐标原点处的电势为1V
C. 电子在a点的电势能比在b点的高7eV
D. 电子从b点运动到c点,克服电场力做功为9eV
【答案】BC
【解析】
【详解】A.将ac等分为8段,取左边第四段的中点,记为d点,如图所示
则d点的电势为17V,连接bd,过c点作bd的垂线ce,ce就是过c点的一条电场线,电场线的方向沿着c点指向e点的方向,由图可知
则
与相似,对应边成比例,则
求得
电场强度的大小为
故A错误;
B.由于Oa与bc平行且相等,所以
即
代入数据得
故B正确;
C.电子在a、b两点的电势能分别为
所以
即电子在a点的电势能比在b点的高7eV,故C正确;
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为
故D错误。
故选BC。
三、解答题
13. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=3cm,bc=12cm。现将一个电量为4×10−4C的正电荷从a移动到b,电场力做功1.2×10−3J。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)ac间的电势差Uac;
(3)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点电势能Epb、Epc。
【答案】(1)100V/m
(2)9V (3)1.2×10−3J,−1.2×10−3J
【解析】
【小问1详解】
由题意知
求得
【小问2详解】
ac间的电势差
【小问3详解】
由题意知
又
其中
解得
14. 如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1g,分别用10cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的一点,当平衡时B球偏离竖直方向60°,A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触(重力加速度为m/s²,)求:
(1)每个小球的带电量;
(2)墙壁受到的压力;
(3)两条细线的拉力大小。
【答案】(1)
(2)N,方向水平向左
(3)N,N
【解析】
【小问1详解】
据题意,对B球受力分析如图
由平衡条件有
又因为库仑力
代入题中数据,解得
,
【小问2详解】
对A球受力分析如图
则根据共点力平衡条件,水平方向有
根据牛顿第三定律可知
方向水平向左。
【小问3详解】
对球A,由平衡条件得竖直细绳拉力为
对B球,第一问可知倾斜细绳拉力为
15. 如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为。求:
(1)小球滑到C点时的速度大小;
(2)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据点电荷的电场特征可知,BC所在的圆是一个等势面,所以小球从B到C电场力做的总功为零,由几何关系可得BC的竖直高度为
根据动能定理有
解得
(2)小球从A到C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有
得
又因为
且点为零电势点,则
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物 理
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 元电荷实质上是指电子和质子本身
B. 一个带电体的电荷量可以是205.5倍的元电荷
C. 元电荷就是一个电荷
D. 元电荷e的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
2. 如图所示,在真空中同一直线上的三个点电荷A、B、C恰好都处于平衡状态,所带电荷量的绝对值分别为、、。已知A、B之间距离与B、C之间距离之比是3∶2,除相互作用的静电力外不受其他外力作用,下列说法正确的是( )
A. 若A、B带正电,则C带负电 B.
C. D.
3. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的A、B两点,其中。若长度为,已知静电力常量为,则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( )
A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图:点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点
D. 丁图:匀强电场中的a、b两点
5. 已知是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,一半径为1m的圆处在平行于圆面的匀强电场中,AB为圆的直径,C为圆上一点,AB与AC夹角为37°。A点电势为2V,圆心O的电势为4V,C点电势为6V,,则( )
A. 匀强电场方向平行于AB
B. B点电势大于6V
C. 匀强电场的电场强度大小为2V/m
D. 圆周上电势最高点的电势为6.5V
7. 煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知。下列说法正确的是( )
A. 放电端O接电源的负极 B. d点和c点的电势一样高
C. a点的电场强度比d点的电场强度小 D. ab间的电势差等于bc间的电势差
8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A,B,C三点的位置如图所示。一电子从A点移动到B点、再从B点移动到C点的过程中电势能均减少了10eV。下列说法中正确的是( )
A. A,B,C三点电势为
B. 电场的方向从A指向C
C. A,C之间的电势差V
D. 若将电子从C点移到O点电场力做正功
二、多选题(每小题6分,全部选对得6分,选对但不全对得3分,选错得0分,共24分)
9. 图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面上的电势为。一电子经过时的动能为,从到的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是( )
A. 平面上的电势为零
B. 该电子一定可以到达平面
C. 该电子经过平面时,其电势能为
D. 该电子经过平面时的速率是经过时的2倍
10. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示,虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a,b、c是轨迹上的三个点,取c点电势为0V,电子从a点运动到b点电势能变化了10eV,则( )
A. a点电势为
B. 电子在b点的电势能为
C. b点的电场强度比c点的小
D. 电子的运动轨迹与其中的一条电场线重合
11. 某电场沿x轴方向分布。x轴上各点电势随x坐标变化的关系如图所示,段为曲线,段为直线。一电子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至位置,则( )
A. 之间电场方向沿x轴负方向
B. 粒子在点处动能最大
C. 粒子在段加速度先变大后变小
D. 处粒子电势能最小,段粒子的动能随x均匀增加
12. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为1.5V/cm
B. 坐标原点处的电势为1V
C. 电子在a点的电势能比在b点的高7eV
D. 电子从b点运动到c点,克服电场力做功为9eV
三、解答题
13. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=3cm,bc=12cm。现将一个电量为4×10−4C的正电荷从a移动到b,电场力做功1.2×10−3J。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)ac间的电势差Uac;
(3)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点电势能Epb、Epc。
14. 如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1g,分别用10cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的一点,当平衡时B球偏离竖直方向60°,A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触(重力加速度为m/s²,)求:
(1)每个小球的带电量;
(2)墙壁受到的压力;
(3)两条细线的拉力大小。
15. 如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为。求:
(1)小球滑到C点时的速度大小;
(2)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
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