周测评(17)静电现象 库仑定律 电场 电场强度-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高一物理学科素养周测评（粤教版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十七） 卷题 物理·静电现象库仑定律电场 电场强度 (考试时间40分钟，总分100分) 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 5 答案 1.下列三幅图反映了三种起电的方式，其中说法正确的是 甲 丙 A.图甲是橡胶棒与毛皮摩擦后，把正电荷传给了毛皮，使橡胶棒带上了负电 B.图乙无论小球D带正电还是负电，与A接触时都把电荷传给C、C',使箔片张开 C.图丙中先把靠近的带电小球C移开，再分开A、B,则A、B带上了等量异种电荷 D.三种起电方式的实质都是电子的转移 2.如图所示，在竖直平面内，将一个电荷量为Q的正点电荷固定在四分 B 之一圆弧AB的圆心，一个带电荷量为十q的小球（小球的重力大于两 球之间的库仑力)，在外力F作用下沿圆弧AB从A缓慢移动到B,在 O+4 移动过程中 ( A A.外力F与竖直方向的夹角先增大后减小 +Q B.外力F与竖直方向的夹角逐渐减小 C.外力F逐渐增大 D.外力F先增大后减小 3.如图所示，小球A、C均带正电，B球带负电，A球在绝缘的粗糙水“ 609 B C 平地面上，B球由绝缘的细线拉着，C球处在与B球等高的位置， A、B、C三球均静止且三者所在位置构成一个等边三角形。若细线 与竖直方向的夹角为60°，mc=6mB,则A、B、C三球所带电荷量大 A 77777777 小之比为 A.2:1:4 B.1:2:4 C.2:1:2 D.1:√2：2 高一学科素养周测评（十七）物理第1页（共4页） 衡水真 4.电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电 班级 场线，图乙是电场中的一些点；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是两电荷连线上关于O对称的两点。则 ( 姓名 tE -q ------------ A D 得分 F A.A、D两点电场强度不相同 B.E、F两点电场强度不相同 C.B、O、C三点中，O点电场强度最大 D.从E点向O点运动的电子加速度逐渐增大 5.如图所示，在倾角为α（小于45°）的光滑绝缘斜面上固定一挡板，一根与斜面平行的绝缘 轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与均匀的带电小球A连接，等大且均匀的带电小球 B置于图示位置。静止时A、B两球间的距离为L,弹簧长度为x。下列说法正确的是 () A.A球共受到3个力的作用 B.斜面对B球的支持力大于B球所受库仑力 C.若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时弹簧长度仍为x D.若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时A、B两球间的距离为2L 6.如图为一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，两带电小球A、B(小球半径远小于 R)在轨道上保持静止，所带电荷量分别为q和3q,电性未知，两小球和圆心的连线与竖 直方向分别成37°和53°，静电力常量为，则 ) A.A、B两小球带异种电荷 37° 153 B.A、B两小球质量之比为4：3 BO C.A小球质量为5，Eg 4gR2 D.仅把A、B的电荷量互换，两小球将不会在原位置静止 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)如图所示，真空中点电荷A、B、C位于边长r=30cm的正三角形的三个顶点， 其中A、B固定在水平光滑的绝缘地面上。开始时C处于静止状态，现使C带上等量异 题密卷 高一学科素养周测评（十七）物理第2页（共4页） YJ 种电荷，然后用绝缘棒将C先后与A、B接触后移除，最后移除A、B的固定装置并放一 新点电荷D,使A、B、D均处于平衡状态，且A、B之间的距离不变。A、B、C的电荷量 分别为QA=QB=1.7×106C,Qc=3.5×10-6C。已知A、B、C三个点电荷均在同一 竖直平面内，取g=10m/s2,静电力常量k为9.0×10°N·m2/C,求： (1)C的质量m(结果保留一位小数)。 (2)D的电荷量QD及所放位置。 77 YJ 高一学科素养周测评（十七）物理第3页（共4页） 衡水真题密卷 8.(20分)如图所示，电荷量为Q的正点电荷固定于O点，倾角0=30°的绝缘斜面体固定 在水平面上，质量为的光滑带电小球（可视为点电荷）放在斜面上的A点时处于静止 状态。OA连线水平，长度为L,B、C为斜面上两点，OA=OC,OB垂直于斜面。已知 静电力常量为k,重力加速度为g,sin53°=0.8，cos53°=0.6。 (1)求小球所带电荷量的大小q。 (2)若在A点给小球一个沿斜面向下的初速度o。 ①求小球运动到C点时的动能EkC; ②已知在电荷量为Q的正点电荷电场中，一个电荷量为q的正点电荷从无穷远移到 距离Q为r处克服电场力做功为Q,求小球经过B点的动能EB。 +Q® B 9.(20分)如图所示，质量均为m、带同种正电荷的小球A、B用长均为L的a、b绝缘细线 悬挂，两球处于静止状态，已知细线b的拉力与细线a的拉力大小相等，小球A、B的电 荷量也相等，重力加速度为g,静电力常量为，不计小球大小。 (1)求小球A所带的电荷量。 (2)求O点处的电场强度。 (3)若给小球A施加一个水平向左的拉力，同时给小球B一个水平向右的拉力，两力始 终等大反向，让两力同时从0开始缓慢增大，当细线b与竖直方向的夹角为53°时， 求作用于小球B上的拉力大小。 LL∠/ B○ 高一学科素养周测评（十七）物理第4页（共4页）·物理· 参考答案及解析 9.(1)4640N(2)2m mgR (1-cos 53")-2mvmve 1 1 【解析】(I)设到达B,点的速度为VB,滑板和人 从P点到B点过程由动能定理得 解得vc=10m/s mgxAp sin37°+mgR(1-cos37)-mgTAP COS37°- 滑板和人从C点斜抛落到平台上的过程中，水平 位移为x,竖直位移为 2mv房 y=h-R(1-cos 53) 在最低，点B,由向心力公式知 水平方向上有 FNB-mg-m R x=vccos53°t 竖直方向有 解得FNB=4640N 由牛顿第三定律知 yvesin 53' FNB=FNB=4640N。 解得x=6m或x=3.6m(舍) (2)设滑板和人到达C点的速度大小为c,从B 故平台上的落点到D点距离为 点到C,点的过程中，由机械能守恒定律知 L=x-4m=2m。 2024一2025学年度学科素养周测评（十七）物理·静电现象 库仑定律电场电场强度 一、选择题 1,D【解析】橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带负 sin60°=Fa·sin30°+FaB=FAa·sin30°+ 3 电，是因为电子从毛皮转移到橡胶棒，A错误；小 mcg,FT·cos60°=FAB·cos30°+mBg,由题 球D带正电时，A与箔片上的电子转移到小球 D,使箔片带正电；小球D带负电时，电子从小球 设条件有m:=言me,联主各式解得P心一因 6 D转移到箔片使之带负电，两种情况均使箔片带 mg=名re,由Fe=Pe,Fa=Fx,以 1 同种电荷相斥，使箔片张开，B错误；小球C感应 A、B,发生静电感应现象，A、B带上等量异种电 荷，移开小球C后，静电感应消失，分开后A、B 及库仑定律F-2)g,可得qu9·9c=21: 均不带电，C错误；三种起电方式的本质都是电子 4,A正确。 的转移，不带电的物体因失去电子显正电性，得 4.D【解析】电场线的疏密程度表示电场强度的 到电子显负电性，电子在转移的过程中，电荷的 大小，电场线的切线方向表示该点电场强度方 总量保持不变，D正确。 向，所以A、D两点电场线疏密程度和切线方向 2.A【解析】根据题意可知， 都相同，E、F两，点电场线疏密程度和切线方向均 两电荷之间的库仑力大小 相同，所以A、D两点电场强度相同，E、F两，点 始终不变，又因为重力为恒 电场强度也相同，A、B错误；B、O、C三点中，O 力，且库仑力与重力的合力 点处电场线最稀疏，电场强度最小，C错误；O点 始终与外力大小相等，方向 处电场强度大于E点处电场强度，电子在O点时 相反，则根据平行四边形定 mg 加速度大于在E点时加速度，D正确。 则画出力的示意图如图所示。根据图像可知，外 5.BC【解析】对于A球受力分析可知，A球受到 力F与竖直方向的夹角先增大后减小，A正确，B 坚直向下的重力、垂直于斜面的支持力FM,沿 错误；根据图像可知，外力F逐渐减小，C、D 错误。 斜面方向的弹簧的弹力和B球的库仑斥力，共4 个力，A错误；对B球受力分析可知，B球受到竖 3.A【解析】对C球，由力的平衡条件可得Fc 直向下的重力、垂直于斜面的支持力F、B和沿斜 1 3mc8,对B球，由力的平衡条件有FT· 面向上的A球的库仑斥力F,如图所示，可得F =mng sin a,FNB=magcos a,故斜面对B球的 ·31· Y灯 衡水真题密卷 学科素养周测评 F 支持力FNs=tan (2)使C带上等量异种电荷后，C与A接触后A >F,B正确；以A、B两球为 的电荷量为 整体进行受力分析，由平衡条件可知，弹簧对A 球的弹力F1=(mA十mB)gsina,与A、B两球所 Q%=Q6=-Qc,+Q4=-9X101C 2 带电荷量无关，若A球电荷量加倍，则平衡后弹 C再与B接触后B的电荷量为 簧长度仍为x,C正确；由库仑定律知F= Q5-Rc+Qu=4x10-C k9A9,可得k9Ag=mngsin a,若A球电荷量 2 因为此时A带负电、B带正电，且A的电荷量比 加倍，设平衡后A、B两球间距为L1,则k2g49 B的电荷量大，所以为使A、B、D均处于平衡状 L12 态，D一定在B的右侧，且D带负电，设B、D之 =mBg sin a,解得L1=√2L,D错误。 间的距离为d,根据库仑定律和平衡条件可得 &1Q4Q3 1Q4QD1 .Q3QD =k r2 +d)2= d2 M 解得QD=-3.6×10-6C a d=0.6m。 6.BC【解析】对两小球受力分析，如图所示，A、B 8.(1)3mgL2 3kQ 2)03 两小球带同种电荷，A错误；对A小球受力分析 mgL+m 由正我定理可得四茶对B小球安力 F 1 3 2mv2mgl m2g F 【解析】(1)小球在斜面上的A点静止，根据平衡 分析由正弦定理可得 in45-sin53,故A、B 条件，有 两小球质量之比为阳：一兰，B正确；根据痒仑定 kQg-mgtan 0 LE 律可得F=k9·3g 3kg2 (R十R)=2R:,故A小球质量 解得q= 3mgL2 3kQ 为m1=Fsin45°_52kg 8sin37=4gR,C正确；仅把A、B两 (2)①由几何关系得 LAc=2Lcos0=√3L 小球的电荷量互换，F的大小不变，不影响两小 由题意知OA=OC 球的位置，故两小球仍在原位置静止，D错误。 可得小球从A点运动到C点过程，电场力做功为 N N 零，根据动能定理有 37 153 1 A 45 mgLacsin 0-Esc2mv F 45o9 53 379 解得Ek-停mgL十2m 1 m2g 118 ②取无穷远处的力点为零电势能参考点，根据已 二、非选择题 知条件可得，将小球从无穷远处分别移动到A 7.(1)0.1kg(2)-3.6×10-6C,在B的右侧 点、B点，克服电场力做的功分别为 0.6m处 【解析】(1)开始时C处于静止状 Ew=94-62,Ew=92=22 态，对C受力分析，如图所示，由 小球从A点运动到B点，电场力做的功 平衡条件有 F Qq mg=FBccos30°+FAccos30° WAB=EM-EpB=一 L 根据库仑定律有 由动能定理有 Fnc-FAc-k RAQc 1 mgLcos Osin 0+-WAn-Exn-mv 解得m≈0.1kg。 联立并代入(1)中的q,得 mg ·32· YJ ·物理· 参考答案及解析 3 (2)根据电场的叠加可知，O,点处电场强度为 EkB= 12mgL。 L3 E=-e是+2品-品Am8 9.(1)k (2 4mg,方向竖直向上 方向竖直向上。 (8子ng (3)对A、B施加等大反向的水平拉力后，A、B组 成的系统始终处于平衡状态，因此细线a始终竖 【解析】(1)设小球A的电荷量为g,则小球B的 直，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，对小球 电荷量为q,对A、B整体研究，细线a的拉力 B受力分析如图所示， T.=2mg 根据力的平衡有 对小球B研究，根据力的平衡有 Fcos53°=mg cos37° T.--mgkg 4 解得F=3mg 53 mg 由题意知 To=Ta 解得q= mgL? V及。 2024一2025学年度学科素养周测评（十八）物理·电势能与电势 电势差及其与电场强度的关系 一、选择题 择不正确一项，故选B。 1.B【解析】过粒子的运动轨迹与电场线的交点作 3.A【解析】根据同种等量电荷中垂线的电场特 沿电场线方向的切线和沿轨迹 点可知，从A点到O点，电场强度可能先增大后 方向的切线，如图所示，F为粒 减小，则电场力可能先增大后减小，根据牛顿第 子在该点所受的电场力，由此可 二定律可知，加速度可能先增大后减小，速度可 知，从M点到N点，电场力对 能一直增大，A正确；根据p=Ed,可知px图线 粒子做正功，电势能减小，动能 的斜率代表电场强度，O点的电场强度为0，B错 增大，速度增大，A错误；沿电场线方向电势逐渐 误；从A点到O点，电场力做正功，电势能逐渐减 降低，正电荷在电势高的地方电势能大，故M点 小，C错误；电场力做功代表机械能的变化，可知 的电势大于N点的电势，M点的电势能大于N 靠近O点的电场力逐渐减小，根据W=Fx,机械 点的电势能，B正确，C错误；N点的电场线较密 能变化趋势逐渐平缓，D错误。 集，所以M点的电场强度小于N点的电场强度， 4.B【解析】已知9。=6V、p6=4V、P4=2V,则 D错误。 2.B【解析】根据p=Ed,可知px图线的斜率等于 ad中点f0,L)的电势为9，=9十p=4V= 2 电场强度，在x=0处的电场强度为零，则 P6,可知b、∫连线为等势线，电场强度与等势线 (2)2 垂直，即沿着aO方向斜向下，如图所示。电子以 飞)2，可得Q=4Q,A正确：物体在运动过程 某一初速度从O,点沿Od方向射入图中abcd区 域内，电子的初速度方向与电场力方向垂直，加 中，电势能变化量为△E。=6e,g 3 速度方向与电场力方向相反，电子做类平抛运 509- 2P09 动，则能大致反映电子运动轨迹的是②，B正确。 -©，B错误；物体在运动过程中，由动能定理 a(-L.L) d(L,L) 得W。-mg·32=0.w=-△E,=2,解符 “=10mgC正确，物体动能最大时，电场力等于 99o b(-L.0) 0 cL.0) 摩擦力，因在坐标原点处电场力为零，可知在0~21 E 之间物体的动能存在最大值，D正确。本小题选5.BD【解析】根据电势差之间的关系U0=U@ ·33· YJ