精品解析：内蒙古包头市第八十一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

包头市第八十一中学高二年级上学期期中考试物理试题 一、选择题：共54分，16小题。在每小题给出的4个选项中，第1~10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11~16题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于静电场的说法正确的是（ ） A. 元电荷类似于质点，是一种理想化模型 B. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为零 C. 静电力对检验电荷做功多少与检验电荷的电荷量、移动路径都无关 D 电势差由电场本身决定，与检验电荷无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，一个电子的带电量等于元电荷，它不同于质点，质点是理想化模型，元电荷不是理想化模型，故A错误； B．电场强度只与电场本身有关，与试探电荷存在与否无关，故B错误； C．静电力对检验电荷做功多少与检验电荷的电荷量有关，与移动路径无关，故C错误； D．电势差由电场本身决定，与检验电荷无关，故D正确。 故选 D。 2. 完全相同的两个金属球A、B均带有电荷量，相隔一定距离（小球的直径远小于两球间的距离），两球之间斥力大小是F。让第三个完全相同的、带有电荷量的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设A、B相隔一定距离，A、B两球之间相互作用力的大小为 金属小球C与A球接触后移开，A、C的带电量均为 金属小球C与B球接触后移开，C、B的带电量均为 此时A、B两球之间的相互作用力的大小为 故选C。 3. 将金属圆环接地后，把点电荷P放置在金属圆环附近，点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示，a、b、c、d均为电场中的点，下列说法正确的是（ ） A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. c点的电场强度小于d点的电场强度 C. 点电荷P带负电 D. 若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线运动到c点 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度，c点的电场强度小于d点的电场强度，故A错误，B正确； C．电场线由点电荷P发出，所以P带正电，故C错误； D．由于图中电场线不是直线，所以试探电荷运动过程中所受电场力方向会时刻变化，试探电荷将做曲线运动，其所受电场力将指向轨迹的凹侧，且沿电场线切线方向，所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点，故D错误。 故选B。 4. 如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M点和N点的加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为 , 。下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN ，选项A正确； B．根据电场线疏密可知，N点的场强比M点大，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN ，选项B错误； CD．若粒子从M到N过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即vM＞vN ，在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即EPM＜EPN，选项CD错误； 故选A。 5. 如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷和，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它们所受的电场力分别为、、，则下列说法中正确的是（ ） A. 、的方向水平向右，的方向竖直向上 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．等量异种电荷的电场的分布特点如图所示 从图中可知，c、d、e三点的场强的方向都向右，所以正电荷在这三点受到的电场力的方向都向右，故A错误； BC．c点、e点两处的场强均不为零，所以， 故BC错误； D．电场线的密集程度代表场强的强弱，从图中可以看到在两等量异种电荷连线上电场强度先减小后增大，c处场强最小；在连线的垂直平分线上，自上而下场强先增大后减小，c处场强最大，所以 根据电场力与电场强度的关系可知 故D正确。 故选D。 6. 劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻，下列说法错误的是（　　） A. 振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向 B. 振子的速度方向指向x轴的正方向 C. 在0～4s内振子作了1.75次全振动 D. 在0～4s内振子通过的路程为4cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知A在t轴上方，位移，所以弹力 即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向， A正确； B．由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，B正确； C．由图可看出，和 时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内经过两个周期，振子完成两次全振动，C错误； D．在0～4s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为 D正确。 故选C。 7. 如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么（　　） A. 小球到达最右端时，弹簧的形变量为 B. 小球做简谐运动的振幅为 C. 运动过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒 D. 运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】D．小球运动过程中，电场力和弹簧弹力都要做功，故对于弹簧和小球组成的系统，电势能和弹性势能以及动能的总量守恒，故D错误； B．小球做简谐运动，振幅等于偏离平衡位置的最大距离，在平衡位置，有 解得振幅 故B错误； A．小球到达最右端时，弹簧的形变量为2倍振幅，即 故A正确； C．小球运动过程中有电场力做功，系统机械能不守恒，故C错误。 故选A。 8. 如图所示，在范围足够大、方向水平向左的匀强电场中，用绝缘细线悬挂一个质量为m、电荷量为Q的带负电小球，小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为30°。现使电场在竖直面内沿逆时针缓慢旋转90°，同时改变电场的强弱，以保证小球位置始终保持不变。已知重力加速度为g。下列关于旋转过程中电场强度方向和大小的说法正确的是（ ） A. 当电场方向竖直向下时，电场强度最小，最小值 B. 当电场方向转过30°角时，电场强度最小，最小值 C. 当电场方向转过60°角时，电场强度最小，最小值 D 当电场方向沿水平方向时，电场强度最大，最大值 【答案】B 【解析】 【详解】使电场在竖直面内沿逆时针缓慢旋转90°，由于小球带负电，所以小球所受电场力从水平向右逆时针变为竖直向上，以小球为对象，根据三角形定则可知小球的受力如图所示 由图可知，当电场方向转过30°角时，电场力最小，电场强度最小，此时有 解得 由图可知，电场方向沿竖直方向时，电场力最大，电场强度最大，此时有 解得 故选B。 9. 如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（ ） A. M点的电势比P点的电势高 B. O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D. 将一负电荷由P点移到M点，电场力做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据等势线与电场线垂直，可作出P点的等势线，如下图 随着电场线方向电势降低，可得P点电势高于M点，故A错误； B．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式 因为OM与ON距离相等，故OM间的电势差小于NO间的电势差，故B正确； C．作出Q点的等势线，如上图，可知O点电势高于Q点，根据 可知，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C错误； D．负电荷在低电势点电势能高，故M点的电势能大于P点的电势能，根据功能关系可知，负电荷由P点移到M点，电场力做负功，故D错误。 故选 B。 10. 如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. B. 弹簧伸长量为 C. A球受到的库仑力大小为2Mg D. 相邻两小球间距为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对C球进行受力分析可得，它受到2个方向相反的库仑力、重力、支持力，由于A与B、B与C间距相等，由库仑定律可得，B对C的库仑力是A对C库仑力的4倍，因此C球应为正电荷才能受力平衡。设A、B间距为l，对B进行受力分析，由平衡条件可得 对C进行受力分析，由平衡条件可得 联立解得 故A正确； B．把A、B、C三小球看作整体，设弹簧伸长量为x，由平衡条件可知 解得 故B错误； C．对A进行受力分析，设A球受到的库仑力大小为F，由平衡条件可知 解得 故C错误； D．由 可得 故D错误。 故选A。 11. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点， 其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为2m/s B. 波向右传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图a可知波长为4m，由图b可知波的周期为2s，则波速为 故A正确； B．由图b可知时，P点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故B错误； CD．根据图a可知时处的质点位于波谷处，由于 可知在时质点位于波峰处；0~7s时间内质点P运动的路程为 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 两列简谐横波的振幅都是10cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ） A. 实线波和虚线波的频率之比为 B. 在相遇区域会发生干涉现象 C. 平衡位置为处的质点此刻速度为零 D. 平衡位置为处的质点此刻位移 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．两列波波速相同，由题图知实线波的波长 虚线波的波长 根据 实线波和虚线波的频率之比 可知两列波频率不同，不能发生干涉现象，故A正确，B错误； C．根据波的传播方向，同侧法可知，两列波在x=6cm处都处于平衡位置，且均向上振动，此时刻质点速度最大不为零，故C错误； D．根据两列波波形图可知，实线波在x=8.5m处的位移 虚线波在x=8.5m处的位移 故平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移 故D正确。 故选AD 13. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有矩形区域，且三点的电势分别为、6V、8V，ab长为，长为，是矩形ab边的中点。下列说法正确的是（　　） A. d点的电势为6V B. 该匀强电场的场强方向为由c指向a C. 该匀强电场的场强大小为 D. 将点电荷从d位置沿任意路径移动到I位置时电场力做功为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据匀强电场中平行且相等的线段间电势差相等，可得 解得 故A错误； B．连接I、d为等势面，如图， 由几何关系可得 解得 根据电场线与等势线垂直且由高电势指向电动势，可知场强方向垂直d、I连线指向左上方。故B错误； C．由 又 ， 联立，解得 故C正确； D．由B选项分析可知， 根据 可知将点电荷从d位置沿任意路径移动到I位置电场力做功为零。故D正确。 故选CD。 14. 如图所示，光滑绝缘水平面上的O点固定一带正电的点电荷M，电荷量为Q；点电荷N的电荷量为-q（q>0）。图甲中N绕着M做半径圆周运动，运动周期为T；图乙中点荷N以M为焦点沿椭圆轨道运动。A、B分别为电荷N距离M最近和最远点；、，静电力常量为k；若取无穷远处电势为零，图甲和图乙两种电荷系统的电势能和动能之和分别为和，则N在从A点第一次运动到B点的过程中（　　） A. 在A点的电势能大于在B点电势能 B. C. D. 电荷N从A点第一次运动到B点所用时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由电场力做功与电势能的关系可得，A点的电势能小于在B点电势能，故A错误； B．图乙电荷N运动到A点时，其动能比图甲中的电荷动能大，而此位置甲、乙两图电荷系统的相对位置相同，所以电势能相同，两系统电势能和动能之和守恒，所以，故B错误； C．由开普勒第二定律 可得 故C正确； D．类比开普勒第三定律 可得 电荷N在从A点第一次运动到B点所用时间 故D正确。 故选CD。 15. 如图中虚线a、b、c、d、f、g代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是（　　） A. 平面c上的电势为零 B. 该电子可能到达不了平面f C. 该电子最远可到达平面g D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 【答案】ABC 【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，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确； B．由上分析可知，当电子由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抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确； C．一电子经过a时的动能为10 eV，如果电子运动方向始终垂直于等势面，那么当其速度为零时，动能全部转化为电势能，电势能增加10 eV，电子最远恰好可到达平面g，故C正确； D．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D错误。 故选ABC。 【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。 16. 如图甲所示，在粗糙绝缘的水平地面上，一质量m = 2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场（图中未画出），滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x = 1m处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，重力加速度取g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ） A. x = 3m处的电势最高 B. 滑块运动至x = 2m处时，速度可能最大 C. 向右运动过程中，电场力先做负功后做正功 D. 滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置 【答案】AB 【解析】 【详解】A．滑块在x = 3m处电势能最小，根据Ep = qφ，且滑块带负电，所以x = 3m处的电势最高，故A正确； BC．Ep—x图像斜率的绝对值 表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x = 1m处所受电场力大小为 滑块所受滑动摩擦力大小为 f = μmg = 0.8N 所以在1—3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向先相同后相反，速度先增大后减小；在x = 3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，电场力先做正功后做负功，速度先增大后减小，在x = 2m处速度可能最大，故C错误、B正确； D．滑块在x = 1m处的电势能与在x = 4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x = 4m处，则应满足 根据题中数据可知实际情况满足上式，所以滑块一定能经过x = 4m处的位置，故D错误。 故选AB。 二、实验题（本题共2小题，共10分。） 17. 在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，在保证极板所带电荷量不变的情况下，进行如下操作： （1）①使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，如图甲所示，则静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； ②使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，如图乙所示，静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； ③使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，图丙所示静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）上述实验中我们采用的让多个因素不变而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响的方法叫________。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 变小 ③. 变小 （2）控制变量法 【解析】 【小问1详解】 ①[1]使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，根据可知，电容器电容减小，由于极板所带电荷量不变，根据可知，极板间的电势差增大，则静电计指针偏角将变大。 ②[2]使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，根据可知，电容器电容增大，由于极板所带电荷量不变，根据可知，极板间的电势差减小，则静电计指针偏角将变小。 ③[3]使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，根据可知，电容器电容增大，由于极板所带电荷量不变，根据可知，极板间的电势差减小，则静电计指针偏角将变小。 【小问2详解】 上述实验中我们采用的让多个因素不变而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响的方法叫控制变量法。 18. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作： 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而________。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）若球质量为m，在位置偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为________。 （3）在实验中，同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与第二问的结果相比应该________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）减小 （2）mgtanα （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小； 【小问2详解】 若球质量为m，在位置偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小 【小问3详解】 在实验中，同学让两半径为R的小球分别带上q1和q2的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式 来计算两球之间的库仑力，该值与第二问的结果相比应该偏大，因为同种电荷相互排斥，则实际上电荷间等效距离大于3R，库仑力的实际值小于公式的计算值。 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 19. 将带电荷量的点电荷，从无限远处移到匀强电场中的P点，需克服电场力做功，q在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处的电势为0。求： （1）P点处的电场强度E的大小？ （2）电势差？ （3）P点的电势？ （4）电量为的电荷在P点的电势能？ 【答案】（1） （2）100V （3）100V （4） 【解析】 【小问1详解】 P点处的电场强度E的大小 【小问2详解】 因 可知 【小问3详解】 根据 可得 【小问4详解】 电量为的电荷在P点的电势能 20. 如图所示为密立根油滴实验装置，当油滴喷出时，因与喷雾器摩擦而带电，油滴通过小孔进入平行板电容器AB之间，调节两板间的电压，恰使某个油滴悬浮在P点。现保持两极板间的电压U不变，已知油滴的质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g。求： （1）油滴带正电还是负电？ （2）请写出油滴电荷量q的表达式。 （3）小明同学认为油滴悬浮在P点后断开开关S，向上移动B板，将看到油滴向上极板运动。你认为他的观点正确吗？请说明理由。 【答案】（1）负电；（2）；（3）不正确，见解析 【解析】 【详解】（1）油滴静止在P点时合力为零，所以电场力向上，平行板电容器两极板间的电场强度从上极板指向下极板，所以油滴带负电； （2）平行板电容器两极板间的电场强度为E，则 根据共点力平衡可知 所以 （3）小明同学的说法不正确。 断开开关后，电容器极板上的电荷量不变，向上移动B板，两极板间的距离减小，根据 可知 所以两极板间的电场强度和极板间距无关，油滴受到的电场力不变，依然处于静止状态。 21. 如图，等腰直角三角形ABC三个顶点各固定一个点电荷。已知AB中点M处的电场强度方向指向C，若B、C两处电荷互换位置，则互换后M点的电场强度方向垂直于BC。A点处点电荷的电荷量的绝对值为q。 （1）求原来B点处点电荷电荷量的绝对值并判断三个点电荷的正负； （2）求原来C点处点电荷的电荷量。 【答案】（1）q；均为负电荷；（2）2q 【解析】 【详解】（1）已知AB中点M处的电场强度方向指向C，可知AB两点处的电荷一定带等量同种电荷，C点处的点电荷带负电荷；假设AB两点处的电荷带等量同种正电荷，则若B、C两处电荷互换位置，此时AC处的两个等量正电荷在M点的场强方向水平向右，而B处的负电荷在M点的场强指向MB方向，两场强合成后不可能在M点的电场强度方向垂直于BC，则假设错误；即AB两点处的电荷一定带等量同种负电荷，如图；即原来B点处点电荷的电荷量的绝对值为q，三个点电荷均为负电荷； （2）设AM=MB=L，则调换位置后，AC处的两个负电荷-q在M点的合场强 B点的-Q电荷在M点的场强 其中 解得 22. 静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q）,忽略重力．求 （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子的运动区间； （3）粒子的运动周期． 【答案】（1）； （2） ；（3） 【解析】 【详解】(1) 由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为：U=φ0 电场强度的大小为： 电场力的大小为： (2) 设粒子在[-x，x]区间内运动，速率为v，由题意得： 由图可知： 由上解得： 因动能非负，有： 则有： 即： 所以可得粒子的运动区间为： (3) 考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期，由牛顿第二定律得粒子的加速度： 根据直线运动公式： 联立并代入得： 故得粒子的运动周期为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 包头市第八十一中学高二年级上学期期中考试物理试题 一、选择题：共54分，16小题。在每小题给出的4个选项中，第1~10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11~16题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列关于静电场的说法正确的是（ ） A. 元电荷类似于质点，是一种理想化模型 B. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点电场强度一定为零 C. 静电力对检验电荷做功多少与检验电荷的电荷量、移动路径都无关 D. 电势差由电场本身决定，与检验电荷无关 2. 完全相同的两个金属球A、B均带有电荷量，相隔一定距离（小球的直径远小于两球间的距离），两球之间斥力大小是F。让第三个完全相同的、带有电荷量的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（　　） A. B. C. D. 3. 将金属圆环接地后，把点电荷P放置在金属圆环附近，点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示，a、b、c、d均为电场中的点，下列说法正确的是（ ） A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. c点的电场强度小于d点的电场强度 C. 点电荷P带负电 D. 若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线运动到c点 4. 如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M点和N点的加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为 , 。下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷和，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它们所受的电场力分别为、、，则下列说法中正确的是（ ） A. 、的方向水平向右，的方向竖直向上 B. C. D. 6. 劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻，下列说法错误的是（　　） A. 振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向 B. 振子的速度方向指向x轴的正方向 C. 在0～4s内振子作了1.75次全振动 D. 在0～4s内振子通过的路程为4cm 7. 如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么（　　） A. 小球到达最右端时，弹簧的形变量为 B. 小球做简谐运动振幅为 C. 运动过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒 D. 运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变 8. 如图所示，在范围足够大、方向水平向左的匀强电场中，用绝缘细线悬挂一个质量为m、电荷量为Q的带负电小球，小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为30°。现使电场在竖直面内沿逆时针缓慢旋转90°，同时改变电场的强弱，以保证小球位置始终保持不变。已知重力加速度为g。下列关于旋转过程中电场强度方向和大小的说法正确的是（ ） A 当电场方向竖直向下时，电场强度最小，最小值 B. 当电场方向转过30°角时，电场强度最小，最小值 C. 当电场方向转过60°角时，电场强度最小，最小值 D. 当电场方向沿水平方向时，电场强度最大，最大值 9. 如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（ ） A. M点的电势比P点的电势高 B. O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D. 将一负电荷由P点移到M点，电场力做正功 10. 如图所示，在倾角为α光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. B. 弹簧伸长量为 C. A球受到的库仑力大小为2Mg D. 相邻两小球间距为 11. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点， 其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为2m/s B. 波向右传播 C. 处的质点在时位于平衡位置 D. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm 12. 两列简谐横波的振幅都是10cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ） A. 实线波和虚线波的频率之比为 B. 在相遇区域会发生干涉现象 C. 平衡位置为处的质点此刻速度为零 D. 平衡位置为处的质点此刻位移 13. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有矩形区域，且三点的电势分别为、6V、8V，ab长为，长为，是矩形ab边的中点。下列说法正确的是（　　） A. d点的电势为6V B. 该匀强电场的场强方向为由c指向a C. 该匀强电场的场强大小为 D. 将点电荷从d位置沿任意路径移动到I位置时电场力做功为零 14. 如图所示，光滑绝缘水平面上的O点固定一带正电的点电荷M，电荷量为Q；点电荷N的电荷量为-q（q>0）。图甲中N绕着M做半径圆周运动，运动周期为T；图乙中点荷N以M为焦点沿椭圆轨道运动。A、B分别为电荷N距离M最近和最远点；、，静电力常量为k；若取无穷远处电势为零，图甲和图乙两种电荷系统的电势能和动能之和分别为和，则N在从A点第一次运动到B点的过程中（　　） A. 在A点的电势能大于在B点电势能 B. C. D. 电荷N从A点第一次运动到B点所用时间为 15. 如图中虚线a、b、c、d、f、g代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是（　　） A. 平面c上的电势为零 B. 该电子可能到达不了平面f C. 该电子最远可到达平面g D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 16. 如图甲所示，在粗糙绝缘水平地面上，一质量m = 2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场（图中未画出），滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x = 1m处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，重力加速度取g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ） A. x = 3m处的电势最高 B. 滑块运动至x = 2m处时，速度可能最大 C. 向右运动过程中，电场力先做负功后做正功 D. 滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置 二、实验题（本题共2小题，共10分。） 17. 在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，在保证极板所带电荷量不变的情况下，进行如下操作： （1）①使极板间距离不变，由两极板正对开始，向上移动左侧极板B，如图甲所示，则静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； ②使两极板正对，在保证两极板正对面积不变的情况下，将左侧极板B向右移动，如图乙所示，静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； ③使两极板正对，在保证两极板正对面积和距离不变的情况下，将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间，图丙所示静电计指针偏角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）上述实验中我们采用的让多个因素不变而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响的方法叫________。 18. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作： 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而________。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）若球质量为m，在位置偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为________。 （3）在实验中，同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与第二问的结果相比应该________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 19. 将带电荷量的点电荷，从无限远处移到匀强电场中的P点，需克服电场力做功，q在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处的电势为0。求： （1）P点处的电场强度E的大小？ （2）电势差？ （3）P点的电势？ （4）电量为的电荷在P点的电势能？ 20. 如图所示为密立根油滴实验装置，当油滴喷出时，因与喷雾器摩擦而带电，油滴通过小孔进入平行板电容器AB之间，调节两板间的电压，恰使某个油滴悬浮在P点。现保持两极板间的电压U不变，已知油滴的质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g。求： （1）油滴带正电还是负电？ （2）请写出油滴电荷量q的表达式。 （3）小明同学认为油滴悬浮在P点后断开开关S，向上移动B板，将看到油滴向上极板运动。你认为他的观点正确吗？请说明理由。 21. 如图，等腰直角三角形ABC三个顶点各固定一个点电荷。已知AB中点M处的电场强度方向指向C，若B、C两处电荷互换位置，则互换后M点的电场强度方向垂直于BC。A点处点电荷的电荷量的绝对值为q。 （1）求原来B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断三个点电荷的正负； （2）求原来C点处点电荷的电荷量。 22. 静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中和d为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q）,忽略重力．求 （1）粒子所受电场力的大小； （2）粒子的运动区间； （3）粒子的运动周期． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $