精品解析：江苏省南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期4月检测物理试题

如皋中学高一物理4月检测0411 一、单选题（每题5分，共40分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. “元电荷”既可以是带正电的质子，也可以是带负电的电子 B. 两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，此时距离r=0，两小球所带电荷之间库仑力变为无穷大 C. 接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质是电荷的创生 D. 比荷就是所带电荷量除以带电体的质量 2. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 把试探电荷放在电场中P点，受到电场力大小为F，下列说法正确的是（　　） A. P处电场强度大小为 B. 若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半 C. 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 D. 该试探电荷在P点的受力方向与该点的场强方向相同 4. 如图所示，带正电的金属球C放在绝缘支架上，置于铁架台旁，把系在绝缘细线上带正电的铝箔小球a挂在P点下方，小球a静止时细线与竖直方向的夹角为θ。若用一个与球C完全相同的不带电的金属球D触碰一下球C，移走球D后小球a再次静止时（　　） A. 球C所带的电荷量变为原来的一半 B. 细线上的拉力大小变为原来的一半 C. 细线与竖直方向的夹角θ变为原来的一半 D. 球C与小球a之间的静电力大小变为原来的一半 5. 法拉第首先提出用电场线形象描绘电场，如图所示为点电荷a、b形成电场的电场线分布图，则（　　） A. a一定带正电 B. a、b为异种电荷 C. a、b为等量同种电荷 D. a所带电荷量比b多 6. 如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在半球的中心O处电场强度等于E0。一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中。则所分出的较大部分的电荷在O处的电场强度E为（　　） A. B. C. D. 7. 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 8. 如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为＋q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异种点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是(　　) A. 方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为 B. 方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为 C. 方向垂直于金属板向左，大小为 D. 方向垂直于金属板向左，大小为 二、解答题 9. 如图所示，两个带正电的点电荷放在A、B两处，B处点电荷的电量为，P与A、B两点的连线与AB间的夹角分别为、。一电子仅在电场力的作用下过P点做匀速圆周运动，轨迹平面AB与垂直。已知电子质量为m，电量为，轨道半径为r。则： （1）A处电荷的电量为多少？ （2）电子运动的线速度大小为多少？ 10. 如图所示，在水平方向的匀强电场中有一与水平面成角的光滑绝缘直杆AC，质量为、电荷量为的带电小环套在杆上，小环正以速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处，ACP所在平面与电场平行，重力加速度g取。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小环离开直杆后运动的加速度大小； （3）C点距离地面的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 如皋中学高一物理4月检测0411 一、单选题（每题5分，共40分） 1. 以下说法正确的是（　　） A. “元电荷”既可以是带正电的质子，也可以是带负电的电子 B. 两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，此时距离r=0，两小球所带电荷之间库仑力变为无穷大 C. 接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质是电荷的创生 D. 比荷就是所带电荷量除以带电体的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是带电体的最小电荷量，等于质子或电子所带电荷量的大小，故A错误； B．两个原本带等量同种电荷的金属小球，放在一起并接触，由于同种电荷相互排斥，所以电荷分布于两金属球的远端一侧，两小球所带电荷之间库仑力不会变为无穷大，故B错误； C．接触带电的本质是电荷的转移，摩擦起电的本质也是电荷的转移，不是电荷的创生，故C错误； D．比荷就是所带电荷量除以带电体的质量，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律所以两者之间的引力为 库仑定理适合于真空中的两个点电荷，由于两球心间的距离只有其半径r的3倍，所以金属球壳a与b不能看作点电荷，则库仑力 故选D。 3. 把试探电荷放在电场中P点，受到电场力大小为F，下列说法正确的是（　　） A. P处电场强度大小为 B. 若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半 C. 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 D. 该试探电荷在P点的受力方向与该点的场强方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由电场的定义式可知，P处电场强度大小为 故A错误； BC．电场强度与电场本身有关，与放入的检验电荷无关，若放在P点的试探电荷的电荷量减半或P点没有试探电荷，P点场强不变，故BC错误； D．正电荷所受电场方向与电场方向相同，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，带正电的金属球C放在绝缘支架上，置于铁架台旁，把系在绝缘细线上带正电的铝箔小球a挂在P点下方，小球a静止时细线与竖直方向的夹角为θ。若用一个与球C完全相同的不带电的金属球D触碰一下球C，移走球D后小球a再次静止时（　　） A. 球C所带的电荷量变为原来的一半 B. 细线上的拉力大小变为原来的一半 C. 细线与竖直方向的夹角θ变为原来的一半 D. 球C与小球a之间的静电力大小变为原来的一半 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于不带电的金属球D与球C完全相同，故二者接触后再分开，电荷量平分，所以球C所带的电荷量变为原来的一半，故A正确； BC．根据平衡条件可得 由于小球再次达到平衡时，静电力减小，细线与竖直方向的夹角减小，细线拉力减小，但不能确定细线与竖直方向的夹角θ变为原来的一半，也不能确定细线上的拉力大小变为原来的一半，故BC错误； D．球C与小球a之间的静电力大小为 由于球C所带的电荷量变为原来的一半，要让小球a处于平衡状态，则球C与小球a之间的距离减小，所以球C与小球a之间的静电力大小不会变为原来的一半，故D错误。 故选A。 5. 法拉第首先提出用电场线形象描绘电场，如图所示为点电荷a、b形成电场的电场线分布图，则（　　） A. a一定带正电 B. a、b为异种电荷 C. a、b为等量同种电荷 D. a所带电荷量比b多 【答案】D 【解析】 【详解】电场线是从正电荷（或无穷远）出发，负电荷（或无穷远）终止，由电场线的分布图可知a、b为同种电荷，但是正、负不确定。又由公式可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，所以a所带电荷量比b多。 故选D。 6. 如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在半球的中心O处电场强度等于E0。一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中。则所分出的较大部分的电荷在O处的电场强度E为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据对称性，做出球面上的电荷在O点产生的电场分布，如下图所示 由平行四边形定则得到“大瓣”球面上的电荷在O处的电场强度 故选D。 7. 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。 8. 如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为＋q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异种点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是(　　) A. 方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为 B. 方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为 C. 方向垂直于金属板向左，大小为 D. 方向垂直于金属板向左，大小为 【答案】C 【解析】 【详解】根据P点的电场线方向可以得P点的电场强度方向是垂直于金属板向左，两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，P点与点电荷O之间的距离为r，根据点电荷的场强公式，P点的电场是由两异号点电荷分别产生的场强叠加产生的．根据场强的叠加法则和几何关系得：大小为．故选C． 【点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性． 二、解答题 9. 如图所示，两个带正电的点电荷放在A、B两处，B处点电荷的电量为，P与A、B两点的连线与AB间的夹角分别为、。一电子仅在电场力的作用下过P点做匀速圆周运动，轨迹平面AB与垂直。已知电子质量为m，电量为，轨道半径为r。则： （1）A处电荷的电量为多少？ （2）电子运动的线速度大小为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)当电子做匀速圆周运动时，满足 可得 (2)当电子做匀速圆周运动时，有 可得 则速度为 10. 如图所示，在水平方向的匀强电场中有一与水平面成角的光滑绝缘直杆AC，质量为、电荷量为的带电小环套在杆上，小环正以速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好落在C端的正下方地面上P点处，ACP所在平面与电场平行，重力加速度g取。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小环离开直杆后运动的加速度大小； （3）C点距离地面的高度。 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小环正以速度沿杆匀速下滑，处于受力平衡状态，小球受力如图所示 由平衡条件可知 解得 方向水平向右。 【小问2详解】 离开直杆后，小环只受重力和电场力作用，合力为 由牛顿第二定律可知小环离开直杆后运动的加速度大小为 【小问3详解】 根据运动的合成与分解可知，在水平方向做初速度水平向左的匀变速直线运动 由此可知当小环落到点正下方的时所用时间为 小环在竖直方向做匀加速直线运动， 则点距离地面的高度可以表示为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $