河南洛阳市偃师高级中学2025-2026学年下学期高一物理周练（4.11）

4.11物理练习 范围：电荷 库仑定律 电场强度 时间：75分钟 一、单选题（每题4分，共计28分） 1．（17-18高一下 山东日照 阶段练习）关于静电场场强的概念，下列说法正确的是 （       ） A．由E＝F/q可知，试探电荷的电荷量变为2q，电场的场强变为E/2 B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以电场中某一点场强的方向与放入检验电荷的正负有关 C．电场中某一点的场强的大小和方向与放入该点的检验电荷无关 D．当检验电荷在该点所受的电场力F加倍时，该点的电场强度一定变为原来的2倍 2．（23-24高二上 福建泉州 课后作业）为了研究电荷之间的作用力，库仑设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验）。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C与A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，进而可以找到力F与距离r和电荷量的关系。关于本实验下列说法正确的是（　　）    A．B球起平衡作用，带电荷量与A球相同 B．库仑本着严谨的科学态度，用仪器准确测出了每一个带电小球的电荷量 C．A球与C球之间的作用力与它们之间的距离成反比 D．C球所带电荷量越大，悬丝扭转的角度越大 3．（25-26高二上 吉林 阶段练习）绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（戴上绝缘手套）不断叠放原本不带电的金属硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A．丝线上的拉力保持不变 B．丝线上的拉力会不断变大 C．最上方的硬币会带负电 D．用不戴绝缘手套的手触摸硬币，上方硬币所带电荷会消失 4．（19-20高二 全国 课后作业）水平面上A、B、C、D为边长为L的正方形的四个顶点，四点固定着四个电荷量均为Q的正点电荷.O点到A、B、C、D的距离均为L.现将一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在O点，如图所示，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量应为（已知静电力常量为k，重力加速度为g）（    ） A． B． C． D． 5．（2023 海南 高考真题）如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO = 2cm，OB = 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP = n：1，试求Q1：Q2是多少（   ）    A．2n2：1 B．4n2：1 C．2n3：1 D．4n3：1 6．（25-26高二上 福建福州 阶段练习）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲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是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则以下判断错误的是（　　） A．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最强 D．B、O、C三点比较，O点场强最弱 7．（15-16高二上 甘肃兰州 期中）如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷+q、+q、-q，则该三角形中心O点处的场强为（　　） A．，方向由C指向O B．，方向由O指向C C．，方向由O指向C D．，方向由C指向O 二、多选题（每题6分，共计18分） 8．（19-20高一下 湖北荆门 期末）对于电荷守恒定律理解正确的是（　　） A．电荷可以在不同物体之间转移 B．感应起电实际就是创造出了电荷 C．电荷可以在同一物体的不同部分之间转移 D．两个原来不带电的物体通过相互摩擦带电了，说明它们电荷总量增加了 9．（23-24高二上 广东汕头 阶段练习）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（    ） A．粒子必定带正电荷 B．粒子一定是从M点运动到N点 C．粒子在M点的速度小于它在N点的速度 D．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 10．（24-25高二上 湖南郴州 开学考试）如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线，a、b是电场线上的两点，试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示，a、b间的距离为L，则下列判断正确的是（　　） A．场源电荷在b点右侧 B．场源电荷带负电 C．场源电荷到b点距离为 D．场源电荷到a点距离为 三、实验题（11题6分，12题10分，共计16分） 11．（2025 四川成都 三模）为探究轻弹簧的弹性势能，设计如图所示实验装置：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一质量为m的小球接触而不连接，开始时弹簧处于原长状态，向左推小球使弹簧压缩一段距离，由静止释放小球，从桌面抛出后，均落在斜面上，已知斜面的倾角为θ，当地的重力加速度大小为g，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 (1)实验中涉及到下列操作步骤： ①测量小球在斜面落点到桌面的水平距离x ②松手释放小球 ③标记小球在斜面上的落点 ④向左推小球使弹簧压缩 上述步骤正确的操作顺序是_______（填入代表步骤的序号）。 (2)根据题目已知可求出在该纸带对应的实验中小球脱离弹簧时的速度为_______（用x、θ和g表示）。 (3)弹簧被压缩后的弹性势能与斜面落点到桌面的水平距离的x成_______（填“线性”或“非线性”）关系。 12．（23-24高一下 江苏扬州 期中）某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律，该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示。 (1)下列关于该实验说法正确的是__________。 A．实验时重锤可以用木质小球替代 B．打点计时器工作时的电压应选择直流 C．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上 D．实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤 (2)在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量__________，动能变化量__________。（用已知字母表示） (3)若通过计算发现，物体动能的增加量大于重力势能减少量，则原因可能是下列选项的__________。 A．重物受到空气阻力的影响 B．打点计时器的电压较低 C．纸带和打点计时器间存在摩擦 D．实验时先释放纸带再接通电源 (4)若该小组用质量分别为、的重物P和Q进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的有__________。 A．可能等于 B．一定小于 C．若图线斜率k略小于g，亦可验证重物下落过程机械能守恒 D．若图线斜率k略小于，亦可验证重物下落过程机械能守恒 四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分，共计38分） 13．（2020高三 全国 专题练习）如图所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问： (1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？ (2)在(1)中的情形下，C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗？ (3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？ 14．（19-20高二上 福建莆田 期中）在水平向右、场强为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问： （1）小球的电荷量q为多少？ （2）小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？ （3）小球在速度最大和速度最小处的拉力之差为多少？ 15．（22-23高一下 黑龙江佳木斯 期末）如图所示，分别位于C点和D点的两等量异种点电荷的电荷量均为Q，绝缘竖直平面恰好为两点电荷连线的中垂线，O点为绝缘竖直平面与两点电荷连线的交点，平面上A、O、B三点位于同一竖直线上，AO=BO=L，。现有电荷量为+q、质量为m的小物块（可视为质点），从A点以初速度v0向B点滑动，到达B点时速度恰好减为零。已知物块与平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： （1）A点的电场强度的大小； （2）物块运动到O点时加速度的大小和方向； （3）物块通过O点的速度大小v； 《4.11物理练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C C B C AC AC BC 1．C 【详解】A、根据公式可知，电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷q以及电场力F无关，故AD错误，C正确； B、电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关，故B错误． 点睛：解决本题的关键掌握电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即，与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定． 2．D 【详解】A．由材料可知棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡，研究的是A、C间的作用力，所以B不带电，只起平衡作用，故A错误； B．在库仑那个时代没有电荷量的单位，不可能准确测出每一个带电小球的电荷量，故B错误； C．根据库仑定律可知A球与C球之间的作用力与它们之间距离的平方成反比，故C错误； D．C球带电荷量越大，C球与A球接触后，A球带电量越大，C、A之间的库仑力越大，悬丝扭转的角度越大，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】ABC．金属球带上一定量的负电，不断叠放原本不带电的金属硬币，根据感应起电原理可知，最上方的硬币会带正电，硬币与小球相互吸引，且吸引力不断变大，所以丝线上的拉力会不断变大，故AC错误，B正确； D．用不戴绝缘手套的手触摸硬币，最上方硬币的始终带正电，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】对小球进行受力分析，小球受重力和A、B、C、D处正点电荷施加的库仑力.由于正方形的边长为L，O点到正方向四个顶点的距离均为L，设小球所带电荷量为q，根据库仓定律可得正方形四个顶点处的点电荷对O处小球的库仑力大小均为，根据静电力的叠加和对称性可得正方形四个顶点处的点电荷对O处小球的库仑力的合力为： ，为A、B、C、D处点电荷对小球施加的库仑力的方向与竖直方向的夹角，由几何关系可知，小球在O点静止，根据平衡条件有，联立解得： ， 故C正确，ABD错误。 5．C 【详解】对小球受力分析如图所示    由正弦定理有 其中 ∠CPH = ∠OPB，∠CHP = ∠HPD = ∠APO 其中△APO中 同理有 其中 ， 联立有 Q1：Q2= 2n3：1 故选C。 6．B 【详解】A．根据图甲和对称性可知，B、C两点场强大小和方向都相同，故A正确，不满足题意要求； B．根据图甲和对称性可知，A、D两点场强大小和方向都相同，故B错误，满足题意要求； C．根据图甲电场线的疏密程度可知，E、O、F三点比较，O点场强最强，故C正确，不满足题意要求； D．根据图甲电场线的疏密程度可知，B、O、C三点比较，O点场强最弱，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 7．C 【详解】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为 三个电荷在O处产生的场强大小均 ，根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为 ，再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为 方向由O指向C，故C正确，ABD错误。 故选C 8．AC 【详解】A．电荷可以在不同物体之间转移，选项A正确； B．感应起电是电荷的转移，不是创造出了电荷，选项B错误； C．电荷可以在同一物体的不同部分之间转移，选项C正确； D．两个原来不带电的物体通过相互摩擦带电了，这是电荷从一个物体转移到了另一物体上，而它们电荷总量是不变的，选项D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】A．由粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力大致向上，可知粒子必定带正电荷，选项A正确； B．不能确定粒子是从M点运动到N点还是从N点运动到M点，选项B错误； C．若粒子从M点运动到N点，则电场力做功正功，动能增加，则粒子在M点的速度小于它在N点的速度；若粒子从N点运动到M点，则电场力做功负功，动能减小，则粒子在M点的速度小于它在N点的速度，选项C正确； D．因N点电场线较M点密集，可知在N点受电场力较大，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】AB．根据场强定义式结合图乙可知a、b两点的场强大小之比为 由于离点电荷越近场强越大，则场源电荷在a点左侧，且场源电荷带负电，故A错误，B正确； CD．设场源电荷到a点距离为，场源电荷的电荷量为，根据点电荷场强表达式可得 ， 联立解得 则场源电荷到b点距离为，故C正确，D错误。 故选BC。 11．(1)④②③① (2) (3)线性 【详解】（1）根据题意可知，本实验应先向左推小球使弹簧压缩，松手释放小球，然后小球与弹簧分离后开始做平抛运动，标记小球在斜面上的落点，最后测量小球在斜面上落点到桌面的水平距离，故正确的操作顺序为④②③①。 （2）根据平抛运动的规律可得，， 联立可得 （3）根据能量守恒定律可得 由此可知，弹性势能与斜面落点到桌面的水平距离的x成线性关系。 12．(1)C (2) (3)D (4)AD 【详解】（1）A．为减小空气阻力的影响，实验时应该选择体积小，密度较大，下端有胶垫的重锤，不可以用木质小球替代。故A错误； B．打点计时器工作时的电压应选择交流。故B错误； C．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，来减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力。故C正确； D．实验时如果先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，会使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大。故D错误。 故选C。 （2）[1]从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量 [2]动能变化量 又 联立，解得 （3）A．重物受到空气阻力的影响，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量。故A错误； B．打点计时器的电压较低，不会影响实验中计算的结果。故B错误； C．纸带和打点计时器间存在摩擦，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量。故C错误； D．实验时先释放纸带再接通电源，物体动能的增加量大于重力势能减少量。故D正确。 故选D。 （4）AB．依题意，重锤下落过程中，设阻力为f，则有 整理，可得 由图可知，斜率不等，则阻力不为零，虽然斜率不相等，但不知道两重物所受阻力的情况，则两重物的质量关系不确定，即可能等于。故A正确；B错误； CD．图线的斜率 可知若图线斜率k略小于，亦可验证重物下落过程机械能守恒。故C错误；D正确。 故选AD。 13．(1)C与A相距处；(2) 无影响；(3)在AB连线上在A的右边，与点电荷A相距处放置一个电荷量为的负电荷 【详解】(1)由平衡条件，对C进行受力分析，C应在AB的连线上且在A、B之间，设C与A相距r，则 解得 (2)距离A为处，不论C为正电荷还是负电荷，A、B对其作用力的合力均为零，故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响。 (3)若将C放在A、B电荷两边，A、B对C同为向左（或向右）的力，C都不能平衡；若将C放在A、B之间，C为正电荷，则A、B都不能平衡，所以C为负电荷。设放置的点电荷的电荷量大小为Q，与A相距r1，分别对A、B受力分析，根据平衡条件，对电荷A 对电荷B 联立可得     （负电荷） 即应在AB连线上在A的右边，与点电荷A相距处放置一个电荷量为的负电荷。 14．（1）；（2）A点，；（3） 【详解】（1）当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，则 解得 （2）小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，如图所示的A点 由牛顿第二定律得 解得小球的最小速度为 （3）小球在A点时速度最小，拉力最小为零，当在B点时拉力最大，由动能定理可得 解得 根据第二定律得 解得 则小球在速度最小和速度最大处的拉力之差为 15．（1）；（2），加速度方向竖直向上；（3） 【详解】（1）根据几何关系可知 位于C点的正点电荷在A点产生的电场强度大小为 根据电场的叠加原理可知，A点的电场强度的大小为 （2）物块运动到O点时，对物块受力分析，根据牛顿第二定律得 水平方向有 联立解得 加速度方向竖直向上。 （3）物块从A点到B点得过程中，设克服阻力做功，由动能定理得 物块从A点到O点得过程中，由动能定理得 联立解得 - 2 - 1 学科网（北京）股份有限公司 $