精品解析：天津市实验中学滨海育华学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

2024-2025年度第一学期高二年级质量调查（物理学科）试卷 一、单选题（每题5分，共30分） 1. 下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A. 电场力F B. 电场强度E C. 电势能Ep D. 电场力做的功W 2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 两个固定的点电荷分别放在、两处，如图所示。处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，则（　　） A. 为负电荷，且放于左方 B. 为负电荷，且放于右方 C. 为正电荷，且放于、之间 D. 为正电荷，且放于右方 4. 如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A. 感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B. 金属小球激发的电场在防护服内不存在 C. 防护服内金属网带电是因为其电子的转移 D. 防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电 5. 如图，电荷量均为q（q>0）点电荷固定在等边三角形两个顶点上，A是三角形的另一个顶点，此时三角形中点O的电场强度大小是E.若在A点再放一个电荷量为的点电荷，则O点的电场强度大小是（　　） A. 2E B. 3E C. E D. 6. 沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度E的正方向，坐标轴上的点O、、和分别与电场线上的、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从点由静止释放，仅考虑静电力作用，下列说法正确的是（ ） A. 从点到C点，电势先升高后降低 B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C. 粒子运动到A点时动能最大 D. 粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量 二、多选题（每题5分，错选不得分，少选得3分，共20分） 7. 下列说法正确的是（　　） A. 由定义式知，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 B. 由点电荷场强知，在r一定的情况下，E与Q成正比 C. 电子、质子所带电量最小，所以它们都是元电荷 D. 正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 8. 如图所示，真空中有等量异种点电荷＋Q、－Q分别放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，下列说法正确的是（　　） A. 在MN连线的中垂线上，O点电势最高 B. 正电荷＋q从b点沿MN连线的中垂线移到d点的过程中，受到的电场力先增大后减小 C. 正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能 D. 正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能 9. 如图所示，在某匀强电场中有一圆形区域，a、b、c、d为圆上四个点，ac连线、bd连线均经过圆心，且两条连线互相垂直，b点电势为2V，c点电势8V，d点电势10V，下列说法正确的是（　　） A. a点电势为4V B. 圆心O点处，电势为4V C. 电场线一定沿bd连线 D. Ob线段中点若为e点，则电场线一定垂直于ae连线 10. 如图右所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在P点具有的电势能较在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大 D. 带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大 三、填空题（每空3分，共15分） 11. 如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于平衡状态。 （1）带电油滴带______（填“正电”或“负电”） （2）现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，电容器的电容将______（填“增大”或“减小”或“不变”）， P点的电场强度将______（填“升高”或“降低”或“不变”）， P点的电势将______（填“升高”或“降低”或“不变”），带电油滴在P点的电势能将______（填“升高”或“降低”或“不变”）。 四、解答题（共35分） 12. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 13. 如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为。P为荧光屏，距偏转电场右端的水平距离为。现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A被加速电压加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求： （1）带电粒子在射出B板时的速度大小； （2）带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移大小y； （3）现有质子、氘核和α粒子三种带正电的粒子（电量之比为1：1：2，质量之比为1：2：4）分别在A板附近由静止开始经过该实验装置计算它们打在荧光屏上的位置。（不计粒子间的相互作用） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025年度第一学期高二年级质量调查（物理学科）试卷 一、单选题（每题5分，共30分） 1. 下列各量中，与检验电荷无关的物理量是(　　) A. 电场力F B. 电场强度E C. 电势能Ep D. 电场力做的功W 【答案】B 【解析】 【详解】电场力、电势能以及电场力做功都与检验电荷的带电量有关，只有电场强度是由电场本身的特性决定的，与试探电荷的存在与否无关。 故选B。 2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】开始时两金属球之间的库仑力为 将两球接触后两球各带电量+2Q，则此时的库仑力为 故选C。 3. 两个固定的点电荷分别放在、两处，如图所示。处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，则（　　） A. 为负电荷，且放于左方 B. 为负电荷，且放于右方 C. 为正电荷，且放于、之间 D. 为正电荷，且放于右方 【答案】C 【解析】 【详解】处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，即需要所放的位置的合场强为零。 A．若放于左方，两负电荷在的左方的场强均向右，合场强不可能为零，故A错误； BD．放于右方，两负电荷在的右方的场强均向左，合场强不可能为零，则无论带正电或负电均不能在B的右方平衡，故BD错误； C．若放于、之间，产生的场强向左，产生的场强向右，则合场强可能为零，故带正电或负电，当放于、之间可以保持平衡，故C正确。 故选C。 4. 如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A. 感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B. 金属小球激发的电场在防护服内不存在 C. 防护服内金属网带电是因为其电子的转移 D. 防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属小球和防护服在防护服内产生的合场强为零，金属小球+Q在O点产生的场强与感应电荷在该处产生的电场强度大小相等方向相反，感应电荷在O点产生的场强大小为 故A正确，不符合题意； B．金属小球激发的电场存在于防护服内，与防护服上感应电荷的电场大小相等方向相反，故B错误，符合题意； C．物体带电的实质都是电子的转移，故C正确，不符合题意； D．防护服接地，由静电感应原理可以知道，防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 如图，电荷量均为q（q>0）点电荷固定在等边三角形两个顶点上，A是三角形的另一个顶点，此时三角形中点O的电场强度大小是E.若在A点再放一个电荷量为的点电荷，则O点的电场强度大小是（　　） A. 2E B. 3E C. E D. 【答案】A 【解析】 【详解】设三角形的边长为，则两个正电荷在O点的场强为 方向指向A点，A点的−q的点电荷在O点的场强为 方向指向A点，则O点的电场强度大小是 故选A。 6. 沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度E的正方向，坐标轴上的点O、、和分别与电场线上的、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从点由静止释放，仅考虑静电力作用，下列说法正确的是（ ） A. 从点到C点，电势先升高后降低 B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C. 粒子运动到A点时动能最大 D. 粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．从点到点，电场强度方向保持不变，由于场强方向沿x轴正方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知从点到点，电势逐渐降低，故A错误； B．由题图可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加运动，故B错误； C．由于粒子从点到点，受到的电场力一直沿x轴正方向，电场力一直做正功，粒子的动能逐渐增大，所以粒子运动到A点时动能不是最大，故C错误； D．由题图可知在AB段图像与横轴围成的面积大于BC段图像与横轴围成的面积，根据 可知，根据 可知粒子在AB段电场力做的正功大于在BC段电场力做的正功，则粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，错选不得分，少选得3分，共20分） 7. 下列说法正确的是（　　） A. 由定义式知，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 B. 由点电荷场强知，在r一定的情况下，E与Q成正比 C. 电子、质子所带电量最小，所以它们都是元电荷 D. 正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电场强度是由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故q减半后，电场强度保持不变，故A错误； B．根据可知，在点电荷所形成的电场中，某一点的电场强度E与场源电荷的电荷量Q成正比，与该点到场源的距离的平方成反比，故B正确； C．元电荷是指电荷量，不是实物粒子，即电子、质子所带电量最小，这个最小的电荷量就是元电荷，故C错误； D．正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，因此正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，因此负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，真空中有等量异种点电荷＋Q、－Q分别放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，下列说法正确的是（　　） A. 在MN连线的中垂线上，O点电势最高 B. 正电荷＋q从b点沿MN连线的中垂线移到d点的过程中，受到的电场力先增大后减小 C. 正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能 D. 正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．图中等量异种电荷的电场分布，中垂线为等势面，该线中电场强度最大的点为中垂线与电荷连线的交点O。中垂线往两边，场强降低，电场力降低。A错误，B正确； CD．MN连线的电场强度由M指向N，故从M到N电势降低，正电荷的电势能也降低，C正确，D错误； 故选BC。 9. 如图所示，在某匀强电场中有一圆形区域，a、b、c、d为圆上四个点，ac连线、bd连线均经过圆心，且两条连线互相垂直，b点电势为2V，c点电势8V，d点电势10V，下列说法正确的是（　　） A. a点电势为4V B. 圆心O点处，电势为4V C. 电场线一定沿bd连线 D. Ob线段中点若为e点，则电场线一定垂直于ae连线 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．ac连线、bd连线均经过圆心，且两条连线互相垂直，b点电势为2V，c点电势8V，d点电势10V，圆心O点处，电势为 a点电势为 故A正确，B错误； CD．Ob线段中点若为e点，电势为 ae为等势线，电场线一定垂直于ae连线，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图右所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在P点具有的电势能较在Q点具有的电势能大 C. 带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大 D. 带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．依题意，带正电的质点在Q点所受电场力的方向指向轨迹凹的一侧，根据电场线与等势线垂直可知，该电场在Q点的场强方向垂直于等势线指向轨迹凹的一侧，由沿电场线方向电势降低可判断三个等势面中，c的电势最高。故A错误； BC．根据A选项分析可知 根据 可知带正电的质点在P点具有的电势能较在Q点具有的电势能大。因为质点仅受电场力，其动能和电势能的和保持不变，通过P点时的动能较通过Q点时小。故B正确；C错误； D．由等差等势面分布情况可知，P点处的电场强度大于Q点处的电场强度，根据 可知带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大。故D正确。 故选BD。 三、填空题（每空3分，共15分） 11. 如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于平衡状态。 （1）带电油滴带______（填“正电”或“负电”） （2）现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，电容器的电容将______（填“增大”或“减小”或“不变”）， P点的电场强度将______（填“升高”或“降低”或“不变”）， P点的电势将______（填“升高”或“降低”或“不变”），带电油滴在P点的电势能将______（填“升高”或“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. 负电 ②. 增大 ③. 不变 ④. 不变 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]由于带电油滴处于平衡状态，电场力与重力平衡，则电场力方向竖直向上，电场方向竖直向下，可知油滴带负电。 （2）[2]根据 若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，极板间距d减小，可知电容器的电容将增大； [3]根据 ，， 解得 可知，P点的电场强度将不变； [4]由于下极板接地，下极板电势为0，令P点到下极板的间距为，根据 解得 结合上述可知，P点的电势将不变； [5]根据 结合上述可知，带电油滴在P点的电势能将不变。 四、解答题（共35分） 12. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？ （3）若A点为零电势点，B点电势为多少？ 【答案】（1）2×104N/C，方向向右 （2）4.0×10-5J （3）-2000V 【解析】 【小问1详解】 根据电场强度的定义式可得 方向与负电荷所受电场力的方向相反，即电场强度的方向向右； 【小问2详解】 若把该试探电荷从A点移到B点，电场力做功为 根据功能关系可得 可知把该试探电荷从A点移到B点，电势能增加了。 【小问3详解】 根据 所以 13. 如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为。P为荧光屏，距偏转电场右端的水平距离为。现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A被加速电压加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求： （1）带电粒子在射出B板时的速度大小； （2）带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移大小y； （3）现有质子、氘核和α粒子三种带正电的粒子（电量之比为1：1：2，质量之比为1：2：4）分别在A板附近由静止开始经过该实验装置计算它们打在荧光屏上的位置。（不计粒子间的相互作用） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在加速电场，由动能定理得 解得 【小问2详解】 设粒子在偏转电场中运动的时间为 设粒子在离开偏转电场时纵向偏移量为 加速度为 联立解得 【小问3详解】 因为粒子出射电场时的偏移量和速度的偏向角都与粒子的比荷无关，所以，它们打在荧光屏上的位置相同，距离中轴线的竖直距离为，粒子在偏转电场中做类平抛运动，速度的反向延长线交于水平位移中点，则由相似可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $