内容正文:
2026~2027学年度第一学期第一次学习质量调查
高二年级物理学科
一、单选题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比
B. 公式,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
C. 试探电荷在电场中所受的电场力F与其电量q无关
D. 电容器电容越大,电容器所带的电荷量就越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.公式是电势的比值定义式,电场中某点的电势由电场本身性质决定,与试探电荷的电荷量、电势能均无关,不能认为与成反比,故A错误;
B.公式是电容的比值定义式,电容是电容器本身的固有属性,由极板正对面积、极板间距、极板间电介质决定,与电容器带电量、两极板间电势差均无关,故B正确;
C.根据电场力公式,电场中确定位置的场强不变,试探电荷所受电场力与电荷量成正比,二者有关,故C错误;
D.由得,电容器带电量由电容和极板间电压共同决定,仅电容大时,若电压很小,带电量也不一定多,故D错误。
故选B。
2. 如图,导体棒原来不带电,现将一电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,、为棒上中心轴线上的两点,距离棒左端为,、间的距离也为,静电力常量为。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒左端感应出正电荷,右端感应出负电荷
B. 点场强大于点的场强
C. 棒上感应电荷在点产生的场强大小为
D. 棒上感应电荷在点处的电场强度方向水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于为正电荷,根据静电感应规律可知,棒左端感应负电荷,右端感应正电荷,A错误;
B.处于静电平衡的导体是等势体,内部场强处处为零,、两点的场强都是零,B错误;
C.静电平衡时点的合场强为零,因此感应电荷在点的场强与点电荷在点的场强等大反向,根据
有,则棒上感应电荷在点产生的场强大小也为,C正确;
D.静电平衡时点的合场强为零,点电荷在点的电场强度方向水平向右,则棒上感应电荷在点处的电场强度方向水平向左,D错误。
故选C。
3. 手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。手指按压触摸屏,两极板与手指间电场线如图所示。若维持电容器工作电压恒定,下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点大
B. 点的电势比点高
C. 手指按压触摸屏时,电容器处于充电状态
D. 手指按压触摸屏时,等效电容器电容变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越小,由图可知,M点的电场强度小于N点的电场强度,故A错误;
B.顺着电场线电势逐渐降低,则N点的电势大于M点的电势,故B错误;
CD.手指按压触摸屏时,电容器两极板间距d减小,根据可知,电容C增大,又因为U不变,根据Q=CU可知,Q增大,即电容器处于充电状态,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,已知两个点电荷、的电荷量分别为+1C和+4C,在水平面上能自由移动,它们之间的距离d=3m,现引入点电荷,则当满足什么条件,并把它放在何处时可使整个系统处于平衡状态( )
A. 带负电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1m处
B. 带负电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1m处
C. 带正电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1.5m处
D. 带正电,电荷量为,且放在点电荷左侧离为1.5m处
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设负电荷的电荷量为,距为,则距为
对受力平衡,对的斥力与对的引力等大
即
对受力平衡,对的斥力与对的引力等大
即
所以
得,
故应带负电,电量为,放在、之间距为处,A正确,B错误;
CD.想要平衡,一定为负电荷,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,实线为正点电荷形成的电场的等势线,虚线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,、、三点为粒子运动轨迹与等势线的交点,下列判断正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 点电势比点电势高
C. 粒子在点的电势能比在点的电势能大
D. 粒子从点运动到点的过程,速度先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.实线为正点电荷形成的电场的等势线,等势面和电场线垂直,又带电粒子所受电场力指向轨迹凹侧,受力方向和场强方向相反,可知粒子带负电,故A错误;
BC.沿电场线方向电势降低,由正点电荷形成的电场线分布特点可知点电势高于点电势,根据可知粒子在点的电势能大于在点的电势能,故BC错误;
D.由粒子运动轨迹,结合正点电荷形成的电场特点可知,粒子从点运动到点的过程中,电势能先减小后增大,可知电场力先做正功后做负功,动能先增大后减小,速度先增大后减小,故D正确。
故选D。
6. 相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,为中点。、为连线上关于对称的两点,为连线中垂线上的一点。静电力常量为,无穷远处电势为0。下列说法正确的是( )
A. 、两点处的电场强度大小
B. 、两点处的电势大小
C. 处的电场强度大小为
D. 处的电势大于0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场线疏密表示场强大小,由图可知,A、B两点电场线疏密相同且比C点密集,故,故A错误;
B.由于电势沿电场线方向降低,故,故B错误;
C.处的电场强度大小为,故C正确;
D.等量异种点电荷的中垂线上的点电势相等,无穷远处电势为0,可知O处的电势等于0,故D错误。
故选C。
二、多选题
7. 真空中存在点电荷、产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中P、Q两点的位置关于点电荷水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N,则( )
A. ,
B. 和带异种电荷,且=
C. 粒子从M运动至N,加速度先增大后减小
D. 粒子带正电,从M至N它的电势能先变大后变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密程度表示场强的大小,结合题图可知;P、Q两点关于点电荷水平对称,P到之间场强较大,根据可知,电势降低较快,可知,故A正确;
B.由电场线分布可知,带负电,带正电,由电场线的疏密程度可知,的电荷量绝对值大于的电荷量绝对值,故B错误;
C.由电场线分布可知,粒子从M移动至N,电场强度先减小后增大,根据
可知,粒子的加速度先减小后增大,故C错误;
D.粒子受力方向与电场线方向相同,所以粒子带正电,粒子从M移动至N,电场力先做负功后做正功,则粒子的电势能先变大后变小,故D正确。
故选AD。
8. 两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器。将两金属板分别与电源两极相连,如图所示,闭合开关S达到稳定后,在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态,下列判断正确的是( )
A. 断开开关S,减小两板间的距离,液滴向上运动
B. 断开开关S,减小两板间的距离,液滴静止
C. 保持开关S闭合,减小两极间的距离,液滴的重力势能增加
D. 保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴的电势能增加
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.断开开关S,说明极板上的电荷量不变,根据,,
联立可得
场强E的大小与板间距离d无关,故减小两板间的距离,两极板间的电场大小不变,液滴仍静止,故A错误,B正确;
CD.保持开关S闭合,说明两极板间的电压不变,根据
减小两极间的距离,则极板间的电场强度变大,电荷受到的电场力将变大,因为原来电荷处于静止状态,故电场对电荷的作用力是向上的,故液滴会向上运动,电场力做正功,电势能减小,重力做负功,重力势能增加,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,O、M、N为一条电场线上的三个点,已知OM=MN。一正点电荷从O点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动,该电荷运动过程中动能Ek随移动距离x的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电场可能是匀强电场
B. M点的电势高于N点的电势
C. 该电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 在OM段与在MN段电场力对该电荷做的功相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.Ek-x图像中图线的斜率表示电场力,根据题图可知斜率减小,根据可知,电场强度随着x的增大而减小,故该电场不可能是匀强电场,A错误;
B.正电荷从O点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动,则电场线方向向右,根据沿着电场线方向电势降低,可知M点的电势高于N点的电势,B正确;
C.由电势能公式Ep=φq、M点的电势高于N点的电势可知,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C正确;
D.由题知OM=MN,但OM段的平均电场力大于MN段的平均电场力,根据可知 ,D错误。
故选BC。
10. 如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子在x=0处由静止释放,仅受电场力作用沿x轴正方向运动,且以一定的速度通过处,则下列说法正确的是( )
A. 和处的电场强度均为零
B. 和之间的场强方向不同
C. 粒子从x=0到过程中,电势能先增大后减小
D. 粒子从x=0到过程中,加速度先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像的切线斜率表示场强,其绝对值越大,则场强越大,可知两处的电场强度均不为零,故A错误;
B.从到电势先升高后降低,由沿电场线方向电势逐渐降低可知,和之间的场强方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向,所以和之间的场强方向不同,故B正确;
C.粒子在处由静止沿x轴正方向运动,表明粒子开始时的运动方向与电场力方向相同,则电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故C错误;
D.由图像的切线斜率表示场强可知,从到过程中,电场强度先减小后增大,根据牛顿第二定律可知粒子的加速度先减小后增大,故D正确。
故选BD。
三、解答题
11. 用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为 ,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向成,(g取10m/s2)。
(1)求该匀强电场的电场强度大小;
(2)在外力作用下,使小球从A移到B,求电场力所做的功WAB;
(3)AB之间的电势差UAB。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在 A 点平衡,受力分析可得
解得电场强度大小
【小问2详解】
小球从A移到B,电势升高,电势能变大,可知电场力做负功,可得电场力所做的功
解得
【小问3详解】
根据
可得AB之间的电势差
12. 把电荷量为2×10-8C的正点电荷从无限远处移到电场中的M点,要克服静电力做功8×10-6 J;若把该点电荷从无限远处移到电场中的N点,需克服静电力做功2×10-6 J。取无限远处电势为零,求:
(1)M点的电势;
(2)M、N两点的电势差;
(3)若把电荷量为2×10-5 C的负点电荷由M点移动到N点,静电力做的功。
【答案】(1)400V
(2)300V (3)
【解析】
【小问1详解】
正点电荷从无限远处移到电场中的M点和N点,电场力做负功,电势能增加,取无限远处电势为零,则M、N点电势为正,有
【小问2详解】
同理N点电势为
M、N两点的电势差为
【小问3详解】
根据电场力做功公式有
13. 如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为的光滑绝缘圆弧轨道,水平面与圆弧相切于B点,O为圆心,竖直,水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电绝缘小球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,间距离为,匀强电场的电场强度,重力加速度大小为,不计空气阻力。求:
(1)小球到达B点的速度;
(2)小球到达B点时对轨道的压力;
(3)小球从A点开始到达C点的过程中,小球的电势能变化了多少。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)电势能减少
【解析】
【小问1详解】
小球从到沿电场方向位移,电场力大小为,水平面和轨道均光滑,只有电场力做功。电场力做正功使小球动能增加,有
解得
所以小球到达点的速度为
【小问2详解】
小球刚到达点时,圆心在小球正上方,向心方向竖直向上。小球受轨道支持力、重力和水平向右的电场力,;电场力没有竖直分量。设轨道对小球的支持力大小为,沿竖直向上方向,由牛顿第二定律得
将第(1)问求得的速度代入,得
所以
由牛顿第三定律,支持力与压力的方向相反,压力大小为,方向竖直向下。
【小问3详解】
圆弧轨道半径为,且位于圆心的水平右侧,因此从到的水平位移等于圆弧半径。从到沿电场方向的位移为
题设的电场力大小为,从到沿电场方向的位移为。
由电势能变化关系得
因此,从到小球的电势能减少
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2026~2027学年度第一学期第一次学习质量调查
高二年级物理学科
一、单选题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比
B. 公式,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
C. 试探电荷在电场中所受的电场力F与其电量q无关
D. 电容器电容越大,电容器所带的电荷量就越多
2. 如图,导体棒原来不带电,现将一电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,、为棒上中心轴线上的两点,距离棒左端为,、间的距离也为,静电力常量为。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒左端感应出正电荷,右端感应出负电荷
B. 点场强大于点的场强
C. 棒上感应电荷在点产生的场强大小为
D. 棒上感应电荷在点处的电场强度方向水平向右
3. 手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。手指按压触摸屏,两极板与手指间电场线如图所示。若维持电容器工作电压恒定,下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点大
B. 点的电势比点高
C. 手指按压触摸屏时,电容器处于充电状态
D. 手指按压触摸屏时,等效电容器电容变小
4. 如图所示,已知两个点电荷、的电荷量分别为+1C和+4C,在水平面上能自由移动,它们之间的距离d=3m,现引入点电荷,则当满足什么条件,并把它放在何处时可使整个系统处于平衡状态( )
A. 带负电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1m处
B. 带负电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1m处
C. 带正电,电荷量为,且放在两点电荷、连线中间离为1.5m处
D. 带正电,电荷量为,且放在点电荷左侧离为1.5m处
5. 如图所示,实线为正点电荷形成的电场的等势线,虚线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,、、三点为粒子运动轨迹与等势线的交点,下列判断正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 点电势比点电势高
C. 粒子在点的电势能比在点的电势能大
D. 粒子从点运动到点的过程,速度先增大后减小
6. 相距为、电荷量大小均为的等量异种点电荷周围电场的电场线分布如图所示,为中点。、为连线上关于对称的两点,为连线中垂线上的一点。静电力常量为,无穷远处电势为0。下列说法正确的是( )
A. 、两点处的电场强度大小
B. 、两点处的电势大小
C. 处的电场强度大小为
D. 处的电势大于0
二、多选题
7. 真空中存在点电荷、产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中P、Q两点的位置关于点电荷水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N,则( )
A. ,
B. 和带异种电荷,且=
C. 粒子从M运动至N,加速度先增大后减小
D. 粒子带正电,从M至N它的电势能先变大后变小
8. 两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器。将两金属板分别与电源两极相连,如图所示,闭合开关S达到稳定后,在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态,下列判断正确的是( )
A. 断开开关S,减小两板间的距离,液滴向上运动
B. 断开开关S,减小两板间的距离,液滴静止
C. 保持开关S闭合,减小两极间的距离,液滴的重力势能增加
D. 保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴的电势能增加
9. 如图甲所示,O、M、N为一条电场线上的三个点,已知OM=MN。一正点电荷从O点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动,该电荷运动过程中动能Ek随移动距离x的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该电场可能是匀强电场
B. M点的电势高于N点的电势
C. 该电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 在OM段与在MN段电场力对该电荷做的功相等
10. 如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像,一个带电粒子在x=0处由静止释放,仅受电场力作用沿x轴正方向运动,且以一定的速度通过处,则下列说法正确的是( )
A. 和处的电场强度均为零
B. 和之间的场强方向不同
C. 粒子从x=0到过程中,电势能先增大后减小
D. 粒子从x=0到过程中,加速度先减小后增大
三、解答题
11. 用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为 ,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向成,(g取10m/s2)。
(1)求该匀强电场的电场强度大小;
(2)在外力作用下,使小球从A移到B,求电场力所做的功WAB;
(3)AB之间的电势差UAB。
12. 把电荷量为2×10-8C的正点电荷从无限远处移到电场中的M点,要克服静电力做功8×10-6 J;若把该点电荷从无限远处移到电场中的N点,需克服静电力做功2×10-6 J。取无限远处电势为零,求:
(1)M点的电势;
(2)M、N两点的电势差;
(3)若把电荷量为2×10-5 C的负点电荷由M点移动到N点,静电力做的功。
13. 如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为的光滑绝缘圆弧轨道,水平面与圆弧相切于B点,O为圆心,竖直,水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电绝缘小球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,间距离为,匀强电场的电场强度,重力加速度大小为,不计空气阻力。求:
(1)小球到达B点的速度;
(2)小球到达B点时对轨道的压力;
(3)小球从A点开始到达C点的过程中,小球的电势能变化了多少。
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