2022-2023学年高二物理10月份考试试卷(含解析)

2022-2023学年高二物理10月份考试试卷(含解析)1.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是() A. A点电势大于B点电势B. A、B两点的电场强度相等C. q1的电荷量小于q2的电荷量D. q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能【答案】C【解析】A、将 、 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功，说明场源电荷带负电，电场线指向负电荷，沿电场线电势逐渐降低，所以A点电势小于B点电势；故A错误B、根据点电荷电场线分布情况，越靠近点电荷，场强越强，所以A点场强大于B点场强；故B错误C、将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，A点到无穷远处的电势差大于B点到无穷远处的电势差，根据W=qU可知，的电荷量小于的电荷量；故C正确D、由于、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，所以在A点的电势能等于在B点的电势能；故D错误综上所述本题答案是：C2.M和N都是不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.61010C，下列判断中正确的是()A. 在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B. 摩擦的过程中电子从N转移到了MC. N在摩擦后一定带负电荷1.61010CD. M在摩擦过程中失去了1.61010个电子【答案】C【解析】【详解】摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前MN内部都有电荷，故A错误。互相摩擦后M带1.610-10C正电荷，故应该是M上1.610-10C的电子转移到N上，故B错误。N原来是电中性，摩擦后M上1.610-10C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.610-10C的负电荷，故C正确。M在摩擦过程中失去的电子数为：n109个，故D错误。故选C。【点睛】解答本题应明确起电的本质，明确不带电的物体呈现电中性，而带电的原因是失去或获得电子3.如图所示，A、B是某点电荷电场中的一条电场线在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点运动对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)()A. 电荷向B做匀速运动B. 电荷向B做加速度越来越小的运动C. 电荷向B做加速度越来越大的运动D. 电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定【答案】D【解析】在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密的情况，不能判断电荷的受力的变化的情况，不能判断加速度的变化的情况，所以D正确。点睛：电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小。4.如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2 ，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A. 若Q1和Q2是等量异种电荷，则C，D两点电场强度不同，电势相同B. 若Q1和Q2是等量异种电荷，则C，D两点电场强度和电势均相同C. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C，D两点电场强度和电势均不相同D. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C，D两点电场强度和电势均相同【答案】B【解析】【分析】若Q1和Q2是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系，若Q1和Q2是等量同种电荷，根据对称性分析场强和电势的关系。【详解】AB、若Q1和Q2是等量异种电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同，故A错误，B正确。CD、若Q1和Q2是等量同种电荷，由电场的分布情况和对称性可知，C、 D两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，电势相等，故C、D错误；故选B。5.真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，它们间的距离变为2r，则它们间的静电引力将变为（）A. 3F/8 B. F/6 C. 8F/3 D. 2F/3【答案】B【解析】真空中两个电荷量均为Q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有若这两个点电荷间的距离及电量变化后，它们之间的静电力大小变为：,即，故选项B正确。点睛：本题关键是根据库仑定律直接列式求解，基础题在利用库仑定律解题时，要注意库仑定律的使用条件。6.如右图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动。设A、B的电荷量绝对值依次为、，则下列判断正确的是（ ）A. 小球A带正电，小球B带负电，且B. 小球A带正电，小球B带负电，且C. 小球A带负电，小球B带正电，且D. 小球A带负电，小球B带正电，且【答案】D【解析】试题分析：AB、假设小球A带正电，小球B带负电，对小球各自受力分析，小球B受向左的电场力和A对B向左的库仑力，所以小球B的合力向左，由于小球A、B向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向都应水平向右，则B球带正电；错误CD、由以上分析知小球A带正电，小球B带负电，以A、B整体为研究对象，受合力应水平向右，即整体带净电荷为正电荷，应有；D正确故选D考点：电场强度、库仑定律点评：假设小球A带正电，小球B带负电，对小球各自受力分析，由于向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向应该水平向右，看受力分析得出的合力方向与实际运动状态得出的加速度方向是否相同去进行判断；小球A带负电，小球B带正电，对小球各自受力分析，由牛顿第二定律列出等式求解；小球A、B整体受力分析，受水平向左的电场力和水平向右的电场力；由于向右做匀加速运动，所以它们所受合力方向水平向右。7.下列说法中正确的是()A. 沿电场线的方向，场强一定越来越小B. 沿电场线的方向，电势一定越来越低C. 沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少D. 在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动【答案】B【解析】试题分析：电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线；电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受的电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强解：A、沿电场线的方向，电势一定越来越低，电场线的疏密代表电场的强弱，故A错误B正确；C、正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C错误D、电荷移动的方向与电场线的形状及电荷有无初速度和初速度的方向决定，若放入静止的正电荷，一定从电势高处向电势低处移动故D错误故选：B【点评】考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题8.下列说法正确的是()A. 由公式E得，电场强度E与电势差UAB成正比，与两点间距离d成反比B. 由公式E得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C. 在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D. 公式E只适用匀强电场【答案】D【解析】【详解】公式E=U/d只适用匀强电场，与电势差和两点间的距离无关，故A错误，D正确；在匀强电场中，电场强度处处不变，故B错误；在匀强电场中，两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积。故C错误。故选D。【点睛】本题考查对公式U=Ed的理解，关键抓住两点：一是公式适用的条件：匀强电场；二是d的含义：两点间沿电场方向的距离9.如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零则()A. B球和C球都带负电荷B. B球带负电荷，C球带正电荷C. B球和C球所带电量不一定相等D. B球和C球所带电量一定相等【答案】AD【解析】试题分析：由题意可知三个小球均处于共点力平衡状态，则对B、C中的任一小球进行受力分析，由共点力的平衡条件可得出B、C所带的电性及B、C电量的大小关系解：B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C错误，D正确；故选：AD【点评】库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答10. 根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（ ）A. -4q B. +2q C. +4q D. -2q【答案】B【解析】试题分析：根据两个相同的带点金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后A的带电量为：，故选项B正确。考点：电荷守恒定律【名师点睛】完全相同的带电小球接触时，要明确电量的重新分配规律，难度不大，属于基础题。11.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()A. 该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 FB. 该电容器能容纳的最大电荷量为3.3105CC. 接通电路后，电容器的电容仍是33 FD. 接通电路后，灯泡能持续发亮【答案】C【解析】【详解】电容是电容器本身的性质决定的，与电量及电压无关；故A错误，C正确；容纳的电荷量Q=UC，最多可容纳Q=453.310-5=1.510-3C；故B错误；直流电不能通过电容器，故接直流电源时，灯泡不亮；故D错误；故选C。12.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（）A. 电荷从a到b加速度减小B. b处电势能较大C. b处电势较高D. 电荷在b处速度大【答案】B【解析】【详解】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在b点的加速度大，A错误；从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，动能减小，速度减小，所以电荷在b处速度小，B正确D错误；根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势，C错误13.(多选)下列说法正确的是()A. 电场强度为零的地方，电势一定为零B. 电势为零的地方，电场强度不一定为零C. 电场强度相同的地方，电势一定相等D. 电势相等的地方，电场强度一定相等【答案】B【解析】电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，等量同种电荷连线的中点处，电场强度为零，但电势不为零，A错误，B正确；匀强电场中，电场强度相同的各点，沿着电场线方向，电势降低，C错误；同一等势面上各个点的电场强度不一定相等，比如：等量异种电荷的中垂线，为等势面，而各点的电场强度大小不同，故D错误。14.如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是（）A. A、D两点间电势差UAD与A、A两点间电势差UAA相等B. 带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，静电力做负功 C. 带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能增加D. 带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC静电力做功不相同【答案】BD【解析】试题分析：电场力的方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点的电势差为0，又因A、A两点沿电场线的方向有距离所以UAA不为0，所以选项A错；带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由DD电场力做正功，所以选项B正确；同理，带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做负功，电势能增大，选项C错；由电场力做功的特点（电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关）得选项D也正确。考点：考查了带电粒子在电场中的运动15.我们在冬天夜间脱外衣时经常会发现产生火花的现象，将内衣、外衣看成电容器的两个极板，则对此过程说法正确的是()A. 电容器电容在增加B. 电容器电容在减少C. 能释放大量能量D. 产生很高的电压【答案】BD【解析】试题分析：内外两件衣服可看作电容器的两极，并且将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，电势差增大解：将内衣外衣看成电容器的两个极板，将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，根据，d增大，电容减小，根据U=，电压增大，即产生很高的电压故B、D正确，A、C错误故选BD点评：解决本题的关键掌握电容的决定式和电容的定义式C=16.如图所示，在真空中固定两个等量异种点电荷Q和Q，图中O点为两点电荷的连线中点，P点为连线上靠近Q的一点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称则下列说法正确的是A. M、N两点的电势相同B. M、N两点的电场强度相同C. 将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小D. 只将Q移到P点，其他点在空间的位置不变，则O点的电场强度变大【答案】BD【解析】【详解】等量异种点电荷的电场的分布具有一定的对称性，如图：由图可得M、N两点的电场强度相同，但是M点的电势高于N点。故A错误，B正确；将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷运动的方向与电场线的夹角小于90，电场力做正功，电势能减小。故C错误；只将-Q移到P点，其他点在空间的位置不变，-Q在O点产生的电场强度变大，则O点的合电场强度变大。故D正确。故选BD。【点睛】等量异种点电荷的电场线和等势线分布情况是考试的热点，要抓住对称性进行记忆，特别是连线中垂线是一条等势线，考试经常做文章17.如图电路中，电源有内阻，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，(1)若只断开S1，则P将_(2)若只断开S2，则P将_(3)若只断开S3，则P将_(4)若只断开S4，则P将_【答案】 (1). 静止 (2). 向上做匀加速直线运动 (3). 向下做加速直线运动 (4). 静止【解析】【详解】（1）只断开S1，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于静止状态（2）只断开S2，电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上做加速直线运动（3）只断开S3，电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下做加速直线运动（4）只断开S4，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态【点睛】本题考查分析电容器电压的能力难点是断开s2，要知道稳定后电容器的电压等于电源的电动势，可以用电势差等于电压来理解.18.如图所示，A和B两平行金属板相距10 mm，M点距A板及N点距B板均为2 mm，则板间场强为_ N/C.A板电势为_ V，N点电势为_ V.【答案】40040.8【解析】因为电容器和电源相连，所以电容器两端的电压为U，根据公式可得E=400V/m，因为B板接地，所以电势为零，故A板电势为-4V，所以N点电势为0.8V，思路分析：因为电容器和电源相连，所以电容器两端的电压为U，根据公式， B板接地，所以电势为零，试题点评：本题考查了电场与电压的关系，注意电势的正负19.如图所示是一种测量电容器电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法,测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下：A.按如图甲所示的电路图接好电路；B.接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是，电压表的示数 C.断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流的值，将测得数据填入表格，并标s示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点所示。(1)在图乙中画出i-t图线_；(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_；(3)该电容器电容为_F（结果保留两位有效数字）；(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值_ （选填“大”、“小”或相等）。【答案】 (1). ； (2). 在开始放电时电容器所带的电量； (3). 1.010-3； (4). 小【解析】【分析】用平滑的曲线连接，作出图象；由Q=It知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积；计算面积时可数格数（四舍五入）现由 求得电容C；把电压表接在E、D两端，电荷是真实值，电压相当于路端电压，比原来小。【详解】(1) 用平滑的曲线连接，作出图象如图：(2) 由Q=It知，电荷量为I-t图象与坐标轴所包围的面积：则面积为电容器在开始放电时时所带的电荷量；(3) 算出格子数，由总格子数乘以每个格子的“面积”值求：Q=8.010-3C则；(4) 电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在E、D两端，则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小。【点睛】本题明确图象的面积的意义，学会面积的估算方法能根据实验原理，分析实验误差。20.带正电1.010-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_，AB两点电势差为_【答案】 (1). 6J (2). 6000V【解析】根据能量守恒定律得到，带电粒子从A点到B点的过程中电势能的增加等于动能的减小，即EP=10J-4J=6J电场力做功为W=-EP=-6J，AB两点的电势差.【点睛】带电粒子在电场中运动时，若只有电场力，其电势能与动能的总量守恒求解电势差和电势时，公式中各量要代入符号一并计算21.把一带电量为2.0109C的负电荷由A移到B电场力做功4107J，把该电荷由B移到C克服电场力做功为9.0107J求(1)C、A两点间的电势差(2)若取B点电势为零，则A、C两点的电势【答案】(1) UCA250 V (2) 450 V，200 V【解析】【详解】（1）由A移至C电场力做功：WAC=WAB+WBC=410-7J-9.010-7J=-510-7JAC两点间电势差：则CA间电势差：UCA=-250V（其它正确解法也可）（2）UAB=-200VUBC=450VUAB=A-BUBC=B-C取B=0，则C=-450V，A=-200V【点睛】本题考查电势差公式的应用第（1）问中，也可根据电场力做功与电荷经过路径无关，直接求出电荷从A到C电场力做功WAC=WAB+WBC，再求AC间电势差22.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示珠子所受静电力是其重力的3/4倍将珠子从环上最低位置A点静止释放，则：（1）珠子所能获得的最大动能是多少？（2）珠子对圆环的最大压力是多少？【答案】（1）（2） 【解析】（1）如图，在珠子能够静止的一点进行受力分析；设OB与OA之间的夹角为，则： 所以：=37，珠子在等效最低点B时具有最大的动能珠子从A到B的过程电场力和重力做功，珠子的动能增加，即：mgr（1cos）+qErsin=EK0解得珠子所能获得的最大动能：Ek=mgr（1cos）+qErsin=（2）珠子在最低点B处受到的压力最大根据合力提供向心力 又因为重力和电场力的合力F=， 所以根据牛顿第三定律，珠子对圆环的最大压力是点睛：该题属于重力与电场力的复合场问题，解决问题的关键是找到带电体的等效平衡位置，结合圆周运动及动能定理求解23.如图所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电荷量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环做无摩擦的圆周运动,若小球经过A点时,速度vA的方向恰与电场方向垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,求:(1)速度vA的大小;(2)小球运动到与A点对称的B点时对环在水平方向的作用力的大小.【答案】(1) (2)6qE【解析】试题分析：（1）在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得：所以小球在A点的速度。（2）在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即，小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有解以上两式，小球在B点对环的水平作用力为：考点：受力分析，牛顿第二定律，动能定理点评：要求学生会受力分析，会应用牛顿第二定律和动能定理列方程解决问题。