上海各区2020高考物理 模拟试题汇编 静电场

2020上海各区高考模拟试题汇编静电场 1（2020上海奉贤12月调研）为了防止静电产生的危害，下列做法正确的（ ）（A）在高大的建筑物顶端装上避雷针（B）小汽车上有一根露在外面的小天线（C）在高大的烟囱中安装静电除尘器（D）汽车制造厂车间里进行静电喷漆答案：A2（2020上海黄浦二模)如图所示，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Uab Ubc，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，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）（A）三个等势面中的，a的电势最高（B）带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大（C）带电质点通过M点时的动能比通过N点时大（D）带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大答案：ABD3（2020宝山上学期期末）A、D两点各放有电量为十Q和十3Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且ABBCCD。现将一正电荷从B点沿直线移到C点，则（ ）+3Q+QABCDA电势能一直减小B电势能一直增加C电势能先减小后增加D电势能先增加后减小答案：C4（2020宝山上学期期末）q1、q2为真空中的两个点电荷，设它们之间相互作用力的大小为F，关于F可以写出三个表达式，一个是，另一个是，再有一个是。关于这三个表达式下列说法中正确的是（ ）A前两种表达的形式不同，但采用的物理观点相同B前两种表达的形式不同，采用的物理观点也不同C后两种表达采用的物理观点相同，表达的内容也完全相同D后两种表达采用的物理观点不同，但表达的内容完全相同答案：B5（2020宝山二模）一点电荷，仅在电场力的作用下，沿直线由A点运动到B点的过程中，速率逐渐增大，下列判断正确的是(A) 在此过程中，电荷所受电场力的方向总是由A指向B(B) 在此过程中，电荷的电势能逐渐增大(C) 线段AB间的各点，电场强度的方向都是由A指向B(D) 自A至B，电势逐渐降低答案：A6（2020宝山二模）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有A、B两个带电小球，A球固定不动，给B球一个垂直AB连线方向的初速度 vo，有关B球在水平桌面上运动，不可能发生的情况是（A）速度、加速度都变小（B）速度、加速度都变大（C）速度变小、加速度变大（D）速度的大小和加速度的大小都不变答案：C7(2020上海崇明二模)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中cbad（A）先作匀加速运动，后作匀减速运动（B）先从高电势到低电势，后从低电势到高电势（C）电势能与机械能之和先增大，后减小（D）电势能先减小，后增大答案：D8(2020上海崇明二模)如图所示，带正电物体A在固定的绝缘斜面上下滑，若在斜面上方所在空间加一个竖直向下的匀强电场，且电场强度E随时间t均匀增加，则下列说法正确的是（A）若A在无电场时是匀速运动的，则加了电场后仍为匀速运动（B）若A在无电场时是匀速运动的，则加了电场后A物将变加速下滑，（C）若A在无电场时是匀加速下滑，则加了电场后仍匀加速下滑（D）若A在无电场时是匀加速下滑，则加了电场后将变加速下滑，加速度逐渐增大答案：AD9（2020上海奉贤二模）.如图所示，在O点处放置一个正电荷在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC=30，A距离OC的竖直高度为h若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是 （ ）（A）小球通过C点的速度大小是（B）小球在B、C两点的电势能不等（C）小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少（D）小球由A点到C点机械能的损失是答案：D10(2020虹口二模)在一个孤立点电荷+Q形成的电场中，下述分析正确的是 （ ）（A）电场强度越大的地方，电势一定越低（B）点电荷+q在该电场中某点所受电场力越大，具有的电势能越大（取无穷远处电势能为零）（C）在该电场中同一个等势面上各点的电场强度一定相同（D）点电荷+q从该电场中某点自由释放后，将做匀加速直线运动答案：BvOOAB11(2020虹口二模)如图所示，直线OO为某电场中的一条电场线，电场方向由O指向O。一带电粒子沿该电场线运动，途经距离为S的A、B两点过程中，所用的时间为t，经A、B中间位置的速度为v1，经过A、B中间时刻的速度为v2，则下列判断中正确的是 （ ）（A）若OO为匀强电场中的一条电场线，且粒子带正电，则v1v2（B）若OO为匀强电场中的一条电场线，且粒子带负电，则v1v2（D）若OO为位于O点的负点电荷产生的电场中的一条电场线，且粒子带正电，则v1v2答案：AC12(2020上海黄浦二模)关于电场，下列说法中正确的是（ ）（A）电子若只受电场力作用，其运动经过的位置电势都增大（B）一个点电荷产生的电场中与该点电荷距离相等的点场强必定相同（C）在电场中某点放入的正电荷比放入的负电荷具有的电势能大（D）某点的场强方向可能与点电荷在该点所受电场力的方向不一致答案：DABC（3013（2020宝山上学期期末）如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，在以它们为顶点的三角形中，A=30，C=90，电场方向与三角形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势分别为（）V、（） V和3V，则A、B连线中点处的电势为_V，该三角形外接圆上的最高电势为_ V。14（2020长宁二模）（13分）如图所示，电源电动势E50V，内阻r1， R13，R26间距d0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m0.01kg、带电量大小为q110-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p取重力加速度g10m/s2求：d （1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）小球p到达杆的中点O时的速度14（13分）解答：（1）（4分）小球带负电 (1分)恰能静止应满足mg Eq Uq/d ( 2分)U mgd/q 0.01100.2/110-3 V 20V ( 1分)（2）（3分）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，由电路电压关系：E/(Rx+R2+r) U/R2 ( 2分)代入数据求得Rx 8 ( 1分)（3）（6分）闭合电键K后，设电场稳定时的电压为U/，由电路电压关系：E/(Rx+R12+r)U/R12代入数据求得U/ 100/11 V (3分)由动能定理：mgd/2 - U/q/2mv2/2 ( 2分)代入数据求得v1.05m/s ( 1分)15(2020上海崇明二模)雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距600 m发生闪电，两云团间的电场可视作场强为2106 N/C的匀强电场。则此时两云团间的电势差为_V。若这次闪电通过的电量为20C，则释放的电能为_J（设闪电的火花路径为直线）15答案 .1.2109 2.4101016(2020上海崇明二模)如图所示，绝缘轻杆长L0.9m，两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B，质量分别为mA410-2kg，mB810-2kg，A球带正电，B球带负电，电荷量q6.010-6C。轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动，OB2OA。一根竖直细线系于杆上OB中点D使杆保持水平，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度E5104N/C。不计一切阻力，取g10m/s2，求：（1）细线对杆的拉力大小；（2）若将细线烧断，当轻杆转过90时，A、B两小球电势能总的变化量；pdwulicyhDOAB+qqE（3）细线烧断后，在杆转动过程中小球A的最大速度。16题答案（1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有（2810-2410-2）101.2（N）（2）杆转过90时，电场力对两带电小球做正功，电势能减少6.010-651040.90.27（J）（3）当力矩的代数和为零时，B球的速度达到最大。pdwulicyhOAB+qqE37由动能定理联立求得：vA2m/sdABMNd17（2020上海卢湾二模）带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置，相距为d（d远小于两板的长和宽），一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央，如图所示。A的质量为m，所带电荷量为q。在A正上方距离M板d处，有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放，可穿过M板上的小孔进入两板间，若能与油滴A相碰，会结合成一个油滴，结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半，方向竖直向下。整个装置放在真空环境中，不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度，为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触，重力加速度取g，求：（1）金属板M、N间的电压U的大小；（2）油滴B带何种电荷？请简要说明理由；（3）油滴B所带电荷量的范围。18.（14分）（1） 根据油滴平衡得到mg=Eq=，解得：（4分）（2）因为油滴B与A结合时重力增大，所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速运动，而碰不到金属板N，由此可知：油滴B的电性与A相同，带正电荷。（4分）（3）设油滴B与A相碰前的瞬时速度为v，根据动能定理有将qU=mgd代入式中可得：因为v必须大于0，所以Q 3q。（2分）当油滴B与A结合后，根据动能定理有将qU=mgd和代入式中可得：因为h必须小于，所以（4分）19（2020上海浦东二模）如下四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是（ ）（A）a+Qbrr（B）a+Qbrr-Q（C）a+Qbrr-Q（D）a+Qbrr+Q答案：B20（2020上海浦东二模）（14分）粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00x/mx/m00/105V0.20.40.612356P根据上述表格中的数据可作出如右的jx图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.010-7C带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因素为0.20。问：（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？20（14分）解：（1）由数据表格和图像可得，电势j与x成反比关系，即V（2分）（2）由动能定理= 0设滑块停止的位置为x2，有（2分）即代入数据有1.010-7可解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）。（2分）（3）先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动。即加速度先减小后增大。（2分）当它位于x=0.15m时，图像上该点的切线斜率表示场强大小E=N/C（1分）滑块在该点的水平合力故滑块的加速度a=Fx/m =0（1分）（4）设滑块到达的最左侧位置为x1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中由动能定理 = 0有 （1分）代入数据有 1.010-7可解得x1=0.0375m（舍去x1=0.6m）。（1分）再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理-2=（1分）代入数据有20.200.1010（0.60-0.0375）=0.50.10可解得2.12m/s（1分）OPQ21（2020上海普陀区二模）、如图所示，P、Q为带电量分别为+q和q的两个等量异种点电荷，两者相距L，O为PQ连线的中点，那么在PQ连线上的各点中（ ）AO点的场强最大，大小为4kq/L2 BO点的场强最大，大小为8kq/L2CO点的场强最小，大小为8kq/L2 DO点的场强最小，大小为零答案：C22（2020上海普陀区二模）、如图，在水平匀强电场中，一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球，当杆处于与电力线成60角位置时，带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M。若让轻杆绕中点O由平行位置转至60角位置，带电小球克服电场力做的功为（ ）O+-+60 AM BMCM DM答案：B23（2020上海普陀区二模）、如图，实线表示一匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子射入该电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，不计重力，则（ ）abA场强方向向左B粒子一定是从a点运动到b点Ca点电势比b点电势高D粒子在a点的电势能大于在b点的电势能答案：ADC24（2020上海徐汇区二模）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（ ）（A）C点的电场强度大小为零（B）A点的电场强度大小为零（C）NC间场强方向向x轴正方向（D）将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功答案：AD25（2020上海徐汇区二模）（13分）如图所示，一固定直杆AB长为L2m，与竖直方向的夹角为q53，一质量为m4kg、电荷量为q3105C的小球套在直杆上，球与杆间的动摩擦因数为m0.5。直杆所在处空间有水平向右的匀强电场，场强为E106N/C，求：（1）小球静止起从杆的最高点A滑到最低点B时的速度大小v1；（2）若杆与竖直方向的夹角换成不同的值，小球滑到B时的速度也会不同，为使小球滑到杆的B端时的速度最大，某同学认为应使杆沿竖直方向放置，因为这样重力做的功最多。你认为是否正确，若认为是正确的，请求出此最大速度v2，若认为不正确，请说明理由并求出此时杆与竖直方向的夹角及此最大速度v2。25答案（13分）（1）小球所受电场力大小为FeqE3105106N30N（1分），垂直于杆方向有：FNmgsinqFecosq（400.8300.6）N14N（1分），摩擦力大小为Ffm FN0.514N7N（1分），由动能定理得：（FesinqmgcosqFf）Lmv12（3分），解得v16.4m/s（1分），（2）某同学的说法不正确（1分），因为此时虽然重力做功多了但是电场力不做功了，而且克服摩擦力做功也多了，所以末动能不是最大（1分）。为使小球到达B点时的速度最大，只要重力与电场力做的功最多而克服摩擦力做的功最小，则杆应沿重力与电场力的合力方向，即与竖直方向夹角为q37（1分），由动能定理得：（Fesinqmgcosq）Lmv22（2分），解得v27.07m/s（1分）26（2020上海闸北）.如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的小球沿虚线作直线运动，轨迹上A、B两点的竖直高度差为H，重力加速度为g，则在小球从B到A的过程中A.电场力对小球做功mgHABB.小球的动能保持不变C.小球的机械能增加mgHD.小球的重力势能和电势能的和增加mgH答案：BC27(2020上海长宁期末)在赤道上某处有一支避雷针当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为A正东 B正西 C正南 D正北答案：B28(2020上海长宁期末)带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，可以判断A粒子的加速度在a点时较大B粒子的电势能在b点时较大C粒子可能带负电，在b点时速度较大D粒子一定带正电，动能先变小后变大答案：D29(2020上海长宁期末)两个绝缘固定带等量正电的点电荷，其连线的垂直平分线上有A、B两对称点，如图所示另一个带正电质量不计的点电荷q从A点以速度v沿中垂线方向运动至B点，在这过程中，q的动能变化情况是AVqA可能一直增大 B可能一直减小C先减小，后增大 D先增大，后减小 答案：C30(2020上海长宁期末)（14分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为Q和Q，A、B相距为2dMN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g求：（1）C、O间的电势差UCO；（2）小球p在O点时的加速度；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度30 解答：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理，得： （2分） （2分）(2) 小球p经过O点时受力如图：由库仑定律得： （1分）它们的合力为： （1分）p在O点处的加速度 （2分）方向竖直向下 （1分）（3）由电场特点可知，在C、D间电场的分布是对称的 （1分）即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的， （1分）运用动能定理 （2分）解得 （1分）31（2020上海崇明期末）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为和，电势分别为和，则（）（A）（B）（C）（D）答案：A32（2020上海崇明期末）静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为的a点运动至电势为的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为、，不计重力，则带电粒子的电量与质量比q/m为（）（A） （B） （C） （D）答案：C33（2020上海崇明期末）如图所示，在一个粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）（A）两个物块的电势能不变（B）物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少（C）两个物块的机械能守恒（D）物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力答案：B34（2020上海奉贤12月调研）如图所示，a、b是真空中两个等量异种点电荷，A、B为两点电荷连线中垂线上的两点现将一正点电荷由A点沿中垂线移到B点，下列说法中正确的是 （ ）（A）A点电势等于B点电势（B）A点电势小于B点电势（C）电荷移动过程中的电势能减少（D）电荷移动过程中，电场力做正功答案：A35（2020上海奉贤12月调研）某平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起振动当物体对台面的正压力不为最大时，下列关于振动平台可能所处的位置正确的是 （ ）（A）当振动平台运动到最高点时（B）当振动平台向下运动过振动中心点时（C）当振动平台运动到最低点时（D）当振动平台向上运动过振动中心点时答案：ABD36（2020上海奉贤12月调研）A、B是电场中的一条直线形电场线，若将一个带正电的点电荷从A点由静止释放，它在电场力作用下沿电场线从A向B运动过程中的速度一时间图像如图所示若用jA、jB、EA、EB分别表示A、B两点的电势和场强，则A、B两点的电势由高到低依次为 ，A、B两点的场强由强到弱依次是 36答案、，、37（2020上海奉贤12月调研）（8分）关于“用DIS描绘电场等势线”的实验：（1）关于该实验有下列叙述： 本实验是用电流场来模拟静电场进行操作的； 在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸； 实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触； 放置导电纸时有导电物质的一面向下；以上表述中错误的有 （写序号），应改为 （2）如图所示为实验的示意图，在a、b、c、d、e五个基准点中，电势最低的点是_点若将电压传感器的两个探针分别接触图中的b、f两点（c为AB的中点，b、f连线和A、B连线垂直），显示出b、f两点的电势差大于零，则传感器的“+”接线柱接在_点，此时若要采集到电势差为零，则应将接f的探针_（填“向左”或“向右”）移动37答案（8分）（1）（1分）、（1分）；在木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸（1分）；放置导电纸时有导电物质的一面向上（1分）。（2）e（1分）；b（1分）；向左（2分）ab38（2020上海虹口期末）图示的实线为某电场中的电场线，虚线是一个负的检验电荷在这个电场中运动的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，不计重力作用。以下判断正确的是： ( )（A）电荷从a到b加速度减小 （B）电荷在b处的电势能比a处小（C）b处电势比a处高 （D）电荷在b处速度比a处小答案：DcESR1R2APNMB39（2020上海虹口期末）（10分）如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板的内部是绝缘（无电流通过）的，其间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=110-6kg，电量q=110-8C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角=37，变阻器R2的总阻值为500，定值电阻R1=1480，电源内阻r=20。求：（1）小球所在位置电场强度Ec的大小；（2）电路中流经电阻R1的电流强度；（3）电源电动势E。39. (10分)解答与评分标准：（1）小球受到三个力平衡，由平衡条件得到：mgtan=qEc， (3分)解出Ec=750N/C (1分)（2）UBP=Ecd=7500.2 V =150V (1分)I=A=0.6A (2分)（3）闭合电路欧姆定律：E= I (r+ R1+ R2)= 0.6(20+1480+500) V =1200V (3分)