2022-2023学年上海市嘉定区第二中学高二上学期第一次质量检测物理试题

嘉定二中2022学年度第一学期第一次质量检测

高二年级物理学科试卷

一、单项选择题（1-8每题3分，9-12每题4分，共40分）

1. 下列属于理想物理模型的是（　　）

A 电场 B. 电量 C. 元电荷 D. 点电荷

【答案】D

【解析】

【详解】理想物理模型是点电荷。

故选D。

2. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷。

故选B。

3. 下列物理量中，为了反映电场的能的性质而引入的物理量是（　　）

A. 电场强度 B. 电场力 C. 电荷量 D. 电势

【答案】D

【解析】

【详解】为了反映电场的能的性质而引入的物理量是电势。

故选D。

4. 真空中A、B两个点电荷相距20cm，A带电量为B带电量的100倍，B受到的库仑力是0.1N，则A受到的库仑力是（　　）

A. 10N B. N C. 0.1N D. 无法确定

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第三定律，B受到库仑力是0.1N，A受到的库仑力也是0.1N。

故选C。

5. 把一个带电量为+q的检验电荷放在电场中的A点，测得其所受电场力大小为F，取走+q，将+2q的点电荷放入电场中A点，则此时A点的场强和新放入电荷受到的电场力大小为（　　）

A. ，F B. ，2F C. ，F D. ，2F

【答案】B

【解析】

【详解】根据带电量为+q的检验电荷放在电场中的A点，受到的电场力为F，知A点的场强为

电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关，所以，此时A点的场强仍为

新放入电荷受到的电场力大小为

故B正确。

故选B。

6. 下列单位中，对应的物理量属于矢量的是（　　）

A. 1J/C B. 1V/m C. 1N·m D. 1eV

【答案】B

【解析】

【详解】A．1J/C=1V，该单位对应的物理量是电势差，电势差是标量，故A错误；

B．V/m是电场强度的单位，电场强度是矢量，故B正确；

C．N·m是功的单位，功是标量，故C错误；

D．eV是能量的单位，能量是标量，故D错误。

故选B。

7. 一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度-时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由v-t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由“加速”可知电荷受到的电场力向和运动方向相同，而所带电荷为负，则电场方向由B到A，由“加速度减小”可知场强变小，即电场线变疏，即由A到B电场线变疏。

故选B。

8. 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（　　）

A. O点的场强最大，大小为 B. O点的场强最大，大小为

C. O点的场强最小，大小为 D. O点的场强最小，大小为零

【答案】C

【解析】

【详解】O点的场强最小，大小为

故选C。

9. 两根细绳一端悬挂在同一点，另一端分别连接两个带电小球A、B，A、B处在同一水平面上，与竖直方向的夹角，如图所示，则（　　）

A. A的质量一定大于B的质量 B. B的质量一定大于A的质量

C. A的电荷量一定大于B的电荷量 D. B的电荷量一定大于A的电荷量

【答案】A

【解析】

【详解】A B．设AB间的静电力为，由平衡条件得

A正确，B错误；

C D．库仑力是一对相互作用力，不能确定q1和q2的大小，CD错误。

故选A。

10. 广州塔尖装有一避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，如图甲。若避雷针放电时的电场线分布如图乙所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　）

A. adc是一条等势线 B. b点电势高于d点电势

C. a、c两点的电场强度相同 D. 同一负点电荷的电势能在b点比在d点大

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据电场线总是与等势线垂直，观察题图，可知adc线并没有总与电场线垂直，所以不是等势线，故A错误；

BD．沿电场线方向电势降低，b点电势低于d点电势，同一负点电荷的电势能在b点比在d点大，故B错误，D正确；

C．根据电场线上切线的方向为场强方向，分别在a、c两点画切线，可发现切线方向不同，即电场强度方向不同，故电场强度不同，故C错误。

故选D。

11. 两带电小球，电量分别为和，固定在一长度为L的绝缘细竿的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，如图所示，则两球电势能总和为（　　）

A.  B.  C. 0 D. 不能确定

【答案】B

【解析】

【详解】根据题意，设带电量为的小球所处位置的电势为，带电量为的小球所处位置的电势为，由公式可得，两球电势能总和为

由于沿电场线方向电势逐渐降低，根据可得

则

故选B。

12. 如图虚线表示某点电荷电场中的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到的轨迹如图中实线所示。粒子在A、点的加速度大小分别为、，电势能分别为、，下列判断正确的是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】根据等势面电势分布可得电场线方向是指向圆心的，故产生电场的点电荷带负电，根据做曲线运动的物体的轨迹夹在合力与速度方向之间，故可得粒子受到的电场力沿圆心指向外，所以粒子受到的电场力方向和电场方向相反，所以粒子带负电。

A点电势大于B点，带负电的粒子在电势小的地方电势能大，故

产生电场的点电荷带负电，越靠近场源电荷，带负电的粒子受到的电场力越大，则加速度越大，故

故选A。

二、填空题（每空2分，共20分）

13. “场”是物理学中重要的概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。重力场和电场具有相似之处，可进行类比。请在空格方框处填空________,_______。

【答案】    ①. 重力加速度g    ②. 重力势

【解析】

【详解】[1]电场与重力场类比，电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明电场力与重力类似，电荷量与物体的质量类似，则由，分析可知，重力加速度与电场强度E可类比；

[2]根据电场中某点的电势，可推知电场中某点的电势与重力场中的，可定义为重力势相似。

14. 某同学提出“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”，你认为此说法___________。（选填“正确”或“错误”），理由是___________。

【答案】    ①. 错误    ②. 见解析

【解析】

【详解】[1][2]“电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能”这个说法错误错误。根据可知电势能不仅和电势有关，还和电荷量及电性的正负有关，正电荷在电场中电势高的地方，具有较大的电势能；负电荷在电场中电势高的地方，具有较小的电势能。

15. 据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至9000V电压，如果电容器在0.002s时间内完成放电，则电容器充电后的电量为___________C，电容器放电过程的平均电流强度为___________A。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1] 根据电容的定义式

解得

 [2] 放电过程的平均电流强度为

16. 某电场的等势面如图所示，若一电荷量为 + 2 × 10–8C的点电荷沿任意路径从A点移到B点，静电力做功为_______J；将此电荷从A点移到C点，静电力做功为_______J。

【答案】    ①. 0    ②. 8 × 10 - 8

【解析】

【详解】[1]由于A、B点是等势点，即两点电势差为零，据W = qU知，电场力不做功。

[2]从A到C电场力做功为

WAC = qUAC = 2 × 10 - 8 × (10 - 6)J = 8 × 10 - 8J

17. 如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一带电量为q、质量为m的塑料小球，用丝线悬挂在竖直壁上。丝线恰在水平位置上平衡。则电场强度大小应为______，丝线上的拉力应为_______。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

详解】[1][2] 小球受力如图所示：

根据平衡条件有：

解得：

三、综合题（共40分）

18. 如图所示是真空中两点电荷P、Q及其周围的电场线，其中Q带正电。

（1）根据电场线分布情况，可判断P带___________（选填“正”或“负”）电。

（2）A、B是电场中的两点，请在图中画出A点和B点的电场方向。___________

【答案】    ①. 负    ②.

【解析】

【详解】[1]根据电场线特点，电场线由正电荷或无穷远出发，终止在负电荷或无穷远处，由图中电场线分布可知，电场方向由Q指向P，故P带负电。

[2]A点在两点电荷的连线上，可知A点电场方向由Q指向P；根据电场线的特点可知，B点的场强方向在该点的切线上，如图所示

19. 如图所示是一个点电荷+q在电荷-Q形成的电场中由A向B的运动轨迹（仅受电场力），在图中画出电荷在A点受力方向和在B点的速度方向。

【答案】见解析

【解析】

【详解】由电荷间的相互作用可知，两电荷间是引力，电荷在A点受力方向指向-Q。电荷在B点的速度方向沿B点的切线方向，如图所示

20. 如图所示，在与纸面平行匀强电场中有A、B、C三点，它们的电势分别为1V、3V、﹣1V，则___________V，请在图中通过作图的方法面出经过A点的电场线___________。

【答案】    ①. ﹣2    ②. 见解析

【解析】

【详解】[1]根据

代入数据可得

[2]连接、两点，将BC连线四等分，根据匀强电场的特点，找到电势为1V的电势点D，连接AD，则AD为一条等势线，根据电场线垂直于等势线，且由高电势指向低电势，可作出过A点的一条电场线如图所示

21. 在如图（a）所示的x轴上有一个点电荷Q，轴上、两点的坐标分别为和。在、两点分别放置带正电的检验电荷（检验电荷间的相互作用可忽略不计），改变检验电荷的电量，检验电荷受到的电场力与所带电量的关系如图（b）所示，电场力的正方向与x轴正方向相同。求：

（1）A点的电场强度大小及方向：

（2）点电荷Q的正负：

（3）点电荷Q的位置坐标x。

【答案】（1），x轴正方向；（2）负电荷；（3）

【解析】

【详解】（1）根据公式

由图可知，A点的电场强度大小为

在A点放一个带正电的试探电荷，受到电场力的方向跟x轴正方向相同，则A点的电场强度的方向沿x轴正方向；B点的电场强度大小为

在B点放一个带正电的试探电荷，受到电场力的方向跟x轴正方向相反，则B点的电场强度的方向沿x轴负方向。

（2）由（1）分析，根据、两点的电场强度方向可知，该点电荷只能在、之间，且为负电荷。

（3）根据点电荷电场公式

可知，A点的电场强度大小为

B点的电场强度大小为

则有

解得

22. 如图所示，在竖直平面内有直角坐标系xOy，有一匀强电场其方向与水平方向成斜向上，在电场中有一质量为kg、电荷量为C的带电小球，用长为m的不可伸长的绝缘细线挂于坐标原点O，当小球静止于A点时，细线伸直且水平。现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，m/s2

（1）求电场强度E的大小；

（2）求小球再次到达A点时的速度大小。

（3）如果小球再次到达A点时，细线突然断裂，从此时开始计时，求小球运动s时的位置坐标。

【答案】（1）500N/C；（2）4m/s；（3）（5.6m，m）

【解析】

【详解】（1）当小球静止于A点时，由物体平衡条件得

qEsinα＝mg

解得

E＝500 N/C

（2）小球所受电场力和重力的合力恒定，水平向右，大小为

F＝qEcosα＝0.04N

设小球运动到A点时，小球的速度为v，则由动能定理得

qEcosαL＝mv2

解得

v＝4m/s

（3）小球运动到A点时，细线突然断裂，小球的速度方向竖直向上，所受合力F水平向右，小球将做类平抛运动，由牛顿第二定律得

qEcosα＝ma

在竖直方向上，有

y＝vt

在水平方向上，有

x1＝at2

解得

x＝x1＋L＝5.6m

y＝m

所以小球的位置坐标为（5.6m，m）。