天津市河西区高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）按题型分类汇编-01选择题

这是一份天津市河西区高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）按题型分类汇编-01选择题，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2021·天津·统考三模）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中不正确的是（ ）
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变
C．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽
2．（2021·天津·统考三模）如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者（含平衡杆）体重的（ ）
A．B．
C．D．
3．（2021·天津·统考三模）北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，系统包含若干地球静止轨道卫星（GEO）和中圆地球轨道卫星（MEO）。如图所示，A为地球静止轨道卫星（GEO）。B为中圆地球轨道卫星（MEO），它们都绕地球做匀速圆周运动。若A、B的轨道半径之比为k。则在相同时间内，A、B与地心连线扫过的面积之比为（ ）
A．B．kC．D．
4．（2021·天津·统考三模）抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109——6×109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109——2.64×109Hz，则（ ）
A．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D．5G信号是横波，4G信号是纵波
5．（2021·天津·统考三模）法拉第笼是一个由金属制成的球形状笼子，与大地连通。当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花。如图所示，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。下列说法正确的是（ ）
A．法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上
B．法拉第笼内部任意两点间的电势差为零
C．法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零
D．同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能
6．（2021·天津·统考三模）在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2，则下列说法正确的是（ ）
A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变
B．径迹2可能是衰变后新核的径迹
C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2
D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2＝1∶45
7．（2022·天津河西·统考三模）呼气试验是临床用于检测幽门螺旋杆菌感染的一种方法。被检者空腹，用约20mL凉开水口服一粒尿素[]胶囊，静坐25分钟后，用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺旋杆菌的存在情况。已知的半衰期大约是5730年，发生的是β衰变，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变释放β射线时，生成的新核X的核电荷数比的核电荷数少1
B．含的化合物与单质衰变快慢相同
C．被检者体温越高衰变越快
D．由于衰变释放能量，新核X的质量数比的质量数少
8．（2022·天津河西·统考三模）甲、乙两行星的半径之比为2∶1，分别环绕甲、乙两行星运行的两卫星的周期之比为4∶1，已知两卫星的运动轨道距离甲、乙两行星表面的高度分别等于两行星的半径，则下列关系正确的是（ ）
A．甲、乙两行星的密度之比为1∶16
B．甲、乙两行星表面第一宇宙速度之比为
C．甲、乙两行星表面的重力加速度之比为1∶4
D．环绕甲、乙两行星运行的两卫星的角速度之比为1∶2
9．（2022·天津河西·统考三模）如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c三种光的频率各不相同
B．b、c两种光的光强可能相同
C．若b光为绿光，a光可能是紫光
D．图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大
10．（2022·天津河西·统考三模）如图所示为一远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器。随炎热夏季的来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的是（ ）
A．变压器的输出电压U2减小
B．变压器的输出电压U4增大
C．输电线上的电流I3增大
D．输电线损耗的功率减小
11．（2022·天津河西·统考三模）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。这就是热机的“卡诺循环”则（ ）
A．A→B过程说明，热机可以从单一热源吸热对外做功而不引起其它变化
B．B→C过程中，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大
C．C→D过程中，气体的内能增大
D．整个循环过程中，气体从外界吸收热量
12．（2023·天津河西·统考三模）下列叙述中正确的是（ ）
A．卢瑟福的粒子散射实验证明原子核里有质子
B．汤姆孙发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构
C．普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小能量的整数倍
D．玻尔认为氢原子中的电子能量是量子化的，但轨道是连续的
13．（2023·天津河西·统考三模）一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p—V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（ ）
A．a→b是等温过程
B．a→b过程中气体吸热
C．a→c过程中状态b的温度最低
D．a→c过程中外界对气体做正功
14．（2023·天津河西·统考三模）图1为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）

A．在t＝0.10s时、质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向
C．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点Q通过的路程为30cm
D．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了8m
15．（2023·天津河西·统考三模）关于以下四幅图的说法正确的是（ ）

A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i从增大到（不包括）过程中，始终有光线从bb'面射出
C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，相邻两条亮条纹间的距离将增大
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
16．（2023·天津河西·统考三模）2022年6月23日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，采取“一箭三星”方式，成功将“遥感三十五号”02组卫星发射升空。卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射同步卫星时是先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入同步轨道；已知近地轨道半径为，同步轨道半径为。则下列说法正确的是（ ）

A．卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
B．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
C．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
D．卫星在转移轨道上运动时，引力做负功，机械能减小
二、多选题
17．（2021·天津·统考三模）一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C两个过程变化到状态C，其p-V图像如图所示。已知气体在状态A时温度为27℃，以下判断正确的是（ ）
A．气体在A→B过程中对外界做的功为2.0×104J
B．气体在B→C过程中可能吸热
C．气体在状态B时温度为900K
D．气体在A→C过程中吸收热量
18．（2021·天津·统考三模）如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置实物图和原理图。将1.5V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=6sin100πt（V），再将其加在匝数比n2∶n1 = 2000∶1的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气，下列说法正确的是（ ）

A．原线圈两端所接交流电压表的读数为6V
B．放电针之间电压最高可达12000V
C．放电针之间交流电压频率50Hz
D．放电针每隔0.02s点火一次
19．（2022·天津河西·统考三模）以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，则以下判断正确的是（ ）
A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小的2倍
B．此时小球的速度大小为4v0
C．此时小球的速度方向与位移方向相同
D．小球运动的时间
20．（2022·天津河西·统考三模）如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将上极板缓慢地上移一些，其他条件不变，则（ ）
A．电容器带电荷量变小B．电源中将有电流从正极流出
C．尘埃将下落D．电流计中将有电流通过，电流方向由
21．（2022·天津河西·统考三模）一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上和两处质点的振动图像分别如图（甲）、（乙）所示，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长是m
B．这列波的周期是s
C．简谐波沿x轴正向传播时，此波的传播速度可能等于1000m/s
D．筒谐波沿x轴负向传播时，此波的传播速度可能等于1000m/s
22．（2023·天津河西·统考三模）如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，、均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为200 V
B．变压器原、副线圈匝数之比为
C．电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D．若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大
23．（2023·天津河西·统考三模）用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在外力F从零开始逐渐增大的过程中，物体的加速度a随外力F变化的关系如图所示，。则下列说法正确的是（ ）
A．物体与水平面间的最大静摩擦力为
B．物体做变加速运动，F为时，物体的加速度大小为
C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D．物体的质量为
24．（2023·天津河西·统考三模）空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P为正电荷。P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点。下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点处的电荷带同种电荷
B．c点与d点场强方向相同，a点电场强度小于b点电场强度
C．a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势
D．电子在a点电势能比在b点的电势能大
参考答案：
1．D
【详解】A．将屏移近双缝，L变小，根据知，干涉条纹间距变窄，选项A正确；
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，选项B正确；
C．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，干涉条纹间距变宽，选项C正确；
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，干涉条纹间距变窄，选项D错误。
本题选不正确的，故选D。
2．C
【详解】以人为研究对象，分析受力情况，如图所示
根据平衡条件，两绳子合力与重力等大反向，则有
解得
故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的，C正确，A、B、D错误。
故选C。
3．A
【详解】由
可得
卫星在时间t内通过的路程
L=vt
在时间t内卫星与地心连线扫过的面积
在相同时间内，A、B与地心连线扫过的面积之比
故选A。
4．A
【详解】A．5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正确；
B．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；
C．5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；
D．电磁波可以发生偏振现象，为横波，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】A．法拉第笼上的感应电荷在笼体外表面上分布不均匀，离放电杆尖端越近和越远处电荷密度越大，A错误；
B．处于静电平衡状态的导体是个等势体，又因为金属笼子与大地相通，所以笼子上及法拉第笼内部各点的电势均等于零，所以法拉第笼内部任意两点间的电势差为零，B正确；
C．法拉第笼上的感应电荷与放电杆尖端上的电荷在笼内的合场强等于零，所以法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度不等于零，C错误；
D．由于带电粒子和法拉第笼的电性未知，所以无法比较同一带电粒子在法拉第笼外的电势能与在法拉第笼内部的电势能的大小，D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子的动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则可知，若生成的两粒子电性相反，则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以该原子核发生α衰变，故A错误；
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
由于p、B相同，则粒子电荷量q越大，轨道半径越小，由于新核的电荷量大，所以新核的轨道半径较小，所以径迹1为新核的运动轨迹，故B错误；
C．由动能与动量的关系有
动量大小相等，所以动能之比等于质量的反比，即衰变后新核和射出的粒子的动能之比为
4∶234=2∶117
故C错误；
D．由B项分析知
且径迹1为新核的运动轨迹，所以
r1∶r2＝2∶90＝1∶45
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】A．由电荷数守恒可知，发生β衰变时，生成的新核X的核电荷数比的核电荷数多1，故A错误；
BC．衰变发生在原子核内部，跟单质还是化合物无关，跟外界环境无关，故B正确，C错误；
D．由于β衰变释放能量，新核X的质量比的质量少，但是根据质量数守恒可知，新核的质量数等于的质量数，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】A．设行星半径为R，卫星轨道半径为r，由
得
由题意知
故两行星的质量之比为
由
得，两行星的密度之比为
故选项A正确；
B．行星的第一宇宙速度
代入数据得
故选项B错误；
C．在行星表面处有
得
代入数据得
故选项C错误；
D．由
代入数据得
故选项D错误。
故选A。
9．D
【详解】A．由光电效应方程及遏止电压的关系可得
b、c两种光的遏止电压相同，故频率相同，a光的遏止电压较小，频率较低，A错误；
B．最大光电流与光强成正比，对比乙图可知，b光较强，B错误；
C．由A的分析可知，a光频率较低，若b光为绿光，a光不可能是紫光，C错误；
D．图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，增大光电管两端电压，且为正向电压，电流表的读数可能增大，但不会超过饱和光电流，D正确。
故选D。
10．C
【详解】A．升压变压器原副线圈的电压满足
由于发电机的输出电压U1和匝数比不变，故变压器的输出电压U2不变，故A错误；
C．随炎热夏季的来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，电流I4变大，降压变压器两侧电流满足
匝数比不变，可知I3变大，故C正确；
BD．I3变大，输电线损耗的电压
损耗的功率
均变大，降压变压器原线圈的电压
可知U3减小，进一步导致U4减小，故BD错误。
故选C。
11．D
【详解】A．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，A错误；
B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，分子的平均动能减小，压强变小，单位时间内气体分子对器壁单位面积的冲量
气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量减小，B错误；
C．C→D为等温过程，温度是理想气体的内能大小的标度，故温度恒定，内能不变，C错误；
D．整个循环过程中，气体从外做功，从状态A回到状态A，温度相同，根据热力学第一定律可知气体必从外界吸收热量，D正确。
故选D。
12．C
【详解】A．卢瑟福的粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，不能证明原子核里有质子，选项A错误；
B．贝克勒尔首先发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构，选项B错误；
C．普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小能量的整数倍，选项C正确；
D．玻尔认为氢原子中的电子能量是量子化的，轨道也是不连续的，选项D错误。
故选C。
13．B
【详解】AB．根据理想气体的状态方程
可知a→b气体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W < 0，由热力学第一定律
U = W + Q
可知a→b过程中气体吸热，A错误、B正确；
C．根据理想气体的状态方程
可知，p—V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a→c过程的温度先升高后降低，且状态b的温度最高，C错误；
D．a→c过程气体体积增大，外界对气体做负功，D错误。
故选B。
14．C
【详解】A．由图2可知，在t＝0.10s时、质点Q向y轴负方向运动，故A错误；
B．由图2可知，周期为0.2s，且由“同侧法”结合图1和图2可知，波沿x轴负方向运动，在t＝0.25s时，即从图1再经过四分之三周期，由质点的振动规律可知，此时质点P的加速度方向沿y轴正方向，故B错误；
C．从t＝0.10s到t＝0.25s，即经过四分之三周期，质点Q通过的路程为
故C正确；
D．由图1可知，波长为8m，由图2可知，周期为0.2s，则波速为
从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播的距离
故D错误。
故选C。
15．B
【详解】A．根据图甲中光进入水珠时，入射角相等，a光束的折射角大于b光束的折射角，根据
可知，a光束的折射率小于b光束的折射率，根据
可知，a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度，A错误；
B．图乙中，光从空气进入介质，由于两界面平行，则第一个界面的折射角等于第二个界面的入射角，根据光路可逆，不可能发生全反射，即当入射角i从增大到（不包括）过程中，始终有光线从bb'面射出，B正确；
C．图丙是双缝干涉示意图，根据
可知，若只减小屏到挡板间距离L，相邻两条亮条纹间的距离将减小，C错误；
D．图丁中，干涉条纹弯曲位置是空气膜层厚度较小的区域提前出现了空气膜层厚度较厚区域的条纹，可知，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的，D错误。
故选B。
16．A
【详解】A．根据开普勒第二定律得
可知卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
故A正确；
B．卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
故B错误；
C．卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得
得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
故C错误；
D．卫星在转移轨道上运动时，只受地球引力作用，即只有引力做功，机械能守恒，故D错误。
故选A。
17．CD
【详解】A．气体在A→B过程中对外界做的功为
故A错误；
B．气体在B→C过程中经历等容过程，压强减小，根据查理定律可知气体温度降低，内能减小，又因为外界对气体做功为零，根据热力学第一定律可知气体一定放热，故B错误；
C．由题意可知
T=27K+273K=300K
气体在A→B过程经历等压过程，根据盖—吕萨克定律有
解得
T=900K
故C正确；
D．由题图可知
根据理想气体状态方程可知
T=T
而气体在A→C过程中体积增大，对外界做功，且气体在A、C状态时内能相等，根据热力学第一定律可知气体在A→C过程中吸收热量，故D正确。
故选CD。
18．BC
【详解】A．电压表读数为正弦交变电压u的有效值，即
故A错误；
B．根据理想变压器原、副线圈电压规律可知放电针之间电压最大值为
故B正确；
C．放电针之间交流电压的频率为
故C正确；
D．放电针之间交流电压的周期为
因为放电针之间电压每当到达最大值时点火一次，所以放电针点火时间间隔为
故D错误。
故选BC。
19．AD
【详解】AD．根据题意可得
得运动时间为
小球的竖直分速度大小为
即竖直分速度大小等于水平分速度大小的2倍，故AD正确；
B．此时小球的速度大小为
故B错误；
C．速度与水平方向的夹角正切为
位移与水平方向的夹角为
显然
即小球速度的方向与位移的方向不同，故C错误。
故选AD。
20．AC
【详解】ABD．将上极板向上移动一些，两板板间距增大，根据电容的决定式
电容减小，而电压不变，根据
Q=CU
易知，电容器带电量减小，电容器放电，电源中将有电流从正极流入，所以电流计中将有电流通过，电流方向由ab。故A正确；BD错误；
C．由于板间电压不变，而板间距离变大，根据
则板间场强变小，尘埃所受电场力变小，则尘埃向下运动。故C正确。
故选C。
21．BD
【详解】AB．由图可知，质点的振动周期为s，即这列波的周期是
若简谐波沿x轴负向传播，则
此波的波长为
若简谐波沿x轴正向传播，则
此波的波长为
波长无法等于5×10−3 m，故A错误，B正确；
C．根据，简谐波沿x轴正向传播时，此波的传播速度为
波的传播速度无法等于1000m/s，故C错误；
D．筒谐波沿x轴负向传播时，此波的传播速度为
当n=0时，v=1000m/s，故D正确。
故选BD。
22．AC
【详解】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为
电压表的示数为
A正确；
B．根据理想变压器电流与匝数关系
可得
B错误；
C．根据理想变压器电压与匝数关系
可知保持不变，电压表的示数为
则
则有
可知电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值保持不变，C正确；
D．将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值减小，电流表的示数变大，根据
可知电压表的示数变小，D错误。
故选AC。
23．CD
【详解】A．由题图可知，物体与水平面间的最大静摩擦力为，A项错误；
BCD．由牛顿第二定律可得
由图像可知，当，，当时，，代入上式，解得
C、D项正确，B项错误。
故选CD。
24．BC
【详解】A．由等势面作出电场线，可知P、Q两点处的电荷带异种电荷，故选项A错误；
B．c点与d点场强方向相同为水平向右，因b点等差等势面比a点密集，可知b点场强较大，即a点电场强度小于b点电场强度，故选项B正确；
C．电场线从高电势面指向低电势面，所以a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势，故选项C正确；
D．a点电势高于b点电势，由可知电子在a点电势能比在b点的电势能小，故选项D错误。
故选BC。