安徽省蚌埠市固镇县2023_2024学年高二物理上学期10月联考试题含解析

这是一份安徽省蚌埠市固镇县2023_2024学年高二物理上学期10月联考试题含解析，共12页。试卷主要包含了 下列说法中正确的是，1×2N=0等内容，欢迎下载使用。

A. 电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能大
B. 初速度为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹必定与电场线重合
C. 电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的
D. 由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度E与q成反比，与q所受的电场力F成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能大，负电荷在该点的电势能小，选项A错误；
B．初速度为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合，只有电场线是直线且只受电场力时才会重合，选项B错误；
C．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的，选项C正确；
D．电场中某点的电场强度E是由电场本身决定的物理量，与q以及q所受的电场力F均无关，选项D错误；
故选C。
2. 关于电势、电势能和电场线的说法正确的是（ ）
A. 电荷放在电势越高的位置电势能越大
B. 在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能就越大
C. 沿电场线方向电势逐渐降低
D. 电荷沿电场线方向运动，电势能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
可知，由于电势能的正负表示大小，则正电荷放在电势越高的位置电势能越大，负电荷放在电势越高的位置电势能越小，A错误；
B．根据上述，由于电势能的正负表示大小，则在电场中电势越高的位置，正电荷的电量越大所具有的电势能就越大，负电荷的电量越大所具有的电势能就越小，B错误；
C．若沿电场线方向移动正电荷q，可知电场力做正功，即有
可知
即沿电场线方向电势逐渐降低，C正确；
D．当沿电场线移动负电荷时，电场力方向与移动速度方向相反，电场力做负功，电势能增大，当沿电场线移动正电荷时，电场力方向与移动速度方向相同，电场力做正功，电势能减小，D错误。
故选C。
3. 如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处，静止时A、B相距为d，为使平衡时AB间距离减为，可采用以下哪些方法（ ）
A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍；
B. 将小球B的质量增加到原来的4倍；
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半；
D. 将两小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍;
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等方向相反；由几何关系可知，；而库仑力；即； ； ；则要使d变为可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立；故AB错误；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立；故C错误，D正确；
4. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0 ~ x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2 ~ x3段是直线，则下列说法正确的是（）
A. x1处电场强度最小，大小为零
B. x2 ~ x3段的电场强度大小在逐渐增大
C. 粒子在0 ~ x2段做匀变速运动，x2 ~ x3段做匀速直线运动
D. 在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3> φ2=φ0> φ1
【答案】A
【解析】
【详解】A．设曲线的斜率为k，由图像可知
可知，曲线斜率的绝对值可反应场强E的大小，由图像可知，在x1处，斜率为零，故此处E为零，A正确；
B．根据选项A分析可知，在x2 ~ x3处，是直线，斜率是定值，E不变，B错误；
C．根据选项A分析可知，在0 ~ x2处，斜率是变化，E为变化的，所以带电粒子受力是变化的，所以加速度是变化的值，C错误；
D．根据电势的定义，注意此处的q要带电性的正负计算，带电粒子带负电，故q为负值，Ep大的地方，电势反而低，则有
φ3< φ2=φ0< φ1
D错误。
故选A。
5. 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EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（）
A. EPφQB. EP>EQ，φP<φQ
C. EP>EQ，φP>φQD. EP【答案】A
【解析】
【详解】沿着电场线的方向电势逐渐降低，则φP>φQ；电场线越密集的地方电场强度大，则EP故选A。
6. 将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有( )
A. .A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
B. A的位置不变，B向右偏离竖直方向
C. .A向左偏离竖直方向，B的位置不变
D. .A和B的位置都不变
【答案】B
【解析】
【详解】A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；
而金属空腔C可以屏蔽外部B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变．故B正确，ACD错误；故选B．
点睛：考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．并理解外部电场对空心球内部没有影响，即为静电屏蔽．
7. 如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点。它们是一个四边形的四个顶点，，，，电场线与四边形所在平面平行。已知a点电势为18V，b点电势为22V，d点电势为6V。则下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的场强大小为B. 场强方向由a指向c
C. 场强的方向由d指向bD. c点电势为14V
【答案】D
【解析】
【详解】因为
可得
连接bd，则中点的电势为14V，则c连线为等势面，场强方向由b指向d，场强大小为
故选D。
二、多选题（每题6分，共18分。错选0分，漏选得3分）
8. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为C，质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其运动的v- t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（ ）
A. 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
B. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100V/m
C. 由C点到A点电势逐渐降低
D. A、B两点间的电势差
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由C点到A点的过程中，据v-t图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B．据v-t图的斜率等于加速度，可得物块在B点的加速度最大为
所受的电场力最大为
F=ma=0.1×2N=0.2N
则电场强度的最大值为
故B正确．
C．据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C正确．
D．由v-t图可知A、B两点的速度分别为：vA=6m/s，vB=4m/s，物块在A到B过程，根据动能定理得
得
故D错误。
故选BC。
9. 图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有
A. 带正电矿粉落在右侧
B. 电场力对矿粉做正功
C. 带负电的矿粉电势能变大
D. 带正电的矿粉电势能变小
【答案】BD
【解析】
【详解】试题分析：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误．带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确．故选BD．
考点：电场力；电势能
【名师点睛】该题考查了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况．
10. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，电荷连线上各点的电势随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点的电势最高，则（ ）
A. A点的电场强度大小为零
B. q1为正电荷，q2为负电荷，且
C. x轴上OA间电场强度的方向沿x轴正方向，AM间电场强度的方向沿x轴负方向
D. 若将一负试探电荷从D点释放，则静电力先做正功后做负功，但电荷不能运动到N点
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图像中图线的斜率代表场强的大小，A的斜率不为零，A点场强不为零，故A错误。
B．q1处电势正，q1为正电荷，q2处电势为负，q2为负电荷，C点为图线最高点，该点斜率为零，所以C点场强为零，根据电场叠加原理，q1、q2两电荷在该处产生场强大小相等，方向相反，由于q1距C点远，所以，故B正确；
C．从O至M电势一直在降低，所以电场强度方向从O至M，即沿x轴正方向，故C错误。
D．将负试探电荷从D点释放，将向电势高的方向运动，即沿x轴负方向运动，DC段加速，越过C点电场力做负功，速度减小，由于UDC故选BD。
三、实验题（11题每空1分，共4分；12题每空2分，共6分。）
11. 如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷；第二次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷。（选填“正”“负”）
【答案】 ①. 负 ②. 正 ③. 正 ④. 正
【解析】
【详解】[1][2]第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，验电器的金属箔片C张开一定的角度，这种使金属箔片带电的方式称为感应起电，金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷；
[3][4]当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，这种使金属箔片带电的方式称为接触起（带）电，金属球B和金属箔片C都带正电荷。
12. 如图所示，在“研究电荷间作用力大小影响因素”的实验中，将一带电轻质小球B挂在铁架台上，小球B静止时丝线与竖直方向的夹角为θ如下图甲所示。
（1）作用力大小的变化通过___________的变化呈现。
（2）在研究作用力大小与电量的关系时，当增大小球A的电荷量后，在铁架台不动时，需将___________。
A．A球支架不动
B．A球支架左移
C．A球支架右移
（3）在小球A与B电量不变时，将小球B分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。如图乙。关于此实验得出的结论：电荷之间作用力的大小与___________有关。
【答案】 ①. 丝线与竖直方向的夹角为θ ②. C ③. 电荷之间距离
【解析】
【详解】（1）[1]当作用力较大时，θ角较大，当作用力较小时，θ角较大。故作用力的大小的变化通过丝线与竖直方向的夹角θ的变化来呈现。
（2）[2]在研究作用力大小与电量的关系时，要保持A球与B球之间的距离不变。当增大小球A的电荷量后，因作用力变大，两球之间的距离变大。则要保持两球间距离不变，在铁架台不动时，则需将A球支架右移。
故选C。
（3）[3]在小球A与B电量不变时，将小球B分别挂在P1、P2、P3的位置，两球之间的距离不同，观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。故探究的是电荷之间作用力的大小与电荷之间距离的关系。
【点睛】控制变量法的应用，需要分析不变量和变量如何控制，继而在对现象进行分析得出对应的结论。
四、计算题（13题14分，14题14分，15题16分，共44分）
13. a、b两个点电荷相距40cm，电荷量分别为q1、q2，且q1＝9q2，都是正电荷。现引入点电荷c，这时a、b电荷恰好都处于平衡状态。试问：点电荷c的带电性质是怎样的？电荷量为多大？它应该放在什么地方？
【答案】负电荷，，在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm
【解析】
【详解】设c与a相距x，则c、b相距0.4－x，设c的电荷量为q3，根据二力平衡，有
a平衡
b平衡
c平衡
解其中任意两个方程，可解得
x＝0.3m（c在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm），
（q1、q2为正电荷，q3为负电荷）
14. 如图，在水平向右的匀强电场中，间距离，与水平方向夹角为，、间电势差，求：
(1)电场强度的大小；
(2)电荷量的点电荷从点运动到点，电场力所做的功。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)、两点沿电场线方向的距离为
则电场强度为
解得
(2)依题意得
解得
15. 如图所示，在绝缘水平面上，相距L = 4 m的A、B两点处分别固定着两个电荷量相等的正点电荷，a、b是AB连线上的两点，其中，O为连线的中点，一质量为m=1kg、带电荷量为+q = +1C的小滑块（可以看作质点）以初动能Ek0=10J从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n = 2），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；
（2）O、b两点间的电势差；
（3）小滑块运动的总路程。
【答案】（1）0.5；（2）；（3）5m
【解析】
【分析】
详解】（1）由
0为连线的中点知a、b关于O点对称，则a、b两点间的电势差
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，在滑块从a点运动到b点的过程中，由动能定理得
又摩擦力
解得
（2）在滑块从O点运动到b点的过程中，由动能定理得
解得
（3）对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得
又
解得