甘肃省武威市凉州区2024-2025学年高二上学期暑期学习质量检测（开学考）物理试卷（解析版）

这是一份甘肃省武威市凉州区2024-2025学年高二上学期暑期学习质量检测（开学考）物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

考试时间：75分钟 总分：100分
一、单选题（每小题3分，共45分）
1. 下列有关说法正确的是（ ）
A. 质子和电子都是元电荷
B. 任何带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍
C. 感应起电现象说明电荷可以创生或消灭
D. 法国物理学家库仑最早测出了元电荷的数值
【答案】B
【解析】A．最小的电荷量叫元电荷，不是指电子和质子，故A错误；
B．自然界中任何带电体的电荷量都是元电荷电量的整数倍，故B正确；
C．由电荷守恒定律可知，电荷不可能凭空产生，也不可能凭空消失，故C错误；
D．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故D错误。
故选B。
2. 甲、乙、丙三个相同的带电导体球，电荷量分别为+1C、-3C和-5C，先使甲与乙接触，然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为（ ）
A. -4CB. -3CC. -2CD. -1C
【答案】B
【解析】先使甲与乙接触，则甲乙带电量各为
然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为
故选B。
3. 如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ）
A. 小球N带正电，所受库仑力大小为
B. 小球N带负电，所受库仑力大小为
C. 小球N带正电，所受库仑力大小为
D. 小球N带负电，所受库仑力大小为
【答案】A
【解析】小球 M带正电，两球相斥，故小球带正电；以小球研究对象，对小球进行受力分析如图，
根据小球处于平衡状态可知
故选A。
4. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）
A. B. C. D. 12F
【答案】C
【解析】根据库仑定律得
两小球相互接触后，两个小球带电荷量相等，都等于Q，根据库仑定律得
解得
故选C。
5. 如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．图中A、B两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误；
B．根据电场线的疏密程度表示场强大小，可知图中A、B两点的场强方向相同，但大小不相等，故B错误；
C．图中为匀强电场，A、B两点的场强大小相等，方向相同，故C正确；
D．根据电场线的疏密程度表示场强大小，可知图中A、B两点的场强大小不相等，且场强方向不相同，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，整个空间存在水平方向的匀强电场，轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，电荷量为q的带电小球，当小球平衡时细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速为g，则电场强度的大小为（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据平衡条件得
解得
故选B。
7. 如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷和，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，c、d、e点场强的大小关系为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】等量异种点电荷电场分布如图所示
根据电场线的疏密程度可知c、d、e点场强的大小关系为
8. 根据场强的定义式，电场强度的单位是（ ）
A. 牛/库B. 牛/米C. 米/库D. 库/牛
【答案】A
【解析】根据场强的定义式，可知电场强度的单位是牛/库。
9. 关于电场强度的定义式，以下叙述正确的是（ ）
A. E与F成正比
B. E与q成反比
C. E由F和q的比值决定
D. E表示电场本身性质，与q无关，其大小可由F和q的比值来测定
【答案】D
【解析】电场强度的定义式为比值定义法定义的物理量，E由电场本身决定，与试探电荷的受力和电荷量无关，但可由F和q的比值来测定其大小。
10. 下列说法中正确的是（ ）
A. 由库仑定律可知，时，
B. 由电场强度可知，电场强度E与电荷量q成反比
C. 由电场强度可知，电场强度E与电场力F成正比
D. 由点电荷场强公式可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大
【答案】D
【解析】A．由库仑定律
可知，时库仑定律不再适用，则选项A错误；
BC．电场强度是由电场本身决定的，由试探电荷的电量q以及所受的电场力F无关，选项BC错误；
D．由点电荷场强公式
可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大，选项D正确。
故选D。
11. 如图，带电量为-q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷在通过带电薄板几何中心的垂线上。a点处电场强度为零，静电力恒量为k。在图中b点（a点关于带电薄板的对称点）的电场强度大小和方向正确的是（ ）
A. 0B. ，垂直薄板向右
C. ，垂直薄板向右D. ，垂直薄板向右
【答案】D
【解析】点电荷在a点的电场强度为
方向水平向右，根据场强的叠加原理，由于该点的场强为零，所以可知带电薄板在a点的场强大小为
方向水平向左，根据对称性可知，带电薄板在b点产生的电场强度与a点的对称，大小也为
方向水平向右，点电荷在b点的电场强度为
方向水平向右，根据场强的叠加原理
b点的电场强度为
方向垂直薄板向右。
故选D。
12. 下列说法正确的是（ ）
A. 静电力常量为
B. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0
C. 存在电荷量为的带电粒子
D. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和可能增加
【答案】B
【解析】A．静电力常量，选项A错误；
B．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，选项B正确；
C．任何带电体的带电量都等于元电荷的整数倍，则不存在电荷量为的带电粒子，选项C错误；
D．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，不可能增加，选项D错误。
故选B。
13. 下列现象中不属于静电屏蔽应用的是（ ）
A. 在三条高压输电线的上方还有两条金属导线与大地相连形成一个稀疏的金属网
B. 超高压输电线上带电作业的电力工人穿着含有金属丝织物的衣服
C. 信号传输线中间是铜芯线，芯线外包裹发泡塑料，发泡塑料外面还要包一层金属丝编织成的网，最外层为防护套
D. 在加油站，工作人员给汽车加油前，要触摸一下静电释放器
【答案】D
【解析】A．在三条高压输电线的上方还有两条金属导线与大地相连形成一个稀疏的金属网，这个金属网就是一个静电屏蔽装置，可以保护输电线不受外部电场的影响，故A不符合题意；
B．超高压输电线上带电作业的电力工人穿着含有金属丝织物的衣服，这个衣服就是一个静电屏蔽装置，可以保护电力工人不受外部电场的影响，故B不符合题意；
C．信号传输线中间是铜芯线，芯线外包裹发泡塑料，发泡塑料外面还要包一层金属丝编织成的网，最外层为防护套，这个金属丝编织成的网就是一个静电屏蔽装置，可以保护信号传输线不受外部电场的影响，故C不符合题意；
D．在加油站，工作人员给汽车加油前，要触摸一下静电释放器，这是为了释放人体上的静电，防止静电火花引起火灾，不属于静电屏蔽应用，故D符合题意。
故选D。
14. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的微粒仅在电场力作用下静止开始从A点沿电场线运动到B点，其加速度变大且电场力做正功的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】带正电的微粒从A点沿电场线运动到B点，加速度变大且电场力做正功，则电场方向由，且点的电场强度大于，即点电场线较密。
故选A。
15. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受静电力作用下的运动轨迹，则（ ）
A. 若粒子是从点运动到点，则其带负电荷
B. 粒子运动的加速度在点小于点
C. 粒子在点的速度大于在点的速度
D. 粒子在点的电势能小于在点的电势能
【答案】B
【解析】ACD．根据曲线运动力与轨迹的关系可知，过运动轨迹与电场线的交点做出带电粒子所受电场力的方向，如图所示
根据电场力与电场方向的关系可知，带点粒子带正电；若带电粒子由M到N则电场力做正功，电势能减小，动能增大，ACD错误；
B．电场线的疏密可以反映电场强度的大小，电场线越密的地方电场强度越大，根据可知，带电粒子在N点的加速度大，B正确。
故选B。
二、实验题（每空2分，共16分）
16. 如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体开始时互相接触且对地绝缘。

（1）为了使两球带上等量异号电荷，应_______。
A．先移走棒，再把两球分开 B．先把两球分开，再移走棒。
（2）先使甲球瞬时接地，再移走棒，导体甲的带电情况是________电，导体乙的带电情况是________电。（填“正”、“负”或“不带”）。
（3）先使乙球瞬时接地，再移走棒，导体乙的带电情况是________电。（填“正”、“负”或“不带”）。
【答案】（1）B （2）正 正 （3）正
【解析】（1）[1]根据静电感应可知，将带负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球时，在两个导体球上分别感应出等量的异种电荷，此时先把两球分开，再移走棒，就会使两球带上等量异号电荷；若先移走棒，再把两球分开 ，两球将不带电。
故选B。
（2）[2][3] 先使甲球瞬时接地，会使两球瞬间与大地连为一体，此时导体球上感应出的负电荷会导入大地，再移走棒，两球均带正电荷。
（3）[4]先使乙球瞬时接地，会使两球瞬间与大地连为一体，此时导体球上感应出的负电荷会导入大地，再移走棒，两球均带正电荷。
17. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用了两个带电的小球A和B，将A球放在可移动的绝缘座上并置于铁架台旁，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C上的位置，如图所示。实验时，先使A球带正电。
（1）若要使B球受到的库仑力向右，应使B球带____________（填“正”或“负”）电荷。
（2）保持两球电荷量不变和A球位置不变，将B球悬挂的位置由分别移至、等位置，可发现，悬挂位置向右移动时，绝缘丝线的偏角_____________（填“变小”“不变”或“变大”）。
（3）保持A球位置不变，B球悬挂的位置和电荷量不变，改变A球所带的电荷量，观察到A球所带的电荷量越大，悬挂B球的丝线偏角__________（填“越小”“不变”或“越大”）。
（4）此同学在探究中应用的科学方法是__________（填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。
【答案】（1）正 （2）变小 （3）越大 （4）控制变量法
【解析】（1）若要使B球受到的库仑力向右，则A、B应带同种电荷，由于A球带正电，则应使B球带正电荷。
（2）保持两球电荷量不变和A球位置不变，将B球悬挂的位置由分别移至、等位置，可发现，悬挂位置向右移动时，两球的距离变大，库仑力变小，则绝缘丝线的偏角变小。
（3）保持A球位置不变，B球悬挂的位置和电荷量不变，改变A球所带的电荷量，观察到A球所带的电荷量越大，两球的间的库仑力越大，则悬挂B球的丝线偏角越大。
（4）实验过程，先保持两球电荷量不变，改变两球之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，应用的科学方法是控制变量法。
三、解答题（18小题9分，19,20,21小题各10分，共39分）
18. 如图所示，一电荷量的带正电小球A用轻质绝缘细线悬挂于O点，另一带电量的小球B固定在O点正下方绝缘柱上（A、B均可视为点电荷）。当小球A平衡时，恰好与B处在同一水平线上，且相距，已知静电力常量，求：
（1）小球B带何种电荷；
（2）小球B给小球A的库仑力方向；
（3）A、B两球之间库仑力的大小。
【答案】（1）正电；（2）水平向右；（3）
【解析】（1）对小球A进行受力分析，由受力平衡可知，A、B之间为库仑斥力，则A、B带同种电荷，由于小球A带正电，则小球B带正电。
（2）对小球A进行受力分析，由受力平衡可知，小球B给小球A的库仑力方向水平向右。
（3）根据库仑定律可得A、B两球之间库仑力的大小为
19. 在真空中A点有一正点电荷，把负检验电荷置于B点，它们相距r=2m，如图所示。已知静电力常数，求：

（1）q受到的电场力大小；
（2）q所在点的电场强度大小。
【答案】（1）9N；（2）4.5×105N/C
【解析】（1）根据库仑定律，q受到的电场力大小为
（2）根据电场强度的定义，q所在点的电场强度大小为
20. 如图所示，一带电量为的小球用绝缘绳悬挂，匀强电场方向水平向右。小球的质量为，平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。（重力加速度g取10m/s2）求：

（1）带点小球的电性（正或负））；
（2）小球受到电场力的大小；
（3）电场强度
【答案】（1）正电；（2）；（3）
【解析】（1）对在匀强电场中处于平衡状态小球受力分析可知，小球受竖直向下的重力mg，沿绳收缩方向的拉力FT及水平向右的电场力F的作用，由于电场方向水平向右，故小球带正电。
（2）由受力分析得
代入数据解得
（3）根据电场强度得定义式得
21. 把的试探电荷放在电场中的A点，具有的电势能，
（1）求A点的电势。
（2）若把的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能是多少？
（3）若把的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能又是多少？
【答案】（1）15V；（2）；（3）
【解析】（1）根据
可得
（2）根据公式可得
（3）根据公式可得