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四川省成都市盐道街中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份四川省成都市盐道街中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷（Word版附解析），文件包含四川省成都市盐道街中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题Word版含解析docx、四川省成都市盐道街中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
第Ⅰ卷 选择题（满分44分）
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 公式：①，②，③，④，⑤，⑥，⑦。关于以上公式下列说法错误的是（ ）
A. ①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B. E由F和q决定，由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C. ⑥适用于任何电容器，⑦是平行板电容器的决定式
D. Ep由和q决定，WAB和q有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算，A正确；
B．公式
，，
都是比值定义，场强的大小，电势的高低以及电场中AB之间的电势差是由电场本身的性质决定的，与检验电荷无关，B错误；
C．公式
是电容器的定义式，适用于任何电容器；而
是平行板电容器的决定式，C正确；
D．电势能Ep由和q共同决定的，电场力做功WAB与AB间电势差以及电荷量q都有关，D正确。
故错误的选B。
2. 以下说法正确的是（ ）
A. 电势与电势差都和零电势点的选取有关
B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C. 当某带电体的体积很小时，我们就可以将其看成点电荷来研究问题
D. 电荷在某点的电势能等于将它从该点移到无穷远处电场力做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取无关，故A错误；
B．电场强度大小和电势大小没有关系，电势是人为规定的，而电场强度大小和电场本身的性质有关，故B错误；
C．当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体才可以看作点电荷，与带电体的自身体积大小无关，故C错误
D．物理学规定，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置（无穷远）电场力做的功，故D正确；
故选D。
3. 电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（ ）
A. 、都和q成正比
B. a点的电场强度比b点的大
C. 图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应
D. 若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a
【答案】C
【解析】
【详解】A．某点电场强度决定于电场本身，而与检验电荷无关，故A错误；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由此可知a点的电场强度比b点的小，故B错误；
C．图2中图线的斜率表示电场强度的大小，图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应，故C正确；
D．电场中某点电场强度大小和方向由电场本身决定，与检验电荷的存在与否无关，因此若在b点放置负电荷，b点的电场强度方向不变，仍是从a指向b，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（ ）
A. 从N到P的过程中，速率一直增大
B. 从N到Q的过程中，电势能一直增加
C. 从N到Q的过程中，机械能一直增大
D. 从N到Q的过程中，库仑力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．从N到P的过程中，在其中间某个位置存在一个三力平衡的位置，此位置的合力为零，加速度为零，速度最大，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，选项A错误；
BC．在a球在从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力(库仑斥力)一直做负功，a球电势能一直增加，除了重力之外的其他力做负功，则机械能一直减小，选项B正确，C错误；
D．从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，根据库伦定律可知库仑力一直增大，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压恒为U，在N板附近由静止释放一不计重力的带正电粒子。下列说法中正确的是（ ）
A. 若仅减小两板间距离，粒子受到的电场力不变
B. 若仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度将变大
C. 若仅增大两板间距离，回路中会出现逆时针方向的瞬时电流
D. 若仅减小两板的正对面积，回路中会出现顺时针方向的瞬时电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．极板之间的电场强度
板间电压U不变，仅减小两板间距离时，极板间电场强度增大，则粒子受到的电场力增大，故A错误；
B．根据动能定理有
解得
可知，仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度不变，故B错误；
C．根据电容的定义式有
，
解得
若仅增大两板间距离，电容器极板所带的的电荷量减少，即电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故C正确；
D．结合上述可知，仅减小两板的正对面积，电容器所带的的电荷量减少，电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点，一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子的运动轨迹一定经过P点
B. 粒子运动轨迹一定经过PH之间某点
C. 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出
D. 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题意知，粒子的初速度方向垂直于电场方向，故粒子做类平抛运动，根据平抛运动推理：速度反向延长线过水平位移的中点，O为FH中点，即DO为轨迹的切线，因P在DO线上，所以运动轨迹一定不经过P点，一定经过EP之间点，故AB错误；
CD．若将粒子的初速度变为原来一半，在电场力的方向运动不变，即离开矩形区域的时间不变，又初速度方向做匀速直线运动，所以位移是原来的一半，恰好由E点射出，故C错误，D正确。
故选D。
7. 在甲、乙电场中，试探电荷-q（）具有的电势能沿x方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，试探电荷在O点受到的电场力为零
B. 图甲中，电场强度沿x轴负方向
C. 图乙中，处的电场强度小于处的电场强度
D. 图乙中，处的电势高于处的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电势能定义式可得
由图甲可知，试探电荷在O点的电势能为零，即甲电场中O点的电势为零，电场力为图像的斜率，不为零，故A错误；
B．在图甲中沿x轴正方向负试探电荷的电势能在增大，可知沿x轴正方向电势是降低的，所以场强可能沿x轴正方向，也可能与x轴正方夹锐角，故B错误；
C．因为
因为电荷量一定，所以图乙的斜率大小绝对电场强度的大小，由图乙分析可知，的斜率比处的斜率大，故处的电场强度大于处的电场强度。故C错误。
D．因为电荷为负电荷，所以图乙图像中电势能越靠下的电势越高，所以图乙中，处的电势高于处的电势。故D正确。
故选D。
8. 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B、C三点，坐标分别为（0，1cm），（2cm，2cm），（2cm，0），O、A、B三点的电势分别为24V、20V、8V，现有一重力不计的电荷量为e的带电粒子从坐标原点O处以平行于坐标平面的速度v0垂直电场方向射入电场，恰好通过C点。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电B. C点电势为12V
C. 粒子从O到C电势能增加了8eVD. 电场强度大小为400V/m
【答案】A
【解析】
【详解】B．连接对角线交于O′，如图所示
根据图中几何关系可知
由于匀强电场中平行等距离的两点间电势差相等，则
解得
同理
可得
则CD为等势线，OB为电场线，方向由O指向B，故B错误；
A．重力不计的电荷量为e的带电粒子，从坐标原点处以平行于坐标平面的速度垂直电场方向射入电场，恰好通过C点，说明沿电场线方向移动一段距离，粒子带正电，故A正确；
C．粒子从O到C，电场力做正功，电势能减小，电势能减少量为
故C错误；
D．电场强度大小为
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图为某电子透镜中电场的等势面（虚线）的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过A、B、C三点，则电子从A点到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度一直减小
B. 速度先减小后增大
C. 在A点电势能比在C点电势能大
D. 从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由等差等势面越密集的地方电场线也越密集，电场强度越大可知，电子先后经过A、B、C三点，可知电场强度逐渐减小，电子受到的电场力逐渐减小，则电子的加速度一直减小，A正确；
BC．电子受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，则电场强度方向背离轨迹凹侧，并且垂直等势面，即电子受电场力方向与电场强度方向相反，可知电子从A点到C点的过程中，电场力方向与运动方向间的夹角是钝角，即电场力做负功，电子的动能减小，电势能增大，则速度一直减小，在A点电势能比在C点电势能小，BC错误；
D．从A点到B点电子经过两个等差等势面，从B点到C点电子经过一个等差等势面，由电场力做功与电势差关系公式可知，从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍，D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，电子从静止开始向B板做匀加速直线运动，～时间内沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零。～时间内向A板做匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动。接着周而复始。
A．电子做匀变速直线运动时x-t图象应是抛物线，故A错误。
BD．根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，B图符合电子的运动情况。故B正确，D错误。
C ．根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度大小不变，a-t图象应平行于横轴，故C正确。
故选BC 。
11. 如图所示，电荷量为q的两个正点电荷放置于正方体的顶点A、C，正方体的边长为a，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A. 顶点B和D的电场强度相等B. 顶点B和D′的电势相等
C. 顶点B的电场强度大小为D. 顶点B′的电场强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，顶点B和D的电场强度大小相等，反向相反，故A错误；
B．顶点B到两个正点电荷的距离都为a，顶点D′到两个正点电荷的距离都为，故顶点B的电势比顶点D′电势高，故B错误；
CD．根据点电荷的场强公式和场强的叠加法则可知顶点B的电场强度大小为
顶点B′的电场强度大小为
故C正确，D错误。
故选C。
12. 如图所示，倾角为37°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上，斜面上方有平行斜面向上的匀强电场。一质量为m=lkg的带正电小物块（视为质点）自斜面底端以的初速度沿斜面向上运动，加速度大小为，方向沿斜面向下，小物块与斜面间的动摩擦因数，g取，则在小物块沿斜面向上滑行到最大距离的过程中，小物块的（ ）
A. 重力势能增加36JB. 电势能增加42J
C. 机械能增加18JD. 机械能减少24J
【答案】AC
【解析】
详解】物块沿斜面向上运动，对物块受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
物块沿斜面运动的位移为
A．重力势能增加了
A正确；
B．电场力做正功，电势能减小
B错误；
CD．机械能的变化量为
C正确，D错误。
故选AC。
13. 反射式速调管：是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从（-1cm，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（ ）
A. 坐标原点左侧和右侧场强大小之比为1∶2
B. 该粒子在一个周期内运动距离为6cm
C. 该粒子运动过程中的最大动能为
D. 该粒子运动的周期
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据
结合图像可得，坐标原点左侧的场强为
V/cm=2000V/m
坐标原点右侧的场强为
V/cm=4000V/m
坐标原点左侧和右侧场强大小之比为1∶2，故A正确；
B．带负电的粒子在原点左侧受向右的电场力，匀加速运动，在原点右侧受向左的电场力，匀减速运动到速度为0，后匀加速至原点，再匀减速到初始位置，设在原点左侧运动的位移大小为，在原点右侧运动的位移大小为，根据动能定理，有
解得
cm
所以该粒子在一个周期内运动距离为
cm
故B错误；
C．该粒子在原点有最大速度，根据动能定理，有
解得
J
故C正确；
D．根据
可得，粒子运动到原点的速度为
设在原点左侧的加速时间为，在原点右侧的加速时间为，有
周期为
联立解得
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 非选择题部分（满分56分）
三、实验探究题（2题共14分）
14. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
（1）他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，两小球间静电力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则为______。
【答案】（1） ①. 减小 ②. 增大
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]设丝线与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件有
由图甲可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，丝线与竖直方向夹角减小，静电力减小。
[2]使小球B处于同一位置，增大小球A所带电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。
【小问2详解】
对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电荷量之比为
15. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
（1）放电时，通过的电流方向________（选填“向左”或“向右”）；
（2）乙图中阴影部分的面积________（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）已知，则该电容器的电容值约为________法拉（计算结果保留两位有效数字）；
（4）由甲、乙两图可判断阻值________（选填“＞”或“＜”）。
【答案】（1）向右 （2）＝
（3）0.15 （4）<
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知，电容器充电时，通过电阻R0的电流方向向左，放电时通过R0的电流方向向右。
【小问2详解】
I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积相等。
【小问3详解】
由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为
F
【小问4详解】
由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知
<
四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16. 如图所示，在光滑绝缘水平面上A、B两点分别固定着两正点电荷，O为AB连线上的点，且OA=2L、OB=L。一质量为m、电荷量为+q的小滑块（视为点电荷）从AB连线上的C点由静止释放，过O点到达D点时速度恰好为零，滑块经过O点时速度最大且速度大小为v0。
（1）求A、B两点处固定的点电荷的电荷量之比；
（2）求C、O两点间的电势差UCO。
【答案】（1）4 （2）
【解析】
【小问1详解】
固定在A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为
固定在B点的点电荷在O点产生的电场强度大小为
根据矢量合成有
解得
【小问2详解】
滑块从C点到O点的过程中，根据动能定理有
解得
17. 如图所示，粒子发射器发射出一束质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），从静止经加速电压加速后，沿极板方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以某一速度离开偏转电场。已知平行板长为L，两板间距离为d，求：
（1）粒子进入偏转电场速率；
（2）粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y的大小；
（3）粒子在离开偏转电场时的速度偏转角的正切值tanθ。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，则有
L=v0t
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问3详解】
根据速度方向反向延长线过水平位移的中点，可得速度方向偏转角的正切值
18. 如图所示，质量为的带电物体（可视为质点）用绝缘轻绳拴接置于高为的绝缘水平桌面上，整个空间加上水平向右的匀强电场后，物体与桌面间刚好没有压力，轻绳与竖直方向的夹角为，物体到桌面右边缘的距离为，某时刻将轻绳剪断，经过一段时间物体落在水平地面上。已知物体与桌面间的动摩擦因数为，物体所带的电荷量为，重力加速度，，不计空气阻力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）物体到达桌面右边缘时的速度大小；
（3）物体的落地点到桌面右边缘的水平间距
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物体刚好静止在桌面上时，受力分析，如图所示
由力的平衡条件可得
则
【小问2详解】
轻绳剪断后，物体先沿水平桌面向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
又
解得
物体运动到桌面边缘的速度为v，则由
解得
【小问3详解】
物体离开桌面后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，物体从离开桌面到落地的时间为t，则由
解得
水平方向上有
解得
所以有
解得
19. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求：
（1）小球经过C点时的速度大小；
（2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值；
（3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）（，）和（，）
【解析】
【小问1详解】
带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得
解得小球经过C点时的速度大小为
【小问2详解】
在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为
设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有
可得
则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得
解得
在D点根据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到轨道支持力的最大值为
【小问3详解】
在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为
小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为
方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有
，
解得
，
可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为
小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有
，
则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。
第Ⅰ卷 选择题（满分44分）
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 公式：①，②，③，④，⑤，⑥，⑦。关于以上公式下列说法错误的是（ ）
A. ①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B. E由F和q决定，由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C. ⑥适用于任何电容器，⑦是平行板电容器的决定式
D. Ep由和q决定，WAB和q有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算，A正确；
B．公式
，，
都是比值定义，场强的大小，电势的高低以及电场中AB之间的电势差是由电场本身的性质决定的，与检验电荷无关，B错误；
C．公式
是电容器的定义式，适用于任何电容器；而
是平行板电容器的决定式，C正确；
D．电势能Ep由和q共同决定的，电场力做功WAB与AB间电势差以及电荷量q都有关，D正确。
故错误的选B。
2. 以下说法正确的是（ ）
A. 电势与电势差都和零电势点的选取有关
B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C. 当某带电体的体积很小时，我们就可以将其看成点电荷来研究问题
D. 电荷在某点的电势能等于将它从该点移到无穷远处电场力做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取无关，故A错误；
B．电场强度大小和电势大小没有关系，电势是人为规定的，而电场强度大小和电场本身的性质有关，故B错误；
C．当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体才可以看作点电荷，与带电体的自身体积大小无关，故C错误
D．物理学规定，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置（无穷远）电场力做的功，故D正确；
故选D。
3. 电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（ ）
A. 、都和q成正比
B. a点的电场强度比b点的大
C. 图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应
D. 若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a
【答案】C
【解析】
【详解】A．某点电场强度决定于电场本身，而与检验电荷无关，故A错误；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由此可知a点的电场强度比b点的小，故B错误；
C．图2中图线的斜率表示电场强度的大小，图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应，故C正确；
D．电场中某点电场强度大小和方向由电场本身决定，与检验电荷的存在与否无关，因此若在b点放置负电荷，b点的电场强度方向不变，仍是从a指向b，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（ ）
A. 从N到P的过程中，速率一直增大
B. 从N到Q的过程中，电势能一直增加
C. 从N到Q的过程中，机械能一直增大
D. 从N到Q的过程中，库仑力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．从N到P的过程中，在其中间某个位置存在一个三力平衡的位置，此位置的合力为零，加速度为零，速度最大，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，选项A错误；
BC．在a球在从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力(库仑斥力)一直做负功，a球电势能一直增加，除了重力之外的其他力做负功，则机械能一直减小，选项B正确，C错误；
D．从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，根据库伦定律可知库仑力一直增大，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压恒为U，在N板附近由静止释放一不计重力的带正电粒子。下列说法中正确的是（ ）
A. 若仅减小两板间距离，粒子受到的电场力不变
B. 若仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度将变大
C. 若仅增大两板间距离，回路中会出现逆时针方向的瞬时电流
D. 若仅减小两板的正对面积，回路中会出现顺时针方向的瞬时电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．极板之间的电场强度
板间电压U不变，仅减小两板间距离时，极板间电场强度增大，则粒子受到的电场力增大，故A错误；
B．根据动能定理有
解得
可知，仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度不变，故B错误；
C．根据电容的定义式有
，
解得
若仅增大两板间距离，电容器极板所带的的电荷量减少，即电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故C正确；
D．结合上述可知，仅减小两板的正对面积，电容器所带的的电荷量减少，电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点，一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子的运动轨迹一定经过P点
B. 粒子运动轨迹一定经过PH之间某点
C. 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出
D. 若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题意知，粒子的初速度方向垂直于电场方向，故粒子做类平抛运动，根据平抛运动推理：速度反向延长线过水平位移的中点，O为FH中点，即DO为轨迹的切线，因P在DO线上，所以运动轨迹一定不经过P点，一定经过EP之间点，故AB错误；
CD．若将粒子的初速度变为原来一半，在电场力的方向运动不变，即离开矩形区域的时间不变，又初速度方向做匀速直线运动，所以位移是原来的一半，恰好由E点射出，故C错误，D正确。
故选D。
7. 在甲、乙电场中，试探电荷-q（）具有的电势能沿x方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，试探电荷在O点受到的电场力为零
B. 图甲中，电场强度沿x轴负方向
C. 图乙中，处的电场强度小于处的电场强度
D. 图乙中，处的电势高于处的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电势能定义式可得
由图甲可知，试探电荷在O点的电势能为零，即甲电场中O点的电势为零，电场力为图像的斜率，不为零，故A错误；
B．在图甲中沿x轴正方向负试探电荷的电势能在增大，可知沿x轴正方向电势是降低的，所以场强可能沿x轴正方向，也可能与x轴正方夹锐角，故B错误；
C．因为
因为电荷量一定，所以图乙的斜率大小绝对电场强度的大小，由图乙分析可知，的斜率比处的斜率大，故处的电场强度大于处的电场强度。故C错误。
D．因为电荷为负电荷，所以图乙图像中电势能越靠下的电势越高，所以图乙中，处的电势高于处的电势。故D正确。
故选D。
8. 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B、C三点，坐标分别为（0，1cm），（2cm，2cm），（2cm，0），O、A、B三点的电势分别为24V、20V、8V，现有一重力不计的电荷量为e的带电粒子从坐标原点O处以平行于坐标平面的速度v0垂直电场方向射入电场，恰好通过C点。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电B. C点电势为12V
C. 粒子从O到C电势能增加了8eVD. 电场强度大小为400V/m
【答案】A
【解析】
【详解】B．连接对角线交于O′，如图所示
根据图中几何关系可知
由于匀强电场中平行等距离的两点间电势差相等，则
解得
同理
可得
则CD为等势线，OB为电场线，方向由O指向B，故B错误；
A．重力不计的电荷量为e的带电粒子，从坐标原点处以平行于坐标平面的速度垂直电场方向射入电场，恰好通过C点，说明沿电场线方向移动一段距离，粒子带正电，故A正确；
C．粒子从O到C，电场力做正功，电势能减小，电势能减少量为
故C错误；
D．电场强度大小为
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图为某电子透镜中电场的等势面（虚线）的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过A、B、C三点，则电子从A点到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度一直减小
B. 速度先减小后增大
C. 在A点电势能比在C点电势能大
D. 从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由等差等势面越密集的地方电场线也越密集，电场强度越大可知，电子先后经过A、B、C三点，可知电场强度逐渐减小，电子受到的电场力逐渐减小，则电子的加速度一直减小，A正确；
BC．电子受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，则电场强度方向背离轨迹凹侧，并且垂直等势面，即电子受电场力方向与电场强度方向相反，可知电子从A点到C点的过程中，电场力方向与运动方向间的夹角是钝角，即电场力做负功，电子的动能减小，电势能增大，则速度一直减小，在A点电势能比在C点电势能小，BC错误；
D．从A点到B点电子经过两个等差等势面，从B点到C点电子经过一个等差等势面，由电场力做功与电势差关系公式可知，从A点到B点电场力做功是从B点到C点电场力做功的2倍，D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，电子从静止开始向B板做匀加速直线运动，～时间内沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零。～时间内向A板做匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动。接着周而复始。
A．电子做匀变速直线运动时x-t图象应是抛物线，故A错误。
BD．根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，B图符合电子的运动情况。故B正确，D错误。
C ．根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度大小不变，a-t图象应平行于横轴，故C正确。
故选BC 。
11. 如图所示，电荷量为q的两个正点电荷放置于正方体的顶点A、C，正方体的边长为a，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A. 顶点B和D的电场强度相等B. 顶点B和D′的电势相等
C. 顶点B的电场强度大小为D. 顶点B′的电场强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据等量同种点电荷的电场分布特点可知，顶点B和D的电场强度大小相等，反向相反，故A错误；
B．顶点B到两个正点电荷的距离都为a，顶点D′到两个正点电荷的距离都为，故顶点B的电势比顶点D′电势高，故B错误；
CD．根据点电荷的场强公式和场强的叠加法则可知顶点B的电场强度大小为
顶点B′的电场强度大小为
故C正确，D错误。
故选C。
12. 如图所示，倾角为37°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上，斜面上方有平行斜面向上的匀强电场。一质量为m=lkg的带正电小物块（视为质点）自斜面底端以的初速度沿斜面向上运动，加速度大小为，方向沿斜面向下，小物块与斜面间的动摩擦因数，g取，则在小物块沿斜面向上滑行到最大距离的过程中，小物块的（ ）
A. 重力势能增加36JB. 电势能增加42J
C. 机械能增加18JD. 机械能减少24J
【答案】AC
【解析】
详解】物块沿斜面向上运动，对物块受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
物块沿斜面运动的位移为
A．重力势能增加了
A正确；
B．电场力做正功，电势能减小
B错误；
CD．机械能的变化量为
C正确，D错误。
故选AC。
13. 反射式速调管：是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从（-1cm，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（ ）
A. 坐标原点左侧和右侧场强大小之比为1∶2
B. 该粒子在一个周期内运动距离为6cm
C. 该粒子运动过程中的最大动能为
D. 该粒子运动的周期
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据
结合图像可得，坐标原点左侧的场强为
V/cm=2000V/m
坐标原点右侧的场强为
V/cm=4000V/m
坐标原点左侧和右侧场强大小之比为1∶2，故A正确；
B．带负电的粒子在原点左侧受向右的电场力，匀加速运动，在原点右侧受向左的电场力，匀减速运动到速度为0，后匀加速至原点，再匀减速到初始位置，设在原点左侧运动的位移大小为，在原点右侧运动的位移大小为，根据动能定理，有
解得
cm
所以该粒子在一个周期内运动距离为
cm
故B错误；
C．该粒子在原点有最大速度，根据动能定理，有
解得
J
故C正确；
D．根据
可得，粒子运动到原点的速度为
设在原点左侧的加速时间为，在原点右侧的加速时间为，有
周期为
联立解得
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 非选择题部分（满分56分）
三、实验探究题（2题共14分）
14. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
（1）他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，两小球间静电力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则为______。
【答案】（1） ①. 减小 ②. 增大
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]设丝线与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件有
由图甲可得，两小球所带电荷量不变时，距离增大，丝线与竖直方向夹角减小，静电力减小。
[2]使小球B处于同一位置，增大小球A所带电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。
【小问2详解】
对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电荷量之比为
15. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势、内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
（1）放电时，通过的电流方向________（选填“向左”或“向右”）；
（2）乙图中阴影部分的面积________（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）已知，则该电容器的电容值约为________法拉（计算结果保留两位有效数字）；
（4）由甲、乙两图可判断阻值________（选填“＞”或“＜”）。
【答案】（1）向右 （2）＝
（3）0.15 （4）<
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知，电容器充电时，通过电阻R0的电流方向向左，放电时通过R0的电流方向向右。
【小问2详解】
I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积相等。
【小问3详解】
由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为
F
【小问4详解】
由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知
<
四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16. 如图所示，在光滑绝缘水平面上A、B两点分别固定着两正点电荷，O为AB连线上的点，且OA=2L、OB=L。一质量为m、电荷量为+q的小滑块（视为点电荷）从AB连线上的C点由静止释放，过O点到达D点时速度恰好为零，滑块经过O点时速度最大且速度大小为v0。
（1）求A、B两点处固定的点电荷的电荷量之比；
（2）求C、O两点间的电势差UCO。
【答案】（1）4 （2）
【解析】
【小问1详解】
固定在A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为
固定在B点的点电荷在O点产生的电场强度大小为
根据矢量合成有
解得
【小问2详解】
滑块从C点到O点的过程中，根据动能定理有
解得
17. 如图所示，粒子发射器发射出一束质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），从静止经加速电压加速后，沿极板方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以某一速度离开偏转电场。已知平行板长为L，两板间距离为d，求：
（1）粒子进入偏转电场速率；
（2）粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y的大小；
（3）粒子在离开偏转电场时的速度偏转角的正切值tanθ。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，则有
L=v0t
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问3详解】
根据速度方向反向延长线过水平位移的中点，可得速度方向偏转角的正切值
18. 如图所示，质量为的带电物体（可视为质点）用绝缘轻绳拴接置于高为的绝缘水平桌面上，整个空间加上水平向右的匀强电场后，物体与桌面间刚好没有压力，轻绳与竖直方向的夹角为，物体到桌面右边缘的距离为，某时刻将轻绳剪断，经过一段时间物体落在水平地面上。已知物体与桌面间的动摩擦因数为，物体所带的电荷量为，重力加速度，，不计空气阻力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）物体到达桌面右边缘时的速度大小；
（3）物体的落地点到桌面右边缘的水平间距
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物体刚好静止在桌面上时，受力分析，如图所示
由力的平衡条件可得
则
【小问2详解】
轻绳剪断后，物体先沿水平桌面向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
又
解得
物体运动到桌面边缘的速度为v，则由
解得
【小问3详解】
物体离开桌面后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，物体从离开桌面到落地的时间为t，则由
解得
水平方向上有
解得
所以有
解得
19. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求：
（1）小球经过C点时的速度大小；
（2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值；
（3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）（，）和（，）
【解析】
【小问1详解】
带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得
解得小球经过C点时的速度大小为
【小问2详解】
在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为
设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有
可得
则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得
解得
在D点根据牛顿第二定律可得
联立解得小球受到轨道支持力的最大值为
【小问3详解】
在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为
小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为
方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有
，
解得
，
可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为
小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有
，
则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。
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