东煌学校2023-2024学年高二下学期3月月考
物理
一、单选题：（7x4=28分）
1．如图所示的静电场中，、是某一条电场线上的两个点，正检验电荷仅在电场力作用下从静止开始自运动到的过程中（ ）
A．做匀加速运动 B．的速度逐渐增大
C．的电势能逐渐增大 D．的加速度逐渐增大
2．在光滑绝缘的水平面上，带负电的小球甲固定不动，带异种电荷的小球乙以一定初速度沿光滑绝缘的水平面向甲运动，则小球乙（ ）
A．加速度变小，速度变小 B．加速度变大，速度变小
C．加速度变大，速度变大 D．加速度变小，速度变大
3．如图所示，是匀强电场中的一个正方形区域，其中。已知A点电势为，点电势为，点电势为，则下列判断正确的是（ ）
A．点电势为
B．匀强电场的场强大小是
C．匀强电场的方向沿连线由指向
D．将电子从点移动到点电场力做功为
4．关于元电荷的说法正确的是( )
A．元电荷就是电子 B．元电荷带负电
C．元电荷的电荷量为1.0×10-19C D．元电荷是自然界中的最小电荷量
5．关于电场强度E的说法正确的是（ ）
A．E是矢量，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同
B．根据可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比
C．公式对于有些静电场是不适用的
D．公式对任何电场都适用
6．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是 （ ）
A．电场强度的大小为2.5 V/cm
B．坐标原点处的电势为19 V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为 - 9 eV
7．如图所示，把一个平行板电容器接在电压的电源上。现进行下列四步操作：(1)合上S；(2)在两板中央插入厚为的金属板；(3)断开S；抽出金属板。则此时电容器两板间的电势差为（ ）
A．0 B．6V C．24V D．48V
二、多选题：（4x6=24分）
8．如图所示，A、B两个带等量正电的点电荷固定在同一水平线上，O为两点电荷连线中点，过O点竖直放置一绝缘光滑、粗细均匀的直杆。一个质量为m的带电小球套在杆上（可以自由滑动），在P点由静止释放，小球向下运动到Q点时速度刚好为零。已知P、Q两点的高度差为h，重力加速度为g，则小球从P点运动到Q点的过程中（ ）
A．速度一定是先增大后减小 B．加速度一定是先减小后增大
C．在O点电势能最小 D．在O点速度最大
9．如图所示，处于x轴上的两个等量异号点电荷＋Q和－Q，坐标分别为（L，0）和（3L，0）。以坐标原点O为圆心，作半径为2L的圆，圆上有a、b、c、d四个点，均处于两点电荷形成的电场中，则下列说法正确的是（ ）
A．O点电势等于b点电势
B．b点和d点电场强度大小相等，电势相同
C．将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点电场力不做功
D．将一正试探电荷从b点沿y轴移到d点，电势能先增大后减小
10．如图所示是一条电场线，a、b为电场线上的两点，一带正电的粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点，下列说法正确的是
A．电场力对粒子做正功 B．电场力对粒子做负功
C．粒子电势能减小 D．粒子电势能增大
11．两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率沿着AO方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹分别如图所示。不计粒子所受的重力，下列说法正确的是（ ）
A．甲粒子带负电荷 B．甲粒子所带的电荷量比乙粒子少
C．乙粒子在圆形区域中电势能变化量小 D．乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子小
三、实验题：（每空2分，共16分）
12．如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为，S是单刀掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。（已知电流）
（1）当开关S接 时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电，在充电开始时电路中的电流比较 （选填“大”或“小”）。电容器放电时，流经G表的电流方向与充电时 （选填“相同”或“相反”）。
（2）将G表换成电流传感器（可显示电流I的大小），电容器充电完毕后，将开关S扳到2，让电容器再放电，其放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个方格，则电容器释放的电荷量Q为 ，可算出电容器的电容C为 。
（3）在电容器放电实验中，接不同的电阻放电，图丙中a、b、c三条曲线中对应电阻最大的一条是 （选填“a”“b”或“c”）。
13．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路．电源电动势为，内阻可以忽略．单刀双郑开关先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2．实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况．
（1）开关改接2后，电容器进行的是 （选填“充电”或“放电”）过程．此过程得到的图像如图2所示．如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将 （选填“减小”、“不变”或“增大”）．
（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为
（3）关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有 （为电容器极板所带的电荷量，为两板的电势差）．
A． B．
C． D．
解答题：（10+10+10=30分）
14．如图所示，绝缘水平面上的AB区域宽度为d，带正电、电量为q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入AB区域，当滑块运动至区域的中点C时，速度大小为，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的匀强电场，电场强度E保持不变，并且AB区域外始终不存在电场．
（1）求滑块受到的滑动摩擦力大小；
（2）若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，求滑块离开AB区域时的速度；
（3）要使小滑块在AB区域内运动的时间到达最长，电场强度E应满足什么条件？并求这种情况下滑块离开AB区域时的速度．
15．如图，虚线间存在水平向右、电场强度为的匀强电场，一带电粒子质量为、电量为，从点由静止开始经电压为的电场加速后，从点垂直进入匀强电场中，从虚线上的点离开匀强电场。已知间的距离为，不计粒子重力。求：
（1）带电粒子经过点时的速率；
（2）带电粒子从点离开电场时速度方向与电场边界间的夹角的正切值；
（3）两点间的电势差。
16．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，求：
（1）电荷C的电荷量；
（2）所放的位置在A的左侧还是右侧？距离多少？
试卷第6页，总6页东煌学校2023-2024学年高二下学期3月月考
参考答案：
1．B
【详解】AD．由于点的电场线比点的疏，由电场线较密的区域（大）运动到电场线较疏的区域（小），减小，减小．故A、D错误；
BC．电荷带正电，电场力做正功，所以电势能减小，动能增大，速度逐渐增大，故B正确，C错误．
故选：B．
2．C
【详解】由于异种电荷间存在相互作用的吸引力，两球将相互靠近，距离减小，根据库仑定律得知，相互作用力增大．
由牛顿第二定律得知它们的加速度变大，由电场力做正功，导致动能增大，所以速度变大，故C正确，ABD错误；
故选C．
3．C
【详解】A．依题意，根据匀强电场的特点，可得
求得点电势为
故A错误；
BC．由于
所以AC连线为该匀强电场中的一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高等势线指向低等势线，可知DB连线为该匀强电场中的一条电场线，且场强方向由D指向B，可得该匀强电场的电场强度大小为
故B错误，C正确；
D．将电子从A点移动到点电场力做功为
故D错误。
故选C。
4．D
【详解】元电荷是指质子或电子的带电量，不是电子，故AB错误；元电荷就是电子或质子所带电量的数值，e=1.60×10-19C，故C错误；元电荷是自然界中的最小电荷量，任何带电体所带电荷都是元电荷的整数倍．故D正确；故选D．
【点睛】对于元电荷要注意它是最小的电量单位，明确这不是质子也不是电子，它只是在数值上等于它们的电量．
5．A
【详解】A．E为矢量，判断某点场强方向是与放入该点正电荷所受的电场力的方向一致，故A正确；
B．是电场强度定义式，但是电场的强度只与电场本身有关，与是否放入点电荷无关，放入电场中电荷电量无关，故B错误；
C．公式是通用公式，任何电场都适用，故C错误；
D．公式是点电荷电场强度计算公式，仅适用于点电荷或可视作点电荷的带电体，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
B．因为是匀强电场，ac与Ob平行，故电势差相等，原点O的电势为1V，B错误；
A．Ob的电势差为16V，故x轴上电势差为2V/cm，则坐标x=4.5的点的电势为10V，连接该坐标点与a点。该连接线即为一个等势面。做Od垂直于该等势面，从几何知识可以得到，Od=3.6cm，则
A正确；
C．a点电势比b点电势小，电子带负电，根据可知，a点电势能反而大，C错误；
D．根据电场力做功公式
b到c，电势增加9V，电子带负电，电势能降低9eV，所以电子从b到c的过程中，电势能降低，电场力做正功，9eV，D错误；
故选A。
7．C
【详解】每个步骤造成的影响如下：
(1)合上开关S，电源对电容器充电，至电压为U，设电容为C，则带电荷量
板间形成一个匀强电场，场强为
(2)插入金属板，板的两侧出现等量异号的感应电荷，上下形成两个匀强电场区域，其宽度均为。由于整个金属板为等势体，则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差均为。因此板间场强增大为原来的2倍，即（如答图所示），显然，在插入过程中，电源必须对A、B两板继续充电，板上电荷量增加为原来的2倍，即
(3)打开开关S，A、B两板的电荷量保持不变，即
(4)抽出金属板，电容器的电容仍为C，而电荷量为，所以两板间电势差变为
故选C。
8．AC
【详解】A．由题分析可知，小球带负电，小球向下运动过程中，合力先做正功后做负功，因此动能一定先增大后减小，速度一定是先增大后减小，故A正确；
B．到达O点前电场力可能是先增大后减小也可能是一直减小，加上重力不变，所以加速度是先增大后减小或一直减小。过了O点后情况就复杂了，如果电场力一直增大，加速度先减小为零再反向增大，如果电场力先增大后减小，但最小值也大于重力，加速度就先减小再增大再减小，故B错误；
C．O点电势最高，因为带负电小球在O点电势能最小，故C正确；
D．带负电小球在O点的电场力为零，但合力不为零，因此速度不是最大，故D错误。
故选AC。
9．BD
【详解】A．O点距＋Q较近，O点电势大于b点电势，故A错误；
B．b点和d点关于两点电荷的连线对称，由对称性结合场强叠加可知，b点和d点电场强度大小相等，电势相同，故B正确；
C．将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，＋Q对其的电场力不做功，但对其的电场力做功，故C错误；
D．将一正试探电荷从b点沿y轴移到d点，电势先增大再减小，由知其电势能先增大后减小，故D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】一带正电的粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点，电场力方向与位移方向相同，电场力做正功，电势能减小，故AC正确，BD错误。
故选AC。
11．BD
【详解】A．甲粒子向上偏转，所受的电场力向上，与电场方向相同，故甲粒子带正电荷，故A错误；
B．两个粒子在匀强电场中均做类平抛运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有：
E、t、m相等，则y∝q，因为甲粒子的偏转距离y较小，可知，甲粒子所带的电荷量比乙粒子少，故B正确；
C．电场力对粒子做功为W=qEy，甲粒子电荷量少，偏转距离小，则电场力对甲粒子做功少，其电势能变化量小，故C错误；
D．水平方向有x=v0t，在相同时间内，乙粒子的水平位移小，则乙粒子进入电场时的初速度小，而两个粒子质量相等，则乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子小，故D正确。
故选BD。
12． 1 大 相反 c
【详解】（1）[1][2]电容器充电要与电源相连，所以当开关S接1时平行板电容器充电，由于极板上无电荷，刚开始在充电开始时电路中的电流比较大。
[3]电容器充电时电源正极接电容器上极板，放电时正电荷从上极板流出，所以电容器放电时，流经G表的电流方向与充电时相反。
（2）[4]根据
可知放电电流随时间变化曲线与x轴所围面积即为通过的电荷量，每个小格的电荷量为
由此可知
[5]电容器的电容C为
（3）[6]刚开始放电时，电容器极板上的电压与电源电压相同为8V，放电的最大电流为
所以最大电流较小对应的电阻较大，故c曲线符合要求。
13． 放电 不变 575 BD/DB
【详解】（1）[1]开关改接2后，电容器进行的是放电过程；
[2]因图像与坐标轴所围成的面积等于电容器的带电量，则如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
（2）[3]该电容器的电容为
（3） [4]AB．电源给电容器充电时，刚开始电荷量的变化率较大，后来变化率减小，放电时，电荷量变化率刚开始比较大，后来变化率减小，故A错误、B正确；
CD．根据
且C不变可知，Q与U的变化情况相同，故C错误、D正确。
故选BD。
14．（1）；（2）v0，方向水平向右；（3），
【详解】（1）设滑块所受滑动摩擦力大小为f，则滑块从A点运动至C点过程，由动能定理得
代入数据解得
f=
（2）假设最后滑块从B点离开AB区域，则滑块从C点运动至B点过程，由动能定理得
又有
qE=f
代入解得
由于滑块运动至B点时还有动能，因此滑块从B点离开AB区域，速度大小为，方向水平向右；
（3）要使小滑块在AB区域内运动的时间到达最长，必须使滑块运动至B点停下，然后再向左加速运动，最后从A点离开AB区域，滑块从C点运动至B点过程，由动能定理得
可得电场强度
滑块运动至B点后，因为
qE=2f＞f
所以滑块向左加速运动，从B运动至A点过程，由动能定理得
由以上各式解得滑块离开AB区域时的速度
方向水平向左。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）带电粒子在加速电场加速由动能定理得
得
（2）带电粒子进入匀强电场后发生偏转，带电粒子在点的速度分解如答图1所示
粒子在垂直于电场方向不受力，做匀速直线运动，有
在电场方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
且
速度与电场边界间的夹角为，则
得
（3）由速度的合成得
点到点运动过程中由动能定理得
得
另解：粒子沿电场方向的位移为
两点间的电势差为
得
16．（1） ；（2）左侧，0.2m
【详解】（1）（2）根据平衡条件和库仑力判断，C应带负电放在靠近带电量小的一侧，所以放在A的左边且和AB在一条直线上，设C带电荷量为q，与A点相眐为x，则以A为研究对象，由受力平衡得
以C为研究对象，则
联立解得
，
答案第6页，共7页
