高中物理人教版1第一章静电场单元测试 精品

2023学年甘肃肃省兰州新区舟曲中学高二（上）第一次月考物理试卷一.单选题（每题5分，共10题，总分值50）1．图中三条实线a、b、c表示三个等势面．一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）A．三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φcB．三个等势面的电势关系是φa＜φb＜ωcC．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小2．带电量分别为+4Q和﹣6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F．若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为（）A． B． C． D．3．如图a、b、c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c、a、b间的距离等于b、c间的距离．用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（）A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec C．φa﹣φb=φb﹣φc D．Ea=Eb=Ec4．以下说法中，正确的是（）A．电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越小B．电荷在电场中某点受到的电场力方向和电场的方向相同C．电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越大D．负电荷在电场中某点受到的电场力方向跟该点场强的方向相反5．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和φA、φB表示，则（）A．EA＞EBφA＞φB B．EA＞EBφA＜φBC．EA＜EBφA＞φB D．EA＜EBφA＜φB6．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图5所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是（）A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D．a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量7．如图所示的电场中正、负电荷的电荷量相等，电场中有相互对称分布的a、b两点（a、b两点到o点的距离相等），a、b两点在两电荷连线的中垂线上．图中a、b两点的电场强度及电势相比较，应是（）A．两点的电场强度相同，两点的电势不相同B．两点的电场强度不相同，两点的电势相同C．两点的电场强度相同，电势也相同D．两点的电场强度和电势都不相同8．一带电粒子在电场中由静止释放，只在电场力作用下运动，以下说法正确的是（）A．带电粒子一定沿电场线运动B．带电粒子朝着电势低的位置运动C．带电粒子将做匀变速运动D．带电粒子朝着电势能低的位置运动9．如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列．A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上．A、C两点的电势依次为φA=10V和φC=2V，则B点的电势是（）A．一定等于6V B．一定低于6V C．一定高于6V D．无法确定10．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15v，UB=3v，UC=﹣3V由此可得A、D连线中点的电势为（）A．3v B．6v C．9v D．12v二.多选题（每题正确得5分，选对但不全得2分，有错得0分，总分值15分）11．如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的支持力先增大后减小B．物体A受到地面的支持力保持不变C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D．库仑力对点电荷占先做正功后做负功12．如图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线．若不计重力，则下列说法中正确的是（）A．如果q是正电荷，电场线方向一定向左B．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电场力一定做正功C．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加D．q的运动速度一定减小13．在电场中的某点A放一检验电荷+q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小为EA=，方向水平向右．下列说法正确的是（）A．在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则A点的场强变为2EAD．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则它所受的电场力变为2F三.填空题（共空4分，总分值16）14．在某电场内，把一个带电量为+2×10﹣8C的电荷从M点移到N点，电场力做功为5×10﹣6J，则M、N两点的电势差UMN=V．若将此电荷从M点移到电势零点，电荷的电势能减少×10﹣6J，则M点的电势是V．15．两带电小球，电量分别为+q和﹣q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示．若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为．16．在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害，身长为50cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达V．四、解答题（共2小题，满分19分）17．如图所示，一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60°角的方向，把1×10﹣3C的负电荷从A点移到B点，电场力做功为2×10﹣3J，A、B间距为2cm求（1）匀强电场的场强（2）若B点电势为1V，则A点电势为多大（3）电子处于B点时，具有的电势能是多少eV，它从A点移到B点，动能增加多少eV．18．如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中．试求A、B两球间的距离r．

2023学年甘肃肃省兰州新区舟曲中学高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一.单选题（每题5分，共10题，总分值50）1．图中三条实线a、b、c表示三个等势面．一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）A．三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φcB．三个等势面的电势关系是φa＜φb＜ωcC．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小【考点】电势；电势能．【分析】物体做曲线运动时，一定受到指向其曲线内侧的力，若物体只受电场力，则电场力一定指向曲线内侧，这是解决带电粒子在电场中做曲线运动的突破点，然后根据电场力做功情况进一步判断动能、电势能的变化情况，或者根据电场线方向判断电势的高低．【解答】解：根据题意可知，带电粒子所受电场力指向曲线内侧，即大体上是向右，带电粒子从M运动到N过程中速度方向和电场力的方向的夹角大于90°，电场力做负功，电势增大，动能减小，故M动能大，电势能小，故C正确，D错误；由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故AB错误；故选：C．2．带电量分别为+4Q和﹣6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F．若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为（）A． B． C． D．【考点】库仑定律．【分析】两个小球接触后分开，电荷先中和再平分，根据库仑定律F=k相互作用力．【解答】解：接触前库仑力F1=F=k接触后分开，两小球的电荷都为q，则库仑力F2=k=F故选A．3．如图a、b、c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c、a、b间的距离等于b、c间的距离．用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（）A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec C．φa﹣φb=φb﹣φc D．Ea=Eb=Ec【考点】电场线．【分析】顺着电场线方向，电势必定降低．根据电场线疏密判断电场强度的大小，电场线越密电场强度越大．匀强电场中沿电场线方向相等的距离，电势差相等．此题要根据电场是否是匀强电场进行分析．【解答】解：A、顺着电场线方向，电势必定降低，则有φA＞φB＞φC．此式一定成立．故A正确；B、一条电场线无法确定电场线疏密情况，所以无法比较三点场强的大小．故Ea＞Eb＞Ec不一定成立．故B错误；C、若是匀强电场，φa﹣φb=φb﹣φc．若是非匀强电场，无法比较φa﹣φb与φb﹣φc的大小．故此式不一定成立．故C错误；D、若是匀强电场，Ea=Eb=Ec．若非匀强电场，此式不成立，所以此式不一定成立．故D错误．故选：A4．以下说法中，正确的是（）A．电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越小B．电荷在电场中某点受到的电场力方向和电场的方向相同C．电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越大D．负电荷在电场中某点受到的电场力方向跟该点场强的方向相反【考点】电场强度．【分析】电场强度表示电场本身的强弱和方向，与检验电荷的电量无关．电场中正检验电荷的受力方向是电场强度的方向．【解答】解：AC、电场强度大小与电场力的大小无关，是由电场本身性质决定，电荷在电场中某点受到的电场力的大小不能决定电场强度的大小．故AC错误．BD、电场中正检验电荷的受力方向与电场强度的方向相同，负电荷的受力方向与电场强度方向相反．故B错误，D正确．故选：D5．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和φA、φB表示，则（）A．EA＞EBφA＞φB B．EA＞EBφA＜φBC．EA＜EBφA＞φB D．EA＜EBφA＜φB【考点】电场强度；电势．【分析】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题．【解答】解：根据电场线疏密表示电场强度大小，则得EA＜EB；根据沿电场线电势降低，φA＜φB，故ABC错误，D正确．故选：D6．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图5所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是（）A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D．a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量【考点】电场线．【分析】解决本题的关键是熟练掌握真空中点电荷的场强的表达式含义和电场线的疏密含义即电场线越密，电场越强．【解答】解：电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种电荷．又由公式E=可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密．由图可知b的左侧侧电场线密，a的右侧电场线稀疏，故Qb＞Qa．故选：B．7．如图所示的电场中正、负电荷的电荷量相等，电场中有相互对称分布的a、b两点（a、b两点到o点的距离相等），a、b两点在两电荷连线的中垂线上．图中a、b两点的电场强度及电势相比较，应是（）A．两点的电场强度相同，两点的电势不相同B．两点的电场强度不相同，两点的电势相同C．两点的电场强度相同，电势也相同D．两点的电场强度和电势都不相同【考点】点电荷的场强；电场强度．【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止．根据电场线与等势线垂直，判断电势的高低．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断场强的大小．【解答】解：根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，那么a、b两点的电场强度的方向相同，而中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，则两点的电势相等．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，因a、b两点到o点的距离相等，所以两点的电场强度大小也相等，故C正确，ABD错误．故选C．8．一带电粒子在电场中由静止释放，只在电场力作用下运动，以下说法正确的是（）A．带电粒子一定沿电场线运动B．带电粒子朝着电势低的位置运动C．带电粒子将做匀变速运动D．带电粒子朝着电势能低的位置运动【考点】电场线；电势．【分析】只在电场力作用下运动，物体的运动由力决定，与电场线、电势的高低无关．【解答】解：A、由静止释放的粒子，只在电场力作用下运动，其运动只有电场力决定，而电场力与场强方向并不与电场线重合，所以带电粒子不一定沿电场线运动，故A错误．B、沿电场线电势越来越低，据场强反向的规定，场强可与电场线的反向相同或相反，即电场力的方向与电场线的方向相同或相反，所以带电粒子可能朝着电势高或低的位置运动，故B错误．C、由于带电粒子所在的电场可能是匀强电场也可能是非匀强电场，即所受的电场力不一定是恒力，据牛顿第二定律得，其加速度不一定恒定，故C错误．D、由题境知，电场力做正功，电势能减少，所以粒子朝着电势能低的位置运动，故D正确．故选：D．9．如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列．A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上．A、C两点的电势依次为φA=10V和φC=2V，则B点的电势是（）A．一定等于6V B．一定低于6V C．一定高于6V D．无法确定【考点】等势面；电势．【分析】电场线与等势面互相垂直，由图看出，AB段电场线比BC段电场线密，AB段场强较大，根据公式U=Ed定性分析A、B间与B、C间电势差的大小，再求解中点b的电势φB．【解答】解：电场线与等势面互相垂直，由图看出，AB段电场线比BC段电场线密，AB段场强较大，根据公式U=Ed可知，A、B间电势差UAB大于B、C间电势差UBC，即φA﹣φB＞φB﹣φC，得到φB＜=6V．故选B10．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15v，UB=3v，UC=﹣3V由此可得A、D连线中点的电势为（）A．3v B．6v C．9v D．12v【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；先求解出D点的电势，然后找出等势面，进一步求解A、D连线中点的电势【解答】解：在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；故：φA﹣φB=φD﹣φC代入数据，有：15﹣3=φD﹣（﹣3）解得：φD=9V设DA中点为E，有：φA﹣φE=φE﹣φD解得：φE===12V故选：D．二.多选题（每题正确得5分，选对但不全得2分，有错得0分，总分值15分）11．如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的支持力先增大后减小B．物体A受到地面的支持力保持不变C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D．库仑力对点电荷占先做正功后做负功【考点】库仑定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．【分析】解答本题应掌握：点电荷B从P到最高点过程与从最高点到Q过程中，质点A一直处于平衡状态，由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况；以A为圆心的圆弧为等势线，因此移动过程中电场力不做功．【解答】解：当质点B由P点运动到最高点的过程中，对物体A受力分析，如图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：Fsinθ﹣f=0①N﹣Fcosθ﹣mg=0②由①②两式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；其中G与F不变，θ逐渐减小为零，因而支持力N逐渐变大，f逐渐变小；当质点B由最高点运动到Q点的过程中，再次对物体A受力分析，如下图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：Fsinθ﹣f=0③N﹣Fcosθ﹣mg=0④由③④两式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；其中G与F不变，θ由零逐渐增大，因而支持力N逐渐变小，f逐渐变大；综合以上两个过程可知：物体A受到地面的支持力N先增大后减小，物体A受到地面的摩擦力先减小后增大，故A、C正确，B错误；质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直，因而其瞬时功率一直为零，由W=Pt，A对B不做功，故D错误；故选AC．12．如图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线．若不计重力，则下列说法中正确的是（）A．如果q是正电荷，电场线方向一定向左B．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电场力一定做正功C．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加D．q的运动速度一定减小【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．【分析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．根据电场力做功情况，判断动能和电势能的变化．当电场力做正功时，电荷的电势能减小，动能增大；当电场力做负功时，电荷的电势能增大，动能减小．【解答】解：A、如果q是正电荷，由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，由于粒子带正电，受到的电场力的方向与电场线方向相同，所以电场线方向一定向左，故A正确；BCD、题中电场线没有告诉方向，不能判断电势高低但是可以根据电场线的疏密来判断电场的大小；从A运动B过程中，根据做曲线运动带电粒子的受力特点可知电场力做负功，动能减小，速度减小，整个过程中电场力做负功，电势能增大，故CD正确，B错误．故选：ACD13．在电场中的某点A放一检验电荷+q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小为EA=，方向水平向右．下列说法正确的是（）A．在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则A点的场强变为2EAD．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则它所受的电场力变为2F【考点】电场强度．【分析】电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义．比值与电场力及电量均无关．而电场线越密的地方，电场强度越强．正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同．【解答】解：A、点A放一检验电荷+q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度方向是水平向右，若在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向仍然不变，是水平向右，故A错误；B、负检验电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，则在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左，故B正确；C、在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则A点的场强大小仍然不变，故C错误；D、在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，由于A点的场强大小仍然不变，所以电场力变为2F，故D正确；故选：BD三.填空题（共空4分，总分值16）14．在某电场内，把一个带电量为+2×10﹣8C的电荷从M点移到N点，电场力做功为5×10﹣6J，则M、N两点的电势差UMN=250V．若将此电荷从M点移到电势零点，电荷的电势能减少×10﹣6J，则M点的电势是100V．【考点】电势能；电势．【分析】电场力做功与电势能的关系，再有电势与电势能的关系求某点的电势高低，电势差与电势的关系．【解答】解：由题意可知，从M移到N点电场力做功为：W=5×10﹣6J，根据公式W=qU可得：V；若将此电荷从M点移到电势零点，电荷的电势能减少×10﹣6J，将该点电荷在M点的电势能为×10﹣6J，根据公式可得：V；故答案为：250，10015．两带电小球，电量分别为+q和﹣q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示．若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为2qEL．【考点】电势差与电场强度的关系．【分析】细杆绕其中心沿顺时针方向转过180°，正电荷受力的方向向右，位移的方向也向右，电场力对它做正功；负电荷受力的方向向左，位移的方向也向左，电场力对它也做正功．【解答】解：细杆转的过程中，正电荷受力的方向向右，位移的方向也向右，电场力对它做正功，W1＞0，即qEl；负电荷受力的方向向左，位移的方向也向左，电场力对它也做正功W2＞0，即qEl．电场力对两小球所做的功：W=W1+W2＞0．即2qEl故答案为：2qEl16．在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可