2023-2024年福建省龙岩市永定区侨育中学高二上学期第一次阶段考物理试题（解析版）

侨育中学2023—2024学年上期高二第一次阶段考物理试卷一、选择题（1~8题为单项选择题，9~12题为多项选择题，每题4分，共48分）1.下列说法正确的是（）A.电场线是人为假设的曲线，实际不存在，但电场是客观存在的B.由可知，当时，C.电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向D.电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷有关【答案】A【解析】【详解】A．电场线是为了形象的描述电场而人为假设的曲线，实际上不存在，但电场是客观存在的，故A正确；B．库仑定律有一定的适用范围，当电荷间的距离趋近于零时，电荷就不能看作点电荷了，故B错误；C．电场中某点的电场强度的方向就是带正电的试探电荷在该点的受力方向，故C错误；D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故D错误。故选A。2.如图所示，A、B、C是半径为r的圆周上等间距的三个点，在这些点上各固定一个点电荷，A点处的电荷量为-q，B、C两点处的电荷量均为+q，静电力常量为k，则圆心O处（）A.场强大小为，方向沿OA方向B.场强大小为为，方向沿AO方向C.场强大小为，方向沿OA方向D.场强大小为，方向沿AO方向【答案】A【解析】【详解】由点电荷的场强公式可知，各点电荷在O点产生的场强大小为电场强度是矢量，求合场强应用平行四边形定则，如下图所示A、B、C三个点电荷的合场强大小为方向由O指向A。故选A。3.如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（）A.a、b两点的场强相同，电势也相同B.c、d两点场强不相同，电势不相同C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点D.O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点【答案】C【解析】【详解】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以D错误；故选C。4.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是（）A.粒子加速度一直增大B.粒子先加速后减速C.粒子带正电荷D.粒子的机械能先增大后减小【答案】C【解析】【详解】A．根据电场线的疏密可知场强先小后大，故加速度先减小后增大，故A错误；B．由图象可知粒子受电场力偏右，故粒子先做减速运动后做加速运动，故B错误；C．粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，故C正确；D．根据轨迹弯曲程度，电场力的方向沿电场线切线方向向右，从点到点，电场力先做负功，再做正功，机械能先减小后增大，故D错误。故选C。5.如图所示，虚线表示真空中一点电荷Q的电场中的两个等势面，实线表示一个带负电q的粒子（不计重力）运动的轨迹，下列说法正确的是（）A.Q带正电B.A，B，C三点电势大小C.粒子从A到B静电力做负功，电势能增加，动能减小D.粒子从上B到C动能增加，电势能增加【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由图示运动轨迹可知，Q与q相互排斥，q带负电，所以Q带负电，故A错误；B．点电荷等势面是以点电荷为球心的一组球面，负点电荷电场线指向负点电荷，电场线从高等势面指向低等势面，故有故B错误；C．粒子从A到B静电力做负功，电势能增加，动能减小，故C正确；D．粒子从上B到C电场力做正功，粒子动能增加，电势能减小，故D错误。故选C。6.如图所示，在匀强电场中有AB两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为，则（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，三次移动电荷时初末位置相同，则电场力做功相同，即故选A。7.如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在离右板处放一电荷q，则它所受电场力的大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据公式，可得极板间的场强为故电荷所受电场力的大小为故选C。8.如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（）A.两极板间的电压不变，极板上的电量变大B.两极板间的电压不变，极板上的电量变小C.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小D.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大【答案】D【解析】【详解】因为已经和电源断开，所以电量不变；根据如果观察到电压升高，也就是静电计指针偏角变小，就能作出平行板电容器电容变小的结论。ABC错误；D正确。故选D。9.在电场中的某点A放一电荷量为的试探电荷，它所受到的电场力大小为，方向水平向右，则A点的场强大小，方向水平向右。下列说法正确的是（）A.在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B.在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力为C.在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力方向水平向左D.在A点放置一个电荷量为的试探电荷，则点的场强变为【答案】BC【解析】【详解】AD．电场强度大小与方向与试探电荷无关，A点的场强始终有大小，方向为水平向右，故AD错误；B．由可知电荷量为的试探电荷，在A点所受的电场力为，故B正确；C．电荷量为的试探电荷在A点所受电场力的方向与电场方向相反，故为水平向左，故C正确。故选BC。10.关于平行板电容器电容，下列说法不正确的是（）A.电容器不带电时，其电容为零B.电容器带电荷量越多，其电容越大C.电容器所带电荷量与电容器两极板间电压成正比D.电容器的电容只由它本身的性质决定【答案】AB【解析】【分析】【详解】ABD．电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带电荷量及两极板间的电压无关，故AB错误，D正确；C．根据可知，电容器所带电荷量与电容器两极板间电压成正比，故C正确。由于本题选择错误的，故选AB。11.如图甲所示，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是直线上的两点，将一电子从a点处由静止释放，电子从a运动到b过程中的v­t图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为Ea、Eb，电子在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，不计重力，则有（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【分析】【详解】电子从a运动到b过程中的v­t图线如图乙所示，匀加速直线运动，故电场力不变，则，电子加速，动能增大，则根据能量守恒电势能减小，，受电场力向右，则场强向左，沿电场线电势降低，则，故AC正确BD错误。故选AC。12.三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入电容器板间匀强电场，出现如图所示的轨迹，则可以判断（）A.它们在电场中运动时间相同B.A、B在电场中时间相同，C先飞离电场C.C进入电场的速度最大，A最小D.电场力对C做功最大【答案】BC【解析】【详解】AB．三个电子在竖直方向均做加速度相同的匀加速运动；由于b、c竖直方向上的位移不等，yc＜yb．根据，可知tc＜tb．AB竖直位移相同，故AB在电场中运动的时间相同，C先飞离电场；故A错误，B正确；C．在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：，因xc=xb，tc＜tb，则vc＞vb．根据ta=tb，xb＞xa．则vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故C正确．D．根据W=EqL可知，ab竖直位移相同，而c的竖直位移最小，故a、b两电荷，电场力做功一样多，而电场力对c电荷做功最小，故D错误．二、填空题（每空2分，共16分）13.已知空气的击穿电场强度为2×106V/m，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，其火花长为1000m，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U=_____V，若这次闪电通过的电荷量为30C，则释放的能量W=_____J。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据代入数据得放电路径两端的电势差[2]根据代入数据得释放的能量14.如图所示，平行板电容器的极板接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，此时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．若保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ____，若断开S，将A板向B板靠近，则θ____．【答案】①.变大②.不变【解析】【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．【详解】保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大；断开开关S，电容器所带的电量不变，，，将A板向B板靠近，知d减小时，E不变，电场力不变，θ不变．【点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量．若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变．15.某实验小组利用如图甲所示的电路图“观察电容器的充放电现象”。（1）若将开关S打到1，电容器上极板带______（填“正”“负”电），再将S打到2，通过电流表的电流方向向______（填“左”或“右”）。（2）实验中所使用的电容器如图乙所示，当电容器两端电压为额定电压时，电容器正极板带电量为______（结果保留两位有效数字）。（3）下列关于电容器充电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系正确的是______。A.B.【答案】①.正②.左③.④.B【解析】【详解】（1）[1]电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，则电容器上极板带正电。[2]将S打到2，电容器放电，正电荷向左定向移动，所以通过电流表的电流方向向左。（2）[3]实验中所使用的电容器如图乙所示，显然额定电压为5.5V，电容，当电容器两端电压为额定电压时，电容器正极板带电量为（3）[4]根据电容器的定义式，可知电容器充电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系为电容的决定式，与电容器两端电压和电荷量大小无关，即故选B。16.如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点。若将一负点电荷从a点由静止释放，负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b。在这过程中，电荷的速度－时间图线如图乙所示。比较a、b两点电势的高低关系是______，场强的大小关系是______。（选填“>”“<”或“＝”）【答案】①.②.【解析】【详解】[1]由动能定理得解得[2]由牛顿定律得结合图可知，图线斜率不变，则加速度不变，即电场强度不变。三、计算题：本题共4小题，共计38分。解答时请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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值及单位。17.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为的正电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成角，求：（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功；（2）A、B两点间的电势差；（3）该匀强电场的电场强度E。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由电场力做功与电势能的关系可得，电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功为（2）由电场力做功与电势差的关系可得，A、B两点间的电势差为（3）由电势差与电场强度的关系得，该匀强电场的电场强度为18.如图所示，一平行板电容器接在U＝12V直流电源上，电容C＝3.0×10−10F，两极板间距离d＝1.20×10−3m，取g＝10m/s2。求：（1）该电容器所带电荷量；

（2）若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10−3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？【答案】（1）3.6×10−9

C；（2）2.0×10−6

C，

微粒带负电荷【解析】【详解】（1）由电容器电容的定义公式C＝，可得该电容器所带电荷量Q＝CU＝3.0×10−10×12C＝3.6×10−9C（2）