2023 级高一下学期第二次阶段性测试 4.如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不
物 理 试 题 受其他外力作用。已知 q1、 q2间的距离是 q2、 q3间距离的 2倍。下列说法错误的是（ ）
时间：90 分钟 分值：100 分
A. 若q1、q3为正电荷，则 q2为负电荷
第Ⅰ卷（40 分） B. 若q1、q3为负电荷，则 q2为正电荷
一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符
合题目要求） C. q1 : q2 : q3 9 : 4 : 36
1.关于物理学史，下列说法错误的是( )
A．正电荷和负电荷最早是由英国科学家爱迪生命名的 D. q2 q3 q1
B．元电荷 e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
5.静电除尘器的除尘原理如图所示，带负电的尘埃在电场力的作用下向收尘极迁移并沉积，以达到除
C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
尘目的。下列说法正确的是（ ）
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律
A．电晕极和收尘极间的电场是典型的匀强电场
2.两个分别带有电荷量-2Q和+6Q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
B．尘埃所受电场力的方向总与所处位置的电场强度方向相同
r
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（ ）
2 C
17
．尘埃所带的电荷量可能为 8.0 10 C
D．在同一位置，该点电场强度的大小与尘埃受到的电场力成正比
1 F 3A. B. F 4C. F D. 12F
12 4 3 6.随着我国国民经济的高速发展，对电力的需求越来越多，而清洁能源发电一般在偏远地区，这需要
远距离高压输电，为了不影响人们的生产生活，电路维护时需要带电作业。为了保障电工安全，电
3．在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、b两点。其中 a、b两点的电势相等，电场强度相同的是
（ ） 工要穿上用金属丝线编织的衣服和手套，如图甲所示。图乙中电工站在高压直流输电线的 A供电线
上作业，其头顶上方有 B供电线，B供电线的电势高于 A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截
面上的等差等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，下列说法正确的是( )
A．甲图：与点电荷等距的 a、b两点
B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b两点
A．在 c、d、e、f四点中，c点的电场强度最大
C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中板上表面的 a、b两点
B．若将某电子由 c移到 f，其电势能将减小
D．丁图：匀强电场中的 a、b两点
C．将某电子在 d点由静止释放，它会向 e点所在等势面运动
D．在 c、d、e、f四点中，c点的电势最高
7.某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子只在电场力作用下由 M点沿图中虚线所示的路径运
D．感应电荷在 N点产生的电场强度 E kQ d ，方向沿 MN连线向右动通过 N点。则下列判断正确的是( ) （r )2
2
A．粒子可能带负电荷
11.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为 Q，板间距离为 d，上极板与静
B．M点的电势比 N点的电势低
电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板正中间 P点有一个静止的带电油滴，
C.粒子在 M点的加速度比在 N点的加速度大
所带电荷量绝对值为 q，静电力常量为 k，下列说法正确的是( )
D．粒子在 N点的速度比在 M点的速度大
A．油滴带负电
8. 匀强电场中同一平面内有 a、b、c三点，电场方向跟 a、b、c，所在平面平行， ab 2 2cm，
B 4kQq．油滴受到的静电力大小为
bc 4 2cm， abc 90 。已知 a、b、c点电势分别为 3V、-1V和 7V。则（ ） d2
C．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小
A. 电场强度大小为 2V/cm
D．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动
B. 电场强度的方向与 ac的连线垂直
12.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为 d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平
C. 电子从 a点移到 b点，电场力对电子做功 4 eV
中垂线上固定一根长为 L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度 v0从管口射入，
D. 电子从 a点移到 c点，电子电势能增加了 4 eV
则小球（ ）
二、多项选择题（每小题 4 分，共 16 分。全对得 4分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）
9．下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是( ) A．速度先增大后减小再增大
A．根据电场强度的定义式 E F B．小球对管壁的作用力先变大后变小＝ ，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
q
C．小球的电势能先增大后减小
B Q．根据电容的定义式 C＝ ，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
U 8kQqD．管壁对小球的弹力最大值为
d 2
C．根据真空中点电荷电场强度公式 E kQ＝ ，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
r2
D W．根据公式 U ＝ ABAB ，带电荷量为 1 C 的负电荷，从 A点移动到 B点克服静电力做功为 1 J，
q
则 A、B两点的电势差为 1 V
10.如图所示，M点有电荷量为 Q的负点电荷，在距离点电荷为 r处放入厚度为 d的平行金属板，N点
d
为金属板内距表面为 的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正
2
确的是（ ）
A．金属板的左侧面感应出正电荷
B．金属板的左侧面感应出负电荷
kQ
C．感应电荷在 N点产生的电场强度 E 2 ，方向沿 MN连线向右r
第Ⅱ卷（60 分） 14.（10分）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。电源电压为 8.0V，
三、非选择题：（本题共 6 小题，共 60 分）
内阻可以忽略。单刀双掷开关 S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
13．（6分） 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带
中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球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。他们分别进行了
以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的
P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的
静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图甲中实验采用的方法是___________（填正确选项前的字母）；
A． 理想实验法 B． 等效替代法 C． 控制变量法 （1）开关 S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 I-t
（2）若球的质量为 m，重力加速度为 g，在 P1位置时偏离竖直方向的夹角为α，则带电体受到的库仑 图像如图 2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是 。
力大小为 。 如果不改变电路其他参数，只减小电阻 R的阻值，则此过程的 I-t曲线与坐标轴所围成的面积
（3）在另一个实验中，某同学让两半径为 R的小球分别带上 q1和 q2的正电，并使两小球球心相距 将 （选填“减小”、“不变”或“增大”）。
kq q （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 Q=3.44×10-3C，则该电容器的电容
3R时处于平衡状态，利用公式 F 1 2
(3R)2
来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果
为 μF。
（3）电容器充电时，其电荷量 Q、电压 U、电容 C之间的相互关系，正确的是（ ）
（选填“比实际值偏大”“比实际值偏小”或 “正确”）
A． B． C． D．
15. (9分)如图所示，Δabc处在真空中，边长分别为 ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。两个带电小球固定在 17.（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为 L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为 m，带
-12 -12 9 2 2 电荷量为 q的小球，线的上端固定于 O点。细线与竖直方向成 30°角时静止释放小球，小球开始摆动，a、b两点，电荷量分别为 qa=6.4×10 C，qb=-2.7×10 C，已知静电力常量 k=9.0×10 N·m /C 。
当摆到 A点时速度为零，此时 OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力
求：（1）c点电场强度的大小及方向；
常量为 k，忽略空气阻力，重力加速度为 g。求：
（2）在 c点放电荷量 qc=1.6×10-12C的带点小球，小球在 c点
（1）小球带何种电荷；
受到的库仑力的大小。 （2）BA两点间的电势差；
（3）匀强电场的场强 E的大小。
18.（13分）如图所示，真空中平行金属板 M、N之间距离为 d，两板所加的电压为 U。一质量为 m、
16. （10分）把带电荷量为 2×10-6C的正点电荷从电场中的 A点移到 B点，电场力做功 6×10-6J，求： 电荷量为 q的带正电粒子从 M板由静止释放。不计带电粒子的重力。
（1 A （1）求带电粒子所受的静电力的大小 F；） 点到 B点电势能的变化量 E p
（2）求带电粒子到达 N板时的速度大小 v；
（2）A、B两点的电势差； d
（3）若带电粒子运动 距离时立刻撤去所加电压，求该粒子从 M板运动到 N板的时间。
（3）若取 A点电势为零，B点的电势； 2
（4）若把 2×10-5C的负电荷由 B点移动到 A点，电场力做的功。
2023 级高一下学期第二次阶段性测试 斜向右上方，所以电荷为正电荷，故 A错误；B．根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知， N点的
电势低，故 B错误；C.电场线越密，电场力越大，加速度越大，所以粒子在 N点的加速度比在 M点
物 理 试 题 答 案 的大，C错误； D.粒子所受的电场力向右上方，与粒子的运动方向成锐角，电场力对粒子做正功，粒
1.【答案】 A 子的速度增加，D正确。
【详解】A．正电荷和负电荷最早是由美国科学家富兰克林命名的，故 A 错误，符合题意。 8.【答案】A 【详解】AB．将 bc线段 8等分，连接 ae，做 ae的垂线 bf，如图所示，由题意可知 a
2.【答案】 C
点电势和 e点电势相等，fb为电场线，方向由 f指向 b，由几何知
3.【答案】 B 【详解】 A ．甲图为单独一个正电荷，则 a、b两点电势相等，电场强度大小相 bc
识可知be 2 2cm
等方向不同，A 错误；B．乙图为等量异种电荷，则 a、b两点电势均为零，且电场强度相同，B正确； 2
C．丙图中 a电场强度小于 b点电场强度，a点距负电极板更近，电势低于 b点电势， C 错误； 2 2
又
D a、b ab 2 2cm，则有 fb
ab be
2cm
．丁图为匀强电场，则 两点电场强度相同，沿电场线方向电势降低，则 a点电势低于 b点电势， 2
4.【答案】C
fb（即电场强度的方向）与 bc夹角为 45 ，电场强度大小为
ABD q q【详解】 ．同一直线上的三个点电荷 1、 2 q、 3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力
E a b 3 ( 1) V/cm=2V/cm
外不受其他外力作用,则需满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”的规律，ABD正确； fb 2
C q1 q q q q q．根据 、 2、 3的受力可知， 1、 3带同种电荷， 2带异种电荷，故 C．电子从 a点移到 b点，电场力对电子做功为 = = 4eV < 0，故电场力对电子做
k q1q2 q q q q q q k 2 3 k 1 2 k 1 3 了负功，故 C错误；
4r 2 r 2 4r 2 9r 2
D．电子从 a点移到 c点，电场力对电子做功为 = = 4eV > 0，故电场力对电子做了
| q1 : q2 : q3 | 36 : 4 : 9解得 C错误。 本题选择错误的，故选 C。
正功，电势能减小了 4eV，故 D错误。
5.【答案】 C 9.【答案】 CD 10.【答案】 AD
【详解】A ．由图可知，电晕极和收尘极间的电场不是匀强电场，靠近电晕极的电场较强， A错误： 11.【答案】 AC 【详解】根据题意知，油滴所受静电力与重力平衡，电场强度方向竖直向下，故
B．尘埃带负电，所受电场力的方向与电场方向相反， B 错误；C．电荷量一定是元电荷的整数倍， C 油滴带负电，A正确；两极板间的电场为匀强电场，库仑定律不适用，B错误；上极板下移，板间距
正确；D．电场中某位置的电场强度与电荷量和电场力的大小无关， D 错误。
d C ε＝ rS减小，根据 ，U Q 4kπdQ E U 4πkQ＝ ＝ ，则 ＝ ＝ ，故电场强度 E不变，F＝qE，可知油滴所受
6.【答案】 D 4kπd C εrS d εrS
【详解】A．在 c、d、e、f四点中， f点所处的等势面最密集，所以电场线也密集，则 f 点的场强较 静电力不变，油滴静止不动，根据 U＝Ed可知两极板间电压变小，静电计指针张角减小，故 C正确，
大，故 A 错误； D错误。
B．f 点电势最低，若将某电子由 c移到 f ，其电势能将增大，故 B 错误； 12【答案】 BD 【详解】 A．电场力与弹力始终平衡，水平方向合力为 0，竖直方向只受重力，
C．电场方向由 c等势面指向 f 等势面，则将某电子在 d点由静止释放，它会向 c点所在等势面运动， 所以小球做自由落体运动，速度一直增大，A错误；
故 C 错误； B．电场强度先增大后减小，电场力先增大后减小，弹力相同， B 正确；
D．因 B供电线的电势高于 A电线的电势，故 c点的电势最高，故 D 正确。 C．电场力始终与速度垂直不做功，所以 Ep不变 C 错误；
7.【答案】 D Q 8kQ 8kQqD．中点处为场强最大处，故需计算此处电场强度， E 2k
1 2 d 2
，则最大电场力为
d 2
，
【详解】 A．电场线的方向斜向右上方，根据粒子的运动轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向也 d
2
弹力等大反向，D 正确。 1
(2) qU mv2 2qU由动能定理得 解得 v
2 m
13.（1）C （2）mg tan （3）比实际值偏大 d v qU 11 mv 2 v qU（ ）带电粒子运动 距离时速度为 ，由动能定理得 解得
2 2 2 m
14.（1）放电 0.2秒内电容器释放的电荷量 不变（2）430（3）BCD
撤去电压前，带电粒子做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 F ma
15.（1）如图所示，a、b两电荷在 c点的场强分别为
d 1 2
q q 由运动学规律有 at1 ，得 1 =
a b Ea＝k r 2 ＝36N/C Eb＝k 2 ＝27N/C
2 2
ac rbc
撤去电压后，带电粒子做匀速直线运动，有 = ‘ 2
由几何关系，有 E2＝Ea2＋Eb2 2
解得 E＝45N/C，方向与由 a指向 b的方向相同. 3d m
总时间为 t t1 t2解得 t 2 qU
（2） F q 11cE 7.2 10 N
16.（1）A点到 B点电势能的变化 E W 6 10 6p J
W
（2）A、B两点的电势差为UAB 3Vq
（3）A、B两点的电势差可表示为UAB A B，解得 B 3V
3 5（ ）若把 2×10-5C的负电荷由 B点移动到 A点，电场力做的功为W q U BA q ( U AB ) 6 10 J
17.（1）若果小球不带电，则会运动到与 B等高位置，因此小球一定受到水平向右的电场力，故小球
带正电；
（2）从 B到 A的过程中根据动能定理 qUBA mgLcos30 0 0
3mgL
解得UBA 2q
U
（3）匀强电场的场强 E的大小 E BA
d
由几何关系 d L L sin 30
3mg
联立解得 E
3q
U
18.（1）平行金属板间电场强度为 E
d
Uq
带电粒子所受的静电力的大小为 F Eq
d
