2021学年-有答案-安徽省阜阳市某校高二(上)月考物理试卷(理科)(10月份)

2021学年安徽省阜阳市某校高二（上）月考物理试卷（理科）
（10月份）
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题5分，共50分．）)
1. 下列静电学公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离，则（）
①F=k q1q2
r2②E=kq
r2
③E=F
q
④U=Ed．
A.它们都只对点电荷或点电荷的场才成立
B.①②③只对点电荷或点电荷的场成立，④只对匀强电场成立
C.①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立
D.①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立
2. 某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则（）
A.E P<E Q，φP>φQ
B.E P>E Q，φP<φQ
C.E P>E Q，φP>φQ
D.E P<E Q，φP<φQ
3. 如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（）
A.a点场强与c点场强可能不相同
B.a点电势一定小于c点电势
C.负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能
D.正电荷从d点移到b点电场力不做功
4. 一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10−4C，则其电压减少为原来的1
，则
3
（）
A.电容器原来的带电量为9×10−4C
B.电容器原来的带电量为4.5×10−4C
C.电容器原来的带电量为6×10−4C
D.电容器原来的带电量无法确定
5. 如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势线相距2cm，则该电场场强E
的大小和方向分别为（）
A.E=1V/m，水平向左
B.E=1V/m，水平向右
C.E=100V/m，水平向左
D.E=100V/m、水平向右
6. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为U a＝20V，U b＝50V，则a、b连线的中点c的电势U c应为（）
A.U c＝35V
B.U c>35V
C.U c<35V
D.无法判断U c的高低
7. 下面关于电势和电势能的说法正确的是（）
A.电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大
B.在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷的电势能大于负电荷的电势能
C.电势降低的方向，一定就是场强方向
D.电势能是电场和电荷共有的能
8. 如图，在负电荷形成的电场中，一条电场线上有A、B两点，一个负的检验电荷由A 移动到B，将克服电场力做功．比较A、B两点的场强E和电势U的大小，下述结论正确的是（）
A.E A>E B，U A>U B
B.E A>E B，U A<U B
C.E A<E B，U A>U B
D.E A<E B，U A<U B
9. 在静电场中，下列说法正确的是（）
A.场强处处为零的区域内，电势一定处处相等
B.场强处处相同的区域内，电势也一定处处相等
C.电势降低的方向一定是场强方向
D.同一电场中等差等势面分布越密的地方，场强一定越大
10. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状
态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）
A.电容器带电量不变
B.尘埃将向上运动
C.检流计中有a→b的电流
D.检流计中有b→a的电流
二、填空题（每空3分，共30分）)
11. 如图所示，在真空中相距为R的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷，
那么在离A、B两点距离都相等的中点的电场强度大小为
________．
12. 如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先将A、B分开，再移走C，则A带________电，B带________电．（填正或负）
13. 两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F；保持两点电荷电荷量不变，改变它们
之间的距离，使之相互作用力大小变为4F，则两点电荷之间的距离应变为________．
14. 真空中距带电量为Q的点电荷为r的A点处，放一个带电量为q(q远小于Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为________．（写出两种表达式中的任一种）15. 在电场中，把电荷量为4×10−9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功
6×10−8J，电荷的电势能________（增加/减少）了________J．
16. 用如图所示装置可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，
两极板间的距离为d，板间电介质的介电常数为ε，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变．
①若保持d、ε不变，减小S，则θ________（填变大、变小、或不变，下同）
②若保持S、ε不变，增大d，则θ________
③若保持d、S不变，在板间插入介电常数ε更大的电介质，则θ________．
三、计算题（共2小题，共30分，）)
17. 有一带电量q＝−3×10−6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10−4J，从B点移到C点时电场力做功9×10−4J．问：
（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？
（2）如以B点为零电热，则A、C两点的电势各为多少？
18. 如图，在水平放置且相距2cm的平行带电金属板间的匀强电场中，有一个m=10−4
克、电量q=−10−8库仑的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：
（1）哪块板带正电？板间电场强度多大？
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？
参考答案与试题解析
2021学年安徽省阜阳市某校高二（上）月考物理试卷（理科）
（10月份）
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题5分，共50分．）
1.
【答案】
C
【考点】
电场强度
电势差
电势能
【解析】
F=k q1q2
r2、E=kq
r2
只适用于点电荷；E=F
q
适用于任何电场，U=Ed只适用于匀强电
场．【解答】
解：F=k q1q2
r2是库仑定律的公式，只适用于点电荷．E=kq
r2
是由库仑定律和电场强度
的定义式E=F
q
推导出来的，也可适用于点电荷；
E=F
q
是电场定义式，采用比值法定义，适用于任何电场；U=Ed是根据W=qU和
W=qEd结合推导出来的，W=qEd只适用于匀强电场，所以U=Ed只对匀强电场成立．故C正确．
故选：C．
2.
【答案】
A
【考点】
电场线
【解析】
据P、Q两点处电场线的疏密比较电场强度的大小．根据沿电场线的方向电势降低．【解答】
由图Q点电场线密，电场强度大，E Q>E P，PQ在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，φP>φQ。

3.
【答案】
D
【考点】
电场强度
【解析】
本题考查了等量异种电荷周围电场分布情况：在如图所示的电场中，等量异种电荷MN 之间的电场方向是相同的，由M指向N或由N指向M；MN中垂线上的电场强度、电势
关于O点对称，中垂线是一条等势线．
【解答】
解：A、由于M、N是异种电荷，电场线由正电荷出发终止于负电荷，MN之间的电场方向相同，由于a、c关于O点对称，因此大小也相同，所以a点场强与c点场强一定相同，故A错误；
B、由于M、N电性不确定，因此电场线方向不确定，所以a点电势和c点电势大小关系无法判定，故B错误；
C、由于a、c两点的电势高低无法确定，因此负电荷在a、c两点的电势能大小也无法确定，故C错误；
D、b、d两点电势相等，因此电荷从d点移到b点电场力不做功，故D正确．
故选：D．
4.
【答案】
B
【考点】
电容
【解析】
抓住电容器电容不变，结合电容的定义式进行求解．
【解答】
解：设电容器原来的电荷量为Q，根据电容的定义式知：C=Q
U =Q−3×10−4
1
3
U
，
解得：Q=4.5×10−4C，故ACD错误，B正确．
故选：B
5.
【答案】
C
【考点】
元电荷
【解析】
电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势．根据匀强电场场强与电势差的关系U=Ed求出电场强度的大小．
【解答】
解：根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向水平向左．
两个相邻等势面相距d=2cm，电势差U=2V，则电场强度为：E=2
0.02
=100V/m；
故选：C
6.
【答案】
B
【考点】
电势
【解析】
由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U＝Ed定性分析a、c间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势φc
【解答】
由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，
根据公式U＝Ed可知，ca间电势差U ca大于b、c间电势差U bc，
=35V。

即φc−φa>φb−φc，得到φc>φa+φb
2
7.
【答案】
D
【考点】
电势
电势能
【解析】
电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大．电场中电势高的地方，放在
该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能不一定越大．电势能是电场和电荷共有的能．电势降低的方向，不一定是场强的方向．
【解答】
解：
A、根据电势能的公式E p=qφ可知：电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电
势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小．故A错误；
B、取无穷远处电势为零，在负的点电荷的电场中的任一点，电势为负值，则由公式
E p=qφ，可知正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，故正电荷的电势能小于负电荷的电势能，故B错误．
C、沿电场线的方向电势降低，电场线的方向是电势降落最快的方向，不能说电势降低的方向就是电场线的方向，故C错误．
D、电势能是由于电荷和电场之间存在相互作用而产生的，所以电势能是电场和电荷
共有的能．故D正确．
故选：D．
8.
【答案】
C
【考点】
电场强度
【解析】
电势高低根据电场线方向判断，电场强度的大小根据电场线的疏密判断，在负电荷形
成的电场中，离开负电荷越近，电势越低，场强越大．
【解答】
>0，所以U A>U B，在负电荷形成的电场中，解：根据电势差的定义可知：U AB=−W AB
−q
离开负电荷越近，电势越低，所以B点离负电荷近，根据库仑定律可知，B点的场强大，故C正确，ABD错误．
故选：C．
9.
【答案】
A,D
【考点】
电势差与电场强度的关系
电势
【解析】
电势与场强没有直接的关系．电场强度处处相等的区域内，电势不一定处处相等．只在电场力作用下，正电荷不一定从电势高的地方向电势低的地方移动．沿着电场线方向电势一定越来越低 【解答】
解：A 、场强处处为零的区域内，各点之间的电势差一定为0，所以电势一定处处相等．故A 正确．
B 、电场强度处处相等的区域内，顺着电场线方向的两点电势会降低，同一等势面的各点电势相等，所以电势不一定处处相等．故B 错误．
C 、电势降低最快的方向为场强方向，故C 错误．
D 、同一电场中等差等势面分布越密的地方，场强一定越大．故D 正确． 故选：AD 10.
【答案】 C
【考点】
带电粒子在磁场与磁场的组合场中的运动 电容
【解析】
带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断尘埃是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向． 【解答】
解：A 、将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C =
ɛS 4πkd
得知，
电容减小，而电压不变，则电容器带电量减小．故A 错误．
B 、由于板间电压和板间距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态．故B 错误．
CD 、电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，下极板带负电，电路中形成逆时针方向的电流，则检流计中有a →b 的电流．故C 正确，D 错误． 故选：C ．
二、填空题（每空3分，共30分） 11.
【答案】
8kQ
R 2
【考点】 电场的叠加 【解析】
根据点电荷的场强公式分别求出等量异种电荷在中点的电场强度，再根据场强的叠加进行合成求解． 【解答】
解：两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相同，大小均为 E =k
Q
(R 2
)2=
4kQ R 2
．
根据电场的叠加原理，可得，中点的电场强度大小2E =
8kQ R 2
．
故答案为：8kQ
R2
．
12.
【答案】
负,正
【考点】
静电感应
【解析】
将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变．
【解答】
解：由于静电感应，A带上负电，B带上正电；先把导体A和B分开，再移走C，导体A 和B由于感应起电带上异种电荷不会再移走，所以此时A带负电，B带正电．
故答案为：负；正．
13.
【答案】
d
2
【考点】
库仑定律
【解析】
对于这两种情况下分别根据库仑定律列方程即可求解．
【解答】
解：当距离为d时有：F=k Qq
d2
…①
当距离变化后依据题意有：4F=k Qq
r2
…②
联立①②可得：r=d
2
．
故答案为：d
2
．
14.
【答案】
F q 或k Q
r2
【考点】
电场强度
【解析】
电场强度等于放入电场中的试探电荷所受电场力与其电荷量的比值．由场强的定义式E=F
q
求解电场强度的大小．
点电荷的电场强度也可以使用点电荷的场强公式：E=k Q
r2
计算．
【解答】
解：电场强度等于放入电场中的试探电荷所受电场力与其电荷量的比值．由场强的定
义式E=F
q
求解电场强度的大小．
Q是场源电荷，q是试探电荷．A点的电场强度大小由Q产生，所以A点的场强E=k Q
r2
．
故答案为：F
q 或k Q
r2
15.
【答案】
增加,6×10−8
【考点】
电势差与电场强度的关系
【解析】
根据电场力做正功时，电荷的电势能减小，电场力做负功时电势能增加．
【解答】
解：正电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10−8J，其电势能增加6×10−8J，
故答案为：增加、6×10−8
16.
【答案】
变大,变大,变小
【考点】
电容器的动态分析
【解析】
静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大．根据电容的决定
式C=ɛS
4πkd
分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量
不变，再由电容的定义式C=Q
U
分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角
变化情况．
【解答】
解：①根据电容的决定式C=ɛS
4πkd
得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，
减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=Q
U
分析
可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大；
②根据电容的决定式C=ɛS
4πkd
得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d
时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q
U
分析可知板间电势差增大，
则静电计指针的偏角θ变大；
③根据电容的决定式C=ɛS
4πkd
得知，电容与电介质成正比，当保持d、S不变，在板间
插入介电常数ε更大的电介质，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容
的定义式C=Q
U
分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小．
三、计算题（共2小题，共30分，）
17.
【答案】
AB、BC、CA间电势差各为200V，−300V，100V。

如以B点为零电热，则A、C两点的电势各为200V，300V。

【考点】
电场力做功与电势能变化的关系
电势
电势能
电势差
【解析】
（1）负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，A点的电势高于B点的电势。

从B点移到C点，电场力对电荷做正功，B点的电势低于C点的电势。

根据电势差公式
U=W
q
，分别求出A、B间与B、C间的电势差，再求出A、C间的电势差。

（2）根据电势差U AB＝φA−φB，U BC＝φB−φC，分别求出A、C的电势。

【解答】
负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处。

即φA>φB
AB间的电势差：U AB=W AB
q =−6×10−4
−3×10−6
V＝200V
负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC>φB
BC间的电势差：U BC=−W BC
q =9×10−4
−3×10−6
V＝−300V
CA间的电势差：U CA＝φC−φA＝φC−φB+φA−φB＝−U BC−U AB+＝100V
因B点为0电势点，根据电势差公式U AB＝φA−φB，U BC＝φB−φC，则得：
φA＝U AB＝200V
φC＝U CB＝−U BC＝300V
18.
【答案】
（1）上极板带正电，板间电场强度为100N/C；
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做向上做匀加速直线运动，触及板面时速度为√5
5
m/s．
【考点】
带电粒子在磁场与磁场的组合场中的运动
【解析】
（1）根据共点力平衡得出电场力的方向，从而确定极板的带电情况，根据平衡求出电场强度的大小．
（2）根据牛顿第二定律求出液滴向上运动的加速度．
【解答】
解：（1）液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，则电场强度的方向竖直向下，上极板带正电．
根据qE=mg得：
E=mg
q =10−7×10
10−8
=100N/C．
（2）当电场强度变为原来的2倍，则电场力变为原来的2倍，即为2mg，则加速度：
a=F−mg
m =2mg−mg
m
=g=10m/s2．
末速度为：
v=√2gℎ=√2×10×0.01=√5
5
m/s
答：（1）上极板带正电，板间电场强度为100N/C；
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做向上做匀加速直线运动，触及板面时速度为√5
5
m/s．。