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绝密★启用前
高二 物理
GR01
班级_ 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需
改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试
卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.元电荷指电子或质子本身
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上
C.真空中静止的点电荷形成的电场中，与场源电荷距离相同的两点的电场强度一定相同
D.真空中静止的点电荷形成的电场中，与场源电荷距离相同的两点的电势一定相等
2.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电
场相同。一半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B
两个点，O、B之间的距离为R,O、A之间的距离为2R,现以OB为直径在球内挖一球形空腔，
如图所示。已知静电力常量为k,球的体积公式为v=3m ,,则A点处电场强度大小为
A B
A.200R B 23R c100R D.19R
3.真空中存在某静电场，将一电子分别从A点和B点移到无穷远，电场力做功分别为5 eV和
-1eV,若将电子由无穷远移到C点，电势能减小5 eV。已知电子的电荷量为e,取无穷远处
电势为0,下列说法正确的是
A.A点的电势为一1V
B.B点的电势为1V
C.C点电势与A点相同
D.若将电子从B点移到C点，电场力做功为一4 eV
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4.如图所示，一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，极板水平放置，有一带电油滴静
止在电容器内部空间的P点，之后迅速将一有厚度的金属板插人两板之间，插入位置紧靠上
极板，则下列说法正确的是
P
主
A.带电油滴带负电 B.电容器的电容减小
C.P点的电势降低 D.带电油滴仍保持静止
5.如图，边长为10 cm的菱形ABCD处于方向平行于纸面的匀强电场中，O点为其几何中心，
A、B、C点处电势分别为3V、5V、7V,∠BAD=60°,下列说法正确的是
A
B O D
C
A.D点的电势为9V
B.O点的电势为0V
C.匀强电场的方向由A指向C
D.匀强电场的电场强度大小为4033v/m
6.如图所示，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、N、Q是这条
轨迹上的三个点，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，其中b为水平线，下列判断正确
的是
a.
P
b-- N
c- e
A.不论虚线是电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度都较小
B.若虚线是电场线，则N处电场方向水平向右
C.若虚线是电场线，则P点的电势比Q点的电势高，粒子通过P点时电势能较小，动能较大
D.若虚线是等势线，则粒子通过P点时电势能较小，动能较大
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7.真空中，x轴上O点和D点各有一点电荷Q Q,两电荷间电场强度E随位置x的变化图像
如图所示，x轴正方向为场强正方向，其中OA=AB=BC=CD,则下列说法正确的是
↑E
O A B C D X
A.Q 、Q2均为负电荷
B.Q=9
C.A、B间的电势差大于B、C间的电势差
D.由A点静止释放一正点电荷，仅在电场力作用下运动到C点的过程中，电势能增大
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两
个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.关于下列四幅图的说法正确的是
Ⅱ
尘埃 A0
9B
金属网
甲 乙 丙 丁
A.图甲为静电除尘原理的示意图，尘埃将被吸附到带负电的板状收集器A上
B.如图乙，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷
C.如图丙，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.如图丁，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
9.下列有关电场线和等势面的四幅图像，说法正确的是
A
P P L
Q B开 一 L L
L
甲 乙 丙 丁
A.图甲为正点电荷产生的电场，P点与Q点的电场强度相同
B.图乙为等量异种点电荷产生的电场，P、Q两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称，
则P点与Q点的电场强度相同
C.图丙为负点电荷的等势线，其中A点电势高于B点电势
D.图丁为匀强电场的电场线和等势面，只有匀强电场的电场线和等势面才互相垂直
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10.如图甲所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的电压，A板接地，两板间
的电势差Un、随时间的变化规律如图乙所示，两板间距为d且足够大。现有一质量为m、带
电荷量为c的电子从A板上的小孔进人两板间的电场区域内，设电子的初速度和重力的影
响可忽略。下列说法正确一的是A B UBAU O 72 T; 2 2T 1
吉 -Uo-
甲 乙
A.若电子是在t=0时刻进入的，则它将一直向B板运动
B.若电子是在t=0时刻进入的，则它所获得的最大速度为2nT
C.电子在1=g=时刻进入时和在1=③时刻进入时，均时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D.若电子是在 时刻进入的，则它时而向B板运动，时而向A板运动，在A、B板之间做
往返运动，不会打到板上
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)(1)某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个固
定在绝缘立柱上的带正电小球，另一系在绝缘丝线上的带正电小球B会在静电力的作用
下发生偏离，实验过程中通过调节A球下方立柱的高度使得A、B的球心始终等高，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。实验小组进行了以下操作：
P P P
B
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 、P 、P 等位置，比较小球B在
不同位置所受小球A的静电力的大小。
步骤二：保证两球的位置不变，增大或减小两球所带的电荷量，比较小球B所受静电力的
大小。
①该实验采用的方法是_______。(填选项前的字母)
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
②上图为步骤一的实验现象，该现象表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而
____。(填选项前的字母)
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
(2)某同学采用如图所示的装置做静电感应的实验：在绝缘支架上的金属导体M和金属导体
N按图中方向接触放置，初始M、N都不带电，开关S 、S 均断开，现在将一个带正电小球
P放置在M左侧(不接触M)。
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小球P
M N
O
S S
吉
①稳定后，金属导体MN 中心○点处的电场强度大小为_______。
②关于下述实验操作及结果，说法正确的是_______(双选)。
A.若S 、S 均断开，则导体M左端带负电，导体N右端带正电
B.若只闭合开关S ,则导体M左端不带电
C.若S 、S 均闭合，则导体M左端不带电
D.若只闭合开关S ,接着将M、N分开，最后移走带电小球，则导体M带负电
12.(8分)某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器充放电规律，S为单刀双掷开关，R为定
值电阻，A为电流传感器，V为电压传感器，C为平行板电容器。图乙为放电过程中某个物理
量随时间变化的图像。
1S A-
a 2 S
ET R C
b 0 t
甲 乙
(1)如果观察电容器的放电现象，应将开关S接______(填“1”或“2”)。
(2)放电过程中，定值电阻R上电流的流向为______(填选项前的字母)。
A.从a到b B.从b到a
(3)若图乙中曲线与坐标轴所围成的面积S表示放电过程中电容器释放的总电荷量，则图像
纵轴的物理量为_____(填选项前的字母)。
A.通过R的电流 B.R两端的电压
(4)若将电容器的电容增大，其他情况不变，则图乙中曲线与坐标轴所围成的面积将
______(填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(8分)三个带电小球通过三根完全相同的轻质弹性绳连接，稳定后三者静止在光滑绝缘水平
面上，恰形成等边三角形的形状。小球A带电荷量QA=-2×10 C,弹性绳原长lo=
7 cm,稳定后弹性绳的长度均为l =10 cm,弹性绳的形变量在弹性限度内。带电小球A、B、
C均可视为点电荷，静电力常量k=9.0×10 N·m /C 。则：
(1)小球B、C带正电还是负电 所带电荷量分别是多少 (直接写出结果即可)
(2)弹性绳的劲度系数k。是多少
A
B C
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14.(14分)一束初速度为0的带电粒子，带电荷量q=+2.5×10 C,在经U=4000V的加速
电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，恰从下极板右边缘离开匀强
电场，之后打在荧光屏上，如图所示。若板间距离d=2 cm,板长L=10 cm,粒子打到荧光屏
上的位置与初始位置间的高度差为H=3 cm,已知粒子的质量m=5×10 kg,其重力忽略
不计，求：
(1)粒子进入偏转电场时速度v。的大小。
(2)平行板间的电压U'。
(3)荧光屏到平行板右边缘的水平距离l′。
vo、 d
U 1
15.(16分)如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长
绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为0,半
径未知，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=2.5×10 N/C,现有质量
m=0.50kg,电荷量q=+4.0×10 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动，最
终静止在C点正上方h=2.0m处。已知A、B间的距离sAB=2.0m,带电体与轨道AB间
的动摩擦因数μ =0.3,与轨道CD间的动摩擦因数μ2=0.5。假定带电体与轨道之间的最
大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度g=10 m/s ,求：
(1)带电体运动到圆弧形轨道B点时的速度大小。
(2)圆弧轨道的半径R。
(3)带电体到达C点后经多长时间停止运动。
D
O: C
E
A B
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高二物理参考答案及解析
GR01
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B C D C C BC BC ABD
1.D【解析】元电荷是最小的带电单位，数值等于电子或质子的带电荷量大小，其本质是电荷量的度量，不
是指电子、质子这类实物粒子本身，故A错误；用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是玻璃棒的核外电子转移
到了丝绸上，质子带正电，存在于原子核之中，不会转移，故B错误；电场强度为矢量，两点电场强度方向
不同，故C错误；电势为标量，到场源电荷距离相等的点电势相等，故D正确。
2.A【解析】由题意知，半径为R的均匀带电球体在A点产生的场强为1E =k(2R) =4R ,挖去的小球
在A点产生的场强为1E, (2R+)-·-号,所以,E =50R ,则Ea=E -E =100R ,故
选A。
3.B【解析】将电子从A点移到无穷远，W =-e(φA-0)=5eV,解得φA=-5V,故A错误；将电子从
B点移到无穷远，W =-e(φB-0)=-1eV,解得φB=1V,故B正确；将电子从无穷远移到C点，电势
能变化△E=E—0=-5eV,E=-eqc,解得φc=5V,故C错误；将电子从B点移到C点，电场力
做功WB=-e(φB-φc)=4 eV,故D错误。
4.C【解析】根据电源连接方式，上极板带负电，油滴静止，则所受电场力与重力等大反向，竖直向上，故油
滴带正电，故A错误；根据电容决定式c=4kha,,插入金属板后d减小，其他参数不变，因此电容C增大，
故B错误；下极板接地，电势为0,且电场线从下极板指向上极板，电势逐渐降低，则P点电势为负值，设
原极板总间距为L,金属板厚度为d,P点距离原下极板的高度为dp,插入金属板前 91=-Leu, ,插入金
属板后92=-L-au,,比较得φ >42,即插入金属板后P点电势降低，故C正确；极板间电场强度E=
,U不变、d减小，因此E增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故D错误。
5.D【解析】匀强电场中，平行相等线段两端电势差相等，Um=UAB=-2 V,φc=7 V,故φD=5V,故
A错误；由于φB=φD=5V,故BD为5V的等势线，O点在该等势线上，电势也为5V,故B错误；匀强电
场中，等势线与电场线垂直，方向由高电势指向低电势，BD为等势线，故CA为电场线，方向由C指向A,
故C错误；匀强电场中E=Va,,由几何关系得，dca=√3dAB=10√3 cm,解得E=4033v/m, ,故D正确。
6.C【解析】电场线越密集的位置电场强度越大，等势线越密集的位置电场强度也越大，故不论虚线是表
电场线还是等势线，都是P点的电场强度较大，则粒子通过P点时所受电场力较大，加速度也较大，故
A错误；粒子所受电场力指向轨迹凹侧，若虚线是电场线，则粒子所受电场力沿虚线指向轨迹凹侧，N点
电场力方向水平向右，粒子带负电，故电场强度方向水平向左，故B错误；假设粒子沿着由P到Q的方向
运动，则电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，动能减小，电势能增大，因粒子带负电，根据-
可知，电势降低，即P点的电势比Q点的电势高，故C正确；若虚线是等势线，则粒子所受电场力指向轨
迹凹侧且与虚线垂直，假设粒子沿着由P到Q的方向运动，则电场力与速度方向成锐角，电场力做正功，
电势能减小，故粒子通过P点时电势能较大，动能较小，故D错误。
高二物理参考答案 第1页(共4页)
7.C【解析】观察O点与D点场强方向均为由点电荷向外发射，故二者均为正电荷，故A错误；观察可得，
C点场强为零，假设相邻两点的距离为d,则有3a) =d,解得Q=9,故B错误；E-x图线与x轴围成
的面积表示电势差，由图可知，A、B间的电势差大于B、C间的电势差，故C正确；由A点静止释放一正
点电荷，仅在电场力作用下运动到C点的过程中，电场力沿x轴正方向，电场力做正功，电势能减小，故D
错误。
8.BC【解析】线状电离器B会使空气电离为正离子和电子，电子遇到尘埃使尘埃带负电，A与电源正极相
连，带正电，根据电荷间的相互作用可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板
状收集器A上，故A错误；给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身上的静电，故B正
确；图丙中，燃气灶点火时应用了尖端放电的原理，故C正确；图丁中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不
会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是
A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故D错误。
9.BC【解析】P点与Q点的电场强度大小不同，故A错误；图乙为等量异种点电荷产生的电场，P点与Q
点的电场强度大小和方向均相同，故B正确；离负电荷越远，电势越高，故C正确；任何一个电场的电场线
和等势面均垂直，不是只有匀强电场，故D错误。
10.ABD【解析】根据电子进入电场后的受力和运动情况，可作出电子在极板间运动的F-t、a-t、v-t图像，
分别如图乙、丙、丁所示。
UBA
U
O 2 T 3 2T 2 3Tt
-U F
甲
d↑F
0 T2 T 2 2T 2 3T t
eU
d
乙
eU ↑a
md
0 T卫 T E 2T E 3T i
eU
md
丙
2u D
不 不
0 x E2 T E2 3T
-2u 丁
根据v-t图线与时间轴围成的面积表示位移，由图丁 v-t图像可知，当电子在0时刻进入电场时，电子一
直向B板运动，故A正确；电子在前T2做匀加速运动，T2时速度最大，,a=md,vm=a·2=2md,故B
高二物理参考答案 第2页(共4页)
正确；若电子在1=g时刻进入，则由v-t图像知，向B板运动的位移大于向A板运动的位移，因此它时
而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上；若电子在=受T时刻进入电场，则由v-t图像知，在
第一个周期电子即返回至A板，不会打在B板上，故C错误；由前面分析可知，若电子在=军时刻进入，
则电子向B板运动的位移等于向A板运动的位移，则它时而向B板运动，时而向A板运动，即在A、B板
之间做往返运动，不会打到板上，故D正确。
11.【答案】(1)①B(2分) ②B(2分)(2)①零(或“0”)(2分) ②AD(2分，少选得1分，错选不得分)
【解析】(1)①此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再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，所以是采用了控制变量的方法，故选B。
②图中两球距离越大，丝线偏离角度越小，则小球所受静电力越小，故选B。
(2)①静电平衡的导体内部场强处处为0;
②若S 、S 均断开，由于静电感应的作用，金属导体M左端带负电，金属导体N右端带正电，故A正确；
只闭合S,M接地，大地的负电荷会上来，M左端依然会聚集负电荷(被P吸引),M左端带负电，故B错
误；S、S 均闭合时，M、N都接地，整个导体和大地成为一体，N端的正电荷被大地的负电荷中和，但是
M左端仍然会被P吸引，带负电，故C错误；只闭合S ,N接地，大地负电荷流入导体，中和N右端的正
电荷；此时M左端保留负电荷，接着分开M、N,M上负电荷无法流走；最后移走P,M仍然带负电，故D
正确。
12.【答案】(1)2(2分)(2)A(2分)(3)A(2分)(4)增大(2分)
【解析】(1)如果观察电容器的放电现象，需要将电容器作为电源，由电路图甲可知，当单刀双掷开关S接
2时，电容器向外放电。
(2)电容器充电时，开关S接1,电源正极与电容器上极板相连，电容器上极板带正电；电容器放电时，上
极板与a端相连，故放电过程中，定值电阻R上电流的流向为从a到b,故选A。
(3)放电过程中，I-t曲线与坐标轴所围成的面积S在物理意义上表示电容器释放的总电荷量，故选A。
(4)I-t曲线与坐标轴所围成的面积S在物理意义上表示电容器释放的总电荷量，电容器释放的总电荷
量Q=CU,电容C增大，其他情况不变，故总电荷量增大。
13.【答案】(1)带负电 QB=-2×10 C Qc=-2×10 C(2)120 N/m
【解析】(1)小球静止，受力平衡，则所受库仑力与弹力等大反向，由于各弹性绳伸长，弹力沿绳子收缩方
向，则库仑力为绳子伸长方向，为斥力，故每两个小球应相互排斥，带同种电荷，三小球均带负电(2分);
各绳中弹力大小相等，故每两个小球之间的库仑力大小均相等，根据F=R,,距离相同，各小球带电
荷量相同，故QA=QB=Qc=-2×10 C(2分)。
(2)A、B之间的库仑力F=9 (1分)
弹性绳的弹力F =F (1分)
弹性绳的劲度系数ko=-L。 (1分)
代入数据得k =120 N/m (1分)
14.【答案】(1)2×10 m/s(2)320V(3)10 cm
【解析】(1)粒子在加速电场中运动，由动能定理有qU=2mu3-0 (2分)
得vo=2×10 m/s (2分)
(2)粒子在平行板间做类平抛运动，由平抛知识可知
在平行极板方向，有l=v t (2分)
高二物理参考答案 第3页(共4页)
在垂直极板方向，有2=2a2 (1分)
9U=ma (1分)
联立解得U′=320 V (2分)
(3)如图，粒子在平行板间做类平抛运动，速度的反向延长线过水平位移的中点；粒子离开平行板后做匀
速直线运动，由此构造出与轨迹有关的相似三角形，可得
vo d.
业
U 1
菩 (2分)
解得I′=10cm (2分)
(其他方法正确也给分)
15.【答案】(1)2√17m/s (2)3m(3)。
【解析】(1)设带电体到达B点时的速度为v ,由动能定理得
qEsAB-μ1mgsAB=2mv (2分)
代入数据解得v =2√17m/s (2分)
(2)设带电体到达C时的速度为v ,由动能定理得
qE(GsA+R)-μ1mg5SAB-mgR=2m03 (2分)
带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,由动能定理得
一mgh-naQEh=o--2m (2分)
代入数据解得】R=3m (2分)
(3)根据(2)中分析可知带电体到达C点后做匀减速直线运动最终停止在距C点竖直距离h=2.0m处，
根据牛顿第二定律可知mg+μ2qE=ma (2分)
再根据运动学公式得h=2at (2分)
联立两式，代入数据解得；=5 (2分)
(其他方法正确也给分)
高二物理参考答案 第4页(共4页)

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