广东省茂名市电白区电海中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题（选择性）
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．（2024高二上·电白月考）如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（ ）
A．人在转动手柄的过程中创造了电荷
B．大金属球带正电是因为它有多余的电子
C．小金属球不带电是因为它内部没有电子
D．小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
2．（2024高二上·电白月考）公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下“顿牟掇芥”。顿牟即玳瑁的甲壳，芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末，本词意指带有静电的物体能够吸引轻小物体的现象。某同学模拟该现象，用绝缘杆连接带等量异种电荷的小球模拟电中性物体，模拟体用绝缘探针支撑，让带电体靠近两小球，当小球静止时下列说法正确的是（ ）
A．当带电体带正电时，带负电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力指向带电体
B．当带电体带正电时，带正电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力背离带电体
C．当带电体带负电时，带负电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力指向带电体
D．当带电体带负电时，带正电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力背离带电体
3．（2024高二上·电白月考）图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重秤面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（ ）
A．上层膜片下移过程中，电流表有a到b的电流
B．电容器的电容减小，上下极板间的电压减小
C．电容器的电容增大，所带电荷量增大
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷
4．（2024高二上·电白月考）反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体长度的方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（ ）
A．尾部带正电 B．A点的电场强度方向水平向左
C．A点电场强度小于C点电场强度 D．A点电场强度大于B点电场强度
5．（2024高二上·电白月考）平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（ ）
A．b、c两点的电势差 B．a点场强大小大于
C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点
6．（2024高二上·电白月考）在水深超过200 m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获取食物，威胁敌害，保护自己。若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103 V/m，可击昏敌害。身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压大约可达（ ）
A．10 V B．500 V C．5 000 V D．10 000 V
7．（2024高二上·电白月考）下图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上.打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。若保持金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（ ）
A．金属网和金属板间的场强为
B．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大
C．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大
D．在潮湿的环境中进行植绒效果会更好
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，有多项符合题目要求。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．（2024高二上·电白月考）如图所示是场离子显微镜的原理图，被研究金属样品做成的针尖与荧光质涂层之间加有高电压，从针尖上发出的离子在强电场下加速运动至涂层上相应的位置形成光点，进而得到针尖上原子分布的像，图中带箭头的线是电场线。下列说法正确的是（ ）
A．从针尖向涂层加速运动的离子带正电荷
B．针尖与涂层之间的电场是匀强电场
C．离子向涂层运动的过程中克服电场力做功
D．离子向涂层运动的过程中电势能减小
9．（2024高二上·电白月考）在质子疗法中，用于治疗肿瘤的质子先被加速到一定的能量水平，然后被精确地引导至肿瘤位置以杀死癌细胞，达到治疗效果，如图甲所示。已知在某次治疗时，质子加速过程中的速度—时间图像如图乙所示。不计质子重力，关于质子加速过程中，下列说法正确的是( )
A．质子的电势能与动能之和保持不变
B．通过电场力做功，质子的电势能逐渐增加
C．通过电场力做功，质子电势能转化为动能
D．加速电场的电场强度逐渐增大
10．（2024高二上·电白月考）电子眼系统路面下埋设的感应线可感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流（如图乙所示），电子眼会拍照，即视为“闯红灯”，则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流
B．某车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．某车轮经过感应线的过程中，通过电阻R上的电流大小不变
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
三、实验题（共2题，18分）
11．（2024高二上·电白月考）某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器的充、放电现象。
（1）实验时，要通过电流表指针的偏转观测电路中电流的大小和方向，因此电流表的“0”刻度线应在刻度盘的 （选填“左侧”“中间”或“右侧”）。
（2）初始时电容器不带电，先将开关S拨至1处，电源向电容器充电，对应的I-t图线与坐标轴围成的面积为S1，该面积的物理意义为 。
（3）电容器充电完毕后，将开关S拨至2处，电容器放电，对应的I－t图线与坐标轴围成的面积为 S2，则S1 S2（选填“>”“=”或“<”）。
12．（2024高二上·电白月考）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。我们常用图示的电路给平行板电容器充电和放电。
（1）若通过图中电流表的电流方向向左，则此时单刀双掷开关S应置于接线柱 ，电容器处于 过程中，电压表示数变化是 （选填“增大”“减小”或“不变”），整个电路中能量的转化情况为 。
（2）用电压传感器和电流传感器分别代替图中的电压表与电流表，采集所测电路的电压、电流信号。
a.下图中表示电容器放电过程中电压变化的图像为 ；（选涂：A. a B. b）
b.下图中表示电容器充电过程中电流变化的图像为 。（选涂：A. a B. b）
四、综合解答题（共3题，36分）
13．（2024高二上·电白月考）静电分析器是一种利用静电场使不同能量的离子束偏转和聚焦的分析器，其部分结构如图所示，一质量为m、电荷量为q的粒子静止于A极板处，粒子经电压为U的加速电场加速后，穿过B极板小孔沿图中虚线圆弧通过静电分析器，O点为圆弧对应的圆心，静电分析器通道内有方向指向O点的均匀辐向分布的电场，虚线圆弧所在处电场强度大小为，粒子重力忽略不计。
（1）比较A、B两极板电势的高低；
（2）求粒子进入静电分析器时的初速度v；
（3）求静电分析器虚线圆弧的半径R。
14．（2024高二上·电白月考）太阳风是来自太阳的高速带电粒子流，主要由电子等基本粒子组成，其粒子数密度相较于地球上风的密度是微不足道的，在地球附近的星际空间中，每立方厘米有几个到几十分粒子，但粒子速度可达到惊人的800km/s。某科学研究所设计了一个简单的方案以测量太阳风粒子达到地面时的速度，假设科学家捕获并引导该电子从A点垂直入射一正对的平行金属板，给金属板加上电压使电子减速。（电子质量为m0，电荷量大小为e）
（1）若减速电压为U0时，电子刚好到达右侧B金属板，求电子刚到达A极板时的速度v0；
（2）若减速电压为U1（U1
（1）场强的大小和方向；
（2）若仅改变场强大小，粒子能经过点C（，0），求场强大小。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A．转动手柄使大金属球带电，本质是电荷转移（电子从大金属球转移到其他物体 ），而非创造电荷，故A错误；
B．物体带正电，是因失去电子（电子转移到其他物体 ），大金属球带正电是核外电子转移导致，并非 “多余电子”（多余电子会带负电 ），故B错误；
C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球的原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误；
D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：电荷不能创造，只能转移。
B：带正电 = 失去电子，带负电 = 得到电子。
C：不带电 = 正、负电荷数量相等。
D：同种电荷相互排斥。
2．【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知当带电体带正电时，负电荷靠近带电体．正电荷远离带电体．因此模拟体受到的引力大于斥力，所以合力指向带电体。
故答案为：A。
【分析】1. 电荷受力：同种电荷排斥，异种电荷吸引，分析两小球受力方向。
2. 力的大小：靠近带电体的一端（异种电荷 ）受力大（距离近，库仑力与距离平方成反比 ），引力或斥力的大小差异决定合力方向。
3．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】ABC．根据，可知，上层膜片下移过程中d减小，电容C增大，由Q＝CU，可知电容器所带电荷量增大，电容器需充电，因此电流表有b到a的电流，电容器两个极板与电源相连，上下极板间的电压不变，故AB错误，C正确；
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板与电源相连，均带电荷，故D错误。
故答案为：C。
【分析】BC：极板间距 减小，电容 增大，电容定义式：电压 不变（接电源 ）， 增大，电量 增大（充电 ）。
A：充电时电流从电源正极流向电容器正极板，电流表中电流b到a。
D：接电源时电容器持续带电。
4．【答案】D
【知识点】电场强度；电场线
【解析】【解答】A．电场线从正电荷出发，终止于负电荷，图中电场线从头部指向尾部，头部带正电，尾部带负电，故A错误；
B．由图中电场线可知，A点的电场强度方向水平向右，故B错误；
CD．根据电场线的疏密程度可知，A点电场强度大于C点电场强度，A点电场强度大于B点电场强度，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】1.电荷判断：依据电场线 “正电荷出发、负电荷终止” 的规律，判断头部、尾部电荷性质。
2.场强方向：根据电场线切线方向确定场强方向。
3.场强大小：利用电场线疏密程度，比较不同点场强大小。
5．【答案】B
【知识点】等势面；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．已知等势面的分布图，根据电势差的表达式可以得出b、c两点的电势差为
故A错误；
B．由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于，电势差等于，根据电势差与电场强度的大小关系有：
可知a点场强大小大于，故B正确；
C．根据场强方向垂直于等势面，a点的等势面沿水平方向，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；
D．由图可知，a点与c点在同一等势面上，同一等势面电势相等，则两点的电势均为，故D错误。
故选B。
【分析】利用等势面可以求出电势和电势差的大小，结合两点之间距离的大小可以求出电场强度的大小；利用等势面的方向可以判别电场强度的方向。
6．【答案】B
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】根据电势差与电场强度的关系
U＝Ed
解得
U＝Ed＝103×0.5 V＝500 V
故答案为：B。
【分析】先明确已知的电场强度和电鳗身长（即沿电场方向的距离），将长度单位换算为米后，代入公式直接计算电压 。
7．【答案】A
【知识点】静电的防止与利用；电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．金属网和金属板间的场强为，A正确；
B．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，则电势能不断减小，B错误；
C．金属网与金属板间电压不变，则若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差不变，C错误；
D．在干燥的环境中进行植绒效果会更好，D错误。
故答案为：A。
【分析】1. 场强计算：匀强电场 ，直接代入数据计算。
2. 电势能：电场力做功正负决定电势能变化。
3. 电势差：电压由电源决定，与间距无关（间距影响场强，不影响电压 ）。
4. 环境影响：潮湿空气导电，削弱电场；干燥空气绝缘，电场稳定。
8．【答案】A,D
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电势能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．离子从针尖向涂层做加速运动，由于电场力方向与运动方向相同，再由于运动方向与电场线方向相同，说明电场力方向与电场方向相同，则说明离子带正电荷，故A正确；
B．根据电场线的分布可知，由于电场线密集程度代表场强的大小，所以针尖与涂层之间的电场不是匀强电场，针尖附近电场大，涂层附近电场小，故B错误；
CD．离子从针尖向涂层做加速运动，电场力做正功，根据功能关系可以判别离子向涂层运动的过程中电势能减小，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】利用粒子做加速运动可以判别电场力的方向，结合电场线的方向可以判别离子的电性；利用电场线的疏密可以比较电场力的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化。
9．【答案】A,C
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；电势能与电场力做功的关系；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A ．质子加速时只有电场力做功，根据功能关系，机械能（这里动能与电势能总和类似机械能）守恒，即电势能与动能之和不变，故A 正确。
B ．电场力对质子做正功，根据 “电场力做正功，电势能减小”，质子电势能是减小而非增加，故B 错误。
C ．因电场力做正功，电势能减小、动能增大，符合 “电势能转化为动能”，故C 正确。
D．质子做匀加速运动，则所受电场力不变，即加速电场的电场强度不变，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】结合功能关系（只有电场力做功时，电势能与动能总和守恒）、电场力做功与电势能变化关系（电场力做正功，电势能减小），以及牛顿第二定律，通过加速度判断电场力、进而判断电场强度变化），逐一分析选项。
10．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A．车轮停在感应线上后，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻上没有电流，故A错误；
B．结合图乙电流变化，车轮经过时电流先正向变化、再反向变化，对应电容器先充电（电流正向）、后放电（电流反向），故B 正确；
C． 图乙中电流大小、方向均变化，说明通过R 的电流大小改变，故C 错误；
D．若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】依据压电薄膜 “压力越大电压越大” 特性，结合电容器充放电规律（电压变化时充电 / 放电，电压稳定时不充放电），分析电流变化对应过程；再根据 “两个脉冲电流触发拍照”，判断前轮倒回场景的结果 。
11．【答案】中间；电容器充电的电荷量；=
【知识点】电荷守恒定律；电流的微观表达式及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】（1）电容器充电和放电的电流方向相反，因而电流表的“0”刻度线应在刻度盘的中间。
故答案为：中间
（2）根据q=It可知，图线与坐标轴围成的面积表示电容器充电的电荷量。
故答案为：电容器充电的电荷量
（3）电容器充电和放电的电荷量相等，故图线与坐标轴围成的面积相等，即
。
故答案为：=
【分析】（1）利用充电、放电电流方向相反的特点，确定电流表 “0” 刻度位置，保证指针能双向偏转指示方向。
（2）从电流定义式q = It出发，理解I - t图像面积的物理意义（累积效果对应电荷量）。
（3）基于电荷守恒，充电、放电过程电荷量总量不变，推出面积相等。
12．【答案】2；放电；减小；电容器储存的电场能（电能）转化为整个电路的内能（电热）；B；B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）电流表的电流方向向左，电容充当电源，单刀双掷开关S应置于接线柱2，电容处于放电状态，随着电容放电电容两极板间的电压减小，电压表示数减小，电容器储存的电能转化为整个电路的内能。
2；放电；减小；电容器储存的电场能（电能）转化为整个电路的内能（电热）
（2）电容器放电过程中，一开始电容器两极板间电压大，电荷多，放电快，随着两极板间电压减小，放电变慢，故选B；
电容器充电过程中，一开始电容器两极板间电压小，充电快，随着两极板间电压增大，充电变慢，故选B。
故答案为：B；B
【分析】（1）借电流方向判断充放电状态，关联开关位置；用 分析电压变化，结合能量转化规律。
（2）依据充放电时电参量（电压、电流 ）的动态变化趋势，匹配图像特征。
13．【答案】（1）解：根据粒子在静电分析器内的偏转方向可知，粒子受力方向与静电分析器内电场线方向相同，粒子带正电荷，要在AB间加速，则加速电场A端电势高于B端。
（2）解：粒子在加速电场中加速，由动能定理
得
（3）解：正电荷以速度v进入静电分析器，做匀速圆周运动，电场力提供向心力
得
【知识点】电场力做功；牛顿第二定律；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）依据粒子带电性质、加速运动方向，结合电场线与电势的关系（沿电场线电势降低）判断电势高低。
（2）利用动能定理，电场力做功转化为粒子动能，求解速度。
（3）识别粒子做圆周运动的向心力来源（电场力），结合牛顿第二定律，联立速度表达式求解半径 。
14．【答案】（1）解：电子从A板运动到B板，根据动能定理
解得电子刚到达A极板时的速度为
（2）解：电子从A板运动到B板时的速度为v1，根据动能定理
电子从进入偏转电场到离开，根据动能定理
联立以上可得
【知识点】电场力做功；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）抓住电子在减速电场中动能定理的应用，明确初末动能、电场力做功的关系，直接列方程求解初速度。
（2） 分两步用动能定理，先分析减速电场中电子动能变化（关联初速度），再分析偏转电场中电场力做功与动能变化，联立方程消去中间量，求解最终动能 。
15．【答案】（1）（1）解：由带电粒子偏转方向可知电场指向+y方向
粒子在第一象限，有
根据速度的公式有
根据牛顿第二定律有
过点B（d，0）时，有
联立解得
故
，电场指向+y方向。
（2）（2）解：场强变为，由
得
由
得
则
=4E=
【知识点】牛顿第二定律；运动的合成与分解；电场强度；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）通过粒子偏转方向判断电场力方向，结合电荷正负确定电场方向；利用运动的分解（x 匀速、y 匀加速 ），关联速度偏转角、运动学公式、牛顿第二定律，求解场强大小。
（2）抓住x 方向匀速，位移减半则时间减半；y 方向匀加速，结合位移公式推导加速度变化，进而由牛顿第二定律得到场强变化，求出新场强 。
（1）由带电粒子偏转方向可知电场指向+y方向
粒子在第一象限，有
根据速度的公式有
根据牛顿第二定律有
过点B（d，0）时，有
联立解得
（2）场强变为，由
得
由
得
则
=4E=
广东省茂名市电白区电海中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题（选择性）
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．（2024高二上·电白月考）如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（ ）
A．人在转动手柄的过程中创造了电荷
B．大金属球带正电是因为它有多余的电子
C．小金属球不带电是因为它内部没有电子
D．小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A．转动手柄使大金属球带电，本质是电荷转移（电子从大金属球转移到其他物体 ），而非创造电荷，故A错误；
B．物体带正电，是因失去电子（电子转移到其他物体 ），大金属球带正电是核外电子转移导致，并非 “多余电子”（多余电子会带负电 ），故B错误；
C．小金属球不带电不是因为内部没有电子，而是因为小金属球的原子核中的正电荷与原子核外电子所带的负电荷相互抵消，故C错误；
D．小金属球碰上大金属球后会带上正电荷，由于同种电荷相互排斥，所以小金属球会被弹开，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：电荷不能创造，只能转移。
B：带正电 = 失去电子，带负电 = 得到电子。
C：不带电 = 正、负电荷数量相等。
D：同种电荷相互排斥。
2．（2024高二上·电白月考）公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下“顿牟掇芥”。顿牟即玳瑁的甲壳，芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末，本词意指带有静电的物体能够吸引轻小物体的现象。某同学模拟该现象，用绝缘杆连接带等量异种电荷的小球模拟电中性物体，模拟体用绝缘探针支撑，让带电体靠近两小球，当小球静止时下列说法正确的是（ ）
A．当带电体带正电时，带负电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力指向带电体
B．当带电体带正电时，带正电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力背离带电体
C．当带电体带负电时，带负电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力指向带电体
D．当带电体带负电时，带正电的小球靠近带电体，模拟体整体所受静电力背离带电体
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知当带电体带正电时，负电荷靠近带电体．正电荷远离带电体．因此模拟体受到的引力大于斥力，所以合力指向带电体。
故答案为：A。
【分析】1. 电荷受力：同种电荷排斥，异种电荷吸引，分析两小球受力方向。
2. 力的大小：靠近带电体的一端（异种电荷 ）受力大（距离近，库仑力与距离平方成反比 ），引力或斥力的大小差异决定合力方向。
3．（2024高二上·电白月考）图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重秤面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（ ）
A．上层膜片下移过程中，电流表有a到b的电流
B．电容器的电容减小，上下极板间的电压减小
C．电容器的电容增大，所带电荷量增大
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】ABC．根据，可知，上层膜片下移过程中d减小，电容C增大，由Q＝CU，可知电容器所带电荷量增大，电容器需充电，因此电流表有b到a的电流，电容器两个极板与电源相连，上下极板间的电压不变，故AB错误，C正确；
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板与电源相连，均带电荷，故D错误。
故答案为：C。
【分析】BC：极板间距 减小，电容 增大，电容定义式：电压 不变（接电源 ）， 增大，电量 增大（充电 ）。
A：充电时电流从电源正极流向电容器正极板，电流表中电流b到a。
D：接电源时电容器持续带电。
4．（2024高二上·电白月考）反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体长度的方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（ ）
A．尾部带正电 B．A点的电场强度方向水平向左
C．A点电场强度小于C点电场强度 D．A点电场强度大于B点电场强度
【答案】D
【知识点】电场强度；电场线
【解析】【解答】A．电场线从正电荷出发，终止于负电荷，图中电场线从头部指向尾部，头部带正电，尾部带负电，故A错误；
B．由图中电场线可知，A点的电场强度方向水平向右，故B错误；
CD．根据电场线的疏密程度可知，A点电场强度大于C点电场强度，A点电场强度大于B点电场强度，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】1.电荷判断：依据电场线 “正电荷出发、负电荷终止” 的规律，判断头部、尾部电荷性质。
2.场强方向：根据电场线切线方向确定场强方向。
3.场强大小：利用电场线疏密程度，比较不同点场强大小。
5．（2024高二上·电白月考）平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（ ）
A．b、c两点的电势差 B．a点场强大小大于
C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点
【答案】B
【知识点】等势面；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．已知等势面的分布图，根据电势差的表达式可以得出b、c两点的电势差为
故A错误；
B．由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于，电势差等于，根据电势差与电场强度的大小关系有：
可知a点场强大小大于，故B正确；
C．根据场强方向垂直于等势面，a点的等势面沿水平方向，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；
D．由图可知，a点与c点在同一等势面上，同一等势面电势相等，则两点的电势均为，故D错误。
故选B。
【分析】利用等势面可以求出电势和电势差的大小，结合两点之间距离的大小可以求出电场强度的大小；利用等势面的方向可以判别电场强度的方向。
6．（2024高二上·电白月考）在水深超过200 m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获取食物，威胁敌害，保护自己。若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103 V/m，可击昏敌害。身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压大约可达（ ）
A．10 V B．500 V C．5 000 V D．10 000 V
【答案】B
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】根据电势差与电场强度的关系
U＝Ed
解得
U＝Ed＝103×0.5 V＝500 V
故答案为：B。
【分析】先明确已知的电场强度和电鳗身长（即沿电场方向的距离），将长度单位换算为米后，代入公式直接计算电压 。
7．（2024高二上·电白月考）下图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上.打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。若保持金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（ ）
A．金属网和金属板间的场强为
B．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大
C．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大
D．在潮湿的环境中进行植绒效果会更好
【答案】A
【知识点】静电的防止与利用；电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．金属网和金属板间的场强为，A正确；
B．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，则电势能不断减小，B错误；
C．金属网与金属板间电压不变，则若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差不变，C错误；
D．在干燥的环境中进行植绒效果会更好，D错误。
故答案为：A。
【分析】1. 场强计算：匀强电场 ，直接代入数据计算。
2. 电势能：电场力做功正负决定电势能变化。
3. 电势差：电压由电源决定，与间距无关（间距影响场强，不影响电压 ）。
4. 环境影响：潮湿空气导电，削弱电场；干燥空气绝缘，电场稳定。
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，有多项符合题目要求。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．（2024高二上·电白月考）如图所示是场离子显微镜的原理图，被研究金属样品做成的针尖与荧光质涂层之间加有高电压，从针尖上发出的离子在强电场下加速运动至涂层上相应的位置形成光点，进而得到针尖上原子分布的像，图中带箭头的线是电场线。下列说法正确的是（ ）
A．从针尖向涂层加速运动的离子带正电荷
B．针尖与涂层之间的电场是匀强电场
C．离子向涂层运动的过程中克服电场力做功
D．离子向涂层运动的过程中电势能减小
【答案】A,D
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电势能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．离子从针尖向涂层做加速运动，由于电场力方向与运动方向相同，再由于运动方向与电场线方向相同，说明电场力方向与电场方向相同，则说明离子带正电荷，故A正确；
B．根据电场线的分布可知，由于电场线密集程度代表场强的大小，所以针尖与涂层之间的电场不是匀强电场，针尖附近电场大，涂层附近电场小，故B错误；
CD．离子从针尖向涂层做加速运动，电场力做正功，根据功能关系可以判别离子向涂层运动的过程中电势能减小，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】利用粒子做加速运动可以判别电场力的方向，结合电场线的方向可以判别离子的电性；利用电场线的疏密可以比较电场力的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化。
9．（2024高二上·电白月考）在质子疗法中，用于治疗肿瘤的质子先被加速到一定的能量水平，然后被精确地引导至肿瘤位置以杀死癌细胞，达到治疗效果，如图甲所示。已知在某次治疗时，质子加速过程中的速度—时间图像如图乙所示。不计质子重力，关于质子加速过程中，下列说法正确的是( )
A．质子的电势能与动能之和保持不变
B．通过电场力做功，质子的电势能逐渐增加
C．通过电场力做功，质子电势能转化为动能
D．加速电场的电场强度逐渐增大
【答案】A,C
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；电势能与电场力做功的关系；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A ．质子加速时只有电场力做功，根据功能关系，机械能（这里动能与电势能总和类似机械能）守恒，即电势能与动能之和不变，故A 正确。
B ．电场力对质子做正功，根据 “电场力做正功，电势能减小”，质子电势能是减小而非增加，故B 错误。
C ．因电场力做正功，电势能减小、动能增大，符合 “电势能转化为动能”，故C 正确。
D．质子做匀加速运动，则所受电场力不变，即加速电场的电场强度不变，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】结合功能关系（只有电场力做功时，电势能与动能总和守恒）、电场力做功与电势能变化关系（电场力做正功，电势能减小），以及牛顿第二定律，通过加速度判断电场力、进而判断电场强度变化），逐一分析选项。
10．（2024高二上·电白月考）电子眼系统路面下埋设的感应线可感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流（如图乙所示），电子眼会拍照，即视为“闯红灯”，则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流
B．某车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．某车轮经过感应线的过程中，通过电阻R上的电流大小不变
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A．车轮停在感应线上后，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻上没有电流，故A错误；
B．结合图乙电流变化，车轮经过时电流先正向变化、再反向变化，对应电容器先充电（电流正向）、后放电（电流反向），故B 正确；
C． 图乙中电流大小、方向均变化，说明通过R 的电流大小改变，故C 错误；
D．若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】依据压电薄膜 “压力越大电压越大” 特性，结合电容器充放电规律（电压变化时充电 / 放电，电压稳定时不充放电），分析电流变化对应过程；再根据 “两个脉冲电流触发拍照”，判断前轮倒回场景的结果 。
三、实验题（共2题，18分）
11．（2024高二上·电白月考）某实验小组利用如图甲所示的电路研究电容器的充、放电现象。
（1）实验时，要通过电流表指针的偏转观测电路中电流的大小和方向，因此电流表的“0”刻度线应在刻度盘的 （选填“左侧”“中间”或“右侧”）。
（2）初始时电容器不带电，先将开关S拨至1处，电源向电容器充电，对应的I-t图线与坐标轴围成的面积为S1，该面积的物理意义为 。
（3）电容器充电完毕后，将开关S拨至2处，电容器放电，对应的I－t图线与坐标轴围成的面积为 S2，则S1 S2（选填“>”“=”或“<”）。
【答案】中间；电容器充电的电荷量；=
【知识点】电荷守恒定律；电流的微观表达式及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】（1）电容器充电和放电的电流方向相反，因而电流表的“0”刻度线应在刻度盘的中间。
故答案为：中间
（2）根据q=It可知，图线与坐标轴围成的面积表示电容器充电的电荷量。
故答案为：电容器充电的电荷量
（3）电容器充电和放电的电荷量相等，故图线与坐标轴围成的面积相等，即
。
故答案为：=
【分析】（1）利用充电、放电电流方向相反的特点，确定电流表 “0” 刻度位置，保证指针能双向偏转指示方向。
（2）从电流定义式q = It出发，理解I - t图像面积的物理意义（累积效果对应电荷量）。
（3）基于电荷守恒，充电、放电过程电荷量总量不变，推出面积相等。
12．（2024高二上·电白月考）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。我们常用图示的电路给平行板电容器充电和放电。
（1）若通过图中电流表的电流方向向左，则此时单刀双掷开关S应置于接线柱 ，电容器处于 过程中，电压表示数变化是 （选填“增大”“减小”或“不变”），整个电路中能量的转化情况为 。
（2）用电压传感器和电流传感器分别代替图中的电压表与电流表，采集所测电路的电压、电流信号。
a.下图中表示电容器放电过程中电压变化的图像为 ；（选涂：A. a B. b）
b.下图中表示电容器充电过程中电流变化的图像为 。（选涂：A. a B. b）
【答案】2；放电；减小；电容器储存的电场能（电能）转化为整个电路的内能（电热）；B；B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）电流表的电流方向向左，电容充当电源，单刀双掷开关S应置于接线柱2，电容处于放电状态，随着电容放电电容两极板间的电压减小，电压表示数减小，电容器储存的电能转化为整个电路的内能。
2；放电；减小；电容器储存的电场能（电能）转化为整个电路的内能（电热）
（2）电容器放电过程中，一开始电容器两极板间电压大，电荷多，放电快，随着两极板间电压减小，放电变慢，故选B；
电容器充电过程中，一开始电容器两极板间电压小，充电快，随着两极板间电压增大，充电变慢，故选B。
故答案为：B；B
【分析】（1）借电流方向判断充放电状态，关联开关位置；用 分析电压变化，结合能量转化规律。
（2）依据充放电时电参量（电压、电流 ）的动态变化趋势，匹配图像特征。
四、综合解答题（共3题，36分）
13．（2024高二上·电白月考）静电分析器是一种利用静电场使不同能量的离子束偏转和聚焦的分析器，其部分结构如图所示，一质量为m、电荷量为q的粒子静止于A极板处，粒子经电压为U的加速电场加速后，穿过B极板小孔沿图中虚线圆弧通过静电分析器，O点为圆弧对应的圆心，静电分析器通道内有方向指向O点的均匀辐向分布的电场，虚线圆弧所在处电场强度大小为，粒子重力忽略不计。
（1）比较A、B两极板电势的高低；
（2）求粒子进入静电分析器时的初速度v；
（3）求静电分析器虚线圆弧的半径R。
【答案】（1）解：根据粒子在静电分析器内的偏转方向可知，粒子受力方向与静电分析器内电场线方向相同，粒子带正电荷，要在AB间加速，则加速电场A端电势高于B端。
（2）解：粒子在加速电场中加速，由动能定理
得
（3）解：正电荷以速度v进入静电分析器，做匀速圆周运动，电场力提供向心力
得
【知识点】电场力做功；牛顿第二定律；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）依据粒子带电性质、加速运动方向，结合电场线与电势的关系（沿电场线电势降低）判断电势高低。
（2）利用动能定理，电场力做功转化为粒子动能，求解速度。
（3）识别粒子做圆周运动的向心力来源（电场力），结合牛顿第二定律，联立速度表达式求解半径 。
14．（2024高二上·电白月考）太阳风是来自太阳的高速带电粒子流，主要由电子等基本粒子组成，其粒子数密度相较于地球上风的密度是微不足道的，在地球附近的星际空间中，每立方厘米有几个到几十分粒子，但粒子速度可达到惊人的800km/s。某科学研究所设计了一个简单的方案以测量太阳风粒子达到地面时的速度，假设科学家捕获并引导该电子从A点垂直入射一正对的平行金属板，给金属板加上电压使电子减速。（电子质量为m0，电荷量大小为e）
（1）若减速电压为U0时，电子刚好到达右侧B金属板，求电子刚到达A极板时的速度v0；
（2）若减速电压为U1（U1
解得电子刚到达A极板时的速度为
（2）解：电子从A板运动到B板时的速度为v1，根据动能定理
电子从进入偏转电场到离开，根据动能定理
联立以上可得
【知识点】电场力做功；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）抓住电子在减速电场中动能定理的应用，明确初末动能、电场力做功的关系，直接列方程求解初速度。
（2） 分两步用动能定理，先分析减速电场中电子动能变化（关联初速度），再分析偏转电场中电场力做功与动能变化，联立方程消去中间量，求解最终动能 。
15．（2024高二上·电白月考）在xOy平面内有一个平行y轴的匀强电场，一个电荷量为 -q、质量为m的带电粒子，在 y轴上某处A以速度v0垂直于y轴射入第一象限，速度方向偏转θ角时经过点B（d， 0）。忽略粒子重力。求：
（1）场强的大小和方向；
（2）若仅改变场强大小，粒子能经过点C（，0），求场强大小。
【答案】（1）（1）解：由带电粒子偏转方向可知电场指向+y方向
粒子在第一象限，有
根据速度的公式有
根据牛顿第二定律有
过点B（d，0）时，有
联立解得
故
，电场指向+y方向。
（2）（2）解：场强变为，由
得
由
得
则
=4E=
【知识点】牛顿第二定律；运动的合成与分解；电场强度；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）通过粒子偏转方向判断电场力方向，结合电荷正负确定电场方向；利用运动的分解（x 匀速、y 匀加速 ），关联速度偏转角、运动学公式、牛顿第二定律，求解场强大小。
（2）抓住x 方向匀速，位移减半则时间减半；y 方向匀加速，结合位移公式推导加速度变化，进而由牛顿第二定律得到场强变化，求出新场强 。
（1）由带电粒子偏转方向可知电场指向+y方向
粒子在第一象限，有
根据速度的公式有
根据牛顿第二定律有
过点B（d，0）时，有
联立解得
（2）场强变为，由
得
由
得
则
=4E=
