文档文本内容
绝密★启用前
专题四静电场及恒定电流（基础）
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100 分，考试时间90 分钟。
考生注意：
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题
卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，
在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作
图时先使用2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数：重力加速度g 取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共10 小题，每小题3 分，共30 分。每小题列出的四个备选项中只有
一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分）
1．物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于（ ）
A．控制变量法
B．类比
C．理想化模型
D．等效替代
【答案】C
【详解】“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单忽略了大小和形状而引入的理想
化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想模型，故C 正确，ABD 错误．
【点睛】理想化的模型是实际物体的简化处理，物理上研究的方法很多，我们在学习物理
知识的同时，更要学习科学研究的方法．物理学中引入了“质点”、“点电荷”等概念，
都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种．
2．如图所示是某种电容器的参数，下列各种参数规格的电容器在额定电压下使用，储存电
荷最少的电容器是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】电容器在额定电压下使用，能储存电荷量为
易得选项B 中所给参数的电容与额定电压的乘积最小。
故选B。
3．如图，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场．涂料微
粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂
料微粒的运动轨迹．下列说法正确的是（ ）
A．涂料微粒一定带正电
B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线
C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动
D．喷射出的微粒动能不断转化为电势能
【答案】C
【详解】A．由图知，工件带正电，则在涂料微粒向工件靠近的过程中，涂料微粒带负电，
故A 错误；
B．由于涂料微粒有初速度，初速度和电场力不一定方向相同，故涂料微粒的运动轨迹不
一定沿电场线方向运动，故B 错误；
C．根据电场强度的分布可知，所受电场力先减小后增大，微粒做加速度先减小后增大的
曲线运动，故C 正确；
D．涂料微粒所受的电场力方向向左，其位移方向大体向左，则电场力对涂料微粒做正功，
其动能增大，电势能减小，故D 错误．
4．如图电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑
动触从b 端滑到a 端的过程中（ ）
A．电压表的读数U 先增大，后减小
B．电流表的读数I 先增大，后减小
C．电压表读数U 与电流表读数I 的比值
不变
D．电压表读数的变化量∆U 与电流表读数的变化量∆I 的比值
增大
【答案】A
【详解】AB．当滑动变阻器的滑动触头P 从b 端滑到a 端的过程中，总电阻先增大后减小，
电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，知总电流先减小后增大，则内电压先
减小后增大，外电压先增大后减小。所以电流表的读数I 先减小，后增大。电压表的读数
U 先增大后减小，故A 正确、B 错误。
C．电压表读数U 与电流表读数I 的比值表示外电阻，应先增大后减小。故C 错误。
D．因为内外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等。
所以
不变，故D 错误。
故选A。
5．如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为
竖直固定放置．电荷量为
的小球A 固定在圆环的最高点，电荷量大小为q 的小球B 可在圆环上自由移动．若小球B
静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为
，两小球均可视为质点，以无穷远处为零
电势点，则下列说法正确的是
A．小球B 可能带正电
B．O 点电势一定为零
C．圆环对小球B 的弹力指向圆心
D．将小球B 移至圆环最低点，A、B 小球组成的系统电势能变小
【答案】B
【分析】对B 受力分析，结合平衡条件，即可判定电场力方向，进而确定B 球的电性；依
据等量异种电荷的中垂线为等势线，即可判定B 选项；根据弹力产生原理，从而确定弹力
方向；根据电场力做正功，电势能减小，做负功，电势能增大，即可求解．
【详解】A．因小球B 处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：
由于A 球带正电，因此小球B 一定带负电，故A 错误；
B．因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电
势点，因此O 点的电势为零，故B 正确；
C．由A 选项分析，可知圆环对小球B 的弹力背离圆心，故C 错误；
D．将小球B 移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B 小球组成的系统电势能变大，
故D 错误．
【点睛】考查受力分析，掌握平衡条件的内容，理解电场力做功与电势能的变化关系，及
注意等量异种异种的中垂线才是等势线．
6．如图，光滑绝缘水平面上相距3L 的A、B 两点分别固定正点电荷Q1与Q2，与B 点相距
L 的C 点为连线上电势最低处，若可视为质点的滑块在BC 中点D 处，以初速度v0水平向
右运动，且始终在A、B 之间运动，已知滑块的质量为m、带电量为+q，则（ ）
A．滑块从D 向B 的运动过程中，电场力先做正功后做负功
B．滑块沿B→A 方向运动过程中，电势能先增加后减小
C．A、B 之间，场强为零的地方应该有两处
D．两点电荷的电量之比为
【答案】D
【详解】A．由题意可推知从A 到C，电势始终降低，从B 到C 电势也始终降低，根据沿
电场强度方向电势降低可知，A、C 之间电场强度方向由A 指向C，B、C 之间的电场强度
方向由B 指向C，所以滑块从D 向B 的运动过程中，电场力始终做负功，故A 错误；
B．从B 到A 电势先降低后升高，根据
可知滑块沿B→A 方向运动过程中，电势能
先减小后增加，故B 错误；
CD．结合A 项分析可知，A、B 之间，场强为零的地方仅有一处，即C 点，则
解得
故C 错误，D 正确。
故选D。
7．甲、乙是两根材料相同的电阻丝，已知甲的长度是乙的两倍，甲的横截面积是乙的一半。
若测得甲电阻丝的阻值为12Ω，则乙电阻丝的阻值为（ ）
A．12Ω
B．8Ω
C．6Ω
D．3Ω
【答案】D
【详解】根据电阻定律公式有
则有
所以D 正确；ABC 错误；
故选D。
8．不切断电源只按下遥控器的待机键，电视机即进入待机模式。家用电视机待机功率约
，假设每户家庭使用1 台电视机，如果在不使用电视机时及时切断电源，则我国一年
因此节省的电能最接近（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】电视机待机状态时的功率为
一年用电器待机时间为
一台电视机待机一年消耗的电能为
全国大约有3 亿个家庭，则我国一年因此节省的电能为
所以C 正确；ABD 错误；
故选C。
9．如图所示，一足够大的空间内有一无限长的均匀带正电的导体棒水平放置，导体棒所在
的竖直平面内放有三个质量相同、电荷量分别为q、2q、3q
的微粒，通过多次摆放
发现，当三个微粒均静止时，它们距导体棒的距离之比总是
，不考虑微粒间的相互
作用。现撤去该三个微粒，在导体棒所在的竖直平面内距导体棒1.5h、2.5h 处分别放有电
子A、B（不计重力），给它们各自一个速度使其以导体棒为轴做匀速圆周运动，则A、B
做圆周运动的线速度之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】设q、2q、3q 所在位置对应的电场强度为
，的由平衡条件得
即
而它们距导体棒的距离之比总是
，可知某点电场强度的大小与该点到导体棒的距离
成反比。则任意一点的电场强度大小可写成
（k 为常量）
由于电子绕导体棒做匀速圆周运动，则
解得
故选A。
10．喷墨打印机的简化模型如图所示，如果墨汁微滴（重力不计）经带电室带负电后，以
速度沿轴线垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，纸面关于轴线对称。调节信号输
入使微滴带不同的电荷量
、改变偏转电压
及两极板的极性均可改变墨汁微滴打在纸上
的位置，乃至能够使微滴恰好打在纸上的最高点或最低点，如果极板长度为
，板间距离
为
，极板右端到纸面的距离为
，纸张最高点到最低点的距离为
，则下列说法正确的
是（ ）
A．要使微滴打在纸张的下部，应使上极板为正极
B．如果板间电压一定，要使微滴在纸张上的偏移量加倍，则微滴的电荷量要加倍
C．如果以中央轴线为准，往上下增大板间距离，可以提高微滴偏移的灵敏度
D．要使微滴打在纸上最高点或最低点，则微滴带电荷量与板间电压的关系应满足
【答案】B
【详解】A．如果上极板是正极，则板间电场方向向下，由于微滴带负电，则微滴所受电
场力向上，故会往上偏打到纸张的上部，A 错误；
B．微滴在电场中做类平拋运动，由
解得
射出电场时速度方向的反向延长线交于水平位移的中点，则
即
在
一定时，有
，故如果板间电压一定，要使微滴在纸张上的偏移量加倍，则微滴
的电荷量要加倍，B 正确；
C．由
知，在保持其他条件不变的情况下，
，则板间距离增大，微滴的
偏移量减小，说明微滴偏移的灵敏度降低，C 错误；
D．当微滴在纸张上的偏移量为
时，有
解得
D 错误；
故选B。
二、选择题Ⅱ（本题共3 小题，每小题4 分，共12 分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分）
11．关于点电荷和电场线，下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷和电场线都不是真实存在的
B．点电荷是理想模型，而电场线不是理想模型
C．点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象
D．电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同
【答案】AB
【详解】A．点电荷和电场线都不是真实存在的，故A 正确；
B．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这时把两个带电体简化为
点电荷，不会产生较大的误差，只会使问题简化，故这两个带电体可看成点电荷，点电荷
是理想模型，而电场线实际不存在，根本不是模型，故B 正确；
C．点电荷可以等效替代它所描述的对象，而电场线是假想的，不能等效替代所描述的对
象，故C 错误；
D．电场线上任一点的切线方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，与负点电荷
的方向相反，故D 错误。
故选AB。
12．真空中存在点电荷
、
产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中P、Q 两点
的位置关于点电荷
水平对称。P、Q 两点电场强度的大小分别为
、
电势分别为
、
。一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M 运动至N，则（ ）
A．
，
B．
和
带同种电荷，
C．粒子从M 运动至N，加速度先增大后减小
D．粒子带负电，从M 至N 它的电势能先变小后变大
【答案】AC
【详解】A．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知
P、Q 两点关于点电荷
水平对称，P 到
之间场强较大，电势降低较快，可知
故A 正确；
B．由电场线分布可知，
带负电，
带正电，由电场线的疏密可知，
的电荷量绝对值
大于
的电荷量绝对值，故B 错误；
C．由电场线分布可知，从
移动至
，电场强度先增大后减小，则根据
可知加速度先增大再减小，故C 正确；
D．粒子带负电，从
至
，电场力先做负功后做正功，它的电势能先变大后变小，故D
错误。
故选AC。
13．．如图所示，光滑绝缘水平面上固定有两个带电量相等的点电荷甲和乙，其中甲带正
电荷。O 点为它们连线的中点，现在O 点左侧的P 点由静止释放另一带正电的点电荷丙，
丙向右运动，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定带负电
B．P 点的电势一定比O 点高
C．在向右运动过程中，丙的电势能一定始终减小
D．在向右运动过程中，丙的加速度一定先减小后增大
【答案】BD
【详解】A．不论乙带正电还是负电，丙都会向右运动。故A 错误．
B．沿电场线方向电势逐渐降低，不论是等量的同种电荷还是异种电荷，根据电场线的分
布，知P 点的电势比O 点高；故B 正确；
C．当乙带正电，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故C 错误；
D．不论是等量的同种电荷还是异种电荷，电场线都是中间疏，靠近两端比较密，所以电
场力先减小后增大，加速度先减小后增大，故D 正确。
故选BD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共6 小题，共58 分)
14．用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K 和两个部件S、T。请根据下列步
骤完成电阻测量。
（1）旋动部件______，使指针对准电流的零刻度。
（2）将K 旋转到电阻挡“×100”的位置。
（3）将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______。
（4）将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，
应将K 旋转到电阻挡______（选填“×1k”或“×10”）的位置，重新进行欧姆调零并完成测
量。
【答案】 S T 零刻度 ×1k
【详解】（1）[1]旋动部件机械调零S，使指针对准电流的零刻度。
（2）[2]将插入“+”“-”插孔的表笔短接，进行欧姆调零，所以旋动部件欧姆调零T；
（3）[3]欧姆调零时应使指针对准电阻的零刻度线；
（4）[4] 将K 旋转到电阻挡“×100”的位置，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角
度过小，说明所测电阻较大，要使指针指在中值附近，应将K 旋转到电阻挡“×1k” 的位
置。
15．(1)在“练习使用多用电表”的实验中，小沈同学用欧姆挡去测量“220V、60W”的白
炽灯不发光时的灯丝电阻，实验室提供了两种不同接口的白炽灯，一种是卡口式的，另一
种是螺口式的，下图四个操作方法，你认为合理的是______（填字母）
(2)王老师在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图1 所示，但是小沈同学
认为还是能够知道其电阻值，那么你认为此白炽灯的灯丝电阻是_______Ω。
(3)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
①用最小刻度为毫米的刻度尺测量其长度如图（a）所示，（圆柱体另一端与0 刻度对齐），
由图（a）可知其长度为____________mm；用游标为10 分度的游标卡尺测量其直径如图
（b）所示，由图（b）可知其直径为_______________mm；
②该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R，并将得到的电流、电压数据描到U
—I 图上________，如图（c）所示。由图（c）可知，新材料制成的圆柱体的电阻为
_________Ω（保留2 位有效数字）。
③由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝________Ω·m （保留1 位有效数字）
【答案】 AC 60 100.3~100.6 5.8 7.8~8.2
2×10-3
【详解】(1)[1]AB．图中灯泡底部和周围金属部分与内部灯丝相连，故为了测量灯丝的电
阻，应将红黑表笔分别接金属外壳和底部，故A 正确，B 错误；
CD．图中底部下面的两个金属部分与内部灯丝相连，故应将红黑表笔与底部的两个金属部
分相连进行测量，故C 正确，D 错误；
故选AC。
(2)[2]灯泡的电阻约为
在正常状态下灯泡电阻较小，约为正常发光时的十分之一；故此时欧姆表选择的是 “×10”
挡，读数为60Ω；
(3)
[3]
①
用最小刻度为毫米的刻度尺测量其长度为100.5mm；
[4]用游标为10 分度的游标卡尺测量其直径，由图可知整数部分的计数为5mm，小数部分
0.1×8mm=0.8mm，故直径为5.8mm；
[5]
②
画出U—I 图线
[6]根据其斜率值可得新材料制成的圆柱体的电阻为
[6]
③
由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为
16．如图所示，两块平行金属板之间电压为
，将一个带正电的粒子靠近正极板某处由静
止释放，该粒子仅在电场力的作用下从负极板的小孔穿出。已知粒子电荷量为
，质量为
。求：
(1)该过程中电场力对粒子做的功
；
(2)粒子穿出小孔时速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）该过程中电场力对粒子做的功
（2）粒子仅在电场力的作用下从负极板的小孔穿出，根据动能定理有
解得
17．如图所示，等量异种点电荷分别固定在水平线上的M、N 两点处，O 点位于M、N 连
线中点B 的正上方且与B 点之间的距离为L，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷）的
小球固定在长度为L 的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O 点且与M、N 连线垂直
的水平轴无摩擦转动。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B 时速度
为v。取O 点电势为零，忽略小球所带电荷量对等量异种点电荷所形成的电场的影响，重
力加速度为g。（Q 未知）
（1）求小球在经过B 点时对杆的拉力大小；
（2）在等量异种点电荷形成的电场中，求A 点的电势φA；
（3）小球继续向左摆动，求其经过与A 等高的C 点时的速度大小。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【详解】（1）小球经B 点时，在竖直方向上，有
由牛顿第三定律可知，小球对细杆的拉力大小
（2）O 点电势为零，而OB 在M、N 连线的垂直平分线上，故B 点的电势
对小球从A 点运动到B 点的过程，由动能定理得
解得
（3）由电场的对称性可得
所以
对小球从A 点运动到C 点的过程，由动能定理得
解得
18．在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B 两点，A、B 两点间的距离
．
若一个电荷量
的试探电荷在匀强电场中所受电场力的大小为
求：
（1）电场强度的大小E；
（2）A、B 两点间的电势差
；
（3）将该试探电荷从A 点移至B 点的过程中，电场力所做的功W．
【答案】（1）1.5 × 104 N/C（2）3.0 × 103 V（3）6.0× 10-5 J
【详解】试题分析：（1）由题意知，匀强电场的电场强度
；（2）
；（3）根据电场力做功的公式
可求：将该点电荷从A 点移至
B 点的过程中，电场力所做的功W=６×10-5J
考点：本题考查电场强度、电势差及电场力做功．
19．如图所示，矩形区域MNPQ 内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域。 半径
为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB 固定在竖直平面内，直径AB 垂直于水平虚
线MN，圆心O 恰在MN 的中点，半圆管的一半处于电场中。一质量为m，可视为质点的
带正电，电荷量为q 的小球从半圆管的A 点由静止开始滑入管内，小球从B 点穿出后，能
够通过B 点正下方的C 点．重力加速度为g，小球在C 点处的加速度大小为
。求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）小球在到达B 点时，半圆轨道对它作用力的大小；
（3）要使小球能够到达B 点正下方C 点，虚线框MNPQ 的高度和宽度满足什么条件；
（4）从B 点开始计时，小球从B 运动到C 点的过程中，经过多长时间动能最小。
【答案】（1）
（2）
（3）
；
（4）
【详解】（1）小球在C 处受水平向右的电场力F 和竖直向下的重力G，加速度为
则由牛顿第二定律
可得，匀强电场的场强为
（2）从A 到B 由动能定理得
解得，小球在到达B 点时的速度为
在B 点，由牛顿第二定律
解得，半圆轨道对它作用力的大小为
（3）小球从B 到C 水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动
设向左减速时间为
小球向左运动的位移为
小球竖直方向下落的位移为
宽度应满足条件
高度满足条件
（4）以合力
方向、垂直于合力方向分别建立坐标系，如图所示
并将速度分解，当
与
的合力与v 垂直时，即图中
时小球的动能最小，设经过的
时间为，由几何关系
联立可得，从B 点开始计时，小球从B 运动到C 点的过程中，动能最小时经历的时间为
