2022-2023学年甘肃省庆阳第六中学高二上学期第一次月考物理试题（解析版）

庆阳第六中学2022-2023学年度第一学期第一次月考试题（卷）高二物理注意事项：1.答题前先填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.请将答案按要求填写在答题卡上。第I卷（选择题）一、单选题（每题4分，共40分）1.关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是（）A.元电荷就是电子B.体积很小的带电体就是点电荷C.元电荷e的数值最早是由密立根测得的D.点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷【答案】C【解析】【详解】A．元电荷是是一个质子所带的电荷，或一个电子所带的负电荷的量。它是一个基本物理常数。故A错误；B．点电荷是指带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计的电荷，故B错误；C．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根测得的，故C正确；D．点电荷是一种理想化模型，只有带电体的形状、大小以及电荷分布对研究的问题没有影响，而可以忽略不计时，才可以看成点电荷。故D错误。故选C。【点睛】区分点电荷和元电荷区别。2.如图所示，某电场中A、B两点的电势差UAB＝10V。若将一电荷量q＝﹢2×10﹣11C的点电荷从B点移到A点，电势能变化为（）A.增加2×10﹣12J B.减少2×10﹣12JC.减少2×10﹣10J D.增加2×10﹣10J【答案】D【解析】【详解】由于UBA＝﹣UAB＝﹣10V此过程中电场力做的功为WBA＝qUBA＝2.0×10﹣11×（﹣10）J＝﹣2×10﹣10J电场力做负功，故电势能增加了2×10﹣10J。故选D。3.一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则（

）A.当d增大、S不变时，Q减小、E减小B.当S增大、d不变时，Q增大、E增大C.当S减小、d增大时，Q增大、E增大D.当S减小、d减小时，Q不变、E不变【答案】A【解析】【详解】电容器两板与电池相连接，则电容两端的电压不变A、当d增大，S不变，根据电容的决定式，知电容减小，由得电容器的电量减小，由得两极板间的电场强度减小，故A正确；B、当S增大，d不变，根据电容的决定式，知电容增大，由得电容器的电量增大，由得两极板间的电场强度不变，故B错误；C、当S减小，d增大，根据电容的决定式，知电容减小，由得电容器的电量减小，由得两极板间的电场强度减小，故C错误；D、当S减小，d减小，根据电容的决定式，无法判断电容变化，由和无法判断电容变化，所以无法判断电容器的电量变化，由得两极板间的电场强度增大，故D错误；【点睛】电容器两板与电池相连接，则电容两端的电压不变，根据电容的变化判断电量的变化，根据判断电场强度的变化4.两点间的电势差为U，将电荷q在这两点间移动时，电场力做功W，若让电量为3q的电荷在这两点间移动，则根据公式或其变形式可知（）A.两点间的电势差仍为U B.电场力做功仍为WC.两点间的电势差为 D.电场力做功头【答案】A【解析】【详解】AC．电势差是描述电场能的性质的物理量，由电场本身性质决定，只与初末位置有关，所以两点间的电势差仍为U，故A正确，C错误；BD．根据可知故BD错误。故选A。5.关于电场强度，以下说法正确的是（）A.匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同B.电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍C.对于库仑定律表达式，式子中是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小D.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关【答案】C【解析】【详解】A．由F=Eq知，不同的电荷，在匀强电场中受力是不同的，故A错误；B．公式是电场强度的定义式，故电场强度与试探电荷无关，故B错误；C．对于库仑定律表达式，可以把q2看作场源电荷，q1看作试探电荷，则是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，故C正确；D．电场强度为电场本身性质决定，与检验电荷的有无和正负无关，所以正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，但场强方向与放入检验电荷正负无关，故D错误。故选C。6.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】由图像可知，电荷从A到B做加速度增大的加速运动，由“加速”可知电荷受到的电场力向右，故场强向左，由“加速度增大”可知场强变大，即电场线变密，对比可知，C图符合题意。故选C。7.下列关于电场线的说法，正确的是（）A.沿着电场线的方向电场强度越来越小B.在没有电荷的地方，两条电场线可以相交C.电场线是点电荷在电场中自由运动的轨迹D.电场线始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷【答案】D【解析】【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的强弱，沿着电场线方向电场线的疏密无法确定，因此电场强度的变化无法确定，选项A错误;B．空间中某点的场强方向是唯一的，若两条电场线相交，则交点处有两条切线，即有两个不同的场强方向，这是不可能的，选项B错误;C．电场线是为了形象地描述电场而假想的线，是理想化模型，实际是不存在的，而点电荷的运动轨迹是实际存在的，两者不相同，电场线不是点电荷在电场中自由运动的轨迹，选项C错误;D．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，选项D正确。故选D。8.如图所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为q＝10－6C的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4J，则（）A.该电荷运动的轨迹是bB该电荷从M点运动到N点时电势能增加C.MN两点间的电势差为100VD.该电荷从M点由静止开始运动【答案】C【解析】【详解】A．曲线运动中带电粒子所受合外力指向曲线的凹侧，如果带电粒子沿着曲线b运动到N点，所受电场力方向竖直向上，电场力做负功，动能减小，与题意不符，所以带电粒子沿着曲线a运动到N点，A错误；B．带电粒子沿着曲线a运动到N点，动能增大，据能量守恒可知，电势能减小，B错误；C．由电场力做功表达式WMN=qUMN，可得C正确；D．如果该电荷从M点由静止开始运动，电荷肯定沿着电场线运动，故该电荷从M点开始运动时有初速度，D错误。故选C。9.对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（）A.导体内部的场强处处为零B.导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面C.导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零D.处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动【答案】D【解析】【详解】A．导体处于静电平衡时，导体内部的场强处处为零，选项A正确；B．导体处于静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面，选项B正确；C．导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，两者等大反向，合场强大小为零，选项C正确；D．静电平衡是指内部场强处处为零，内部没有多余的“净”电荷，但导体内的自由电子仍在无规则运动，故D错误；此题选择不正确的选项，故选D。10.长为L的导体棒原来不带电，将一带电荷量为q的点电荷放在与棒左端距离为R处，如图所示，当达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小为（）A.k B.k C.k D.k【答案】C【解析】【详解】当导体棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度与点电荷在该处产生的电场强度大小相等、方向相反，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小为故选C。第II卷（非选择题）二、实验题（每题2分，共14分）11.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．A是一个带正电的物体，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)该实验采用的方法是_____．（填正确选项前的字母）A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法(2)实验表明，电荷之间静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而_____．（填“增大”、“减小”或“不变”）(3)若物体A的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示、质量用m表示，物体与小球间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为_____．【答案】①B②.减小③.【解析】【分析】解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究；现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系；根据共点力平衡，结合库仑定律即可求出．【详解】解：（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）在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，当Q、q一定，d不同时，由图可知，距离越大，作用力越小；（3）小球受到重力、绳子的拉力以及库仑力的作用，其中A与小球之间的库仑力：，所以小球偏离竖直方向的角度的正切值：12.如图所示的实验装置用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器A极板和静电计外壳接地，电容器B极板与静电计金属球相连。（1）使电容器充电后与电源断开①上移A极板时，静电计指针偏转角________（选填“变大”“变小”或“不变”）；②右移A极板时，静电计指针偏转角________（选填“变大”“变小”或“不变”）；③两板间插入一块玻璃时，静电计指针偏转角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（）A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况C.静电计金属球和金属壳间电压越大，静电计指针偏转角度越大D.静电计金属球和金属壳间电压越小，静电计指针偏转角度越大【答案】①.变大②.变小③.变小④.AC##CA【解析】【详解】（1）[1][2][3]电容器的电量保持不变，由，知A极板上移时，则S减小，C减小，U增大，所以静电计指针偏转角变大；知A极板右移时，则d减小，C增大，U减小，所以静电计指针偏转角变小；知两板间插入一块玻璃时，C增大，U减小，所以静电计指针偏转角变小。（2）[4]AB．通过静电计指针张角的大小可以反应电容器电势差的变化，所以使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况，故A正确，B错误；CD．静电计金属球和金属壳间电压越大，静电计指针偏转角度越大，故C正确，D错误。故选AC。三、解答题（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。）13.将电荷量为的点电荷放在电场中的A点，点电荷在A点受到的电场力大小为N．试求：（1）A点电场强度E的大小；（2）若移走，将另一个电荷量为C的点电荷放在A点，求点电荷在A点受到的电场力的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据电场强度的定义式（2）根据可知14.如图所示，用长的细线将质量的带电小球悬挂在天花板上，空间中存在方向水平向右，大小的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角，g取。（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的电荷量；（3）求细线的拉力大小；（4）若将细线剪断，小球做什么运动？剪断后的时间内，小球的位移为多大？【答案】（1）正电；（2）；（3）；（4）匀加速直线运动，【解析】【分析】【详解】解析受力分析如图（1）小球受到的电场力方向向右，与场强方向相同，所以小球带正电（2）小球在如图所示力的作用下处于平衡状态。由平衡条件得得（3）由平衡条件有得细线的拉力大小为（4）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，，解得15.如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q=－8×10－7C的点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10－6J，A、B间距离L=4m，AB与水平方向的夹角为60°，求：（1）B、A间电势差UBA是多少？（2）电场强度E是多大？（3）如果B点的电势为6V，那么A点的电势为多大？这个点电荷在A点具有的电势能是多少？【答案】（1）4V；（2）；（3），【解析】【详解】（1）由题意可知AB间电势差则（2）匀强电场的电场强度（3）由，可知电荷量q的点电荷在A点具有的电势能为16.如图所示，一个电子由静止开始经