甘肃省庆阳市宁县 2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题

第15页/共15页2022-2023学年第一学期第一次月考试卷高二物理一、选择题（1-10为单选，11-14为多选）1.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是()A.电场力F B.电场强度E C.电势能Ep D.电场力做的功W【答案】B【解析】【详解】电场力、电势能以及电场力做功都与检验电荷的带电量有关，只有电场强度是由电场本身的特性决定的，与试探电荷的存在与否无关。故选B。2.如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是()A.A内部的场强比B内部的场强大B.A、B内部的场强均为零C.A左端的电势比B右端的电势低D.A左端的电势比B右端的电势高【答案】B【解析】【详解】试题分析：当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．解：A、带正电荷的球C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，导体是个等势体．故选B点评：体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．3.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】电场线的疏密表示场强的大小，电场线上该点的切线方向表示场强方向。A．该电场为匀强电场，则M、N两点电场强度相同，故A正确；B．M、N两点电场强度大小，方向均不相同，故B错误；C．M、N两点电场强度大小不相等，方向相同，故C错误；D．M、N两点电场强度大小，方向均不相同，故D错误。故选A。4.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，微粒恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么（）A.微粒带正、负电荷都有可能B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动D.微粒做匀加速直线运动【答案】B【解析】【详解】微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．5.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在A点加速度大C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比，粒子在B点电势能较高【答案】D【解析】【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，即粒子在A点动能大，B点的电势能大，故C错误D正确【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．6.一个电子在电场中A点具有80eV的电势能，当它由A运动到B克服电场力做功30eV，则（）A.电子在B点的电势能是50eV B.电子的电势能减少了30eVC.B点的电势为110V D.B点的电势为-110V【答案】D【解析】【详解】A.电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．本题“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电势能增加，故电子在B点的电势能是110eV,故A错误．B.根据A的分析可知，电势能增加30eV，故B错误．CD.根据电势的定义，由于带电粒子是电子，则在B点的电势等于故C错误D正确．7.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v，小球从A滑到B的过程，恰好沿着圆心O处点电荷的等势线运动，静电力不做功，机械能守恒定律，所以有小球经过B点时，由牛顿第二定律得联立以上两式解得故选C。8.A、B两个大小相同的金属小球，A带有正电荷，B带有负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为，则C的带电情况可能是（）A.带正电荷 B.带正电荷 C.带负电荷 D.带负电荷【答案】D【解析】【详解】因A、B两金属小球间距离远大于自身直径，所以由库仑定律得，接触前，A、B两金属小球间静电力大小为设小球C带电量为，则金属小球C先与A接触后有金属小球C再与B接触后有由库仑定律得，接触后：A、B两金属小球间的静电力大小为联立可得即解得或故选D。9.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为零B.根据公式可知，若r变为原来的2倍，则电场强度大小变为原来的倍C.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D.根据公式可知，若试探电荷所带电荷量q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍【答案】B【解析】【详解】A．电场中某点的场强是由场源电荷决定，与试探电荷无关，A错误；B．根据公式可知，若到场源电荷的距离r变为原来的2倍，则电场强度大小变为原来的倍，B正确；C．匀强电场中电场强度处处相同，所以同一电荷在该电场中任何位置所受电场力都相同，但不同电荷在电场中所受电场力不同，C错误；D．公式为比值定义，若试探电荷所带电荷量q减半，该处的电场强度仍保持不变，电荷在该处所受电场力减半，D错误。故选B。10.在真空中，一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示。若N点的电场强度大小为E=64N/C，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，则（）A.M点电势低于N点电势，在两点的连线上电场强度的最大值为50N／CB.M点电势低于N点电势，在两点的连线上电场强度的最大值为100N／CC.M点电势高于N点电势，在两点的连线上电场强度的最大值为50N／CD.M点电势高于N点电势，在两点的连线上电场强度的最大值为100N／C【答案】B【解析】【详解】两电场线反向延长线的交点即为点电荷位置，易知点电荷带正电，且根据几何关系易知M点到点电荷的距离比N点大，所以M点电势低于N点电势。设两点的连线上到点电荷的最近距离为rmin，N点到点电荷的距离为rN，根据几何关系有根据点电荷电场公式有联立以上三式解得在两点的连线上电场强度的最大值为故选B。11.M和N是原来不带电的物体，它们相互摩擦后M带1.6×10－10C的正电荷，下列判断正确的是A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦过程中电子从M转移到NC.摩擦过程中质子从N转移到MD.在摩擦过程中M和N的电荷总量不变【答案】BD【解析】【详解】A．任何物体都带有等量的正电荷与负电荷，只是对外显电中性，A错；B．摩擦过程中M由于失去电子而带上了正电荷，电子从M转移到N，B对；C．质子不能移动，C错；D．由电荷守恒定律可知D对；12.(多选)两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是()A.a点电势比b点低B.a、b、c三点和无穷远处等电势C.a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大D.一个电子在a点无初速度释放，则它将在c点两侧往复振动【答案】BC【解析】【详解】AB、两个等量异种电荷的电场中，在它们连线的垂直平分线上的点的电势都是零，所以a、b、c三点的电势都相等为零，所以A错误，B正确；C、两个等量异种电荷的电场中，垂直平分线上所有的点的电场的方向都是平行的，方向相同，根据电场线的疏密，可知b点场强比a点大，故C正确；D、一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，故D错误；故选BC．13.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（）A.A点的电场强度大小为 B.B点的电场强度大小为C.D点电场强度大小可能为0 D.A、C两点的电场强度相同【答案】AC【解析】【详解】A．正点电荷Q在A点的电场强度大小而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有A点的电场强度大小为故A正确；B．点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的电场强度大小为故B错误；C．点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，当两者大小相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C正确；D．根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误。故选AC。14.两点间的电势差为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.电场力做功为3W【答案】AD【解析】【详解】AC．电场中两点间电势差的大小与试探电荷无关，所以两点间的电势差仍为U，故A正确，C错误；BD．根据电场力做功与电势差的关系有故B错误，D正确。故选AD。二、实验题15.研究电荷间的相互作用力。（1）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、、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，电荷之间的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小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为时保持静止，小球所受电场力大小为______。（2）法国物理学家库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力，并于1785年发现了库仑定律。如图所示的装置为库仑扭秤实验装置，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度与力F的大小成正比。以下判断正确的是（）A.若仅将C的电荷量减为原来的一半，可能增为原来的两倍B.若仅将C的电荷量减为原来的一半，可能减为原来的一半C.若仅将A、C间距离增为原来的一倍，将减为原来的一半D.若仅将A、C间的距离减为原来的一半，将增为原来的两倍【答案】①.B②.减小③.④.B【解析】【详解】（1）①[1]实验的目的是探究影响电荷间的静电力的因素，由于该因素有多种，在研究某一因素之前，需要保持其他因素一定，即采用了控制变量法。故选B。②[2]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，摆角越小，即作用力减小。③[3]对小球进行受力分析如图所示由平衡条件可知，小球所受电场力大小为（2）[4]AB．若仅将C的电荷量减为原来的一半，根据可知F变为原来的一半，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的一半，A错误，B正确；C．若仅将A、C间的距离增为原来的一倍，则F变为原来的，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的，C错误；D．若仅将A、C间的距离减为原来的一半，则F为原来的4倍，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的4倍，D错误。故选B。三、计算题（本题共3小题，共36分）解答题应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。16.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为，试求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差（用Q和h表示）。【答案】(1)3g；(2)【解析】【详解】(1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时在B点时解得即电荷在B点处的加速度为3g，方向竖直向上。(2)从A到B过程，由动能定理得解得17.如图所示匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一电荷量为的正电荷从a点移到b点电场力做功为J。求：（1）匀强电场场强E；（2）电荷从b点移到c点