2023-2024学年吉林省吉林市永吉县第四中学高二上学期9月月考物理试题（解析版）

吉林市永吉县第四中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题一、选择题（本题共10个小题，每题6分，共60分。1~6是单选题，7~10是多选题，多选、错选均不得分，漏选得3分）1.下列说法正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看做点电荷B.元电荷是表示跟电子所带电荷量的数值相等的电荷量C.感应起电说明电荷能够创生，而且电荷量是可以连续变化的物理量D.摩擦起电现象说明了通过做功可以创造电荷【答案】B【解析】【详解】A．当一个带电体的形状、大小及带电荷量对分析问题的影响可以忽略时，这个带电体可看做点电荷，带电体是否能看做点电荷，由研究问题的性质决定，与自身的形状大小及带电量的多少无具体的关系，A错误；B．元电荷是带电量的最小单位，表示跟一个电子所带电荷量的数值相等的电荷量，B正确；C．感应起电的过程是电荷在电场力的作用下，从物体的一部分转移到其它部分，电荷不能够创生，而且电荷量是元电荷电量或元电荷电量的整数倍，不是可以连续变化的物理量，C错误；D．摩擦起电现象说明了通过做功使电荷从一个物体转移到其它物体，不是通过做功可以创造电荷，D错误。故选B。2.光滑绝缘水平面上相距为的点电荷、带电荷量分别为和，如图所示，今引入第三个点电荷，使三个点电荷都处于平衡状态，则的电荷量和放置的位置是（）A.，在左侧距为处 B.，在左侧距为处C.，在右侧距为处 D.，在右侧距为处【答案】C【解析】【详解】、、三个点电荷要平衡，三个点电荷必须在一条直线上，外侧两个点电荷相互排斥，中间的点电荷吸引外侧两个点电荷，所以外侧两个电荷电性相同，中间电荷与它们电性相反；要平衡中间电荷的吸引力，必须外侧点电荷的电荷量大，中间点电荷的电荷量小，所以必须带正电，在的右侧。设所在位置与的距离为，则所在位置与的距离为，设的电荷量为，对由平衡条件得解得对点电荷由平衡条件得解得即带正电，电荷量为，在的右侧距为处，故C正确，ABD错误。故选C3.某电场的电场线分布如图所示，A、B两点的场强大小分别为EA和EB，则下列判断正确的是（）A.EA>EBB.EA=EBC.将正电荷从A点移到B点电场力做负功D.将正电荷从A点移到B点电场力做正功【答案】D【解析】【详解】AB．电场线越密集的位置，电场强度越大，越稀疏的位置，电场强度越小，因此EA<EBA、B错误；CD．正电荷受力的方向沿着电场线，因此将正电荷从A点移到B点电场力做正功，C错误，D正确。故选D。4.关于静电场，下列说法正确的是（）A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点，电势不一定为零C.同一电场线上的各点，电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减少【答案】B【解析】【详解】A．电势为0与物体带电与否无关，故A错误；B．电场强度为零的点，电势不一定为零，如等量同种电荷连线的中点，故B正确；C．沿着电场线，电势逐渐降低，故C错误；D．负电荷受力为电场线的反方向，沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能一定增大，故D错误。故选B。5.某电场的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（）A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面移动的过程中，电场力始终不做功D.正电荷由A点移动到C点，电场力做负功【答案】C【解析】【详解】A．由等势面与电场线密集程度的关系可知，等差等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，A错误；B．负电荷在电势越高的位置电势能越小，因此负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小，B错误；C．沿等势面移动电荷，电场力的方向与运动方向垂直，因此电场力不做功，C正确；D．正电荷由A点移动到C点，电场力做正功，D错误。故选C。6.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A.a、b的电荷同号，B.a、b的电荷异号，C.a、b的电荷同号，D.a、b的电荷异号，【答案】D【解析】【详解】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。7.如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点。下列说法正确的是（）A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负【答案】BC【解析】【详解】A．点电荷的电场以点电荷为中心，向四周呈放射状，如图是最大内角，所以，根据点电荷的场强公式（或者根据电场线的疏密程度）可知从电场强度先增大后减小，A错误；B．电场线与等势面（图中虚线）处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从电势先增大后减小，B正确；C．、两点的电势大小关系为，根据电势能的公式可知正电荷在点的电势能大于在点的电势能，C正确；D．正电荷从，电势能减小，电场力所做的总功为正功，D错误。故选BC。8.位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，静电力做正功C.负电荷从a点移到c点，静电力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．a点的等势面比b点的稀疏，故a点的电场强度比b点的小，故A错误，B．由于c点等势面离负电荷较近，所以c点电势低于d点电势，正电荷从c点移到d点，即正电荷向高电势处移动，静电力做负功，故B错误；C．由于a点等势面离负电荷较近，a点电势低于c点电势，负电荷从a点移到到c点，即把负电荷移向高电势处，静电力做正功，故C正确；D．从e点到f点，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D正确。故选CD。【点睛】9.某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）A.一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eVC.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D.a、b、c、d四个点中，b点电场强度大小最大【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．由图象可知φb=φe则正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A错误；B．由图象可知φa=3V，φd=7V根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad=Epa-Epd=(φa-φd)(-e)=4eVB正确；C．沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，C错误；D．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D正确。故选BD。10.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（）A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【答案】BD【解析】【详解】A．由题意可知O点合场强为零，根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O，故a点电势高于O点电势，故A错误；B．同理可得，c点电势高于O点电势，两个固定电荷在bO射线上的点电场方向斜向上，故b点电势低于O点电势，则b点电势低于c点，故B正确。C．a点电势高于O点电势，b点电势低于O点电势，则a点电势高于b点，试探电荷为负电荷，故该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故C错误；D．根据电荷电场的对称分布可得，b、d两点电势相同，则c点电势高于d点，试探电荷为负电荷，则该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，故D正确。故选BD。二、实验题（本题共2个小题，每空1分，共12分）11.观察静电感应现象的操作如下。（1）带正电的C移近导体A，金属箔片___________，移走C之后金属箔片___________。（2）带正电的C移近导体A，先把AB分开，再移走C，金属箔片___________，A带___________电，B带___________电，再让AB接触，金属箔片___________。（3）带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开AB，金属箔片___________，A、B带___________电。（4）把C碰一下A或者B，移走C，分开AB，A、B带___________电。【答案】①张开②.闭合③.张开④.负⑤.正⑥.闭合⑦.张开⑧.负⑨.正【解析】【详解】（1）[1][2]带正电的C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，则金属箔片张开，移走C之后感应电荷消失，则金属箔片闭合。（2）[3][4][5][6]带正电C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，先把A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电，金属箔片张开，再让A、B接触，则正负电荷中和，金属箔片闭合。（3）[7][8]带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，则大地中的负电将移向导体AB，则移走C，再分开A、B，AB均带负电，金属箔片张开。（4）[9]把C碰一下A或者B，则C上的正电荷将转移到A、B上，移走C，分开A、B，A、B带正电。12.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是__________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。【答案】①.减小②.增大③.控制变量法【解析】【分析】【详解】[1]设悬线与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件可得当距离减小时，θ增大，可以判断库仑力F增大，故随距离减小，库仑力增大；[2]保持距离不变，q增大时，θ增大，根据上式可以判断库仑力F增大，故q增大，库仑力增大；[3]在判断中先令一个量不变，判断令两个量之间的关系，这种方法是控制变量法。三、计算题（本题共2个小题，13题13分：14题15分）13.在场强为1×108N/C的匀强电场中，将带电荷量为2×10-8N的正点电荷依次分别放在A点和B点，A点的电势为4V，B点的电势为1V。求：(1)正点电荷在电场中受到的电场力；(2)A、B两点的电势差UAB；(3)电荷由A点移到B点电场力做的功。【答案】(1)2N；(2)3V；(3)6×10-8J【解析】【分析】【详解】(1)正点电荷在电场中受到的电场力为(2)A、B两点的电势差UAB(3)电荷由A点移到B点电场力做的功14.如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC垂直于BC，∠ABC=60°，B