福建省宁德市福鼎第四中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（原卷版+解析版）

福鼎市第四中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理题一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.真空中两个静止带电小球，带电量分别为和，相距为r时相互作用的库仑力为F。现让它们接触后分开，并使它们之间的距离为2r，则库仑力大小变为（）A. B. C.F D.5F2.如图所示，将三个电荷量均为的正点电荷分别固定在菱形的三个顶点a、b、c上，，它们在菱形的第四个顶点d处产生的合电场强度为E。现只将c点处的电荷换成等量负点电荷（未画出），则d点处新的合电场强度大小为（）A.E B. C. D.3.在x轴上某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（）A.处的电场强度为零 B.负电荷从移到，电势能减小C.负电荷从移到，受到的电场力增大 D.处场强沿x轴正方向4.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A.匀强电场的电场强度B.小球做圆周运动过程中动能的最小值为C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）5.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d，若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法正确的是（）A.丝线对B球的拉力逐渐变大B.A球对B球的库仑力逐渐变小C.当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的D.当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的6.如图所示，一水平放置金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球可视为质点且不影响Q的电场从左端以滑上金属板上，沿光滑的金属板上表面向右运动到最右端，在此过程中（）A.小球做匀速直线运动 B.小球作先减速后加速的运动C.电场力对小球做功为零 D.电场力对小球始终做正功7.如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（）A.若虚线表示电场线，B.若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大C.若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小D.不论虚线表示电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度较大8.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为5V、5V、17V。下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为0B.电场强度的大小为2.5V/cmC.电子在a点的电势能比在c点的低12eVD.电子从b点运动到c点，电场力做功为12eV三、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。9.一试探电荷q＝＋4×10－9C，在电场中P点受到的静电力F＝6×10－7N，则P点的电场强度大小为__________N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为____________N/C；放一电荷量为q′＝1.2×10－6C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小为__________N。10.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，负点电荷所带的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时（已知静电力常量为k），导体的中心O的电场强度等于_____，导体的感应电荷在O点产生的电场强度大小等于__________，方向__________四、实验题：本题共1小题，每空2分，共8分。11.某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。（1）带正电小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。（用题中涉及的物理量符号表示）（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力____________。（3）以上实验采用的方法是______。A微小量放大法B.控制变量法C.等效替代法D.理想实验法（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为______。（用题中涉及的物理量符号表示）五、解答题：本题共3小题，12题10分13题14分14题16分，共40分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。12.一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，（重力加速度为g），求:（1）该静止小球带何种电；（2）匀强电场的电场强度的大小。13.如图所示，水平放置的平行板电容器A、B间为一匀强电场，M、N为电场中的两点，其连线与两极板垂直，且MN之间的距离d1=2cm。已知电子在M点受到的电场力大小为，方向指向B板，A板接地电势为零，电子的电量。（1）求电场强度的大小和方向；（2）求M、N两点的电势差；（3）若N点距A板的距离d2=3cm，电子在N点的电势能为多少？14.如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求∶（1）电子穿过A板小孔时速度大小v；（2）电子从偏转电场射出时的偏转角正切值；（3）电子从偏转电场射出时的动能Ek。

福鼎市第四中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理题一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.真空中两个静止的带电小球，带电量分别为和，相距为r时相互作用的库仑力为F。现让它们接触后分开，并使它们之间的距离为2r，则库仑力大小变为（）A. B. C.F D.5F【答案】A【解析】【详解】根据题意有两个带电小球接触后分开，并使它们之间的距离为2r，则带电量均为库仑力大小变为联立可得故选A。2.如图所示，将三个电荷量均为的正点电荷分别固定在菱形的三个顶点a、b、c上，，它们在菱形的第四个顶点d处产生的合电场强度为E。现只将c点处的电荷换成等量负点电荷（未画出），则d点处新的合电场强度大小为（）AE B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设菱形的边长为L，它们各自在d点的电场强度大小均为，根据平行四边形定则，a、c两点的点电荷在d点叠加的合电场强度大小仍为，方向由O指向d，与b点的点电荷在d点的电场强度方向相同，故三个点电荷在d点的合电场强度为当c点处换成等量负电荷后，a、c两点的点电荷在d点的合电场强度方向平行于向右，大小为与b点的点电荷在d点的电场强度（沿方向）垂直合成，得到总的合电场强度大小为E，方向沿。故选A。3.在x轴上某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（）A.处的电场强度为零 B.负电荷从移到，电势能减小C.负电荷从移到，受到的电场力增大 D.处场强沿x轴正方向【答案】D【解析】【详解】A．根据可知处的图像斜率不为零，则处的电场强度不为零，A错误；B．负电荷从移到，由图像可知电势变小，根据由于电荷带负电，可知电势能增加，B错误；C．根据可知从移到，图像的斜率逐渐减小，则电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，C错误；D．从到电势逐渐减小，根据沿电场方向电势降低，可知处场强沿x轴正方向，D正确。故选D。4.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A.匀强电场的电场强度B.小球做圆周运动过程中动能的最小值为C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大【答案】A【解析】【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球进行受力分析，如图所示由平衡关系可知解得故A正确；B．小球静止时细线与竖直方向成角，则A点为小球绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等效最高点A点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可知动能联立解得故B错误；C．由机械能守恒定律可知，机械能的变化量等于除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，此处即电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与O点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误；D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，故D错误。故选A。二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）5.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d，若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法正确的是（）A.丝线对B球的拉力逐渐变大B.A球对B球的库仑力逐渐变小C.当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的D.当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的【答案】BD【解析】【详解】AB．根据题意，对B受力分析，受重力、丝线拉力和库仑力，如图所示由相似三角形可得根据库仑定律可知，由于B球缓慢漏电，则F减小，由于、、均不变，则d逐渐减小，FT不变，故A错误，B正确；CD．根据AB分析可知，当AB间距离减为时，库仑力减小到原来的，根据可知，B球的电荷量减小为原来的，故C错误，D正确。故选BD。6.如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球可视为质点且不影响Q的电场从左端以滑上金属板上，沿光滑的金属板上表面向右运动到最右端，在此过程中（）A.小球做匀速直线运动 B.小球作先减速后加速的运动C.电场力对小球做功为零 D.电场力对小球始终做正功【答案】AC【解析】【详解】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，同时小球受到的重力和支持力也与运动的方向垂直，都不做功。根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动故选AC。7.如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（）A若虚线表示电场线，B.若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大C.若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小D.不论虚线是表示电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度较大【答案】AD【解析】【详解】AB．若虚线、、代表三条电场线，则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示在由Q到P的过程中，电场力做正功，动能增加，粒子通过P点时动能较大，电势能减小，由于粒子带负电，则电势增加故A正确，B错误；C．若虚线、、表示等势线，则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示在由Q到P的过程中电场力做负功，动能减小，电势能增加，粒子通过P点时电势能较大，故C错误；D．若虚线、、是电场线，则电场线密集的地方电场强度大，则所受电场力大，则加速度大，所以粒子在点时加速度比在点时加速度大，若虚线、、是等势线，由等差等势面密集的地方电场强度大，则所受电场力大，则加速度大，故粒子在点时加速度比在点时加速度大，故D正确。故选AD。8.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为5V、5V、17V。下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为0B.电场强度的大小为2.5V/cmC.电子在a点的电势能比在c点的低12eVD.电子从b点运动到c点，电场力做功为12eV【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．因为是匀强电场解得A错误；B.电场强度大小为B正确；C.电子在a点的电势能在c点的电势能电势能的变化量为电子在a点的电势能比在c点的高12eV，C错误；D.电子从b点运动到c点，电场力做功为D正确。故选BD。三、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。9.一试探电荷q＝＋4×10－9C，在电场中P点受到的静电力F＝6×10－7N，则P点的电场强度大小为__________N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为____________N/C；放一电荷量为q′＝1.2×10－6C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小为__________N。【答案】①.1.5×102②.1.5×102③.1.8×10－4【解析】【详解】[1]根据电场强度定义式，有代入数据，得[2]将试探电荷移走后，P点的电场强度大小仍为1.5×102N/C，因为电场本身决定了电场中各点的电场强度，与该点是否有试探电荷没有关系。[3]根据公式，有代入数据，得F=1.8×10－4N10.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，负点电荷所带的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时（已知静电力常量为k），导体的中心O的电场强度等于_____，导体的感应电荷在O点产生的电场强度大小等于__________，方向__________【答案】①.0②.③.向左##水平向左【解析】【详解】[1]当达到静电平衡时导体中心O点场强为0。[2][3]枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与负点电荷产生的场强大小相等，为；方向相反，为水平向左。四、实验题：本题共1小题，每空2分，共8分。11.某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。（1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。（用题中涉及的物理量符号表示）（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力____________。（3）以上实验采用的方法是______。A微小量放大法B.控制变量法C.等效替代法D.理想实验法（4）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为______。（用题中涉及的物理量符号表示）【答案】①.②.与A、B两球球心间的距离的平方成反比③.B④.【解析】【详解】（1）[1]对小球B受力分析，小球B受力平衡，则有即A、B两球之间的库仑力大小（2）[2]由库仑定律，并结合实验可知，两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力与A、B两球球心间的距离的平方成反比。（3）[3]实验中应用的研究方法是控制变量法。故选B。（4）[4]根据题意，结合库仑定律有解得静电力常量五、解答题：本题共3小题，12题10分13题14分14题16分，共40分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。12.一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，（重力加速度为g），求:（1）该静止小球带何种电；（2）匀强电场的电场强度的大小。【答案】（1）小球带正电；（2）【解析】【分析】【详解】（1）由平衡条件可判断小球带正电。