精品解析：山东省菏泽市鄄城县第一中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

山东省菏泽市鄄城县第一中学2023-2024学年 高一下学期6月月考物理试题 一、单选题（每小题3分） 1. 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加5J，机械能增加1.5J，电场力做功2J，则小球（　　） A. 重力做功为5J B. 电势能增加2J C. 空气阻力做功1.5J D. 动能减少3.5J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．重力势能增加5J，则重力做功为-5J，选项A错误； B．电场力做功2J，则电势能减小2J，选项B错误； C．除重力以外的其他力的功等于机械能的增量，因机械能增加1.5J，电场力做功2J，则空气阻力做功-0.5J，选项C错误； D．由动能定理，合外力的功等于动能增量，则动能增量为2J-5J-0.5J=- 3.5J，即动能减小3.5J，选项D正确。 故选D。 2. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为，球2的带电量为，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知（　　） A. n=3 B. n=4 C. n=5 D. n=6 【答案】D 【解析】 【详解】设1、2距离为r，则球1、2之间作用力为 则3与2接触后，它们带的电的电量均为 再3与1接触后，它们带的电的电量均为 将球3移至远处后,球1、2之间作用力为 联立求得 n=6 D正确。 故选D。 3. 在光滑绝缘的水平面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示｡现使小球A、B、C带等量正电荷Q，使小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（　　） A. B. C. 3 D. 【答案】D 【解析】 【详解】以A、B、C三个中的一个为研究对象，如以B为研究对象有：受到A、C的斥力作用，同时受到D点点电荷的引力作用，设三角形边长为L，根据受力平衡得 其中 解得 故选D。 4. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，，电荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电场的叠加原理，两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时，两电荷在O点产生的电场方向同向，并且大小都为 所以O点的电场强度大小 当置于N点处的点电荷移至P点时，两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°，根据矢量的叠加可知O点的场强大小变为 故与之比为。 故选B。 5. A、B是电场中的一条电场线，若将一个带负电的点电荷由A点静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的图像如图所示，A、B两点的电势φ和场强E的大小关系是（　　） A. φA<φB，EA<EB B. φA<φB，EA>EB C. φA>φB，EA>EB D. φA>φB，EA<EB 【答案】B 【解析】 【详解】由图像可知负电荷从A向B运动的过程中做加速度逐渐减小的加速运动，由可知，电场强度逐渐减小，则 从A向B负电荷做加速运动，负电荷受到的电场力方向水平向右，电场强度方向水平向左，沿电场线方向电势降低，故 故选B。 6. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　） A. b、d两点处的电势相同 B. 四点中a点处的电势最低 C. b、d两点处电场强度相同 D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图所示 A．该电场中的电势关于x轴对称，所以b、d两点的电势相等，故A正确； B．c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等。而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的，故B错误； C．该电场中的电场强度大小关于x轴对称，所以b、d两点场强大小相等，方向是不相同的，故C错误； D、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，在平面直角坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（　　） A. 200V/m B. V/m C. 100V/m D. V/m 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示 OA的中点C处的电势为3V。将C点与B点连接，电场线与等势线垂直，根据几何关系得 则OB沿电场线方向上的距离 所以电场强度 故D正确，ABC错误。 故选D。 8. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　） A. φA<φB<φC B. EA>EB>EC C. UAB<UBC D. UAB=UBC 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿电场线方向，电势越来越低，所以A点电势最高，C点电势最低，故A错误； B．电场线越密集的地方电场强度越强，由图可知，C点电场强度最强，A点电场强度最弱，故B错误； CD．由于BC间的电场强度大于AB间的电场强度，根据 可知 故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，漏选得2分，多选或错选得0分） 9. 下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是(　　) A. 电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高 B. 在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大 C. 由于电势零点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的 D. 电场中A点电势比B点高1 V，则电量为10－2C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2J 【答案】BD 【解析】 【详解】A项：根据正电荷在电势高处，电势能大，负电荷在电势低处电势能大，故A错误； B项：由公式可知，在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大，故B正确； C项：电势差由电场本身决定，与零电势的选取无关，电势零点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定的，故C错误； D项：电场力做功，电场力做正功，所以电势能减小，故D正确． 故应选BD． 【点睛】电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大．电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能不一定越大．电势能是电场和电荷共有的能．电势是相对的，而电势差是绝对的．电势、电势差是描述电场本身性质的物理量． 10. 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为和，带电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两细线张开，分别与铅垂线方向成夹角和，且两球静止时在同一水平线上，若，如图所示，则下述结论正确的是（　　） A. 不一定等于 B. 一定满足 C. 一定等于 D. 必然同时满足， 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】题中小球所带的电荷量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反。由于两细线与铅垂线所成的角度相等，且两球在同一水平线上，所以根据共点力平衡条件可知 故两球的质量一定相等。 选项A、C正确，B、D错误。 故选AC。 11. 如图，虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一电子从右侧等势面A向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断(　　) A. 三个等势面的电势大小为φA>φB>φC B. 三个等势面的电势大小为φC>φB>φA C. 电子由a到c电势能不断增大 D. 电子由a到c动能不断增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB. 电子所受的电场力指向轨迹弯曲的内侧，且垂直于等势面，则知电子所受的电场力方向大致指向右下方，电场线方向指向左上方，沿电场线方向电势降低，则φA>φB>φC，故A正确B错误． CD. 电子所受的电场力方向与电子速度方向成钝角，电场力对电子做负功，电子的电势能增大，动能减小，故C正确D错误． 12. 如图，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则说法正确的是 A. 带电粒子带负电 B. a、b两点间的电势差Uab＝ C. b点电势小于a点电势 D. a点场强大于b点场强 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在a点由静止释放粒子，到达b点时速度恰好为零，可知粒子所受电场力与重力方向相反，也与电场线方向相反，故粒子带负电，故A正确； B．由于粒子在a点由静止，到达b点也静止，故 W电=-WG=-mgh=-qUab 故 故B正确； C．顺着电场线电势逐渐降低，所以b点电势小于a点的电势，故C正确； D．从a到b先加速后减速，因为重力不变，故电场力逐渐变大，故b点场强大于a点场强，故D错误； 故选ABC。 三、实验题（14分） 13. 如图（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），A、B两点的坐标分别为0.2m和0.5m。放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示。则A点的电场强度大小为___N/C，B点的电场强度大小为____N/C，点电荷Q的位置坐标为x=__________m。 【答案】 ①. 2×103 ②. 500 ③. 0.3 【解析】 【详解】[1]由图可知，A点的电场强度 [2]B点的电场强度大小为 [3]由上分析可知A、B两点的电场强度大小之比为4：1，设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得 ， 联立解得 14. 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。图甲中，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，静电力的大小可以转换成丝线偏离竖直方向的角度以便显示出来。他们进行了以下操作。 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）图甲中实验涉及的方法有________（填正确选项前的字母，多选）； A. 理想实验法 B. 转换法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、均匀带电Q的小球B，P点到B球球心的距离为l，移动另一个均匀带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B球在同一水平线上，B球处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为。由于手柄并非完全绝缘，A球的电荷量缓慢非均匀减小，并使A球在竖直平面内以B球球心为圆心，两球心之间距离为半径缓慢逆时针旋转，恰使B球静止于原处。静电力常量为k，重力加速度大小为g。满足B球原处静止条件下，A球电荷量的最小值为________，此时A、B球连线与细线的夹角大小为________。 【答案】（1）BD （2）增大 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 该实验通过丝线偏离角度来显示静电力大小，采用了转换法；同时通过改变位置和电荷量来研究影响静电力的因素，采用了控制变量法。因此，涉及的方法有转换法和控制变量法。 故选BD。 【小问2详解】 本实验中，设小球静止时细线偏离竖直方向的角度，对小球受力分析可知 根据小球摆角的变化可以判断出小球所受静电力的大小变化。由图甲可知，保持电荷量不变，随距离的减小而增大，可推知电荷之间的静电力随着距离的减小而增大。 【小问3详解】 [1][2]A、B球之间的距离为 悬线偏离竖直方向角度为时，小球B受重力、小球A水平方向的排斥力、细线的拉力，如图 当小球A对小球B的排斥力与细线垂直时，即A、B球连线与细线的夹角大小为时，排斥力最小，A球电荷量最小 解得小球A的电荷量 四、解答题。 15. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，求： （1）电荷C的电荷量； （2）所放的位置在A的左侧还是右侧？距离多少？ 【答案】（1） ；（2）左侧，0.2m 【解析】 【详解】（1）（2）根据平衡条件和库仑力判断，C应带负电放在靠近带电量小的一侧，所以放在A的左边且和AB在一条直线上，设C带电荷量为q，与A点相距为x，则以A为研究对象，由受力平衡得 以C为研究对象，则 联立解得， 16. 如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强，极板间距离，电场中C点到A板的距离、D点到B板的距离均为0.5cm，B板接地，求： （1）C、D两点的电势和两点间的电势差； （2）将带电荷量为的正点电荷从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功。 【答案】（1），，；（2） 【解析】 【详解】（1）因正极板接地，故极板间各点电势均小于零，由 解得 即 由于 所以 即 所以 （2）因为点电荷匀速移动，除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功 17. 如图所示，用一端固定的长为L的绝缘轻细绳悬吊一质量为m的带负电的绝缘小球（可视为质点），为使小球保持静止时细绳与竖直方向成角，在空间施加一个水平向右的恒定匀强电场，电场强度的大小为E。已知重力加速度为g。 （1）求画出小球的受力示意图，并求小球所带电荷量； （2）如果将绳烧断，求经过t时间后小球的速度是多大？ （3）如果不改变电场强度的大小保持为E，而突然将电场的方向变为竖直向上，求小球的最大速度值是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球的受力图如图所示， 可得 解得 （2）小球的合力 烧断绳后，小球做匀加速直线运动，有 （3）改变电场方向后，小球做单摆运动。小球到最低点时速度最大，设小球的最大速度为。小球摆下过程中重力做正功，电场力做正功，由动能定理得 解得 18. 如图所示，ACB是一条绝缘水平轨道。轨道CB长L=18m，且处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中。一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体，在距离C点L0=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达电场中某点时撤去拉力，到达B点时速度恰好为零，已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，求： （1）小物体到达C点的速度大小； （2）小物体在电场中运动的时间。 【答案】（1）12m/s；（2） 【解析】 【详解】（1）以向右为正方向，由题意及牛顿定律可得，在AC阶段有 小物体的加速度 由速度公式可得 （2）小物体进入电场后，未撤去拉力F前有 A到B由动能定理 F（L0＋x）-μmg（L0＋L）-|qE|L=0 x=9m 解得 又有 撤去力F后小物体向右的运动可看作反向的初速度为0的匀加速运动，则有 得 由于|qE|>μmg，所以小物体不会静止在B点，则有 则运行总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省菏泽市鄄城县第一中学2023-2024学年 高一下学期6月月考物理试题 一、单选题（每小题3分） 1. 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加5J，机械能增加1.5J，电场力做功2J，则小球（　　） A. 重力做功为5J B. 电势能增加2J C. 空气阻力做功1.5J D. 动能减少3.5J 2. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为，球2的带电量为，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知（　　） A. n=3 B. n=4 C. n=5 D. n=6 3. 在光滑绝缘的水平面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示｡现使小球A、B、C带等量正电荷Q，使小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（　　） A. B. C. 3 D. 4. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，，电荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（　　） A. B. C. D. 5. A、B是电场中的一条电场线，若将一个带负电的点电荷由A点静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的图像如图所示，A、B两点的电势φ和场强E的大小关系是（　　） A. φA<φB，EA<EB B. φA<φB，EA>EB C. φA>φB，EA>EB D. φA>φB，EA<EB 6. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　） A. b、d两点处的电势相同 B. 四点中a点处的电势最低 C. b、d两点处电场强度相同 D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能增大 7. 如图所示，在平面直角坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（　　） A. 200V/m B. V/m C. 100V/m D. V/m 8. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（　　） A. φA<φB<φC B. EA>EB>EC C. UAB<UBC D. UAB=UBC 二、多选题（每小题4分，漏选得2分，多选或错选得0分） 9. 下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是(　　) A. 电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高 B. 在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大 C. 由于电势零点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的 D. 电场中A点电势比B点高1 V，则电量为10－2C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2J 10. 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为和，带电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两细线张开，分别与铅垂线方向成夹角和，且两球静止时在同一水平线上，若，如图所示，则下述结论正确的是（　　） A. 不一定等于 B. 一定满足 C. 一定等于 D. 必然同时满足， 11. 如图，虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一电子从右侧等势面A向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断(　　) A. 三个等势面的电势大小为φA>φB>φC B. 三个等势面的电势大小为φC>φB>φA C. 电子由a到c电势能不断增大 D. 电子由a到c动能不断增大 12. 如图，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则说法正确的是 A. 带电粒子带负电 B. a、b两点间的电势差Uab＝ C. b点电势小于a点电势 D. a点场强大于b点场强 三、实验题（14分） 13. 如图（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），A、B两点的坐标分别为0.2m和0.5m。放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示。则A点的电场强度大小为___N/C，B点的电场强度大小为____N/C，点电荷Q的位置坐标为x=__________m。 14. 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。图甲中，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，静电力的大小可以转换成丝线偏离竖直方向的角度以便显示出来。他们进行了以下操作。 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）图甲中实验涉及的方法有________（填正确选项前的字母，多选）； A. 理想实验法 B. 转换法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、均匀带电Q的小球B，P点到B球球心的距离为l，移动另一个均匀带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B球在同一水平线上，B球处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为。由于手柄并非完全绝缘，A球的电荷量缓慢非均匀减小，并使A球在竖直平面内以B球球心为圆心，两球心之间距离为半径缓慢逆时针旋转，恰使B球静止于原处。静电力常量为k，重力加速度大小为g。满足B球原处静止条件下，A球电荷量的最小值为________，此时A、B球连线与细线的夹角大小为________。 四、解答题。 15. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，求： （1）电荷C的电荷量； （2）所放的位置在A的左侧还是右侧？距离多少？ 16. 如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强，极板间距离，电场中C点到A板的距离、D点到B板的距离均为0.5cm，B板接地，求： （1）C、D两点的电势和两点间的电势差； （2）将带电荷量为的正点电荷从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功。 17. 如图所示，用一端固定的长为L的绝缘轻细绳悬吊一质量为m的带负电的绝缘小球（可视为质点），为使小球保持静止时细绳与竖直方向成角，在空间施加一个水平向右的恒定匀强电场，电场强度的大小为E。已知重力加速度为g。 （1）求画出小球的受力示意图，并求小球所带电荷量； （2）如果将绳烧断，求经过t时间后小球的速度是多大？ （3）如果不改变电场强度的大小保持为E，而突然将电场的方向变为竖直向上，求小球的最大速度值是多少？ 18. 如图所示，ACB是一条绝缘水平轨道。轨道CB长L=18m，且处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中。一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体，在距离C点L0=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达电场中某点时撤去拉力，到达B点时速度恰好为零，已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，求： （1）小物体到达C点的速度大小； （2）小物体在电场中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $