精品解析：福建省莆田第十五中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

福建省莆田第十五中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共4题，每题4分，共16分。） 1. 真空中有两个静止点电荷，它们之间的库伦力大小为F，若将它们之间的距离增大为原来2倍，带电量都增大为原来的3倍，则它们之间的库伦力大小变为（　　） A. B. C. 2F D. 2. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图甲为等量同种点电荷形成电场线 B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电场强度相同 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 由公式知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 B 由电场强度可知，电场强度与电荷量成反比 C. 由点电荷场强公式可知，一定时，电荷量越大，场强越大 D. 由电势差可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越小 4. 如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3cm，A的带电荷量为qA=＋2.0×10-9C，k=9.0×109 N·m2/C2，则（　　） A. 小球B带正电，qB=2.0×10-9C B. 小球B带负电，qB=-2.0×10-9C C. 匀强电场的电场强度大小E=2×105N/C，方向水平向左 D. A、B连线中点处的电场强度大小为1.6×105N/C，方向水平向右 二、多选题（本题共4题，每题6分，共24分。） 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B. 摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C. 摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带负电，另一个电中性物体得到这些电子而带正电 D. 一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 6. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时（即两金属片间距离减小），则电容器的（　　） A. 电容变大 B. 极板间的电压变小 C. 极板的电量不变 D. 极板间的场强变大 7. 如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（　　） A. 粒子在M点的速率最小 B. 粒子所受电场力的方向沿电场线方向 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 8. 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　） A. a点的电场强度比b点的大 B. 检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大 C. a点电势比b点的高 D. 将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共2小题，共12分。） 9. 在某电场中的A点放一个电量的电荷，受到电场力大小为，方向向左，则A点电场强度的方向___________（填“向左”或“向右”），A点电场强度大小为___________。如果在A点放一个的电荷，A点电场强度大小为___________，A点电场强度的方向___________（填“向左”或“向右”）。 10. 若一匀强电场的场强为，在平行于电场的平面上画半径为10cm的圆，在圆周上取三点，如图所示。则___________V，___________V。 四、实验题（本题共2小题，共12分。） 11. 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”）。 12. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。 （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有（　　） A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q________（已知重力加速度为g） （3）若要使原本静止的油滴落到下极板，下列做法可以达到目的的有（　　） A 保持两极板电压不变，把下极板向下移 B. 断开电源，把下极板向右移 C. 断开电源，把下极板向下移 D. 断开电源，把下极板向上移 五、解答题（本题共3小题，共36分。） 13. 在如图所示的匀强电场中，电场强度，方向水平向右，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离，试探电荷电量。求∶ （1）电荷所受的静电力的大小和方向； （2）该试探电荷从点运动到点，静电力做的功。 14. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度；距B板2cm的M点处的电势。 15. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10－6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： (1)小球的质量； (2)若剪断绳子，则经过1s小球获得的速度大小； (3)若撤去电场，则小球到达最低点对细绳的拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福建省莆田第十五中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共4题，每题4分，共16分。） 1. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的库伦力大小为F，若将它们之间的距离增大为原来2倍，带电量都增大为原来的3倍，则它们之间的库伦力大小变为（　　） A. B. C. 2F D. 【答案】A 【解析】 【详解】设真空中有两个静止的点电荷间的距离为r，电量分别为、，根据库伦定律有 将它们之间的距离增大为原来2倍，带电量都增大为原来的3倍，根据库伦定律有 故选A。 2. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电场强度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲为等量异种点电荷形成的电场线，选项A错误； B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．图丙中因cd间的电场线是曲线，则在c点静止释放一正电荷，不可能沿着电场线运动到d点，选项C错误； D．图丁两板间可视为匀强电场，则某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电场强度相同，选项D正确。 故选D。 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 由公式知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 B. 由电场强度可知，电场强度与电荷量成反比 C. 由点电荷场强公式可知，一定时，电荷量越大，场强越大 D. 由电势差可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的电容由电容器本身决定，与电容器两极板间的电压和电容器所带的电荷量均无关，故A错误； B．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．由点电荷场强公式 可知，一定时，电荷量越大，场强越大，故C正确； D．由电势差可知，电场强度一定时，两点间沿电场强度方向的距离越大，这两点间电势差越大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3cm，A的带电荷量为qA=＋2.0×10-9C，k=9.0×109 N·m2/C2，则（　　） A. 小球B带正电，qB=2.0×10-9C B. 小球B带负电，qB=-2.0×10-9C C. 匀强电场的电场强度大小E=2×105N/C，方向水平向左 D. A、B连线中点处的电场强度大小为1.6×105N/C，方向水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．匀强电场对两个小球的电场力方向相反，要使它们都平衡，两个球必定带等量异种电荷，故小球B带负电 , 故A错误，B正确； C．由题意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力方向向右，所以要加一个方向水平向左的电场，根据平衡条件得 代入数据解得 故C错误； D．A、B两点电荷在连线中点处产生的电场强度大小相等，方向相同，所以A、B连线中点处的电场强度大小为 故D错误 故选B。 二、多选题（本题共4题，每题6分，共24分。） 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B. 摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C. 摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带负电，另一个电中性物体得到这些电子而带正电 D. 一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 【答案】AB 【解析】 【详解】A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体一部分转移到另一部分，故A正确； B．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分；故B正确 C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C错误； D．一个带电体接触另一个不带电的物体时，电荷均分，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误。 故选AB。 6. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时（即两金属片间距离减小），则电容器的（　　） A. 电容变大 B. 极板间的电压变小 C. 极板的电量不变 D. 极板间的场强变大 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．因为电源不断电，故按下键时电容器两端电压不变，根据 可知当按下键时，d减小，则C增大，U不变，Q增大，故A正确，BC错误； D．根据 ， 可得 由于Q增大，所以极板间场强变大，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（　　） A. 粒子在M点的速率最小 B. 粒子所受电场力的方向沿电场线方向 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 【答案】AC 【解析】 【详解】ABD．根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向可知该粒子受到的电场力向左，在从N点运动M点的过程中，电场力对带电粒子做负功，电势能增加，速度减小；从M再向左运动时，电场力做正功，电势能减小，速率增大，所以粒子运动到M点时速率最小，粒子在电场中的电势能先增大后减小，故A正确，BD错误； C．由于带电粒子是在匀强电场中运动的，受到的电场力的大小是不变的，所以粒子在电场中的加速度也不变，故C正确。 故选AC。 8. 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　） A. a点的电场强度比b点的大 B. 检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大 C. a点的电势比b点的高 D. 将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.电场线的疏密反应电场强度的大小，电场线越密的地方场强越大，所以a点的电场强度比b点的大，故A正确； BC．沿电场线方向电势逐渐降低，所以a点的电势比b点的高，负电荷在电势越低的地方电势能越大，所以检验电荷－q在a点的电势能比在b点的小，所以B错误，C正确； D．由于a点的电势比b点的高，则 ＜0 所以电场力做负功，故D正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共2小题，共12分。） 9. 在某电场中的A点放一个电量的电荷，受到电场力大小为，方向向左，则A点电场强度的方向___________（填“向左”或“向右”），A点电场强度大小为___________。如果在A点放一个的电荷，A点电场强度大小为___________，A点电场强度的方向___________（填“向左”或“向右”）。 【答案】 ①. 向右 ②. 300 ③. 300 ④. 向右 【解析】 【详解】[1]由题知，负电荷在电场中受到电场力方向向左，而负电荷所受的电场力方向与电场场强方向相反，故A点电场强度的方向向右； [2]根据 解得A点电场强度大小为 [3][4]电场强度只与电场本身有关，与有无检验电荷无关，所以若在A点放一个的电荷，A点电场强度大小不变，仍为300N/C；方向仍向右。 10. 若一匀强电场的场强为，在平行于电场的平面上画半径为10cm的圆，在圆周上取三点，如图所示。则___________V，___________V。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]在匀强电场中根据电势差与电场强度的关系可得 四、实验题（本题共2小题，共12分。） 11. 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。 12. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。 （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有（　　） A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L （2）用所选择物理量表示出该油滴的电荷量q________（已知重力加速度为g） （3）若要使原本静止的油滴落到下极板，下列做法可以达到目的的有（　　） A. 保持两极板电压不变，把下极板向下移 B. 断开电源，把下极板向右移 C 断开电源，把下极板向下移 D. 断开电源，把下极板向上移 【答案】（1）ABC （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 平行金属板间存在匀强电场，油滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有 所以要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有油滴质量，两板间的电压，两板间的距离。 故选ABC。 【小问2详解】 [1]对油滴由平衡条件得 则油滴的电荷量为 【小问3详解】 若要使原本静止的油滴落到下极板，必有 A．保持两极板电压不变，把下极板向下移，增大，减小，可以实现，故A正确； B．断开电源，根据 及 而 联立解得 故把下极板向右移，减小，增大，增大，油滴会向上极板运动，故B错误； C．断开电源，把下极板向下移,根据 知不变，不变，油滴保持静止，故C错误； D．断开电源，把下极板向上移，同理 不变，不变，油滴保持静止，故D错误。 故选A。 五、解答题（本题共3小题，共36分。） 13. 在如图所示的匀强电场中，电场强度，方向水平向右，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离，试探电荷电量。求∶ （1）电荷所受的静电力的大小和方向； （2）该试探电荷从点运动到点，静电力做的功。 【答案】（1），由A到B （2） 【解析】 【小问1详解】 根据公式 可得电荷所受电场力为 因为试探电荷带正电，所以电场力方向与电场线的方向相同，即由A到B。 【小问2详解】 试探电荷运动方向与电场力方向相同，所以电场力做正功，根据电场力做功公式 代入数据可得 14. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度；距B板2cm的M点处的电势。 【答案】（1）1×10－9F；（2）2×103 V/m；方向竖直向下；－20V 【解析】 【详解】（1）根据电容器电容的定义，可得 （2）两极板间为匀强电场，由公式 解得 由图可知，A极板与电源正极相连，为正极板，则极板间场强方向为竖直向下。依题意，M点与A板的距离为 A极板与M点的电势差为 又 联立，解得 15. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10－6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： (1)小球的质量； (2)若剪断绳子，则经过1s小球获得的速度大小； (3)若撤去电场，则小球到达最低点对细绳的拉力大小。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)小球静止，根据平衡条件可知 解得 (2)剪断绳子，根据牛顿第二定律 解得 经过后速度为 (3)撤去电场，小球从静止落到最低点 小球在最低点 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$