精品解析：福建省泉州市泉港区第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

2024年秋泉港二中高二年上学期第一次月考 物理科试卷 一、选择题（1－4题为单选题，每题4分；5－8题为双选题，每题6分，共40分） 1. 有两个可视为质点的小球A和B，带电量分别为＋2Q和-8Q，固定位置相距为r，其库仑力大小为F，现将其相互接触后分离，且固定距离变为3r，则A、B两小球库仑力大小变为（　　） A. B. C. D. 2. 在电场中将一个电量为4微库的电荷从A点移到M点，电场力做负功焦，把同一电荷从A点移到N点，电场力做正功为焦，则UMN为（　　） A. 300伏 B. 200伏 C. 100伏 D. 伏 3. 如图所示，在原来不带电金属细杆附近P处，放置一个正点电荷。达到静电平衡后（ ） A. a端的电势比b端的高 B. a端的电势比d点的低 C. 杆上感应电荷在杆内c处产生的场强为零 D. 达到静电平衡后，P处正点电荷在杆内c处产生场强为零 4. 如图所示，正六边形ABCDEF所在空间区域内有平行于六边形所在平面的匀强电场（图中未画出），虚线是正六边形的外接圆。已知A、B、C三点电势分别为2V，6V，10V，现有一质子从E点以初速度沿六边形所在平面内任意方向射入电场。不计质子重力，下列说法正确的是（　　） A. DF连线是电场中的一条等势线 B. D点是圆周上电势最高的点 C. 质子射出圆形区域时速度大小仍可能是 D. 质子射出圆形区域时动能变化量的最大值是4eV 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 沿着电场线的方向电势一定越来越低 B. 电场线就是电荷运动的轨迹 C. 匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D. 匀强电场中，各点的电势一定相等 6. 如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零、Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（　　） A. 电子将沿Ox负方向运动 B. 电子运动的加速度先减小后增大 C. 电子运动加速度恒定 D. 电子的电势能将减小 7. 如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其电势分别为φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V，一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，则（　　） A 粒子带负电 B. 粒子在A点的速度大于在B点的速度 C. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 8. +Q和﹣Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线中垂线，与两电荷连线交点为O，下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 电子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零 D. 把质子从A点移动到MN上任何一点，质子的电势能变化都相同 二、填空题（每空2分，共20分） 9. 如图所示，两个正的点电荷、相距，，，在两个点电荷连线上有a、b两点，分别距、为，由此可知a点场强的大小为______，方向___________；b点场强的大小为________，方向________。 10. 图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向。一个带电量为的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了，则该电荷的运动轨迹可能是虚线__________（选填“a”或“b”）；若M点的电势为U，则N点的电势为__________。 11. 如图所示的匀强电场，电场强度E=2×104N/C。一电荷量q=+1×10-8C的电荷从电场中的A点移动到B点，A、B之间的距离d=0.1m，电荷所受电场力F=_______________N；AB之间的电势差大小U=_______________V。 12. 图为验证影响平行板电容器电容的因素的实验原理图。影响平行板电容器电容的因素有：两极板之间的距离d，两极板的正对面积S，及插入两板间的电介质的相对介电常数。 步骤1：电容器充电后与电源断开，保持电量Q将不变，两极板间的距离d也不变，减小两极板间的正对面积S，发现静电计的指针张角______________（“变大”、“变小”或“不变”）。 步骤2：电容器充电后与电源断开，保持电量Q将不变，两极板的正对面积S也不变，增大两极板间的距离d，发现静电计的指针张角______________（“变大”、“变小”或“不变”）。 步骤3：保持Q、S、d都不变，在两极板间插入有机玻璃，发现静电计的张角变小。 三、计算题（第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分） 13. 有一带电荷量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功，从B点移到C点时静电力做功。求∶ (1)UAB、UBC、 UCA 各为多少？ (2)若以B点为电势零点，则A、C两点的电势各为多少？ (3)比较点电荷在A、C两点的电势能的高低？ 14. 如图所示，位于竖直平面内的光滑绝缘的圆形轨道，处于竖直向下，场强大小为 的匀强电场中。有一质量为0.12kg、带负电的小球（可视为质点），电荷量大小为，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当小球运动到最低点M时，速度大小为6m/s，与轨道压力恰好为零，重力加速度g取，求： (1)光滑绝缘圆形轨道的半径； (2)小球运动到最高点N时对轨道的压力大小与其重力大小的比值。 15. 如图所示，电容器左侧空间存在一匀强电场。一电荷量为，质量为的小球（可视为质点）从光滑水平面上点静止释放运动至点，以速度沿中线射入水平放置的平行板电容器，电容器极板长为，间距为d，距板右端处有一竖直屏M，小球最后垂直打在M上（已知重力加速度为）。求： （1）匀强电场中、两点间的电势差； （2）两板间的电场强度大小； （3）小球在两板间偏转的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年秋泉港二中高二年上学期第一次月考 物理科试卷 一、选择题（1－4题为单选题，每题4分；5－8题为双选题，每题6分，共40分） 1. 有两个可视为质点的小球A和B，带电量分别为＋2Q和-8Q，固定位置相距为r，其库仑力大小为F，现将其相互接触后分离，且固定距离变为3r，则A、B两小球库仑力大小变为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两小球未接触时A、B两小球库仑力大小为 两小球接触后分离带电量为 接触后分离，且固定距离变为3r，则A、B两小球库仑力大小变为 故选A。 2. 在电场中将一个电量为4微库的电荷从A点移到M点，电场力做负功焦，把同一电荷从A点移到N点，电场力做正功为焦，则UMN为（　　） A. 300伏 B. 200伏 C. 100伏 D. 伏 【答案】A 【解析】 【详解】根据电势差公式 则有 而 因此有 故选A。 3. 如图所示，在原来不带电的金属细杆附近P处，放置一个正点电荷。达到静电平衡后（ ） A. a端的电势比b端的高 B. a端的电势比d点的低 C. 杆上感应电荷在杆内c处产生的场强为零 D. 达到静电平衡后，P处正点电荷在杆内c处产生的场强为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到 故A错误； B．P处为正点电荷，电势最高；金属细杆为等势体，电势最低。则a端和b端的电势均比d点的电势低，故B正确； CD．由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，杆上感应电荷在杆内c处产生的场强与点电荷在c处产生的场强等大反向，不为零，故CD错误。 故选B。 【点睛】根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，固定电荷与感应电荷在导体内产生的电场场强等大反向。 4. 如图所示，正六边形ABCDEF所在空间区域内有平行于六边形所在平面的匀强电场（图中未画出），虚线是正六边形的外接圆。已知A、B、C三点电势分别为2V，6V，10V，现有一质子从E点以初速度沿六边形所在平面内任意方向射入电场。不计质子重力，下列说法正确的是（　　） A. DF连线是电场中的一条等势线 B. D点是圆周上电势最高的点 C. 质子射出圆形区域时速度大小仍可能是 D. 质子射出圆形区域时动能变化量的最大值是4eV 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AB．由题意可得，A、C中点G的电势为6V，BG连线为等势面，场强垂直于等势面由C指向A，C、D两点电势最高且相等，为10V，AB错误； C．若质子从B点射出圆形区域，电场力不做功，则速度大小仍是，C正确； D．若质子从AF弧形区域射出圆形区域时（如K点），电场力做功最多，动能变化量最大，由题意可知 UEK>UEF=4V 由动能定理可得 D错误。 故选C。 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 沿着电场线的方向电势一定越来越低 B. 电场线就是电荷运动的轨迹 C. 匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D. 匀强电场中，各点的电势一定相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电场线的物理意义可知，沿着电场线的方向电势一定越来越低，故A正确； B．电场线与电荷运动的轨迹不是一回事，有时两者重合，有时不重合，与电荷受到的电场力和初速度有关，故B错误； C．匀强电场中，场强处处相同，即场强的大小一定相同，方向一定相同，故C正确； D．匀强电场中，各点的电势不一定相等，顺着电场线方向电势会逐渐降低，故D错误。 故选AC。 【点睛】解答本题关键要理解并掌握电场线的两个方面的物理意义．知道电场线可以形象表示电场的强弱和方向：电场线的疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场的方向．顺着电场线方向电势逐渐降低． 6. 如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零、Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（　　） A. 电子将沿Ox负方向运动 B. 电子运动的加速度先减小后增大 C. 电子运动的加速度恒定 D. 电子的电势能将减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因沿x轴正向电势逐渐升高，可知电场方向沿x轴负向，则在O点由静止释放一电子，电子将沿Ox正方向运动，选项A错误； BC．图像的斜率等于场强，可知沿x轴正向场强先减小后增加，则电子运动的加速度先减小后增大，选项B正确，C错误； D．电场力做正功，则电子电势能将减小，选项D正确。 故选BD。 7. 如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其电势分别为φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V，一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子在A点的速度大于在B点的速度 C. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知带电粒子的轨迹向右偏转，可得粒子所受电场力的方向向右，又由电场线指向电势降低的方向，得出电场线方向大致向左，因为带电粒子受力与电场的方向相反，所以粒子带负电，故A正确； BD．粒子从A点运动到B点，电势升高，电势能减小，动能增大，速度增大，所以粒子在A点的速度小于在B点的速度，粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故BD错误； C．由于等势面密的地方电场线也密，电场线密的地方粒子受到的电场力也大，力越大加速度也越大，所以粒子从A点运动到B点，加速度变小，故C正确。 故选AC。 8. +Q和﹣Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线的中垂线，与两电荷连线交点为O，下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 电子在A点的电势能小于在B点的电势能 C. 把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零 D. 把质子从A点移动到MN上任何一点，质子的电势能变化都相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．等量异号电荷电场线分布如图所示 由图示电场线分布可知，A处的电场线比B处的电场线稀疏，则A点的场强小于B点的场强，故A错误； B．电场线与等势面相互垂直，电场线从高等势面指向低等势面，由图示可知 A点所在等势面高于B点所在等势面，A点电势高于B点电势，电子带负电，则电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故B正确； C．A、B两点电势不同，两点间的电势差不为零，把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功不为零，故C错误； D．等量异号电荷连线的重锤线MN是等势线，A与MN上任何一点间的电势差都相等，把质子从A点移动到MN上任何一点，电场力做功都相等，质子的电势能变化都相同，故D正确； 故选BD。 二、填空题（每空2分，共20分） 9. 如图所示，两个正的点电荷、相距，，，在两个点电荷连线上有a、b两点，分别距、为，由此可知a点场强的大小为______，方向___________；b点场强的大小为________，方向________。 【答案】 ① 100000 ②. 向右 ③. 350000 ④. 向左 【解析】 【详解】[1]由点电荷的场强公式知： [2]方向水平向右； [3]同理可得点场强大小为： [4]方向水平向左 10. 图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向。一个带电量为的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了，则该电荷的运动轨迹可能是虚线__________（选填“a”或“b”）；若M点的电势为U，则N点的电势为__________。 【答案】 ①. a ②. 【解析】 【详解】[1][2]从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，根据动能定理知 -qUMN= 则M、N两点间的电势差大小 所以 则 11. 如图所示的匀强电场，电场强度E=2×104N/C。一电荷量q=+1×10-8C的电荷从电场中的A点移动到B点，A、B之间的距离d=0.1m，电荷所受电场力F=_______________N；AB之间的电势差大小U=_______________V。 【答案】 ①. 2×10-4 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]电荷所受电场力为 [2]AB之间的电势差大小 12. 图为验证影响平行板电容器电容的因素的实验原理图。影响平行板电容器电容的因素有：两极板之间的距离d，两极板的正对面积S，及插入两板间的电介质的相对介电常数。 步骤1：电容器充电后与电源断开，保持电量Q将不变，两极板间的距离d也不变，减小两极板间的正对面积S，发现静电计的指针张角______________（“变大”、“变小”或“不变”）。 步骤2：电容器充电后与电源断开，保持电量Q将不变，两极板的正对面积S也不变，增大两极板间的距离d，发现静电计的指针张角______________（“变大”、“变小”或“不变”）。 步骤3：保持Q、S、d都不变，在两极板间插入有机玻璃，发现静电计的张角变小。 【答案】 ①. 变大 ②. 变大 【解析】 【详解】[1]电容器充电后与电源断开，保持电量Q将不变，两极板间的距离d也不变，减小两极板间的正对面积S，根据 可知，电容C减小，根据 可知，Q不变，C减小，则U增大，所以静电计的指针张角变大； [2]保持电量Q将不变，两极板的正对面积S也不变，增大两极板间的距离d，则电容C减小，则U增大，所以静电计的指针张角变大。 三、计算题（第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分） 13. 有一带电荷量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功，从B点移到C点时静电力做功。求∶ (1)UAB、UBC、 UCA 各为多少？ (2)若以B点为电势零点，则A、C两点的电势各为多少？ (3)比较点电荷在A、C两点的电势能的高低？ 【答案】(1)200V，-300V，100 V；(2)200V，300 V；(3)点电荷在A点的电势能较大 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题知， (2)若φB=0，则 φA=UAB+φB=200V φC=φB-UBC=300V (3)点电荷在A点的电势能 点电荷在C点的电势能 点电荷在A点的电势能较大。 14. 如图所示，位于竖直平面内的光滑绝缘的圆形轨道，处于竖直向下，场强大小为 的匀强电场中。有一质量为0.12kg、带负电的小球（可视为质点），电荷量大小为，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当小球运动到最低点M时，速度大小为6m/s，与轨道压力恰好为零，重力加速度g取，求： (1)光滑绝缘圆形轨道半径； (2)小球运动到最高点N时对轨道的压力大小与其重力大小的比值。 【答案】(1)1.2m；(2)18 【解析】 【详解】(1)小球重力 小球受到的电场力 在M点，有 代入数据解得轨道的半径 (2)设小球在N点的速度大小为，从M到N，由动能定理有 在N点，设轨道对小球弹力为，则有 由牛顿第三定律有 代入数据解得 故小球运动到最高点N时对轨道的压力大小与其重力大小的比值为 15. 如图所示，电容器左侧空间存在一匀强电场。一电荷量为，质量为的小球（可视为质点）从光滑水平面上点静止释放运动至点，以速度沿中线射入水平放置的平行板电容器，电容器极板长为，间距为d，距板右端处有一竖直屏M，小球最后垂直打在M上（已知重力加速度为）。求： （1）匀强电场中、两点间的电势差； （2）两板间的电场强度大小； （3）小球在两板间偏转的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球通过匀强电场，由动能定理得 解得匀强电场中、两点间的电势差 （2）根据题意可知，小球在平行电容器间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电容器后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图 可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得 解得两板间的电场强度大小 （3）小球在两板间偏转的距离为 平行于板方向上小球做匀速直线运动 解得小球在两板间偏转距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$