福建省漳州艺术实验学校2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试卷

漳州艺术实验学校 漳州艺术实验学校2023-2024学年(上)第一次月考 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 班级： 姓名： 座号： 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（选择题用2B铅笔填涂，非选择题用黑色签字笔填写） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是（　　） A．物体带电荷量可能为 B．金属导体感应起电的本质是电子的移动 C．自然界中存在除正电荷和负电荷以外的电荷 D．摩擦起电过程中产生了电荷，所以不遵循电荷守恒定律 2．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（　　） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要危险 3．可视为点电荷的a、b两个带电小球所带的电荷量分别为6q和－q，质量分别为m和3m，两球间球间用一长为L的绝缘细线连接，用长度也为L的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（　　） A． B． C． D． 4．电场强度有三个公式，分别为E=、E=k、E=，关于这三个公式的理解和运用，下列说法正确的是（　　） A．公式E=表示，电场强度与电场力F成正比，与电荷量q成反比 B．公式E=k是点电荷电场强度的定义式，它表示空间中某点的电场强度与点电荷的电荷量Q成正比，与该点到点电荷的距离r的二次方成反比 C．公式E=是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间的电势差与这两点之间的距离在沿电场线方向上的投影成正比 D．公式E=k只适合点电荷形成的电场，因而空间中有多个点电荷时求合场强，E=k不再适用。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全对得3分，有选错的得0分。 5．如图，一匀强电场的方向平行于直角三角形所在的平面，其中A点电势为，B点电势为，C点电势为；已知，边长为，下列说法正确的是（　　） A．该电场强度的大小为 B．该电场强度的大小为 C．电子从A点运动到C点电场力做功为 D．电子在A点的电势能比在B点的低 6．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱、判断电势高低。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　） A． B、C两点场强相同，电势也相等 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点电势相等 D．B、O间的电势差与O、C间的电势差相等 7．两个绝缘架上的相同金属球，相距为r，球半径比r小得多，它们的带电量之比为1:3，相互作用力为3F，.现在将两球接触一下，然后放回原处，它们的相互作用力可能为（  ） A．F B．2F C．3F D．4F 8．空间有一沿x轴对称分布的电场，规定水平向右为电场的正方向，其电场强度E随x变化的图像如图所示。则下列说法中正确的是（   ） A．O的电势最低 B．一带正电的点电荷在x2点的电势能大于在x1点的电势能 C．将一带正电的点电荷从x1点移到 - x1点，电场力做功为零 D．一带正电的点电荷在x1和x3两点处的电势能不相等 三、填空题：本题共3小题，每空1分，共9分。 9．（3分） 一正点电荷的电荷量Q=1.0×10-6C，P是该点电荷电场中的一点，P到点电荷的距离r=0.1m。将一个电荷量q=1.0×10-10C的正点电荷放在P点，受到的电场力大小为F= N；P点的电场强度大小E= N/C，方向与F的方向 （选填“相同”或“相反”），已知静电力常量k=9.0×109N·m²/C²。 10．（3分） 如图所示，以O为圆心，r为半径的圆，与坐标轴的交点分别为a、b、c、d、空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷。如果把一个电荷量为-q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为 ，a、d两点的实际场强大小分别为 和 。 第10题 第11题 11．（3分） 图中各点间距相等．如果在A点固定一个正点电荷，B点固定一个和其电荷量相等的负点电荷，则a、b、c三点中电场强度最大的是 点，电势最低的是 点，如果将一个电荷量为-q的点电荷从a点移到c点，其电势能将 （选填“增大”“减”或“不变”）． 四、实验探究题：本题共2小题，每空2分，共12分。 12．（6分） 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。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）图中实验采用的方法是 （填正确选项前的字母） A．理想实验法     B．等效替代法    C．微小量放大法 D．控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是 ； A．电荷间的距离                B．丝线偏离竖直方向的角度 C．带正电物体的电荷量          D．小球的电荷量 （3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为 。 13．（6分） 某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验： 如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前 （填“变大”、“变小”或“不变”），此时导体B带 （填“正电”、“负电”或“不带电”），再让导体A和B接触，金属箔片会 （填“张开”或“闭合”）。 五、计算题：本题共3小题，共39分。 14．（11分） 如图所示，把质量为m的带负电小球A用绝缘细线悬挂，若将电荷量为+Q的带电小球B靠近小球A，当小球A平衡时与小球B相距r并在同一高度，此时细线与水平方向α角，已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，两小球均可视为点电荷。求∶ （1）细线对A球的拉力大小T； （2）A球所受库仑力大小F； （3）A球所带的电荷量q。 15．（12分） 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向呈60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移动到b电场力做功－1.2×10-7J。求： （1）匀强电场的电场强度E； （2）a、c两点的电势差Uac？   （3）若规定φa=0，电荷q在c点具有的电势能EPc？ 16．（16分） 如图，一质量m=1×10-6kg，带电量q= -2×10-8C的微粒以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A高20cm的B点时速度大小也是v0，且方向水平向左，且AB两点的连线与水平方向的夹角为45º，g取10m/s2，求： （1）AB两点间的电势差UAB； （2）匀强电场的场强E的大小； （3）该微粒初速度v0多大； （4）该过程中带电微粒的最小速度为多少。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期第一次月考物理试卷 参考答案： 1．B 【详解】A．物体所带的电荷量应为元电荷的整数倍，其中 不符合整数倍，故A错误； B．金属导体感应起电的本质是金属内能自由移动的电子在电场力的作用下发生了移动，故B正确； C．自然界只存在正电荷和负电荷两种电荷，故C错误； D．摩擦起电不能产生电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中遵循电荷守恒定律，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．电工穿金属衣可以起到静电屏蔽的作用，则穿金属衣比穿绝缘衣安全，故A错误； B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，因为金属可以把油与筒壁摩擦产生静电导向大地，故B错误； C．小鸟停在单根高压输电线上因两脚间的电势差很小，则不会被电死，故C错误； D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要危险，因木屋不导电，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】a带正电，受到的电场力水平向左，b带负电，受到的电场力水平向右，以整体为研究对象，整体所受电场力大小为5Eq，方向水平向左，则上面悬挂a的绳子应向左偏转，设上面的绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件可得 以b球为研究对象，设a、b间绳子与竖直方向的夹角为，则由平衡条件可得 可得 由几何关系可知，b球在悬点偏左的位置。 故选B。 4．C 【详解】A．公式E=是场强的定义式，不是决定式，电场强度与电场力F不成正比，与电荷量q不成反比，故选项A错误； B．式E=k是点电荷电场强度的决定式，不是定义式，故选项B错误； C．公式E=是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间的电势差与这两点之间的距离在沿电场线方向上的投影成正比，是正确的，故选项C正确； D．公式E=k只适合点电荷形成的电场，空间中有多个点电荷时求合场强，E=k是适用的，故选项D错误。 故选C。 5．BC 【详解】AB．在匀强电场中，D点电势为 因此BD连线即为等势线，画出电场线如图所示 因 AB=cm，则AB两点沿电场线方向的距离为 d=ABcos30°=1.5cm BA间的电势差 UBA=φB-φA=3V 则匀强电场的场强 选项A错误，B正确； C．电子从A点运动到C点电场力做功为 选项C正确。 D． 负电荷在低电势点电势能大，则电子在A点的电势能比在B点的高3e V，选项D错误； 故选BC。 6．CD 【详解】根据等量异种点电荷形成电场的对称性规律可知，关于电荷连线的中点对称的点的电场强度大小相等，方向相同，即E与F、B与C、A与D的电场强度大小相等，方向相同；关于电荷连线上下对称的点的电势相等，即E、O、F三点电势相等；由于沿电场线电势降低，则关于中垂线左右对称的点的电势不相等，B点电势高于C点电势；关于中垂线对称的两条线段的电势差相等，即B、O间的电势差与O、C间的电势差相等。 故选CD。 7．AD 【详解】由库仑定律可得 若两球带的是同种电荷，两球接触后再分开平分总电量，故分开后，若两球带的是同种电荷，则两球的带电量均为为2q 若两球带的是异种电荷，则两球的带电量均为q；带异种电荷，则库仑力为 故选AD。 8．CD 【详解】A．从图像可以看出，电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，沿着电场强度的方向，电势一定降低，故根据其电场强度E随x变化的图像容易判断，O点的电势最高，A错误； B．在x2点的电势低于在x1点的电势，由Ep= φq可知一带正电的点电荷在x2点的电势能小于在x1点的电势能，B错误； C．由于x1和x1两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到x1和从O点到 - x1电势降落相等，故x1和 - x1两点的电势相等，将一带正电的点电荷从x1点移到 - x1点，电场力做功为零，C正确； D．在x3点的电势低于在x1点的电势，一带正电的点电荷在x3点的电势能低于在x1点的电势能，D正确。 故选CD。 9． 相同 【详解】[1]根据库仑定律，有 代入数据，可得 [2]根据电场强度的定义式，可得 代入数据，可得 [3]因为正电荷的受力方向与电场强度方向一致，所以电场强度的方向与F的方向相同。 10． 【详解】[1]由电荷量为的试探电荷在c点处于平衡状态，受力分析可得 匀强电场的场强大小为 [2]正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，大小为 a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，为 [3]d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，为 11． a b 减小 【详解】[1]该电场是等量异种点电荷的电场，它的a点的场强是A与B的电场的点的电势和，而b、c两点的场强是A与B的场强的差，所以a点的场强最大； [2]AB连线的中垂线是一条与无穷远处的电势相等的等势线，它的左侧是正电荷的电场，各点的电势都高于a点，它的右侧是负电荷的电场，各点的电势都低于a点的电势．所以b点的电势最低．c点的电势最高． [3]将一个电量为-q的点电荷从a点移到c点，其电势升高，将负电荷从电势低的地方移动到电势高的地方，电场力做正功．故点电荷的电势能将减小． 12． D B 【详解】(1)[1] 图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。 (2)[2]对小球受力分析，有 可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。 (3)[3]根据前面分析，可得 13． 变小 正电 闭合 【详解】[1][2]把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应现象，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电，A、B的金属箔片仍会张开，但是电荷会分别均匀分布在整个导体A、B中，两端电荷量相对减少，所以金属箔片张角变小； [3]由于感应起电过程中，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对A球根据竖直方向平衡条件有 解得 （2）对A球根据水平方向平衡条件有 解得 （3）根据库仑定律有 解得 15．（1）60V/m；（2）-6.6V；（3）2.64×10-7J 【详解】（1）因为从a移动到b电场力做功为 所以电场强度为 （2）a、c两点的电势差为 （3）由题意可知c点电势为 所以电荷q在c点的电势能为 16．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）从A点到B点，根据动能定理得 代入数据解得 （2）AB两点的连线与水平方向的夹角为45º，则有，场强E的大小为 （3）由竖直方向，根据运动学公式，可得 （4）由（1）可知，电场力等于重力，从A点到B点，在竖直方向，微粒做匀减速直线运动，其速度为 在水平方向微粒做初速度为零的匀加速直线运动，其速度为 则任意一点的速度大小为 化简得 由数学知识可知，二次函数在对称轴处取得最值，即取得，可得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $