精品解析：安徽省安庆市安庆九一六高级中学2023-2024学年高二上学期第一次调研考物理试卷

安庆九一六学校2023-2024学年第一学期第一次调研考 高二年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共56分） 一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分） 1. 关于元电荷，下列说法中不正确的是（　　） A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷的值通常取 D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 【答案】A 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，故A错误，符合题意； B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故B正确，不符合题意； C．元电荷的值通常取，故C正确，不符合题意； D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，故D正确，不符合题意； 故选A。 2. 金属球A带5q的正电荷，另一完全相同的金属球B带-q的负电荷，将两金属球接触后再分开，则B球的电荷量为（　　） A. -q B. q C. 2q D. 4q 【答案】C 【解析】 【详解】根据电荷守恒定律，总电荷量为4q，B球的电荷量为2q。 故选C。 3. 两个分别带有电荷量和的金属小球（均可视为点电荷），相距为时，它们间库仑力的大小为。若使两球间库仑力的大小变为，则两小球的距离应变为（ ） A. 2r B. 3r C. 4r D. 0.5r 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意有 可得 故选A。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 电场线是人为假设的曲线，实际不存在，但电场是客观存在的 B. 由可知，当时， C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷有关 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线是为了形象的描述电场而人为假设的曲线，实际上不存在，但电场是客观存在的，故A正确； B．库仑定律有一定的适用范围，当电荷间的距离趋近于零时，电荷就不能看作点电荷了，故B错误； C．电场中某点的电场强度的方向就是带正电的试探电荷在该点的受力方向，故C错误； D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，A、B、C是半径为r的圆周上等间距的三个点，在这些点上各固定一个点电荷，A点处的电荷量为-q，B、C两点处的电荷量均为+q，静电力常量为k，则圆心O处（　　） A. 场强大小为，方向沿OA方向 B. 场强大小为，方向沿AO方向 C. 场强大小为，方向沿OA方向 D. 场强大小为，方向沿AO方向 【答案】A 【解析】 【详解】由点电荷的场强公式可知，各点电荷在O点产生的场强大小为 电场强度是矢量，求合场强应用平行四边形定则，如下图所示 A、B、C三个点电荷的合场强大小为 方向由O指向A。 故选A。 6. 如图所示，接地的空心金属球壳的右侧放有带正电的小球Q，金属球壳达到静电平衡后，A、B、C三个点处的电场强度大小分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 金属球壳左侧外表面带正电 D. 金属球壳内侧带正电 【答案】B 【解析】 【详解】AB．C点处于点电荷和感应电荷产生的电场中，所以C 点的电场强度不等于零；金属空心导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以B、A两点的电场强度都为零，则，故A错误，B正确； C．如果不接地金属球右侧外表面感应出负电荷，左侧外表面感应出正电荷，左侧与大地相连，大地的电子与左侧外表面正电荷中和，因此左侧外表面不带电。选项C错误； D．处于静电平衡的导体的电势处处相等，其内表面不带电，故选项D错误。 故选B。 7. 如图，实线表示空间中某电场的电场线，A、B为电场中的两点，用EA、EB分别表示A、B两点的电场强度大小，用、分别表示这两点的电势。下列关系正确的是（ ） A. EA=EB B. EA<EB C. = D. < 【答案】B 【解析】 【详解】AB．电场线的疏密反映电场的强弱，所以EA<EB，A错误，B正确； CD．沿着电场线电势降低，所以，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示为两个等量点电荷的电场线，图中点和点、点和点皆关于两电荷连线的中点对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是（　　） A. 电荷在点受力最大 B. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先增大后减小 C. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先做正功后做负功 D. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密特点，在AB连线上，O点电场强度最小，则受到电场力最小，而在CD连线上，O点的电场强度最大，则受到电场力最大，因此电荷在O点受力不是最大，故A错误； B．根据电场线的疏密可知，从A到B的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先减小后增大，故B错误； C．电荷沿直线由C到D的过程中，电场力与速度始终垂直，电场力不做功，故C错误； D．根据电场线的疏密可知，从C到D的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减小，故D正确。 故选D。 9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 在段，处的电场强度最小但不等于零 B. 、、处电势、、的关系为 C. 粒子在段速度v随x均匀减小 D. 如果将该粒子的电性改为正电，则该电荷在处的电势能最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电势能与电势的关系式，以及场强与电势的关系式，可得电场力 即在图像中，图像切线的斜率等于电场力；在图中段中，处的切线斜率为零，则处的电场力为零，可知电场强度为零，故A错误； B．根据电势能与电势的关系式可得，粒子带负电，且 即带负电的粒子电势能越大的位置处电势越低，所以有 故B正确； C．由题可知段图像的斜率不变，场强不变，则粒子受到的电场力不变，所以粒子做匀变速直线运动，故C错误； D．由上述分析可知，处电势最高，根据可知，如果该粒子带正电，则该电荷在处的电势能最大，故D错误。 故选B。 10. 两个可看成点电荷的物体，所带的电荷量分别为2q和，两者在空间的电场线分布如图所示，以为圆心作圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过的中心作两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以无穷远为电势零点，点电荷在空间某点与电荷距离为r处产生的电势，以下说法正确的是（　　） A. a点的场强小于b点的场强 B. a点的场强大于d点的场强 C. 电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大 D. 电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．两点电荷在a点产生的场强方向相同，在b点产生的场强方向相反，在圆上产生的场强大小相同，2q在a点产生的场强大于在b点产生的场强，根据矢量叠加，a点的场强大于b点的场强，A错误； B．同时2q在a点产生的场强大于在d点产生的场强，且两点电荷在d点产生的夹角大于零，a点的场强大于d点的场强，B正确； CD．电势是标量，根据公式，在圆上产生的电势相等，且为负值，从a点经c点到b点，2q产生的电势越来越小，且为正值，则 电子带负电，根据可知电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直增大，CD错误。 故选B。 二、多选题 （共4小题，每小题4分，共16分） 11. 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　） A. B点电场强度大于C点电场强度 B. A点电势低于B点电势 C. 若将一试探电荷+q由A点释放，它将沿电场线运动到B点 D. 若在D点再固定一点电荷，将一试探电荷+q由A点移至B点的过程，电势能减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据电场线的分布情况可知，B处电场线比C处电场线密一些，则B点电场强度大于C点电场强度，A正确； B．顺着电场线电势逐渐降低，则A点电势高于B点电势，B错误； C．正电荷所受电场力的方向沿着电场线切线方向，若将一试探电荷+q由A点释放，电荷将离开电场线，不可能沿电场线运动到B点，C错误； D．若在D点再固定一点电荷，将一试探电荷+q由A点移至B点的过程，电场力做正功，电势能减小，D正确。 故选AD。 12. 如图甲所示，两个等量同种电荷、固定于光滑绝缘水平面上，电荷量、质量的小球在该平面上从点由静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点，其图像如图乙中图线①所示，其中点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过点的切线，则下列说法正确的是（　　） A. 、带异种电荷 B. 带电小球运动到点时动能最大 C. 到过程加速度一直减小 D. 点的场强 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动，带正电的小球受到向上的电场力，则ao连线上的电场竖直向上，故P、Q带等量负电荷，A错误； B．从a点到o点小球一直加速，带电小球运动到o点时动能最大，B正确； C．图像中，图线的斜率表示加速度，所以小球从a到o过程加速度先增大后减小，C错误； D．b点的加速度 则 电场强度大小为 D正确。 故选BD。 13. 在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动。下列说法中正确的是（ ） A. 将A板向左平移，则静电计指针张角增大 B. 将A板向左平移，则静电计指针张角减小 C. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小 D. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大 【答案】AD 【解析】 【详解】根据电容器决定式和定义式 ， AB．将A板向左平移，板间距离增大，电容器电容减小，由于保持电容器的电量不变，则电容器电压增大，静电计指针张角增大，故A正确，B错误； CD．将A板竖直向上平移，极板正对面积减小，电容器电容减小，由于保持电容器的电量不变，则电容器电压增大，静电计指针张角增大，故C错误，D正确。 故选AD。 14. 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9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV D. 电子从B点运动到C点，静电力做功为-1.0×10-18J 【答案】AC 【解析】 【详解】B．由于 平行，则有 可得坐标原点处的电势为 故B错误； A．设场强方向与轴夹角为，则有 联立解得 故A正确； C．根据电势能，电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV，故C正确； D．电子从B点运动到C点，电势能增加，则电场力做功 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题，共44分） 三、实验题（本题共1题，第1小题，每空1分，第2小题3分，共8分） 15. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。 （1）电容器充电后与电源断开，_____(填“电荷量或电压”)将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的_____，在常见的电介质中，由于空气的_____是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_____（填“增大”、“减小”或“不变”），同时我们发现，静电计指针偏角将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为30 V，现使它的电荷量减少，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是_____ μF。 【答案】 ①. 电荷量 ②. 电势差 ③. 介电常数 ④. 增大 ⑤. 减小 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]与电源断开后，电容器的电荷量不会随其他物理量而发生改变。 [2]静电计的张角与电容器的电势差有关。 [3]空气的相对介电常数是最小的。 [4]插入其他电介质时，相对介电常数会增大。 [5]根据电容器电容的公式 可知，相对介电常数增加，电容增加，电荷量不变的情况下，电压降低，静电计的张角会偏小。 （2）[6]根据电容器电容的公式 可解得电容为C=15μF 四、计算题（本题共3小题，共36分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 16. 如图，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时A球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为（取），求： （1）此时小球B受到的库仑力大小； （2）小球A带的电荷量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）两个小球相互吸引，故带异种电荷，故A球带负电荷，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有 故根据牛顿第三定律可知，所受库仑力大小为 （2）根据库仑力公式 解得 17. 如图所示，匀强电场的电场强度E=2.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m。将质量m=2×10-9kg、电荷量q=+2.0×10-8C的点电荷从A点移至B点。求： （1）电荷所受静电力F的大小； （2）电荷从A点移至B点的过程中，静电力所做的功W； （3）电荷的电势能改变了多少？ 【答案】（1）4.0×10-4N （2）4.0×10-5J （3）电势能减小了4.0×10-5J 【解析】 【小问1详解】 电荷所受电场力F的大小为 【小问2详解】 电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为 【小问3详解】 电场力做正功，电势能减小量等于电场力做功，即 电势能减小了4.0×10-5J。 18. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径为R。整个轨道处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E。现有一电荷量为，质量为m的带电体（可视为质点），在水平轨道上的Р点由静止释放，带电体通过半圆形轨道的最高点C时对轨道恰无压力，然后落至水平轨道上的D点。重力加速度为g，且。求： （1）带电体到达圆形轨道最低点B时的速度大小；（用g、R表示） （2）带电体在从Р开始运动到C点的过程中对轨道的最大压力；（用m、g表示） （3）带电体离开C点后经多长时间动能最小。（用g、R表示） 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)设带电体恰好通过C点时的速度为，根据牛顿第二定律有 解得，设带电体通过B点时的速度为，带电体从B运动到C的过程中，根据动能定理有 解得。 (2)因，所以带电体和圆心O连线与竖直方向成角，且在圆心O右下方处（等效最低点）动能最大，设最大动能为，根据动能定理有 由向心力公式可得 联立解得，根据牛顿第三定律，带电体对轨道的最大压力为，方向与竖直方向成角斜向右下方。 (3)带电体在从C运动到落至D点的过程中，动能最小时速度方向与合力方向垂直，所以此时带电体水平方向和竖直方向的分速度大小相等，设运动到动能最小位置经过的时间为t，水平方向加速度大小为g，方向水平向右，由速度公式可得 竖直方向上有 又 联立解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安庆九一六学校2023-2024学年第一学期第一次调研考 高二年级物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共56分） 一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分） 1. 关于元电荷，下列说法中不正确的是（　　） A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷的值通常取 D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 2. 金属球A带5q的正电荷，另一完全相同的金属球B带-q的负电荷，将两金属球接触后再分开，则B球的电荷量为（　　） A. -q B. q C. 2q D. 4q 3. 两个分别带有电荷量和的金属小球（均可视为点电荷），相距为时，它们间库仑力的大小为。若使两球间库仑力的大小变为，则两小球的距离应变为（ ） A. 2r B. 3r C. 4r D. 0.5r 4. 下列说法正确的是（　　） A. 电场线是人为假设的曲线，实际不存在，但电场是客观存在的 B. 由可知，当时， C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷有关 5. 如图所示，A、B、C是半径为r的圆周上等间距的三个点，在这些点上各固定一个点电荷，A点处的电荷量为-q，B、C两点处的电荷量均为+q，静电力常量为k，则圆心O处（　　） A. 场强大小为，方向沿OA方向 B. 场强大小为，方向沿AO方向 C. 场强大小为，方向沿OA方向 D. 场强大小为，方向沿AO方向 6. 如图所示，接地的空心金属球壳的右侧放有带正电的小球Q，金属球壳达到静电平衡后，A、B、C三个点处的电场强度大小分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 金属球壳左侧外表面带正电 D. 金属球壳内侧带正电 7. 如图，实线表示空间中某电场的电场线，A、B为电场中的两点，用EA、EB分别表示A、B两点的电场强度大小，用、分别表示这两点的电势。下列关系正确的是（ ） A. EA=EB B. EA<EB C. = D. < 8. 如图所示为两个等量点电荷的电场线，图中点和点、点和点皆关于两电荷连线的中点对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是（　　） A. 电荷在点受力最大 B. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先增大后减小 C. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先做正功后做负功 D. 电荷沿直线由到的过程中，电场力先增大后减小 9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 在段，处的电场强度最小但不等于零 B. 、、处电势、、的关系为 C. 粒子在段速度v随x均匀减小 D. 如果将该粒子的电性改为正电，则该电荷在处的电势能最小 10. 两个可看成点电荷的物体，所带的电荷量分别为2q和，两者在空间的电场线分布如图所示，以为圆心作圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过的中心作两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以无穷远为电势零点，点电荷在空间某点与电荷距离为r处产生的电势，以下说法正确的是（　　） A. a点的场强小于b点的场强 B. a点的场强大于d点的场强 C. 电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大 D. 电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直减小 二、多选题 （共4小题，每小题4分，共16分） 11. 某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　） A. B点电场强度大于C点电场强度 B. A点电势低于B点电势 C. 若将一试探电荷+q由A点释放，它将沿电场线运动到B点 D. 若在D点再固定一点电荷，将一试探电荷+q由A点移至B点的过程，电势能减小 12. 如图甲所示，两个等量同种电荷、固定于光滑绝缘水平面上，电荷量、质量的小球在该平面上从点由静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点，其图像如图乙中图线①所示，其中点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过点的切线，则下列说法正确的是（　　） A. 、带异种电荷 B. 带电小球运动到点时动能最大 C. 到过程加速度一直减小 D. 点的场强 13. 在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动。下列说法中正确的是（ ） A. 将A板向左平移，则静电计指针张角增大 B. 将A板向左平移，则静电计指针张角减小 C. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小 D. 将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大 14. 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9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV D. 电子从B点运动到C点，静电力做功为-1.0×10-18J 第Ⅱ卷（非选择题，共44分） 三、实验题（本题共1题，第1小题，每空1分，第2小题3分，共8分） 15. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。 （1）电容器充电后与电源断开，_____(填“电荷量或电压”)将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的_____，在常见的电介质中，由于空气的_____是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_____（填“增大”、“减小”或“不变”），同时我们发现，静电计指针偏角将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为30 V，现使它的电荷量减少，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是_____ μF。 四、计算题（本题共3小题，共36分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 16. 如图，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时A球静止，此时丝线与竖直方向的夹角为（取），求： （1）此时小球B受到的库仑力大小； （2）小球A带的电荷量。 17. 如图所示，匀强电场的电场强度E=2.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m。将质量m=2×10-9kg、电荷量q=+2.0×10-8C的点电荷从A点移至B点。求： （1）电荷所受静电力F的大小； （2）电荷从A点移至B点的过程中，静电力所做的功W； （3）电荷的电势能改变了多少？ 18. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径为R。整个轨道处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E。现有一电荷量为，质量为m的带电体（可视为质点），在水平轨道上的Р点由静止释放，带电体通过半圆形轨道的最高点C时对轨道恰无压力，然后落至水平轨道上的D点。重力加速度为g，且。求： （1）带电体到达圆形轨道最低点B时的速度大小；（用g、R表示） （2）带电体在从Р开始运动到C点的过程中对轨道的最大压力；（用m、g表示） （3）带电体离开C点后经多长时间动能最小。（用g、R表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $