精品解析：四川省江油中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

四川省江油中学2023级高二上期第一次阶段性考试 物理试题 一、单选题（共8题，每题4分，每题一个正确答案，多选不给分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子带正电 B. 某电荷带电量可能为6.6×10－19C C. 电容器的电容随电量的增加而增加 D. 一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，电子带负电，可知得到电子带负电，故A错误； B．某电荷带电量只能是元电荷的整数倍，而 可得某电荷带电量不可能为6.6×10－19C，故B错误； C．电容器的电容与电容器是否带电无关，电容的大小是其本身的性质决定的，故C错误； D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计，说法正确，故D正确。 故选D。 2. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 两球分开后各自带电量为+Q，距离又变为原来的，库仑力为 所以两球间库仑力的大小为。 故选C。 3. 绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中M受到N的左向下吸引力，竖直向下的重力，左向上的拉力，合力应在左边，不可能平衡，故A错误； B．图中M受到右向上的排斥力，竖直向下的重力，左向上的拉力，合力可能为零，故B正确； C．图中M受到竖直向下的吸引力，竖直向下的重力，左向上的拉力，合力不可能为零，故C错误； D．图中M受到左向上的排斥力，竖直向下的重力，如果拉力存在则拉力方向左向上，合力不可能为零，故D错误； 故选B。 4. 如图为一静电除尘装置内部某一区域内的电场线分布。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电场线的疏密反映了场强的大小，电场线越密集，场强越大，电场线越稀疏，场强越小，由图可知 沿着电场线电势逐渐降低，由图可知 故选D。 5. 由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡，现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡，若小球所带电量不变，与移动前相比（ ） A. P、Q之间的距离增大 B. 杆BO对Q的弹力减小 C. 杆AO对P的摩擦力增大 D. 杆AO对P的弹力减小 【答案】C 【解析】 【分析】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况 【详解】A、Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、B错误； C、对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，C正确； D、AO杆对小球P的弹力不变，D错误． 故选C 【点睛】本题涉及两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象是关键．当几个物体都处于静止状态时，可以把它们看成整体进行研究 6. 两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，以无穷远为零电势点，则（　　） A. 场强大小关系有Eb>Ec B. 电势大小关系有 C. 将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D. 将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电场线越密表示电场越强，则可知Eb<Ec，故A错误 B．沿着电场线，电势逐渐降低，b点所处的电场线位于右侧导体的前面，即b点的电势比右侧的导体高，而d点紧靠右侧导体的表面，电势与导体的电势几乎相等，故b点电势高于d点的电势，既，故B错误； C．电势能的正负与0势能点的选择有关，该题以无穷远为零电势点，所以说负电荷放在d点时其电势能为正值，故C错误； D．从图中可以看出，a点的电势高于b点的电势，而b点的电势又高于d点的电势，所以a点的电势高于d点的电势；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从a点移到d点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故D正确。 故选D。 7. 电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L的两点,其中坐标为-3L处点电荷带电量绝对值为Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L，则下列判断正确的是( ) A. 两点电荷一定为异种电荷 B. 原点O处场强大小为 C. 正检验电荷在原点O处收到向左的电场力 D. 负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A、由φ-x图象特点可知两点电荷均为正电荷，故A错误； B、C、x=L处电势最低，此处图线的斜率为0，即该点的合场强为0，有,得,故原点处的场强大小为,方向向右，则正检验电荷在原点O处受到的电场力向右，故B正确，C错误； D、由M点到N点电势先减小后增大，所以负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小，故D错误. 故选B. 【点睛】解决本题的关键掌握电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为（△x→0），表示电场强度E，以L点场强为0作为突破口，展开分析． 8. 如图所示，圆弧形槽固定在地面上，COD为水平直径，在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mA、mB两带同种电荷的小球，各自带电量为 qA、qB，A、B两小球球心与O 点的连线与竖直方向分别成 37°、53°夹角，处于静止状态，则（　　） A. 一定有 mA < mB B. 一定有 qA > qB C. 若A球电量减小，A球会降低，B球会升高 D. 若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，A、B系统的电势能将增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．分别以小球A、B为研究对象，分析其受力情况，如图所示 根据相似三角形法可得 ， 而，则可知，另根据题中条件不能判断两球电量关系，故AB错误； C．若A球电量减小，则A、B两球间的库仑力F将减小，根据三角形相似法可得 ， 则可知AC、CB都减小，即A、B两球都会降低，故C错误； D．若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，则A、B两球间的距离减小，库仑力变大，移动过程中电场力做负功，则A、B系统的电势能增大，故D正确。 故选D。 二、多选题（共4题，每题4分，每题有两个或以上正确答案，多选不给分，少选得2分） 9. 如图所示的点电荷电场中，带正电的场源点电荷固定于O点，OP=r．已知一个电荷量为q的正检验电荷在P点受到的电场力大小为F、具有的电势能为EP，静电力常量为k．下列说法正确的是 A. P点的场强大小为 B. P点的电势为qEP C. 场源电荷的电荷量为 D. 撤去检验电荷q，P点的场强、电势均变为0 【答案】AC 【解析】 【详解】根据场强的定义式可知，P点的场强大小为，选项A正确；P点的电势为，选项B错误； 根据，可知场源电荷的电荷量为，选项C正确；撤去检验电荷q，P点的场强、电势均不变且不为零，选项D错误；故选AC. 10. 在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中（　　） A. 先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. b点和d点电场强度相同 C. bd的中点，粒子加速度为零 D. 电势能先减小，后增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．等量同种电荷形成的电场不是匀强电场，根据 可知加速度在变，从b点到bd的中点，场强由bd的中点指向b点，从bd的中点到d点，场强由bd的中点指向d点，可知粒子先做加速运动，后做减速运动，故A错误； B．如图所示 根据点电荷场强公式和平行四边形定则可知b点和d点的场强大小相同，方向相反，故B错误； C．根据 可知等量同种电荷在bd的中点产生的场强大小相等，方向相反，可知中点的合场强为零，根据 可知粒子加速度为零，故C正确； D．带负电的粒子受力方向与场强方向相反，可知粒子从b点运动到d点的过程中，粒子受力始终指向bd的中点，可知电场力先做正功后做负功，可知粒子电势能先减小，后增大，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，a、b、c、d为一矩形的四个顶点，一匀强电场的电场强度方向与该矩形平行。已知a、b、c三点的电势分别为0.1V、0.7V、1.3V。的长为，的长为。下列说法正确的是（　　） A. d点的电势为0.7V B. 该匀强电场的电场强度大小为12.5V/m C. 该匀强电场的电场强度大小为10V/m D. 把一带电荷量为的正点电荷从a点移动到b点的过程中，电场力做的功为0.06J 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据 可得 故A正确； BC．bd连线为等势线，过a做bd的垂线，与ab的夹角为，则 其中 解得 故B正确，C错误； D．把一带电荷量为的正点电荷从a点移动到b点的过程中，电场力做的功为 故D错误。 故选AB。 12. 如图在匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为θ则( ) A. 场强最小值为 B. 小球的电势能可能不变 C. 电场方向可能水平向左 D. 小球的机械能可能减小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.由题意可知，重力与电场力的合力与竖直方向的夹角为θ，根据平行四边形定则可知，当电场力与合力方向垂直时，电场力最小，即场强最小，由几何知识可得：，解得，故A正确； B.当电场方向垂直合力方向斜向右上方时，电场力不做功，小球的电势能不变，故B正确； C.当电场方向水平向左，电场力方向向左，重力竖直向下，重力与电场力的合力不可能斜向右下方，故C错误； D.当电场力方向与合力方向的夹角大于900时，在运动过程中电场力对小球做负功，所以小球的机械能减小，故D正确． 故选：ABD。 三、实验（共16分，两题的最后一空3分，其余每空2分） 13. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。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，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作： 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）该实验采用的方法是________。 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若带电小球的质量为，在位置偏离竖直方向的角度为，重力加速度为，则带电小球所受库仑力大小为________。 （3）在实验中，某同学让两个半径为的金属小球分别带上和的正电荷，并使两小球球心相距，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与实际值相比应该________（选填“偏大”“偏小”或“相等”），理由是：________________。 【答案】 ①. B ②. ③. 偏大 ④. 同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于，库仑力的实际值小于 【解析】 【详解】（1）[1]该实验采用的方法是控制变量法。 故选B。 （2）[2]对小球进行受力分析，如图所示 由平衡条件可得，带电小球所受库仑力大小为 （3）[3][4]在实验中，该同学让两个半径为的金属小球分别带上和的正电荷，并使两小球球心相距，利用公式来计算两球之间的库仑力，该值与实际值相比应该偏大。理由是：同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于，库仑力的实际值小于。 14. 美国物理学家密立根通过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。如下图所示，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，图中油滴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=___________（已知重力地加速度为g）； （3）在某次测量中，发现某油滴静止在两极板中央，若将极板电压减小为原来的一半，这个油滴运动到极板的时间为t=__________。（用测量量的符号表示） 【答案】 ①. ABC ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有 所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，故ABC正确，D错误； （2） [2]用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 （3） [3] 将极板电压减小为原来的一半，由牛顿第二定律 解得 由匀变速直线运动规律 解得油滴运动到极板的时间为 四、计算题（共36分，要写必要的公式和说明） 15. 如图所示，在匀强电场中，一电荷量q为5.0×10－10C的负电荷，由a点移到b点电场力做的功是3.0×10－8J，求 （1）a、b两点间的电势差； （2）若a点电势为零，求b点的电势为多少？ 【答案】（1）-60V （2）60V 【解析】 【小问1详解】 a、b两点间的电势差 解得 【小问2详解】 a、b两点间的电势差 且 解得 16. 如图所示，A、B、C为竖直平面内等边三角形的三个顶点，现在A、B点（A、B位于同一水平面上）分别固定等量异种点电荷。已知三角形边长为L，点电荷电荷量大小为q，静电力常量为k。 （1）求A、B两点电荷在C点处产生的电场强度E； （2）若在C点处放一个质量为（g为重力加速度）、电荷量大小也为q的带负电小球（可视为点电荷）并能保持静止状态，可在三角形所在平面内加一匀强电场，求该匀强电场的电场强度。 【答案】（1），方向水平向右；（2），方向斜向左下方与水平方向夹角为 【解析】 【详解】（1）根据点电荷电场强度的表达式，A、B两点电荷在C点各自产生的电场强度大小相等，均为 根据电场强度叠加原理，则C点处产生的电场强度 方向水平向右。 （2）小球受到重力与点电荷对小球水平向左的电场力的合力为 解得 令F与水平向左的电场力方向夹角为，则有 解得 小球保持相对静止，则有 解得 根据平衡条件可知，匀强电场对小球的作用力方向与F方向相反，小球带负电，则匀强电场方向斜向左下方，与水平方向夹角为。 17. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=＋，质量。将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求： （1）小球B开始运动时的加速度为多大？ （2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ （3）如果两个正点电荷相距为r时的电势能为，小球B的运动对原电场的影响可忽略不计，求小球B的最大速度v。（结果可用根号表示） 【答案】（1）3.2m/s2 （2）0.9m （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示 开始运动时小球B受重力、小球A对它的库仑力、杆的弹力和匀强电场对它的静电力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 小球B速度最大时所受合力为零，即 代入数据解得 【小问3详解】 从B到速度最大位置，A对B做功为 匀强电场做功 对球B，由动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省江油中学2023级高二上期第一次阶段性考试 物理试题 一、单选题（共8题，每题4分，每题一个正确答案，多选不给分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子带正电 B. 某电荷带电量可能为6.6×10－19C C. 电容器的电容随电量的增加而增加 D. 一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计 2. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图为一静电除尘装置内部某一区域内的电场线分布。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡，现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡，若小球所带电量不变，与移动前相比（ ） A. P、Q之间的距离增大 B. 杆BO对Q的弹力减小 C. 杆AO对P的摩擦力增大 D. 杆AO对P的弹力减小 6. 两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，以无穷远为零电势点，则（　　） A. 场强大小关系有Eb>Ec B. 电势大小关系有 C. 将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D. 将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功 7. 电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L的两点,其中坐标为-3L处点电荷带电量绝对值为Q，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L，则下列判断正确的是( ) A. 两点电荷一定为异种电荷 B. 原点O处场强大小为 C. 正检验电荷在原点O处收到向左的电场力 D. 负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大 8. 如图所示，圆弧形槽固定在地面上，COD为水平直径，在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mA、mB两带同种电荷的小球，各自带电量为 qA、qB，A、B两小球球心与O 点的连线与竖直方向分别成 37°、53°夹角，处于静止状态，则（　　） A. 一定有 mA < mB B. 一定有 qA > qB C. 若A球电量减小，A球会降低，B球会升高 D. 若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，A、B系统的电势能将增大 二、多选题（共4题，每题4分，每题有两个或以上正确答案，多选不给分，少选得2分） 9. 如图所示的点电荷电场中，带正电的场源点电荷固定于O点，OP=r．已知一个电荷量为q的正检验电荷在P点受到的电场力大小为F、具有的电势能为EP，静电力常量为k．下列说法正确的是 A. P点的场强大小为 B. P点的电势为qEP C. 场源电荷的电荷量为 D. 撤去检验电荷q，P点的场强、电势均变为0 10. 在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中（　　） A. 先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. b点和d点电场强度相同 C. bd的中点，粒子加速度为零 D. 电势能先减小，后增大 11. 如图所示，a、b、c、d为一矩形的四个顶点，一匀强电场的电场强度方向与该矩形平行。已知a、b、c三点的电势分别为0.1V、0.7V、1.3V。的长为，的长为。下列说法正确的是（　　） A. d点的电势为0.7V B. 该匀强电场的电场强度大小为12.5V/m C. 该匀强电场的电场强度大小为10V/m D. 把一带电荷量为的正点电荷从a点移动到b点的过程中，电场力做的功为0.06J 12. 如图在匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为θ则( ) A. 场强最小值为 B. 小球的电势能可能不变 C. 电场方向可能水平向左 D. 小球的机械能可能减小 三、实验（共16分，两题的最后一空3分，其余每空2分） 13. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。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，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作： 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）该实验采用的方法是________。 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若带电小球的质量为，在位置偏离竖直方向的角度为，重力加速度为，则带电小球所受库仑力大小为________。 （3）在实验中，某同学让两个半径为的金属小球分别带上和的正电荷，并使两小球球心相距，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与实际值相比应该________（选填“偏大”“偏小”或“相等”），理由是：________________。 14. 美国物理学家密立根通过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。如下图所示，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，图中油滴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=___________（已知重力地加速度为g）； （3）在某次测量中，发现某油滴静止在两极板中央，若将极板电压减小为原来的一半，这个油滴运动到极板的时间为t=__________。（用测量量的符号表示） 四、计算题（共36分，要写必要的公式和说明） 15. 如图所示，在匀强电场中，一电荷量q为5.0×10－10C的负电荷，由a点移到b点电场力做的功是3.0×10－8J，求 （1）a、b两点间的电势差； （2）若a点电势为零，求b点的电势为多少？ 16. 如图所示，A、B、C为竖直平面内等边三角形的三个顶点，现在A、B点（A、B位于同一水平面上）分别固定等量异种点电荷。已知三角形边长为L，点电荷电荷量大小为q，静电力常量为k。 （1）求A、B两点电荷在C点处产生的电场强度E； （2）若在C点处放一个质量为（g为重力加速度）、电荷量大小也为q的带负电小球（可视为点电荷）并能保持静止状态，可在三角形所在平面内加一匀强电场，求该匀强电场的电场强度。 17. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=＋，质量。将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求： （1）小球B开始运动时的加速度为多大？ （2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ （3）如果两个正点电荷相距为r时的电势能为，小球B的运动对原电场的影响可忽略不计，求小球B的最大速度v。（结果可用根号表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $