内容正文:
连城一中2026—2027学年上期高二年级月考1物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
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的要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷就是体积很小的带电体
B. 电场线越密的地方,电场越强
C. 电荷在电场中受到的力越大,这点的电场强度越大
D. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.点电荷是理想化模型,成立条件为带电体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略,与带电体自身体积大小无必然关系,体积很大的带电体在研究远距离相互作用时也可视为点电荷,故A错误;
B.电场线的疏密程度是电场强度大小的直观表示,电场线越密的地方电场强度越大,即电场越强,故B正确;
C.电场强度的定义式为,电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷的受力、电荷量均无关;若试探电荷电荷量很大,即使电场强度较小,受到的电场力也可能很大,故C错误;
D.电场是客观存在的特殊物质,电场线是人为假想的、用于直观描述电场分布的模型,实际并不存在,故D错误。
故选B。
2. 两个相同的金属球(可当成点电荷),分别带有电荷量和,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则( )
A. 两球电荷量均为 B. 两球电荷量均为
C. 两小球间库仑力大小为 D. 两小球间库仑力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两球接触后总电荷为,均分后每球带,故AB错误;
CD.根据库仑定律,可得接触前库仑力
接触后库仑力,故C正确,D错误。
故选C。
3. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其图像如右图所示。则此电场的电场线分布可能是图左中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知,带负电的微粒从A点沿电场线运动到B点做加速度增大的减速运动,则从A点到B点电场强度逐渐增大,电场线逐渐变密集;微粒做减速运动,则电场力方向由B点指向A点,由于微粒带负电,则电场方向由A点指向B点。
故选A。
4. 如图所示,竖直面内固定一均匀带电圆环A,所带电荷量为Q,圆环A的轴线(过圆心且垂直于圆环平面)上距离圆心为r处有一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,静止时小球与O点连线与竖直方向的夹角为θ,小球与圆环连线与轴线的夹角为α,静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与圆环之间的库仑力大小为( )
A. k B. kcos3α
C. mgsinθ D. mgcosθ
【答案】B
【解析】
【详解】A.均匀带电圆环不能视为点电荷,其轴线上距圆心处的电场强度不是,故A错误;
B.设圆环半径为,小球与圆环边缘连线与轴线的夹角为,由几何关系有
均匀带电圆环轴线上距圆心处的电场强度为
将代入解得
所以小球与圆环之间的库仑力大小为,故B正确;
CD.对小球受力分析,小球受重力$mg$、细线拉力和库仑力,根据平衡条件,水平方向有,竖直方向有
联立解得,故CD错误。
故选B。
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目的要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
5. 关于静电现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:避雷针应用了尖端放电
B. 图乙:加油站里静电释放器应用了静电屏蔽
C. 图丙:高压作业电工穿含金属织物的防护服应用了静电屏蔽
D. 图丁:科技馆中起电机使人体头发竖起来是应用了静电吸附
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲中避雷针应用的是尖端放电原理,故A正确;
B.图乙中加油站里静电释放器应用了静电释放的原理,即电荷的中和,故B错误;
C.图丙中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽原理,故C正确;
D.图丁中接触带电球后头发竖直,这是接触起电现象,故D错误。
故选AC。
6. 如图所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G为AC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据匀强电场的特点可知,H、F点的电势分别为
φH=4 V,φF=3 V
G点的电势
则
φH=φG
由于等势面与电场线垂直,因此电场线垂直GH,A错误,B正确;
CD.又由于
φC=φF=3 V
因此电场线与CF垂直,C正确,D错误。
故选BC。
7. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )
A. 带电粒子在R点时的速度小于在Q点时的速度
B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小
C. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
D. 带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向向右;若粒子从P经过R运动到Q,电场力做负功,电荷的电势能增大,动能减小,带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度,带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小,故A错误,B正确;
C.根据能量守恒定律,带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变,故C错误;
D.由电场线疏密可知,P点场强大,电场力大,加速度大,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,空间中存在沿x轴的静电场,其电势φ沿x轴的分布如图所示,x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点,质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场,在粒子沿x轴运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在x2点的速度为0
B. 从x1到x3点的过程中,粒子的电势能一直增大
C. 若粒子能到达x4处,则v0的大小至少应为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子从O运动到x2的过程中,电场力做功为零,根据动能定理知,粒子在x2点的速度为v0,故A错误。
B.粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,负电荷的电势能不断增大,故B正确。
C.粒子能运动恰好运动到x3处,就能运动到x4处。若粒子能运动恰好运动到x3处,初速度v0最小,根据动能定理得
得
所以若小球能运动到x4处,则初速度v0至少,故C正确;
D.当带电粒子运动到x1处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,根据动能定理得
得最大动能为 Ekm=2qφ0.故D错误。
故选BC。
三、填空和实验题(每空2分,共24分,考生按要求作答)
9. 在一点电荷Q的电场中有一点P。现将另一点电荷C从无穷远处移至P点,电场力做了J的功。设无穷远处电势为零,则P点的电势能为_________J,场源电荷Q的电性为__________电荷。
【答案】 ①. ②. 正
【解析】
【9题详解】
[1]已知无穷远处电势能,题目中电场力做功,电荷从无穷远移到某点的过程中,电场力做功等于电势能变化量的负值,即
由此解得
[2]先根据电势定义求P点电势:
即P点电势为正。点电荷的电场中,正场源电荷的所有位置电势均为正(取无穷远为0电势),负场源电荷的所有位置电势均为负,因此场源电荷Q为正电荷。
10. 如图所示,水平匀强电场中,一带电荷量为-q,质量为m的小球静止在倾角为θ的光滑斜面上,则场强方向______(填“水平向左”、“水平向右”)及场强的大小为______。
【答案】 ①. 水平向左 ②.
【解析】
【详解】对小球受力分析,并根据平衡条件得到电场力大小和方向,进一步确定电场强度,注意负电荷受到的电场力方向和电场方向相反。对电荷受力分析,受到重力、电场力和支持力,如图,根据平衡条件,有
解得
电荷带负电,故电场强度方向水平向左
11. 如图,在边长为的菱形两个顶点上,分别固定电荷量均为的正点电荷,中心处固定电荷量为的负点电荷,已知,静电力常量为,则点电场强度大小为__________,方向__________(选填“向上”或“向下”)。
【答案】 ①. ②. 向下
【解析】
【详解】[1][2]因为,则有
根据对称性可知,A、C处点电荷在D点处产生的合场强大小为
方向沿O到D;
O处点电荷在D点产生的场强大小为
方向沿D到O;
所以D点电场强度的大小为
方向沿D到O,即方向向下。
12. 摩擦起电是生活中常见的电现象。
(1)摩擦起电的过程是___________(填“创造新电荷”或“电荷转移”)的过程,该过程___________(填“遵守”或“不遵守”)电荷守恒定律。
(2)某实验小组用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,摩擦前塑料板和棉布均不带电,下列对摩擦起电的说法可能正确的是 。
A. 两物体摩擦时,表面粗糙的更易失去电子
B. 两物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量均不同的电荷
C. 两物体摩擦起电时,带电荷的种类不同但数量相等
D. 同一物体与不同材质的物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同
【答案】(1) ①. 电荷转移 ②. 遵守 (2)CD
【解析】
【小问1详解】
[1][2]摩擦起电的过程是电荷转移的过程,该过程遵守电荷守恒定律。
【小问2详解】
AD.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,棉布分别带负电与带正电,说明同一物体与不同种类的物体摩擦时,该物体带电荷种类可能不同,所带电荷种类与物体得失电子的能力有关,容易得电子的带负电,容易失电子的带正电,与表面粗糙程度无关,故A错误,D正确;
BC.摩擦起电的实质是电荷的转移,在转移的过程中总电荷量保持不变,所以两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类不同但数量相同的电荷,故B错误,C正确。
故选CD。
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。A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P1、P2、P3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_________填正确选项前的字母
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而________填“增大”、“减小”或“不变”
(3)若小球在P1处离物体A的距离是在P2处的一半,可知小球在P1处所受的库仑力是P2处的_____倍。
【答案】 ①. B ②. 减小 ③. 4
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再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,所以是采用了控制变量的方法。
故选B。
(2)[2]在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,实验中根据小球的摆角可以看出小球所受作用力随着距离的增大而减小。
(3)[3] 若小球在P1处离物体A的距离是在P2处的一半,根据库仑定律
可知小球在P1处所受的库仑力是P2处的4倍。
四、计算题(14题10分,15题12分,16题14分总分36分,写上必要的文字说明和公式依据)
14. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)A、B间的库仑力大小
(2)小球A受力如图所示
由平衡条件
解得A球所受拉力
15. 如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,水平线与电场线间的夹角为60°,将带电荷量为q=-1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,克服静电力做了2×10-6J的功,已知A、B间的距离为2cm。
(1)试求A、B两点间的电势差UAB;
(2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB;
(3)试求该匀强电场的场强大小E。
【答案】(1)2V;(2)-1V;(3)200V/m
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题意可知,静电力做负功,有
WAB=-2×10-6J
根据
得
UAB=2V
(2)由
UAB=φA-φB
得
φB=φA-UAB=1V-2V=-1V
(3)沿着电场方向的位移为
d=2×10-2cos60°m=1×10-2m
得该匀强电场的场强大小
E=200V/m
16. 如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h).已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子刚进入A点时速度v0;
(2)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间和离开电场区域时的速度v;
(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离L.
【答案】(1) (2) ; (3)
【解析】
【详解】(1)由 eU=mv02 得
v0=
(2)设电子从MN离开,则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间
t==;
y=at2=
因为加速电场的电势差U>, 说明y<h,说明以上假设正确,电子从MN边界射出;
所以
离开时的速度
(3)设电子离开电场后经过时间t´到达x轴,在x轴方向上的位移为x´,则
y´=h-y
x´=v0t´
L=d+x´
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
连城一中2026—2027学年上期高二年级月考1物理试卷
满分100分 考试时间75分钟
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的要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷就是体积很小的带电体
B. 电场线越密的地方,电场越强
C. 电荷在电场中受到的力越大,这点的电场强度越大
D. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
2. 两个相同的金属球(可当成点电荷),分别带有电荷量和,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则( )
A. 两球电荷量均为 B. 两球电荷量均为
C. 两小球间库仑力大小为 D. 两小球间库仑力大小为
3. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其图像如右图所示。则此电场的电场线分布可能是图左中的( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,竖直面内固定一均匀带电圆环A,所带电荷量为Q,圆环A的轴线(过圆心且垂直于圆环平面)上距离圆心为r处有一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,静止时小球与O点连线与竖直方向的夹角为θ,小球与圆环连线与轴线的夹角为α,静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与圆环之间的库仑力大小为( )
A. k B. kcos3α
C. mgsinθ D. mgcosθ
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目的要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
5. 关于静电现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:避雷针应用了尖端放电
B. 图乙:加油站里静电释放器应用了静电屏蔽
C. 图丙:高压作业电工穿含金属织物的防护服应用了静电屏蔽
D. 图丁:科技馆中起电机使人体头发竖起来是应用了静电吸附
6. 如图所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G为AC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )
A. 带电粒子在R点时的速度小于在Q点时的速度
B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小
C. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
D. 带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度
8. 如图所示,空间中存在沿x轴的静电场,其电势φ沿x轴的分布如图所示,x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点,质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场,在粒子沿x轴运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在x2点的速度为0
B. 从x1到x3点的过程中,粒子的电势能一直增大
C. 若粒子能到达x4处,则v0的大小至少应为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0
三、填空和实验题(每空2分,共24分,考生按要求作答)
9. 在一点电荷Q的电场中有一点P。现将另一点电荷C从无穷远处移至P点,电场力做了J的功。设无穷远处电势为零,则P点的电势能为_________J,场源电荷Q的电性为__________电荷。
10. 如图所示,水平匀强电场中,一带电荷量为-q,质量为m的小球静止在倾角为θ的光滑斜面上,则场强方向______(填“水平向左”、“水平向右”)及场强的大小为______。
11. 如图,在边长为的菱形两个顶点上,分别固定电荷量均为的正点电荷,中心处固定电荷量为的负点电荷,已知,静电力常量为,则点电场强度大小为__________,方向__________(选填“向上”或“向下”)。
12. 摩擦起电是生活中常见的电现象。
(1)摩擦起电的过程是___________(填“创造新电荷”或“电荷转移”)的过程,该过程___________(填“遵守”或“不遵守”)电荷守恒定律。
(2)某实验小组用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,摩擦前塑料板和棉布均不带电,下列对摩擦起电的说法可能正确的是 。
A. 两物体摩擦时,表面粗糙的更易失去电子
B. 两物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量均不同的电荷
C. 两物体摩擦起电时,带电荷的种类不同但数量相等
D. 同一物体与不同材质的物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同
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。A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P1、P2、P3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_________填正确选项前的字母
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而________填“增大”、“减小”或“不变”
(3)若小球在P1处离物体A的距离是在P2处的一半,可知小球在P1处所受的库仑力是P2处的_____倍。
四、计算题(14题10分,15题12分,16题14分总分36分,写上必要的文字说明和公式依据)
14. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
15. 如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,水平线与电场线间的夹角为60°,将带电荷量为q=-1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,克服静电力做了2×10-6J的功,已知A、B间的距离为2cm。
(1)试求A、B两点间的电势差UAB;
(2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB;
(3)试求该匀强电场的场强大小E。
16. 如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h).已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子刚进入A点时速度v0;
(2)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间和离开电场区域时的速度v;
(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离L.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$