安徽省滁州市定远县民族中学2021-2022学年高二上学期第一次月考物理【试卷+答案】

2021-2022学年第一学期高二第一次月考试卷

高二物理

一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一项符合题目要求，第9-12小题有多项符合题意要求。全部选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。）

1. 如图所示，下列说法正确的是 

A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的、两点场强相同
C. 图丙中在点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到点
D. 图丁中某一电荷放在点与放到点两点到极板距离相等，电势能相同

2. 如图，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球、和分别固定于正三角形顶点上。已知、带电量均为，带电量为，则

A. 连线中点场强为零
B. 三角形中心处场强为零
C. 所受库仑力方向垂直于连线
D. 、、所受库仑力大小之比为

3. 某区域的电场线分布如图所示，，为同一条电场线上的两点，则下列说法中正确的是   

A. 电势
B. 电场强度的大小
C. 将正电荷从点移到点电场力做负功
D. 将负电荷放在、两点具有的电势能

4. 如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，一带电粒子由点以水平向右的初速度射入两极板间，随后某时刻粒子经过点。下列判断正确的是

A. 粒子带正电
B. 点电势高于点电势
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子在点的动能大于在点的动能

5. 如图所示，在坐标系中以为中心的椭圆上有、、、、五个点，在其一个焦点上放一负点电荷，下列判断正确的是

A. ，两点电场强度相同
B. 点电势比点电势高
C. 将一负点电荷由沿移到点，电场力做功为零
D. 同一正点电荷在点的电势能小于在点的电势能

6. 两个等量点电荷位于轴上，它们的静电场的电势随位置变化的规律如图所示只画出了部分区域内的电势，轴上有两点、，且，由图可知    。

A. 点的电势低于点的电势
B. 、两点的电场方向相同且点的电场强度大小大于点的电场强度大小
C. 仅在电场力作用下，正电荷可以在轴上、之间的某两点做往复运动
D. 负电荷沿轴从点移到点的过程中电场力先做正功后做负功

7. 如图中、、三点都在匀强电场中，已知，，。把一个电量的正电荷从移到，电场力做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是   

A. ，垂直向右 B. ，垂直向左
C. ，垂直斜向上 D. ，垂直斜向下

8. 如图所示，用电池对电容器充电，电路、之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷处于静止状态．现将两极板的间距变大，则     

A. 电荷依然保持静止
B. 电荷将向上加速运动
C. 电容器充电，灵敏电流计中将有从到的电流
D. 电容器放电，灵敏电流计中将有从到的电流如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为、、，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，、、是轨迹上的三个点，粒子在点处的电势能为，粒子在点的动能为，下列说法正确的是 

A. 粒子在处加速度大于在处的加速度                     B. 粒子带正电
C. 粒子从运动到过程中动能不断增加                     D. 粒子在点的动能为

9. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是

A. 坐标原点的电势为
B. 电场强度的大小为
C. 电场强度的方向从点指向点
D. 电子从点运动到坐标原点，电场力做功为

10. 如图所示为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为的点电荷由点沿水平线移至点，克
    服静电力做了的功，已知、间的距离为

A. A、两点间的电势差
B. 若点的电势为，则点电势
C. 该匀强电场的大小为，方向沿电场线斜向下
D. 该匀强电场的大小为，方向沿电场线斜向下

11. 多选如图所示，、、为匀强电场中一条直线上的三点，，一个带电荷量为的负点电荷，在大小为的电场力的作用下，以某一初速度从点运动到点的过程中电势能增加，则

A. 负点电荷从点运动到点的过程中一定经过点
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 匀强电场的电场强度大小为
D. 若点的电势为，则点的电势为

二、填空题（本大题共4小题，共16分）

12. 如图所示，三个可视为质点的金属小球、、质量都是，带正电量都是，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力常量为，重力加速度为小球可视为点电荷则连结、的细线张力为________，连结、的细线张力为_________．
     
13. 有一水平方向的匀强电场，场强大小为，在电场内作一半径为的圆，圆周上取、两点，如图所示，连线沿方向，，另在圆心处放一电荷量为的正电荷，则处的场强大小为_________；处的场强大小为_______，方向为________________________________________________。
14. 在真空中的一条直线上有、、三点，，在点放一个电荷量的点电荷。当在点放入电荷量的点电荷时，该电荷受到的电场力大小，则点的电场强度大小为______ ；保留点的不变，撤走点的点电荷，又在点放入一电荷量的点电荷，则点的电场强度大小为______ 。

15. 如图所示，有一匀强电场，若场强为，、所在等势面的间距为，则、两点的电势          选填“”、“”或“”，、两点的电势差          ，如将电量为的质子从点移动到点，电场力所做的功          。

三、计算题（本大题共3小题，共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分。）

16. （9分）如图所示，质量为，电荷量为的带电粒子，以初速度垂直射入场强大小为、方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的瞬时速度的方向与初速度方向成角。在这一过程中，不计粒子重力求：
    
    该粒子在电场中经历的时间；
    粒子在这一过程中电势能的增量。
    
     
17. （12分）如图所示的匀强电场中，有、、三点，，，其中沿电场线方向，和电场线方向成角，一个电荷量为的点电荷从点移到点时静电力做功为，求：
     

匀强电场的场强；

电荷从移到，静电力做功；

、两点间的电势差．


 

18. （15分）在电场强度为方向水平向右的匀强电场中，用一根长为的绝缘细杆质量不计固定一个质量为的电量为带正电的小球，细杆可绕轴在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置轻轻释放，在小球运动到最低点的过程中。
    

求：、两位置的电势差多少？

小球到达点时的速度多大？

在最低点时绝缘杆对小球的作用力？

 

答案和解析

1.

【解析】A.电场线从正电荷出发到负电荷终止，由图甲可知，该图为等量异种点电荷形成的电场线。故A错误；
B.电场强度是矢量，由图可知，乙离点电荷距离相等的、 两点场强大小相等，但方向不相同。故B错误；
C.电场线不是带电粒子运动的轨迹，由图丙，过、的电场线是曲线，则从 点静止释放一正电荷，电荷不能沿着电场线运动到 点。故C错误；
D.该电容器极板之间的电场为匀强电场，由图可知点与点在同一个等势面上，所以某一电荷放在 点与放到 点，它们的电势能相同。故D正确。故选：。  

2.

【解析】A.根据等量同种电荷的场强特点，两点电荷在连线中点的合场强为零，而点电荷在连线中点的场强不为零，所以连线中点场强不为零，故A错误；
B.根据等量同种电荷的场强特点，两点电荷在三角形中心的场强垂直于指向，点电荷在三角形中心处场强也指向，根据场强的叠加，所以三角形中心处场强不为零，故B错误；
C.根据等量异种电荷的场强特点，点电荷在点的场强平行于指向，所以所受库仑力方向平行于连线，故C错误；
D.根据场强的叠加，设三角形的边长为，点电荷在点的场强为，点电荷在点的场强为，点电荷在点的场强为，根据电场力公式，所以、、所受库仑力大小之比等于场强之比，即为，故D正确。故选D。  

3.

【解析】A.沿电场线电势降低，电势，故A正确；
B.电场线密集的地方，电场强度大，电场强度的大小 ，故B错误；
C.将正电荷从点移到点电场力做正功，故C错误；
D.因电势，将负电荷放在、两点具有的电势能，故D错误。故选A。  

4.

【解析】A.带电粒子由点以水平向右的初速度射入两极板间，随后某时刻粒子经过点，故电场力竖直向上，粒子带负电，故A错误；
B.平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，故电场线竖直向下，故，故B错误；
粒子带负电，由到过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，故C正确，D错误；
故选C。  

5.

【解析】A.由电场线的分布情况和对称性可分析、两点电场强度大小，但方向不同，所以电场强度不同，故A错误； 
B.点到负电荷的距离小于点到负电荷的距离，则的电势低于点的电势，故B错误；
C.负点电荷由沿移到点，、两点电势相等，所以总功为零，故C正确；
D.点的电势高于点电势，而正电荷在电势高处电势能大，则知正电荷在点时的电势能大于在点的电势能，故D错误。故选C。  

6.

【解析】A.由图知，点的电势高于点的电势，故A错误；
B.由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出点的场强大小大于点的场强大小，斜率都为正值，说明、点的电场方向相同，故B正确；
C.根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从指向，正电荷在轴上、之间所受的电场力始终由指向，正电荷不可能在轴上，之间的某两点做往复运动，故C错误；
D.负电荷沿轴从移到的过程中，电场力方向由从指向，电场力方向与位移相同，电场力一直做做正功，故D错误。故选B。  

7.

【解析】由题意可知 两点电势相等，则可知连线为等势线，由已知可得，所以电场方向为垂直斜向上，根据 可得电场强度为，故C正确，ABD错误。故选C。  

8.

【解析】将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强减小，电荷所受的电场力减小，电荷将向下加速运动．故AB错误；

根据电容的决定式可知，电容减小，电容器的电压不变，由电容的定义式分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从到的电流．故C错误，D正确。

故选D。

9.

【解析】A.因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故粒子在处加速度等于在处的加速度，故A错误；
B.根据电场线总是由电势高处指向电势低处可知，电场的方向是斜向左下方的，根据做曲线运动的物体总是向受力的那一侧弯曲可知粒子受到的电场力斜向左下方，即粒子受到的电场力的方向与场强的方向相同，故粒子带正电，故B正确；
C.粒子从运动到过程中电场力做负功，动能减小，故C错误；
D.粒子在点处的电势能为，粒子在点的动能为，根据，则可知点处电势能为，点处电势能为，粒子在电场中只有电场力做功，则点处动能和电势能之和应等于点处动能和势能之和，因此点处动能为，故D正确。故选BD。  

10.

【解析】A.根据，因、、三点电势分别为、、，解得：原点处的电势为，故A正确；
B.由于，把四等分，则相邻两点间的电势差为，则过做轴的平行线交于与，则，连线为等势线，做的垂线，则为一条电场线，如图所示：

由几何关系得：
解得：
则电场强度为：，故B正确；
C.沿着电场线的方向逐渐降低，根据中分析可知电场方向由指向，故C错误；
D.同理，，电子从点运动到点，电场力做功为，故D错误；故选：。  

11.
 

【解析】解：、点电荷由点沿水平线移至点，克服静电力做了的功，则静电力对点电荷做负功，为：，则、两点间的电势差，故A错误；
B、由，可得，故B正确；
、两点沿着电场方向的距离为，电场强度大小为
沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向沿电场线斜向下，故C错误，D正确。故选：。
12.

【解析】【解析】点电荷以某一初速度从点开始运动，初速度方向未知，不能确定是否经过点，故A错误；负点电荷在点受到的电场力为，由电场强度的公式得，故B正确；根据可知，、两点间的电势差，假设电场方向与成角，则电场强度，但由于电场方向不确定，故电场强度不能具体确定，最小值为，故C错误；匀强电场中，点为、连线的中点，从点运动到点和从点运动到点，电势能都增加，则，又，则点的电势为，故D正确．

13.；

【解析】球与球间的静电斥力为：；
球和球间的静电斥力为：；
球和球间的静电斥力为：；
先对球受力分析，受重力、球的斥力、球的斥力和细线的拉力，故：
；
再对球和球整体受力分析，受重力、球的斥力和细线的拉力，根据平衡条件，有：
。
故答案为：；。  

14.；；方向与成角斜向右下方
 

15. 

【解析】解：依据电场强度定义式，则有点的电场强度大小为。
根据点电荷的场强公式知，点电荷在点的电场强度方向由指向，大小为：
而点电荷在点的电场强度方向由指向，大小为：，
依据矢量的合成法则，则点的电场强度大小为 ，故答案为：；．

16.；；。

【解析】沿着电场线方向电势降低，所以；
A、两点的电势差；
将电量为的质子从点移动到点，电场力做正功，所做的正功为。
故答案为：；；。  

17.解：带电粒子垂直进入电场后做类平抛运动，

根据类平抛运动规律得，水平方向上，竖直方向上，

当粒子速度方向与初速度方向成时，则，
解得，

根据类平抛运动竖直分速度：，

联立解得粒子经历的时间为：；

粒子在电场方向偏转的位移为：，

则电场力做功为：，

根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力对粒子做正功，电势能减少，所以电势能的增加量为：。

18.解：设、间距离为，由题设条件有．

；

设、间距离为，、两点沿场强方向距离为．

 ．

正电荷从移到静电力做功，又，则

。

19.解：两点的电势差：
根据动能定理得：

解得： 
根据牛顿第二定律得：

解得：，方向向上。