2023延安一中高二上学期第一次月考物理试题含解析

延安市第一中学2022—2023学年度第一学期月考

高二年级物理试题

（分值：100分　时间：90分钟）

一、单选题（共7题；共28分）

1. 下面关于静电现象正确的是（　　）

A. 只要带点物体足够小，它就可以视为点电荷

B. 摩擦起电其实质是产生了电荷，而感应起电是电荷发生了转移

C. 处于静电平衡的导体，其内部场强和电势处处为零

D. 所有物体带电量一定是元电荷整数倍

2. 真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（　　）

A. 3:1 B. 1:3 C. 9:1 D. 1:9

3. 检验电荷在电场中受到的电场力为F，测得该点的场强为E；若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则下列说法正确的是（　　）

A. 电场力仍为F，电场强度仍为E

B. 电场力仍为F，电场强度为

C. 电场力为，电场强度为

D. 电场力为，电场强度仍为E

4. 下列关于电势和电势能的说法，正确的是（　　）

A. 对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大

B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大

C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能

D. 在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大

5. 在点电荷形成的电场中有一点A，当一个的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　）

A. ,

B. ，

C. ，

D. ，

6. 如图所示，是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等差等势线，正点电荷仅在静电力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，b点为轨迹上离点最近的点，由此可知（　　）

A. 固定在的点电荷带负电 B. 粒子在b点的电势能比a点大

C. 粒子在b点的速度比a点大 D. a点的场强比b点的场强大

7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带负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P点时的动能小于在Q点时的动能

B. 电场中P点的电势高于Q点的电势

C. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的大，比在P点时的小

D. 带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小

二、多选题（共3题；共12分选错一个不给分，少选给2分，全选给4分）

8. 下列关于匀强电场的结论中，正确的是（　　）

A. 公式既适用于点电荷电场，也适用于匀强电场

B. 公式UEd既适用于点电荷电场，也适用于匀强电场

C. 匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比

D. 匀强电场电场强度大小等于沿电场方向每单位长度上的电势差值

9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不及内阻）连接，下极板接地，一带点油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A. 带点油滴将沿竖直方向向上运动

B. 电容器的电容减少，极板带电量将增加

C. 带点油滴的电势能将增加

D. P点的电势将降低

10. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　）

A. 平面c上的电势为零

B. 该电子可能到达不了平面f

C. 该电子经过平面d时，其电势能为4 eV

D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

三、实验题（共2题；每空3分，共18分）

11. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量______而增大，历史上法国学者库仑通过更精确的实验探究总结出两点电荷间相互作用力与两点电荷的电荷量、间距的定量关系，此同学在探究中应用的科学方法是______。

12. 如图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，若充电后保持电容器带电量不变，试指出下图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况．

（）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度__________（选填“不变”“变大”或“变小”）．

（）正对面积增大时，静电计指针的偏转角度__________（选填“不变”“变大”或“变小”）．

（）使用静电计的目的是观察电容器__________的变化情况．

四、解答题（共3题；共42分）

13. 沿水平方向匀强电场中，有一个带电小球所带电荷量，质量为，悬挂在一根绝缘细线上。小球静止时，悬线偏离竖直方向（）

（1）求匀强电场的电场强度的大小；

（2）改变电场后，仍能使小球在该静止位置，则电场强度的最小值和改变后的电场方向？

14. 如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电荷量q＝1.2×10－6 C的电荷在该电场中移动．

(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？

(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？

15. 如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径为R。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量m的带正电的物体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，已知静电力大小带电体运动到半圆形轨道的D点时受到轨道给的弹力大小。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g，不计空气阻力。求：（结果可以保留根号）

（1）释放点P到半圆形轨道最低点B点的距离L1；

（2）带电体在半圆轨道上运动过程中对轨道压力的最大值Fm；

（3）若带电体第一次经过C点，匀强电场方向突然变为竖直向下。带电体落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。

延安市第一中学2022—2023学年度第一学期月考

高二年级物理试题

（分值：100分　时间：90分钟）

一、单选题（共7题；共28分）

1. 下面关于静电现象正确的是（　　）

A. 只要带点物体足够小，它就可以视点电荷

B. 摩擦起电其实质是产生了电荷，而感应起电是电荷发生了转移

C. 处于静电平衡的导体，其内部场强和电势处处为零

D. 所有物体带电量一定是元电荷整数倍

【答案】D

【解析】

【详解】A．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题影响可以忽略时，就可以看成点电荷，则体积很小的物体不一定可以看成点电荷，故A错误；

B．摩擦起电是由于两个不同物体对电子的吸引力不同而引起的，两个物体一定带等量异种电荷，实质是电子的得失，不是创造电荷，且电荷既不能产生也不能消失，故B错误；

C．根据静电平衡的特点可知，处于静电平衡的导体，其内部场强处处为0，整个导体是等势体，但不是内部的电势也为0，故C错误；

D．所有物体带电量一定是元电荷的整数倍，故D正确。

故选D。

2. 真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（　　）

A. 3:1 B. 1:3 C. 9:1 D. 1:9

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：直接根据库伦定律公式计算出试探电荷q所受电场力，然后利用电场强度的定义式即可求出在M所在处的场强的大小．

解：引入一个试探电荷q，分别计算它在AB两点受的电场力．

，，

得：F1=9F2

根据电场强度的定义式：，

得：

故选C

【点评】本题很简单直接考查了库伦定律和电场强度定义式的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义．

3. 检验电荷在电场中受到的电场力为F，测得该点的场强为E；若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则下列说法正确的是（　　）

A. 电场力仍为F，电场强度仍为E

B. 电场力仍为F，电场强度为

C. 电场力为，电场强度为

D. 电场力为，电场强度仍为E

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与检验电荷的电量与有无均无关，则若将检验电荷的电量减小一半，放回原处，则该点电场强度不变；根据

F=Eq

可知，电荷所受的电场力变为。

故选D。

4. 下列关于电势和电势能的说法，正确的是（　　）

A. 对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大

B. 在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大

C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能

D. 在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大

【答案】D

【解析】

【分析】根据电势能的定义及电场力做功与电势能的关系进行分析。

【详解】A．电势能与电势的关系为

电势能是标量，上式中电量q要带正负号，则负电荷在电势越高的位置，电势能反而越小，故A错误；

B．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能不一定越大，如电势小于0，放入的正点电荷的电荷量越大，电势能反而越小，故B错误；

C．如果电场中某点电势为负，则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电势能，故C错误；

D．根据电场力做功与电势能的关系可知，在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大，故D正确；

故选D。

【点睛】电势能与电势的关系式一定要带正负号。

5. 在点电荷形成的电场中有一点A，当一个的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　）

A. ,

B. ，

C. ，

D. ，

【答案】A

【解析】

【详解】一个的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做正功，电势能减小，则

电势为

故选A。

6. 如图所示，是一固定点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等差等势线，正点电荷仅在静电力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，b点为轨迹上离点最近的点，由此可知（　　）

A. 固定在的点电荷带负电 B. 粒子在b点的电势能比a点大

C. 粒子在b点的速度比a点大 D. a点的场强比b点的场强大

【答案】B

【解析】

【详解】A．正点电荷受到的电场力方向在曲线轨迹的凹侧，可知正点电荷受到点电荷的库仑斥力，固定在的点电荷带正电，A错误；

BC．正点电荷从a处运动到b处，库仑斥力做负功，粒子的动能减少，速度减小，粒子在b点的速度比a点小，粒子的电势能增大，粒子在b点的电势能比a点大，B正确，C错误；

D．根据点电荷场强表达式

可知离点电荷越近的地方场强越大，故a点的场强比b点的场强小，D错误。

故选B。

7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负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P点时的动能小于在Q点时的动能

B. 电场中P点的电势高于Q点的电势

C. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的大，比在P点时的小

D. 带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小

【答案】B

【解析】

【详解】A.电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力沿电场线的方向向右，假设粒子从P到Q运动，电场力做负功，动能减小，即P点时的动能大于在Q点时的动能，假设粒子从Q到P运动，电场力做正功，动能增大，即P点时的动能大于在Q点时的动能，故A错误．

B.由A的分析可知电场线的方向向左，沿电场线的方向电势降低，所以电场中P点的电势高于Q点的电势，故B正确．

C.电荷在运动过程中只有电场力做功，电荷的电势能和动能之和不变，所以C错误．

D.电场线越密的地方电场越强，电场力越大，加速度越大，所以带电粒子在P点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小，故D错误．

二、多选题（共3题；共12分选错一个不给分，少选给2分，全选给4分）

8. 下列关于匀强电场的结论中，正确的是（　　）

A. 公式既适用于点电荷电场，也适用于匀强电场

B. 公式UEd既适用于点电荷电场，也适用于匀强电场

C. 匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比

D. 匀强电场的电场强度大小等于沿电场方向每单位长度上的电势差值

【答案】AD

【解析】

【详解】A．公式适用于任意电场，A正确；

B．公式UEd仅适用于匀强电场，B错误；

C．匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间沿电场线方向的距离成正比，C错误；

D．由公式

可知，沿电场线方向单位距离的电势差等于匀强电场的场强，D正确。

故选AD。

9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不及内阻）连接，下极板接地，一带点油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A. 带点油滴将沿竖直方向向上运动

B. 电容器的电容减少，极板带电量将增加

C. 带点油滴的电势能将增加

D. P点的电势将降低

【答案】CD

【解析】

【详解】A．一带点油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，则

将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，即d增大，由于电容器两端的电压不变，则根据

则板间的场强E减小，故油滴所受电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误；

B．由电容器决定式

可知，d增大，则C减小，由公式

可知，U不变，C减小，则板带电量减小，故B错误；

CD．场强E减小，而P点与下极板的距离不变，由公式

可知P与下极板电势差减小，而P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势降低，原来油滴处于平衡位置可知，油滴带负电，现P点的电势降低，可知，油滴的电势能增加，故CD正确，；

故选CD。

10. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　）

A. 平面c上的电势为零

B. 该电子可能到达不了平面f

C. 该电子经过平面d时，其电势能为4 eV

D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

【答案】AB

【解析】

【详解】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；

B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；

C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；

D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。

故选AB。

【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。

三、实验题（共2题；每空3分，共18分）

11. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量______而增大，历史上法国学者库仑通过更精确的实验探究总结出两点电荷间相互作用力与两点电荷的电荷量、间距的定量关系，此同学在探究中应用的科学方法是______。

【答案】    ①. 减小    ②. 增大    ③. 控制变量法

【解析】

【详解】[1][2]对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力

即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大。

[3]先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近。这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量。这是只改变电量；所以采用的方法是控制变量法。

12. 如图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，若充电后保持电容器带电量不变，试指出下图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况．

（）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度__________（选填“不变”“变大”或“变小”）．

（）正对面积增大时，静电计指针的偏转角度__________（选填“不变”“变大”或“变小”）．

（）使用静电计的目的是观察电容器__________的变化情况．

【答案】    ①. 变大    ②. 变小    ③. 两极板间电势差

【解析】

【详解】试题分析：静电计测定电容器极板间的电势差，板间的电势差越大，指针偏转角越大．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．

（1）板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大；

（2）正对面积增大时，根据电容的决定式，可知电容C增大，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压减小，所以静电计指针偏角减小；

（3）使用静电计的目的是观察电容器两极板间电势差；

四、解答题（共3题；共42分）

13. 沿水平方向的匀强电场中，有一个带电小球所带电荷量，质量为，悬挂在一根绝缘细线上。小球静止时，悬线偏离竖直方向（）

（1）求匀强电场的电场强度的大小；

（2）改变电场后，仍能使小球在该静止位置，则电场强度的最小值和改变后的电场方向？

【答案】（1）；（2），方向与水平方向成角斜向左上方

【解析】

【详解】（1）对小球受力分析如图所示

根据平衡条件，水平方向

竖直方向

联立解得

（2）改变电场后，仍能使小球在该静止位置，受力分析得

上图分析可知，电场强度与绳子的拉力方向垂直，方向斜向上，则

解得

方向与水平方向成角斜向左上方

14. 如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电荷量q＝1.2×10－6 C的电荷在该电场中移动．

(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？

(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？

【答案】（1）3.6×10-5 J．（2）电势能增加了4.8×10-5 J．

【解析】

【分析】(1) 根据电场力做功的公式W=qU，可以计算出电荷从C移到D电场力做功；

(2) 电荷从D移到B再移到A电场力做的功，根据电场力做功公式求解．

【详解】(1) 由于UCD=φC-φD=0-（-30）V=30 V

则电荷从C移到D，电场力做功为：WCD=qUCD=10-6×30 J=3.6×10-5 J；

(2) 由于UDA=φD-φA=-30V-10V=-40V

则电荷从D移到B再移到A电场力做的功为：

WDA=qUDA=10-6×（-40）J=-4.8×10-5 J

由于电场力做负功，所以电势能增加．

【点睛】本题要掌握电场力做功的计算公式W=qU，注意计算时式中各个量都要代入符号．同时要知道电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加．

15. 如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径为R。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量m的带正电的物体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，已知静电力大小带电体运动到半圆形轨道的D点时受到轨道给的弹力大小。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g，不计空气阻力。求：（结果可以保留根号）

（1）释放点P到半圆形轨道最低点B点的距离L1；

（2）带电体在半圆轨道上运动过程中对轨道压力的最大值Fm；

（3）若带电体第一次经过C点，匀强电场方向突然变为竖直向下。带电体落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。

【答案】（1）；（2）17.25mg；（3）

【解析】

【详解】（1）带正电的物体在水平方向电场力和摩擦力的作用下在水平轨道上做匀加速运动，在BD段做圆周运动，根据动能定理有

在D点根据牛顿第二定律有

联立解得

（2）设带电体在图示点速度最大，OF连线与竖直方向夹角，如图所示

带电体速度逐渐增大，当在F点重力和电场力沿该点切线方向分量相等时，速度最大，则有

解得

根据数学知识可知

，

从到D根据动能定理有

解得

根据牛顿第二定律有

根据牛顿第三定律可知

（3）从D运动到C，根据动能定理有

解得到达C点的速度为

离开C后，带电体受竖直向下的重力和电场力，做类平抛运动

在水平方向

在竖直方向

联立解得