2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学高二（上）第一次月考物理试题含解析

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宾县第二中学2021-2022学年度上学期第一次月考高二物理试题一、选择题（1-8题为单项选择题，9-14题为不定项选择题，每道题4分，共56分）1. 关于物理学中点电荷的概念，下列说法正确的是（　　）A. 体积很大的带电体不能看成点电荷B. 可以看作点电荷物体带电量很小C. 点电荷的带电量都是D. 点电荷是理想化的模型，大小和形状对研究问题的影响可忽略【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量大小无具体关系，故AB错误；C．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，元电荷是电量的最小值，点电荷的值可以等于元电荷，也可以是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量可多可少，故C错误；D．点电荷是理想化的模型，大小和形状对作用力影响可忽略的带电体，故D正确。故选D。2. 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球。下列说法正确的是（　　）
 A. 把C移近导体A时，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片不张开B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C. 先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D. 先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合【2题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷，金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，A错误；B．把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，B正确；C．先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，C错误；D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，D错误；故选B。3. 关于场强的说法正确的是（　　）A. 公式适用于任何电场B. 公式中的Q是放入电场中试探电荷的电量C. 在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同D. 空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比【3题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】A．公式适用于任何电场，选项A正确；B．公式中的Q是场源电荷的电量，不是试探电荷的电量，选项B错误；C．根据公式可知，在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强大小都相同，但是方向不同，选项C错误；D. 空间某点的电场强度E是由电场本身决定的，与放在该处的试探电荷所受的电场力F以及试探电荷的电荷量q都直接的关系，选项D错误。故选A。4. 如图所示，正电荷q在匀强电场E中分别沿直线、折线运动。已知间距离为间的距离为d。方向平行于电场线，方向垂直于电场线。关于静电力做功的值，下列说法正确的是（　　）A. 电荷沿直线运动时，静电力做功为B. 电荷沿直线运动时，静电力做功为C. 电荷沿折线运动时，静电力做功为0D. 电荷沿折线运动时，静电力做功为【4题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】电场力做功与路径无关，只跟初末位置的电势差有关，故电荷沿直线运动和沿折线运动时电场力做功均相同，为B正确。故选B。5. 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题答案】【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】电势能与电势关系式一定要带正负号。6. 关于等势面，下列说法正确的是（　　）A. 电荷在等势面上移动时不受静电力作用，所以静电力不做功B. 等势面上各点的电场强度相等C. 等势面一定跟电场线垂直D. 若静电力做功为零，则是沿着同一等势面在移动电荷【6题答案】【答案】C【解析】【详解】A．电场线与等势面垂直，所受静电力也与等势面垂直，因此电荷在点场面上移动时受静电力的作用，但静电力不做功，A错误；B．电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要依据电场而言，例如点电荷形成的电场中，等势面上的各点电场强度方向不同，而匀强电场中等势面上各点的场强相同，B错误；C．等势面一定跟电场线垂直，C正确；D．根据电场力做功可知静电力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，若静电力做功为零，则初末位置的电势一定相同，与路径无关，不一定是沿着同一等势面在移动电荷，D错误。故选C。7. 关于电势差的计算公式，下列说法正确的是（　　）A. 电势差的公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B. 把电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB>0C. 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功D. 电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关【7题答案】【答案】D【解析】【分析】电势差的公式UAB＝，是用比值法定义出来的，与移动的电荷无关。【详解】AD．UAB＝是用比值法定义电势差的公式，与电场强度和两点的位置有关，与移动电荷q无关，A错误，D正确；B．由UAB＝可知把正电荷（q>0）从A点移动到B点电场力做正功，才有UAB>0，若把移动的是负电荷（q>0），则UAB<0，B错误；C．由电势差的定义式可知，电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功，C错误；故选D。8. 电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　）
 A. E、F两点场强不同B. A、D两点场强不同C. B、O、C三点，O点场强最小D. 只在静电力作用下，电子在O点的加速度小于它在E点的加速度【8题答案】【答案】C【解析】【详解】A．E、F两点在等量异种电荷连线的中垂线上，则E、F两点的场强方向都是水平向右，又E、F两点关于O点对称，则E、F两点场强大小也相等，故E、F两点场强相同，故A错误；B．A、D两点关于O点对称，A、D两点场强大小相等，由图可知，方向都是水平向左，故A、D两点场强相同，故B错误；C．根据电场线的疏密程度表示场强大小，由图可知B、O、C三点，O点电场线最稀疏，则O点场强最小，故C正确；D．根据电场线的疏密程度表示场强大小，由图可知O点的电场强度大于E点的电场强度，根据牛顿第二定律可知只在静电力作用下，电子在O点的加速度大于它在E点的加速度，故D错误。故选C。二、多选题9. 如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R，由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时A. 导体A端电势高于B端电势B. 导体A端电势低于B端电势C. 导体中心O点的场强为0D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左【9题答案】【答案】CD【解析】【详解】AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势．故AB错误．CD.当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等，为；方向相反，为水平向左；故CD正确．10. 如图所示，已知一匀强电场的电场线平行于等边三角形ABC所在的平面，三角形边长为2m，一带电荷量为q1=1×10-7C的正点电荷由B点移到无穷远处克服静电力做功为5×10-7J；而带电荷量为q2=2×10-7C的负点电荷从B点移到A点电势能增加4×10-7J，若将此负电荷沿AC边从A移到C，静电力做功8×10-7J，无穷远处的电势为零，则下列说法中正确的是（　　）A. B点电势为5V B. A点的电势高于B点电势C. 电场强度大小为2V/m D. 电荷q1在C点的电势能为-3×10-7J【10题答案】【答案】CD【解析】【详解】A．电荷量为q1=1×10-7C的正点电荷由B点移到无穷远处克服电场力做功为5×10-7J，即电场力做功为WB∞=-5×10-7J，则B点与无穷远处间的电势差为结合UB∞=φB-φ∞，φ∞=0得φB=-5V故A错误；B．带电荷量为q2=2×10-7C的负点电荷从B点移到A点电势能增加4×10-7J，电场力做功为WBA=-4×10-7J，则BA间的电势差为结合UBA=φB-φA解得φA=-7V则知A点的电势低于B点电势，故B错误；C．负电荷沿AC边从A移到C，电场力做功WAC=8×10-7J，则AC间的电势差为结合UAC=φA-φC解得φC=-3V则知AC边中点D的电势为则φD=φBBD连线为一条等势线，电场强度大小为故C正确；D．电荷q1在C点电势能为EPC=q1φC=1×10-7×（-3）J=-3×10-7J故D正确。
故选CD。11. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，且水平向左，则（    ）A. qA带负电B. qA带正电C. qA：qB=1：4D. qA：qB=1：8【11题答案】【答案】AD【解析】【详解】AB．放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点合场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，A正确B错误；CD．根据矢量三角形可知，即：，又由几何关系知：，所以，C错误D正确．12. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（　　）A.  B.  C.  D. 【12题答案】【答案】BD【解析】【分析】【详解】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时接触后再分开，带电量各为则两球的库仑力大小所以若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为此时两球的库仑力所以故选BD。13. 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静电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. 粒子在R点的加速度小于它在Q点的加速度B. P点的电势高于Q点的电势C. 带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能D. 带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能【13题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．由电场线疏密确定出R点电场强度比Q大，根据牛顿第二定律可知在R点的加速度比在Q点大，故A错误；B．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；粒子带负电，场强放向向左，沿电场线电势降低，所以P点的电势高于Q点的电势，故B正确；CD．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，则Q点电势能最大，动能减小，知道P点的动能最大，而Q点动能最小，故C正确D错误。故选BC。14. 如图所示，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在静电力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示，则下列结论正确的（　　）
 A. 粒子带正电，由A到B的过程中加速度先增大后减小B. 粒子带负电，由A到B的过程中速度先减小再增大C. 粒子由A到B的过程中静电力一直做负功D. 粒子带负电，由A到B的过程中电势能先增大再减小【14题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．由于等势面是同心圆，且外侧电势高，由此可知电场线垂直等势面指向等势面圆心的位置，如图所示
 根据带电粒子轨迹可以判定，带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，即与电场线的方向相反，可以断定带电粒子带负电，根据电场线的疏密程度可以判定带电粒子在运动过程中，所受电场力先增大后减小，则加速度也先增大后减小，A错误；BC．粒子带负电，从由A到B的过程中，电场力先做负功后做正功，根据动能定理可以判定粒子的速度先减小后增大，B正确，C错误；D．粒子带负电，从由A到B的过程中，电场力先做负功后做正功，根据电场力做功和电势能变化之间的关系可知电势能先增大再减小，D正确。故选BD。三、解答题15. 带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一匀强电场，如图所示，电场强度E=2×104V/m方向向下电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm，P点距B板2cm，电子电量e=-1.6×10-19C，求∶（1）C、D两点电势差UCD等于多少？（2）如果令A板接地（即电势A=0），则P点的电势P是多少？（3）一个电子从C点先移到P点，再移动到D点，静电力共做多少功？【15题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）沿场强方向电势降低，所以D点电势高，据电势差与电场强度的关系可知（2）根据电势差与电场强度的关系若，则（3）电场力做功与路径无关，取决于始末两点间的电势差。则有16. 将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，则：（1）如果规定A点的电势为零，B点和C点的电势分别为多少？（2）如果规定B点的电势为零，A点和C点的电势分别为多少？（3）如果规定B点的电势为零，一个电子在A点具有的电势能为多少电子伏？【16题答案】【答案】（1）-5V，-3V；（2）5V，2V；（3）-5eV【解析】【详解】（1）如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为同理，该电荷在C点的电势能为两点的电势分别为（2）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为该电荷在C点的电势能为两点的电势分别为 （3）电子在A点具有的电势能为17. 用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处于静止状态。（sin37°=0.6 ，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）求小球的带电量多大？（2）求细线某一瞬间剪断后，小球的加速度多大？【17题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对小球受力分析知，受竖直方向的重力、水平向右的电场力、沿绳方向的拉力T，电场力水平向右，故电荷带正电。小球受力平衡，则有解得（2）当细线某时刻间断后，小球的重力、电场力大小方向都不变，故二力的合力不变，根据牛顿第二定律有解得18. 质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示。若A球的带电量为q，则：（1）B球的带电量为多少；（2）水平外力多大？【18题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球B受重力、绳子拉力、库仑斥力而平衡，如下图所示根据几何关系可知库仑力大小为所以B球带电量为（2）小球A受重力、绳子拉力、库仑斥力和水平外力而平衡，如下图所示水平外力为