2022-2023学年四川省乐山市沫若中学高二上学期第一次月考物理试题含解析

2022-2023学年四川省乐山市沫若中学高二上学期第一次月考物理试题时间90分钟，满分110分

一、选择题（每小题4分，共56分；1-8为单选题，9-14为多选题，选不完整得2分）

1. 下列各组物理量中，只与电场本身有关，而与放入检验电荷无关的物理量是（　　）

A. 电场力、电场强度、电势 B. 电场力、电场力做的功、电势能

C. 电场强度、电势、电势差 D. 电场力、电势差、电势能

【答案】C

【解析】

【详解】A．由电场力，可知电场力与电场和检验电荷都有关；电场强度、电势都与电场本身性质有关，与检验电荷无关，A错误；

B．由电场力做功、电势能可知，电场力、电场力做的功和电势能都与电场和检验电荷有关，B错误；

C．电场强度反应电场力的性质；电势、电势差是反应电场能的性质，都与电场本身性质有关，与检验电荷无关，C正确；

D．电场力、电势能都与电场本身性质和检验电荷有关，电势差与电场本身性质有关，与检验电荷无关，D错误。

故选C。

2. 对下列各公式的描述中，正确的是（　　）

①电场强度E＝　②电场强度E＝ ③电场强度E＝　④静电力做功W＝qU

A. E＝中的q就是场源电荷，E＝中的Q可以是任意电荷

B. E＝中的d就是电场中两点间的距离

C. 静电力做功W＝qU与电荷移动路径有关

D. 上面四个公式对任意电场都适用的只有①④

【答案】D

【解析】

【详解】A．E＝中的q是试探电荷，E＝中的Q是场源电荷，故A错误；

B．E＝中的d是匀强电场中两点沿电场线方向的距离，故B错误；

C．静电力做功W＝qU与电荷移动路径无关，故C错误；

D．①电场强度E＝，是定义式，适用于任意电场，②电场强度E＝ 适用于匀强电场，③电场强度E＝，适用于点电荷电场，④静电力做功W＝qU，适用于任意电场，故D正确。

故选D。

3. 起电盘是获得静电的简单装置，1775年由A.伏特发明。它是由一块绝缘物质（如石蜡、硬橡胶、树脂等）制成的平板和另一块带有绝缘柄的导电平板构成的。如图所示是伏打起电盘示意图，其起电原理是（　　）

A. 摩擦起电 B. 感应起电

C. 接触起电 D. 以上三种方式都不

【答案】B

【解析】

【详解】导电平板靠近带正电的绝缘板并接地时，发生静电感应，使导电平板带上负电荷。故ACD错误；B正确。

故选B。

4. 在任意电场，关于电势、电势差U和电场强度E，下列说法正确的是（　　）

A. 电势为零的点，电场强度一定为零，反之亦然

B. 场强大的地方，电势一定高；电势高的地方，电场强度一定大

C. 题中三个物理量都存在正负，其中电势和电势差的正负均表大小

D. 电场中零电势点可以随意规定，但两点的电势差与规定哪点为零电势点无关

【答案】D

【解析】

【详解】A．电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零。同样场强为零的地方电势不一定为零，因为电势为零是人为选取的。故A错误；

B．电场线密处，电场强度大，沿着电场线方向电势降低，电势的高低与场强大小无关，故B错误；

C．电场强度没有负值，故C错误；

D．电场中零电势点可以随意规定，但两点的电势差与规定哪点为零电势点无关，故D正确。

故选D。

5. 两个分别带有电荷量－Q和＋5Q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2r，则两球间库仑力的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】带有电荷量－Q和＋5Q的相同金属小球，在相距为r时，由库仑定律可知，它们间库仑力的大小为

两带电小球接触后，各自带电荷量变为2Q，相距为2r，它们间库仑力的大小为

A正确，BCD错误。

故选A。

6. 如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，D是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下列说法正确的是（　　）

A. 保持开关S闭合，使A、B两板靠近一些，指针张开角度变小，两板间场强变大

B. 保持开关S闭合，使A、B两板正对面积减小一些，指针张开角度变大，两板间场强不变

C. 断开S后，使B板向右平移一些，指针张开角度变大，两板间场强不变

D. 断开S后，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小，两板间场强变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．保持开关S闭合，电容器两板间的电势差不变，静电计指针张角不变，使A、B两板靠近一些，d减小，根据

可知两板间场强变大，故A错误；

B．保持开关S闭合，电容器两板间的电势差不变，静电计指针张角不变，使A、B两板正对面积减小一些，d不变，根据

可知两板间场强不变，故B错误；

C．断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据电容决定式

可知电容减小；根据电容定义式

可知电压U变大，所以指针张开角度变大，根据

联立以上可得两板间场强为

由此可知板间场强与板间距离无关，即两板间场强不变，故C正确；

D．断开S，电容器带电量保持不变，只极板间插入有机玻璃板，根据电容决定式

可知电容增大，根据电容定义式

可知板间电压减小，静电计指针的张角变小；根据

可知板间场强减小，故D错误。

故选C。

7. 如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为

A. E B. E C. E D. E

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】C点三个电场方向如图所示

根据题意可知

又知道

故解得

故选B。

8. 如图所示，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央．现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板右边缘，则可以将(　　)

A. 板间电压变为 B. 开关S断开

C. 初速度变为 D. 竖直移动上板，使板间距变为2d

【答案】A

【解析】

【详解】当板间电压变为U/4时，场强变为原来的1/4，电场力变为原来的1/4，加速度变为原来的1/4，根据y＝at2知，时间为原来的2倍，由x＝v0t知水平位移为原来的2倍，所以能沿b轨迹落到下板边缘，故A正确；开关S断开，电容器极板电荷量不变，电容器电容不变，电容器两极板间电压不变，场强不变，质子所受电场力不变，加速度不变，所以仍落到下板的中央，故B错误；将初速度变为v0/2 ，质子加速度不变，运动时间不变，质子的水平位移变为原来的一半，不可能到达下板边缘，故C错误； 竖直移动上板，使板间距变为2d，则板间场强变为原来的1/2，电场力为原来的1/2，加速度为原来的1/2，根据y＝at2 知时间为原来的倍，水平位移为原来倍，不能到达下板边缘，故D错误；故选A．

【点睛】本题关键是知道以一定速度垂直进入偏转电场的粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动，根据运动学公式解题．

9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱和电势高低。如图甲是等量异种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. B、C两点场强大小和方向都相同，电势

B. A、D两点场强大小相等，方向相反

C. E、O、F三点比较，O点场强最强，电势

D. B、O、C三点比较，O点场强最弱

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由对称性可知，B、C两点场强大小和方向都相同，而根据沿电场向电势降低可知

故A正确；

B．由对称性可知，A、D两点场强大小相等，方向相同，故B错误；

C．E、O、F三点比较，O点电场线最密集，则O场强最强，由于EOF所在中垂面垂直于电场线，故E、O、F三点电势大小相等，故C错误；

D．B、O、C三点比较，O点电场线最稀疏，则场强最弱，故D正确。

故选AD。

10. 某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线如图所示，若将该电容器两端的电压从36V升到40V，对电容器来说正确的是（　　）

A. 该过程是充电过程

B. 该过程是放电过程

C. 该电容器的电容为5.0×103µF

D. 该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．由图像可知，电压从36V升到40V，由可知：电容器的电容不变，电压升高，电荷量增加，则属于充电过程，故A正确，B错误；

C．根据图像，当电压为40V时，电量为0.2C，故电容为

故C正确；
 

D．如果该电容器两端的电压从36V升到到40V，则有

故D错误。

故选AC。

11. 如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 该电场一定是负点电荷形成的电场

B. A点的电场强度比B点的电场强度小

C. A点的电势比B点的电势低

D. 该负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大

【答案】CD

【解析】

【详解】AC．负电荷从A点运动到B点，由图乙可知做加速度减小的加速运动，故静电力向右，负电荷受静电力方向和电场力方向相反，故场强方向向左，沿电场线方向，电势降低，则A点的电势比B点的电势低，但该电场由何种电荷形成无法判断，故A错误，C正确；

B．由乙图可知做加速度减小加速运动，则A点静电力大，B点静电力小，则A点电场强度大，故B错误；

D．从A点运动到B点，电场力做正功，负电荷电势能减小，则负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大，故D正确。

故选CD。

12. 用细绳系一个质量为m、带正电的小球B，另一个也带正电的小球A固定在光滑绝缘的竖直墙上，A、B两球离地面的高度均为h。小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示，现将细绳剪断并同时释放A球，则（　　）

A. 小球B在剪断细绳后做平抛运动

B. 小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g

C. 小球B落地的时间大于

D. 小球B落地的速度大于

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．将细绳剪断瞬间，小球B受到球的竖直方向的重力和水平方向的库仑力的共同作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，因此小球B不可能做平抛运动，且加速度大于g，故A错误，B正确；

C．剪短细绳瞬间，A、B之间的库仑力在水平方向，则在竖直方向均只受重力，AB在竖直方向的加速度大小相同，则之后再竖直方向运动相同，均做自由落体运动，落地时间

，故C错误；

D．小球B在竖直方向速度，水平方向受到A给的库仑力，库仑力对其做正功，则落地的速度大于，故D错误。

故选BD。

13. 如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线是以点电荷为圆心的一段圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）

A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹

B. a、c虚线对应的粒子的速度越来越大，b虚线对应的粒子的速度大小不变

C. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变

D. b虚线对应的粒子的质量小于c虚线对应的粒子的质量

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由三个粒子的运动轨迹可知，a粒子受向左的电场力，b和c受到向右的电场力，由于电场线的方向未知，所以不能确定粒子的电性，A错误；

B．由题意可知：a、c虚线对应的粒子的运动方向和电场力的方向夹角为锐角，所以电场力对其做正功，a、c虚线对应的粒子的动能增大，a、c虚线对应的粒子速度越来越大；b虚线对应的粒子的运动方向和始终和电场力垂直，电场力对其不做功，所以b虚线对应的粒子的动能不变，b虚线对应的粒子速度大小不变。B正确；

C．带电粒子在电场中的加速度

又点电荷周围电场强度

对应粒子，场强逐渐减小电场力减小加速度减小，对应粒子，场强逐渐增大电场力增大加速度增大，对应粒子，场强大小不变电场力大小不变加速度大小不变，C正确；

D．三个粒子的电荷量大小相等，以相同的速度从同一点O点射入电场时，静电力F相等，b虚线对应的粒子做圆周运动，则

c虚线对应的粒子做近心运动，则

比较可知c虚线对应的粒子比b虚线对应的粒子的质量小，D错误。

故选BC。

14. 在一个点电荷Q的电场中，让x轴与电场中的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（如图甲所示），在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线a、b所示。已知静电力常量，下列说法正确的是（　　）

A. A点的电场强度是40N/C，方向沿x轴负方向

B. B点的电场强度是2.5N/C，方向沿x轴正方向

C. 点电荷Q带正电，所在位置为坐标原点

D. 点电荷Q的带电荷量约为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据图像乙的斜率可求出A点的电场强度大小为

同理可求出B点的电场强度大小为

由于试探电荷带正电，可知A、B两点的电场强度方向均沿x轴正方向，A错误，B正确；

CD．由于点电荷Q在两点产生的电场强度方向相同，且A点的电场强度大于B点的电场强度，所以场源电荷必定在A点的左侧。设场源电荷的坐标为x，据点电荷场强公式可得

联立解得

x=0.2m

C错误，D正确。

故选AD。

二、填空题

15. 仔细分析下列各图，请填下列各项。（场强和电势：填＜、＞、＝；方向填：“相同、不同”）

（1）A图的电场，A、B两点场强大小_____，方向_______；电势_____

（2）B图的电场，A、B两点场强大小_____，方向_______；电势_____

（3）C图的电场，A、B两点场强大小_____，方向_______。电势_____

【答案】    ①. ＝    ②. 不同    ③. ＝    ④. ＞    ⑤. 相同    ⑥. ＜    ⑦. ＝    ⑧. 相同    ⑨. ＞

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]电场线的疏密程度代表电场强度的大小，A图中A、B两点的疏密程度相同则A、B两点场强大小相等，电场线的方向即电场强度的方向，所以方向不同，点电荷的等势面为同心圆，可知A、B两点电势相等；

（2）[4][5][6]电场线的疏密程度代表电场强度的大小，B图中A、B两点的疏密程度知A点电场强度大于B点电场强度，电场线的方向即电场强度的方向，A、B两点在同一条电场线上，则A、B两点的电场强度方向相同,沿着电场线方向电势逐渐降低，可知A点电势小于B点电势；

（3）[7][8][9] C图为匀强电场，则A、B两点的电场强度大小相等、方向相同；沿着电场线方向电势逐渐降低，匀强电场的等势面垂直电场线，可知A点电势大于B点电势。

16. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为3cm的圆与两坐标轴的交点，A、B、C、D所在平面与电场方向平行，已知A、B、C三点的电势分别为、、，则：

（1）D点的电势为______V；

（2）请画出一条经过B点的等势线，和经过C点的电场线_______（图中已经将直径AC进行了1cm等分标注，画的等势线和电场线要保留作图依据）；

（3）如果一个电子从A点运动到B点，电势能变化为________eV。

【答案】    ①. 9    ②. 见解析    ③. 12

【解析】

【详解】（1）[1]在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；则有

代入数据，有

解得

（2）[2]间电势差为18V，将六等分，可知点电势为3V，则为等势面，电场线垂直等势面，且指向电势降低的方向，匀强电场的电场线相互平行，过C点做垂线的平行线，如图所示

（3）[3]之间的电势差为

根据

结合

联立可得

17. 为了测定元电荷的数值，某物理兴趣小组设计了如图所示的实验装置。

实验操作步骤如下；

①按图示装置安装好器材；

②调节实验仪器，使间距为d的平行金属板处于水平位置；

③闭合电源开关，通过喷雾器把油滴（由于摩擦，油滴带负电）通过平行金属板上极板中间的小孔喷入电场中；

④通过显微镜来观察，找到悬浮不动的油滴，根据观测数据算出油滴的质量为m；

⑤根据平行金属板上所加的已知电压U，算出油滴的电荷量。

（1）平行金属板之间的电场是_______；（填“匀强电场或非匀强电场”）

（2）平行金属板的下极板带_______；（填“正电或负电”）

（3）若已知元电荷为e，重力加速度为g，则悬浮液滴所带的电荷量等于元电荷的_______倍（用m、d、U、g、e表示）。

【答案】    ①. 匀强电场    ②. 负    ③.

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1] 平行金属板之间的电场是匀强电场。

(2)[2] 油滴带负电处于平衡状态，电场力向上，则场强向下，平行金属板的下极板带负电。

(3)[3] 悬浮液滴受力

解得

三、计算题

18. 用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量大小为q的小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，如图丝线与竖直方向成37°角。现突然将该电场方向变为竖直向上但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）小球带电的正负和匀强电场的电场强度E的大小；

（2）小球经过最低点时丝线的拉力FT。

【答案】（1）负电，；（2）

【解析】

【详解】（1）小球静止时受力如图

小球受电场力水平向右，故小球带负电，且有

tan

解得

（2）电场方向变为竖直向上后，设运动到最低点速度为v，则由

动能定理

解得

在最低点对小球牛顿第二定律

解得

19. 如图所示，C为固定的、电荷量为Q的正点电荷，A、B两点在C的正上方，它们与C的距离分别为和。将另一质量为m、电荷量未知的正点电荷D从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。已知重力加速度大小为g，点电荷D在B点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：

（1）点电荷D所带的电荷量q；

（2）点电荷D从A点下落到B点的过程中速度最大的位置离C点电荷的竖直距离；

（3）A、B两点间的电势差。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）对点电荷D在B点时受力分析，根据牛顿第二定律有

又

解得

（2）当点电荷D所受合外力为0时，速度最大，有

解得

（3）点电荷D从A点到B点的过程，根据动能定理有

又

解得

20. 一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m，电荷量为q，求：

（1）电子离开加速电场时速度v0大小；

（2）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加电压U0多大？

（3）电子最远能够打到离荧光屏上离中心O点距离为Y多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据动能定理得

解得

（2）电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，时间

设电子刚好从平行板间飞出时，板间电压为U0，沿电场方向得偏移量

解得

（3）电子从极板边缘飞出时，打到荧光屏上的点离中心O点最远，此时的偏转角

最远距离