辉南县第六中学2023-2024届高一上学期第一次半月考物理试卷(含答案)

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一、单选题
1、关于下列四幅图象的说法正确的是( )
A.甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量
B.乙图中，静电喷洒农药的原理是，农药水珠离开喷嘴时带有负电荷，与带正电的农作物叶子吸附在一起
C.丙图中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0
D.丁图中，由奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况，可判断两点电荷是等量异种点电荷
2、一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a，b，c三点的场强的大小分别为，三者相比( )
A.最大B.最大C.最大D.
3、如图所示，直角三角形ABC中，点电荷A、B所带电荷量分别为，测得在C处的某负点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是( )
A.B带正电，B.B带负电，
C.B带正电，D.B带负电，
4、如图甲所示，场源为点电荷Q，他的电场中有一条电场线，上面上有A、B两点，若从某点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度时间图象如图乙所示。则( )
A.场源为点电荷Q，它一定为负点电荷，并且在B的右侧
B.A、B两点的电场强度
C.电子在A、B两点具有的电势
D.电子在A、B两点具有的电势能
5、如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，静电力常量为k，则图中B点的电场强度大小为( )
A.B.C.D.
6、下列关于电场和电场强度的说法中正确的是( )
A.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
B.电场是人为设想出来的，其实并不存在
C.电荷在电场中受到的力越大，这点的电场强度越大
D.不同电荷在电场中同一点所受电场力不同，说明场强随试探电荷的改变而改变
7、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是( )
A.这两点电荷一定是同种电荷 B.这两点电荷一定是不等量异种电荷
C.D、C两点电场强度相等 D.C点的电场强度比D点的电场强度大
8、下列各电场中，两电荷的电荷量相同，则电场线的分布正确的是( )
A.B.
C.D.
9、如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况.图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，，下列说法中正确的是( )
A.同一电荷在O、M、N三点受到的电场力相同
B.同一电荷在O、M、N三点的电势能相同
C.O、M、N三点的电场强度大小关系是
D.把另一自由电荷从M点由静止释放，将沿MON做往复运动
10、如图是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A，B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度从A向B运动并经过B点，一段时间后q以速度v又一次经过A点，且v与的方向相反，则以下说法中正确的是( )
A.A，B两点的电场强度是
B.负电荷q先后经过A点的速度大小
C.负电荷q在A，B两点的电势能
D.A，B两点的电势是
11、某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的曲线。一质量为m、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从O点进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是( )
A.粒子从O向右运动到运动的过程中做匀减速运动
B.若粒子能运动到，则从运动到的过程中，电势能先减小后增大
C.若，则粒子运动到处时速度最大，其大小为
D.若，粒子运动到时速度大小为
二、多选题
12、下列叙述中正确的是（静电力常量为k）( )
A.电场强度适用于任何电场
B.公式中的q是场源电荷的电荷量，q越大，则电场强度越小
C.公式适用于真空中点电荷的电场，式中的Q是场源电荷的电荷量
D.由可知，r不变时，Q越大，则电场强度越大
13、如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷和，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近的一点，MN为过O点的一条线段，M点与N点关于O点对称，。下列说法中正确的是( )
A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同
B.N、P两点的电势相同
C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小
D.将一电子从N点移到P点，电子的电势能增大
三、计算题
14、如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看做质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）
（1）小物体的电性；
（2）电场强度的大小；
（3）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功，到达斜面底端时物块的速度大小。
15、如图所示，有三根完全相同、原长均为的绝缘轻质橡皮筋，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别连接质量均为m的带电小球A、B，它们所带的电荷量分别为和，A、B之间用第三根橡皮筋连接起来。由于空间存在水平向右的匀强电场，平衡时三根橡皮筋的长度均为原长的。已知橡皮筋满足胡克定律并始终在弹性限度内，两小球所带电荷量始终不变，两小球间的静电力不计，重力加速度大小为g。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）若只剪断A、B之间的橡皮筋，A、B球最后再次平衡时，小球A电势能的减少量和小球B重力势能的增加量；
（3）若改为只剪断之间的橡皮筋，平衡时A、B球系统电势能的变化量。
参考答案
1、答案：D
解析：A.由电荷守恒定律可知，甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量等于B所带电荷量。故A错误；
B.静电喷洒农药的原理是，农药水珠离开喷嘴时带有正电荷，与带负电的农作物叶子吸附在一起，故B错误；
C.处于静电平衡状态的导体腔，内表面没有电荷，导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度为0，故C错误；
D.奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况，与等量异种点电荷的电场线分布相似，则两点电荷是等量异种点电荷，故D正确.
故选D。
2、答案：A
解析：金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。a点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在a点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在a点处产生的场强最大；而c点离带电杆最远，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最小，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、答案：D
解析：根据题意，可判断C处的电场方向水平向右，由点电荷产生的电场和电场的叠加，点电荷A在C处产生的电场方向竖直向上，则A带正电，点电荷B在C点处产生的电场方向沿CB指向B，则B带负电，如下图：
根据平行四边形定则，知A、B在C点的场强之比为
又点电荷的场强公式为
C点距离A、B两点间的距离比为
联立可知
故选D。
4、答案：B
解析：A.根据题意，电子从静止释放后从A运动到B，则电子受到的电场力方向从，场源为点电荷Q，它一定为负点电荷，并且在A的左侧，故A错误；
C.电子带负电，电场线方向从，则B点的电势大于A点的电势，即，但电势与试探电荷即电子无关，故C错误；
B.从速度图象看出，电子从A运动到B过程速度增大，加速度变小，电场力减小，即，场强变小，则B点的场强小于A点的场强，即，故B正确；
D.因电场力做正功，则电势能减小，故D错误。
故选B。
5、答案：D
解析：图中A点的电场强度为0，表明薄板带负电，且薄板在A点的电场强度大小为
根据对称性，薄板在B点的电场强度大小与薄板在A点的相等，方向相反，图中B点的电场强度大小为
故选D。
6、答案：A
解析：A.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用，故A正确；
B.电场是客观存在的，故B错误；
C.电荷在电场中受到的力越大，这点的电场强度不一定越大，可能是由于电荷带电量大，故C错误；
D.电场强度是电场本身的属性，不随试探电荷的改变而改变，故D错误。
故选A。
7、答案：D
解析：AB.根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，这两点电荷是两个等量异种电荷。故AB错误；
BD.在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D正确，C错误。
故选D。
8、答案：D
解析：A.场源电荷为负的点电荷，它应接收电场线，故A错误；
B.场源电荷为正的点电荷，它应发射电场线，故B错误；
C.等量同种负点电荷的电场线都为负电荷接收电场线，故C错误；
D.等量异种点电荷的电场线为正电荷发射电场线，负电荷接收电场线，故D正确。
故选D。
9、答案：B
解析：B.等量异种点电荷连线的中垂线为一等势面，故O、M、N三点的电势相等，同一电荷在O、M、N三点的电势能相同，选项B正确；
ACD.O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大
同一电荷在三点受到的电场力不同，把另一自由电荷从M点由静止释放，由于受到水平方向的电场力作用，不会沿MON做往复运动，选项ACD错误。
故选B。
10、答案：B
解析：A.根据题意可以判断负电荷受力的方向向左，电场线方向向右，但因为不确定场源电荷的正负，所以无法确定A、B两位置场强的强弱，A错误；
B.电荷q在同一位置电势能相同，根据能量守恒可知动能也相同，所以，B正确；
C.根据A选项的分析，电荷q从A到B的运动过程中在做减速运动，动能减小，根据能量守恒可知电势能在增大，C错误；
D.根据A选项的分析，电场线由A指向B，所以，D错误。
故选B。
11、答案：C
解析：A.图象的斜率表示电场强度，由图象可知从O到电场强度逐渐减小，电势升高，场强方向沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向，粒子做加速度减小的减速运动，故A错误；
B.由图可知从到电势逐渐降低，结合电势能公式可知正粒子的电势能是逐渐减小的，故B错误；
C.若，则粒子运动到处时电势能最小，则动能最大，速度最大，由动能定理得
解得
故C正确；
D.若，粒子沿x轴正方向做减速运动，当减速到零时，由动能定理得
解得
则粒子运动不到位置速度就减为0了，故D错误。
故选C。
12、答案：ACD
解析：是电场强度的定义式，它适用于任何电场，故A正确；中的q是试探电荷的电荷量，故B错误；是真空中点电荷的电场强度决定式，式中的Q是场源电荷的电荷量，r不变时Q越大，电场强度越大，故C、D正确。
13、答案：AD
解析：A.等量的异种点电荷的电场具有对称性，其电场线如图所示
根据其对称性，可知场强相同，试探电荷在这两点所受的电场力也就相同，A正确；
BD.画出过N两点的等势面，如图所示
从图中可以看出N点电势高于P点电势，负电荷在电势越低的地方，电势能越大，B错误，D正确；
C.正电荷所受的电场力跟电场线的方向相同，如上图所示，把正电荷从M点移动到N点的过程中，力的方向始终跟运动方向成锐角，电场力一直做正功，所以电荷电势能一直减小，C错误。
故选AD。
14、答案：（1）负电（2）（3），
解析：（1）小物块静止时受力如图：可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。
（2）由受力平衡得
解得
代入数据得
（3）物块下滑至斜面底端时电场力做功为
根据动能定律可得
解得到达斜面底端时物块的速度大小为
15、答案：（1）（2），（3）
解析：（1）由题意对小球A受力分析，如图1所示，由平衡条件可得
联立以上两式解得
（2）若只剪断A、B之间的橡皮筋，A、B球再次平衡时，小球A受力如图2所示，由平衡条件可得

解得
设橡皮筋的劲度系数为k，则有
此时橡皮筋的伸长量
由小球与O点在水平距离的变化，可得小球A电势能的减少量
小球B原距O点的高度
此时距O点的高度
小球B重力势能的增加量
（3）若改为只剪断之间的橡皮筋，小球A、B受力分析如图所示，由平衡条件可得
对小球B，由平衡条件可得
由牛顿第三定律可有
联立以上各式解得
此时橡皮筋的伸长量为
则有小球A电势能增加量
则有小球B电势能的减少量
可得平衡时A、B球系统电势能的变化量