2023-2024学年江苏省苏苑高级中学高一（下）月考物理试卷（5月）（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省苏苑高级中学高一（下）月考物理试卷（5月）（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是
( )
A. B.
C. D.
2.将一带电荷量为−q的试探电荷从A点移到电场中的无穷远处，该过程中电场力做功为W，规定无穷远处的电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为
( )
A. −W，WqB. W，−WqC. W，WqD. −W，−Wq
3.如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，下列说法正确的是( )
A. 验电器的箔片张开
B. 金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C. 金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向为水平向左
D. 金属网罩内外表面都存在感应电荷
4.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是( )
A. M、N点的场强EM>ENB. 粒子在M、N点的加速度aM>aN
C. 粒子在M、N点的速度vM>vND. 粒子带正电
5.两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是
( )
A. 电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B. 电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D. 电子通过O点后，速度越来越大
6.如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点．已知A点的电势为φA=30V，点的电势为φB=0V，则
A. C点的电势=20VB. C点的电势20VD. ABC都不正确
7.如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，OA=h，此电子具有的初动能是( )
A. edhUB. edUhC. eUdhD. eUhd
8.如图所示，长为2R的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，当棒达到静电平衡后，感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度为
( )
A. E=kq4R2方向向右B. 0
C. E=kq4R2方向向左D. 无法确定
9.如图所示，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点以初速度v0沿实线做直线运动，直线与竖直方向的夹角为θθ0，O为球心，A为球壳外一点，AO=x。已知球壳内部电场强度处处为零，且球壳Ⅰ在A点形成的电场强度为E1，规定距O点无限远处的电势为零，下列说法正确的是( )
A. O点电势为零
B. 球壳Ⅰ在O点形成的电场强度水平向左
C. 球壳II在A点形成的电场强度大小E2=2kqx2−E1
D. 球壳Ⅰ和球壳II在A点的电势相等
二、计算题：本大题共5小题，共48分。
14.将点电荷Q固定在x轴上，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.7m，如图甲。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，它们受到的静电力方向相反、大小跟试探电荷的电荷量的关系分别对应图乙中的直线a、b。已知k=9.0×109N⋅m2/C2，求：
(1)A点的电场强度大小；
(2)点电荷Q所在位置的坐标及其电量。
15.如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37∘，已知小球所带电荷量q=1.5×10−4C，匀强电场的场强E=4.0×104N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)小球受电场力F的大小
(2)小球的质量m
(3)其他条件不变，只改变电场，小球仍处于平衡，，则电场强度大小最小值为多少？
16.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为5cm，一带电量为q=1×10−9C的点电荷沿电场线从C点运动到D点，电场力做功为3×10−9J。CD间距离为3cm，AC间距离为1cm，不计重力。求
(1)CD两点间电势差UCD；
(2)A板电势φ1；
(3)仅将A板移动到C处后，A板的电势φ2。
17.如图所示，同一竖直线上的A、B两点，固定有等质量的异种点电荷，电荷量为q，正、负如图所示，△ABC为一等边三角形(边长为L)，CD为AB边的中垂线，且与右侧竖直光滑14圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k，现取C点为电势零点，取重力加速度g，求：
(1)A、B两处点电荷在C点处的电场强度大小；
(2)在等量异种电荷的电场中，M点的电势φM；
(3)在最低点C轨道对小球的支持力FN为多大。
18.一光滑绝缘细直长杆处于静电场中，沿细杆建立坐标轴x，以x=0处的O点为电势零点，如图(a)所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向，其电场强度E随x的分布如图(b)所示。细杆上套有可视为质点的带电环，质量为m=0.2kg，电荷量为q=−2.0×10−6C，带电环受沿x轴正向的恒力F=1.0N的作用，从O点静止开始运动，求：
(1)带电环在x=1m处的加速度的大小；
(2)在x轴正方向上位置坐标为x，则利用图像，求Ux与x的函数表达式；
(3)带电环运动区间内的电势最小值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
此题考查了不同电场中电势和场强的知识，关键是知道电势是标量，而场强是矢量，不难。
电势是标量，只要大小相等即可，而场强为矢量，必须是大小和方向都相同才行，根据各种电场电场线和等势面的分布情况进行作答。
【解答】
A.平行板电容器中是匀强电场，a、b的场强相同，而电势不同，故A错误；
B.a、b在点电荷的同一等势面上，两点的电势相等，而场强方向不同，场强不同，故B错误；
C.根据两个等量同种电荷等势面的分布情况可知，在两电荷连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点电势相等，而场强的方向相反，所以场强不同，故C错误；
D.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，两点的电势相等．根据电场线分布的对称性可知，场强相同，故D正确。
故选D 。
2.【答案】B
【解析】【分析】
根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少，由此分析试探电荷在A点与无限远间电势能的变化量，由公式Ep=−W确定电荷在A点的电势能，由公式φA=Epq求解A点的电势。
电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能，一般要代入符号计算。
【解答】
无穷远处的电势为零，则试探电荷在无穷远处时，电势能为零，试探电荷从从A点移到电场中的无穷远处，电场力做功为W，由
解得 EPA=W
由电场力做功公式：
W=−q(φA−φ0)
其中无穷远处的电势 φ0=0 ，解得 φA=−Wq ，B正确。
故选B。
3.【答案】C
【解析】【分析】
静电屏蔽的原理分析，金属内部由于电子可以自由移动，会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属网罩内部的电场，以保证平衡，从而使金属网罩上电荷重新分布。
本题考查了静电屏蔽的原理，解题的关键是理解金属网罩内部场强为零，不存在感应电荷。
【解答】
A.因为在金属内部电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属网罩内部的电场，以保证平衡，从而金属网罩上电荷重新分布。就是所谓“静电屏蔽”的原理。此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开，故A错误；
B.金属网罩内部空间合场强为零，不存在电场，故B错误；
C.金属网罩上的感应电荷会在网罩内部空间产生一个与外加电场相反的电场，即水平向左，故C正确；
D.金属网罩内表面不存在感应电荷，感应电荷分布在外表面，故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【解析】【分析】
本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱，进而判断电场力的大小，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．
【解答】
解：
AB、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故AB错误；
C、由图象可知，从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，粒子的速度增大，即N点的速度大于M点的速度，故C错误；
D、电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子的受到的电场力的方向指向运动轨迹的凹侧，所以电荷为正电荷，故D正确；
故选D。
5.【答案】C
【解析】【分析】
在等量同种电荷的连线中点处，电场强度为零，在中垂线上，从中点O到无穷远处，电场强度先增大后减小，但具体的场强最大位置并不确定，所以电子的加速度大小变化也不确定;当电子受力为零时，即加速度为零时，电子速度最大。
解题的关键是要对等量同种电荷的中垂线上的电场强度的特点及变化规律能够数练掌握。
【解答】
AB.根据等量同种电荷中垂线上的电场线分布可知，电子在从a点向O点运动的过程中，场强可能逐渐减小，也可能先增加后减小，即加速度可能逐渐减小，也可能先增加后减小，但是速度一直会越来越大，故AB错误；
C.电子运动到O点时，场强为零，则加速度为零，此时速度最大，故C正确；
D.电子通过O点后，加速度反向，则电子做减速运动，速度越来越小，故D错误。
故选C。
6.【答案】B
【解析】由图看出，AC段电场线比CD段、DB段电场线密，则AC段场强最大，根据公式
U=Ed
可以知道，A、C间电势差 UAC 大于C、D间电势差 UCB 和D、B间电势差 UDB ，所以
UAC>13UAB=13(φA−φB)=10V
即
(φA−φC)>10V
又
φA=30V
可以知道
φC