河南省郑州市中牟县第一高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（解析版）

这是一份河南省郑州市中牟县第一高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了单项选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
物理试题
一、单项选择题（8小题，每题4分，共32分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 由定义式知，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍
B. 由点电荷场强知，在r一定的情况下，E与Q成正比
C. 在一个以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同
D. 电场中某点的场强方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电场强度是由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故q减半后，电场强度保持不变，A错误；
B．根据
可知，在点电荷所形成的电场中，某一点的电场强度E与场源电荷的电荷量Q成正比，与该点到场源的距离的平方成反比，B正确；
C．由于电场强度是矢量，故根据
可知在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强大小相同但方向不同，故各处场强不同(方向不同)，C错误；
D．电场中某点场强的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，D正确。
故选BD。
2. 如图所示某个孤立点电荷的两条电场线，a、b、c是电场线上的三个点，下列说法正确的是（ ）
A. 该点电荷可能带负电
B. a点的电势一定比c点的电势高
C. 电子在a点时的电势能比在b点时大
D. 将正的检验电荷从c点移到b点，电场力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A．靠近点电荷的位置电场线越密集，则点电荷位于左侧，根据电场线的方向可判断该点电荷带正电，选项A错误；
B．沿着电场线方向电势降低，则a点的电势一定比b、c点的电势高，选项B正确；
C．a点的电势比b点的电势高，电子带负电，根据可知电子在a点的电势能小于在b点的电势能，选项C错误；
D．点电荷在左侧带正电，则将正的检验电荷从c点移到b点，电场力做正功，选项D错误。
故选B。
3. 长为 的导体棒原来不带电，将一带电量为 的点电荷放在距棒左端R处，如图所示。当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】导体棒处于静电平衡状态，内部场强处处为0，即感应电荷在棒内中心点出产生的场强与点电荷在该点产生的场强叠加为0即感应的电荷在棒内中点处产生的场强
故选D。
4. 如图所示，和是两个等量异种点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（ ）
A. OM的中点与ON的中点电势一定相等
B. O点的电场强度为零
C. 在MN连线上移动一个试探电荷，电场力不做功
D. 在HG连线上移动一个试探电荷，电场力不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意和是两个等量异种点电荷，电场线从正电荷指向负电荷，MN间各点的电势一定不等，则OM的中点与ON的中点电势一定不相等，故A错误；
B．在两电荷的连线上，O点电场线最疏，电场强度与MN上各点相比是最小的，在HG线上，O点的电场线最密，与HG上各点相比电场强度是最大的，故B错误；
C．在MN连线上移动一个试探电荷，试探电荷受到的电场力在MN连线上，电场力一定做功，故C错误；
D．根据两个等量异种点电荷电场线分布规律，在HG连线上任意点电场强度方向与HG连线垂直，所以在HG连线上移动一个试探电荷时电场力总与速度方向垂直，则电场力不做功，故D正确。
故选D。
5. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．取无限远处的电势为零，一带负电的试探电荷q，在静电力作用下运动，则（ ）
A. 若q从A点由静止释放，由A点向O点运动的过程中，加速度大小一定先变大再减小
B. 若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动
C. q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大
D. 若在A点给q一个合适的初速度，它可以做类平抛运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.在射线OM上，O点电场强度为零，无穷远处的电场强度也为零，故射线OM上有一个电场强度的最大的点，将q从A点由静止释放，由A点向O点运动的过程中，加速度大小可能一直减小，也可能先增加后减小，故A错误；
B.电场强度在MN上是对称分布的，带负电的试探电荷q所受电场力指向O点，其将以O点为对称中心做往复运动；故B正确；
C.从A到O过程，电场力做正功，动能增大，电势能逐渐减小，故C错误；
D.类平抛运动要求合力恒定，该电场不是匀强电场，粒子不可能做类平抛运动，故D错误．
6. 如图，A、B、C三个点位于以O为圆心圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（ ）

A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径为r，根据几何知识可得
，
同时有
，
联立解得
故选B。

7. 如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子（ ）
A. 电性与场源电荷的电性相同
B. 在a、b两点所受电场力大小
C. 在a、b两点的速度大小
D. 在a、b两点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．电荷受电场力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由图可知，若是正电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是负电荷，若是负电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是正电荷，所以电性与场源电荷的电性相反，故A错误；
B．电场线的疏密表示场强，由图知a点的电场强度大，根据可知
故B错误；
CD．若是正电荷，从a到b过程中，电场力做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小；若是负电荷，从a到b的过程中，电场力也做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小，即在a、b两点时速度大小为
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图，圆环被竖直固定，两个质量均为m的带电小球A、B套在圆环上处于静止状态。A球带正电、位于圆环圆心O的正下方，B球光滑，两球连线与竖直方向成30°角。设A受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A. 圆环对B球的弹力方向由O指向B
B. A球与圆环间的动摩擦因数不小于
C. 圆环对B球弹力的大小为mg
D. 圆环对A球弹力的大小为2.5mg
【答案】D
【解析】
【详解】A．若B球带负电，则A对B为吸引力，方向沿BA方向，此时无论圆环给球B的支持力指向圆心还是背离圆心，小球B都不能处于平衡状态，所以小球A对B为排斥力，方向沿AB方向，如图所知，且受力分析可得，圆环给球B的支持力指向圆心，即由B指向O，故A错误；
BCD．对球B受力分析可得，由几何关系可知圆环对B球弹力的大小为
则AB两球之间的排斥力为
对A球受力可得
所以当
时，动摩擦因数最小为
故BC错误，D正确。
故选D。
二、单项选择题（5小题，每题6分，共30分）
9. 关于电势下列说法正确的是（ ）
A. 电场中某点的电势，数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功
B. 电场中某点的电势与零电势的选取有关，但两点间的电势之差与零电势点的选取无关
C. 由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低
D. 电势是描述电场能的性质的物理量
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．将正电荷移动到零势能点，则
电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功，A正确；
BC．电势是相对的，可以比较电场中两点的电势。电场中某点的电势与零电势的选取有关，但两点间电势差与两点的相对情况有关，与零电势点的选取无关，B正确，C错误；
D．根据
可知，电势是描述电场能的性质的物理量，D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. M带正电荷B. N带正电荷
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】本题考查库仑定律、受力分析以及共点力的平衡。
【详解】AB．由题图可知，对小球M受力分析如图（a）所示，对小球N受力分析如图（b）所示，由受力分析图可知小球M带负电，小球N带正电，故B正确，A错误；
CD．由几何关系可知，两小球之间的距离为
当两小球的电荷量为q时，由力的平衡条件得
两小球的电荷量同时变为原来的2倍后，由力的平衡条件得
整理解得
故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法不正确的是（ ）
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. 由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的
C. 将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．正点电荷周围的电场线是从正点电荷出发，呈辐射状分布的，故该电场不可能是正点电荷产生的，故A错误；
B．同一电场的电场线在空间不能相交，否则同一点具有两个电场强度方向，故B错误；
C．只有粒子只受电场力且初速度为零，且电场线为直线的情况下粒子才可能沿电场线运动，故C错误；
D．由于做曲线运动的物体合外力指向曲线的凹侧，若粒子从A点到D点，则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为钝角，电场力做负功，粒子的速度减小，若粒子从D点到A点，则粒子的速度方向与所受电场力方向的夹角为锐角，电场力做正功，粒子的速度变大，故粒子在A点的速度大于在D点的速度，故D正确。
本题选错误的，故选ABC。
12. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为m带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，丝线BC长度为，AC两点间的距离为。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球A、B可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 丝线对小球B的拉力为
B. 小球A带电荷量为
C. 如果小球A漏电导致电量减少少许，则AB之间的库仑力减小
D. 如果小球A漏电导致电量减少少许，丝线拉力大小不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由题意可知
所以AB与BC垂直，两小球之间的距离为
对小球B进行受力分析如图
由平衡条件得，丝线对小球B的拉力为
两小球之间的库仑斥力为
解得
故AB错误；
CD．由相似三角形可知
若A缓慢漏电，根据题意可知不变，由库仑定律可知两球间的库仑力减小，距离减小，但比值不变；如果小球A漏电导致电量减少少许，不变，则丝线的拉力大小不变，故CD正确。
故选CD。
13. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上、两点间的距离为，，、两点固定放置两个点电荷，其中放在点的电荷带正电，如果在附近释放一个带正电的检验电荷，检验电荷沿着直线从向运动过程中速度先增大后减小，经过点时速度最大，则下面说法正确的是（ ）
A. 放在点电荷带负电
B. 点处的场强等于零
C. 过与垂直的直线上各点场强都等于零
D. 放在、两点的电荷所带电量绝对值之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．A点的电荷带正电，由于检验电荷带正电，则检验电荷受到A的斥力作用，又由于检验电荷沿着直线从A向B运动过程中速度先增大后减小，经过C点时速度最大，故检验电荷受到B的斥力作用，所以放置在B的点电荷只能是正电荷，不可能是负电荷，A错误；
B．检验电荷沿着直线从A向B运动过程中速度先增大后减小，在C点速度最大，说明检验电荷先做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大，然后加速度反向增大，检验电荷做加速度增大的减速运动，即检验电荷在C点加速度为零，合外力为零，说明点场强为零，B正确；
C．过C与AB垂直的直线上的点同时受到A点电荷的场强和B点电荷的场强的作用，根据场强的叠加原理，只有C点场强等于零，其他各点场强不等于零，C错误；
D．A、B两点间的距离为L，，因为点场强为零，根据场强的叠加原理，则
解得
即放在A、B两点的电荷所带电量绝对值之比为4:1，D正确；
故选BD。
三、解答题（3小题，共38分）
14. 电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,一个电荷量q=+2.0×10−8C的点电荷在A点所受电场力FA=3.0×10−4N,在仅受电场力的作用下，将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=6.0×10−7J，求：(1)A点电场强度的大小EA；(2)A、B两点间的电势差UAB.
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】解：（1）由可得A点的电场强度大小为
（2）由可得AB两点间的电势差为
15. 如图所示，A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，两小球到其连线中点O的距离均为 。现用两根长度均为 的绝缘细线由A、B两点系一带电小球C，静止时，细线张力恰好为零。已知小球C的质量 ，电荷量 ，取重力加速度大小 ，静电力常量 ，不计空气阻力。
（1）求小球C所处位置的电场强度大小和方向；
（2）求A、B两小球的电荷量Q。
【答案】（1），方向竖直向下
（2）
【解析】
【小问1详解】
设小球C所处位置的电场强度大小为E，根据小球C静止时，细线张力恰好为零，对小球C受力分析可知
解得
方向竖直向下
【小问2详解】
因A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，则两个点电荷在小球C所处位置产生的电场强度的大小相等，设一个带正电小球在C所处位置产生的电场强度的大小为 ，AC与AB连线的夹角为α，由已知条件可知 ，根据电场的叠加原理可知小球C所处位置的电场强度
解得
根据点电荷电场强度公式
解得
16. 如图所示，水平细杆上套一环，环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连，质量分别为和，A环不带电，B球带正电，电荷量。若B球处于一水平向右匀强电场中，使环A与B球一起向右匀速运动。运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角，重力加速度g取10m/s2，，。求：
（1）匀强电场的电场强度E多大？
（2）环A与水平杆间的动摩擦因数μ？
【答案】（1）；（2）0.45
【解析】
【详解】（1）对B球有
解得
（2）对整体有
解得