2024-2025学年福建省长汀县第二中学高二（上）月考物理试卷（8月）（含答案）

这是一份2024-2025学年福建省长汀县第二中学高二（上）月考物理试卷（8月）（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为( )
A. 毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B. 毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C. 橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D. 橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
2.如图所示，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是( )
A. b、d两点的电场强度相同
B. a、f两点的电势相等
C. 点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功
D. 图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同
3.如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则( )
A. a的加速度将减小，b的加速度将增加
B. a一定带正电，b一定带负电
C. a的速度将减小，b的速度将增加
D. 该电场的等差等势面为曲线且从左往右越来越稀疏
4.如图所示，将三个电荷量均为Q(Q>0)的正点电荷分别固定在菱形的三个顶点a、b、c上，∠abc=120∘，它们在菱形的第四个顶点d处产生的合电场强度为E。现只将c点处的电荷换成等量负点电荷−Q(未画出)，则d点处新的合电场强度大小为( )
A. EB. 23EC. 22ED. 12E
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为Fa、Fb，具有的电势能分别为Epa、Epb，则( )
A. FaFb,EpaEpbB. EaC. Fa>Fb,Epa>EpbD. EaEb,φaφb
6.如图所示，实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是( )
A. 若虚线表示电场线，φP>φQ
B. 若虚线表示电场线，粒子通过Q点时动能较大
C. 若虚线表示等势线，粒子通过P点时电势能较小
D. 不论虚线是表示电场线还是等势线，P点电场强度较大
7.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为5V、5V、17V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点处的电势为0
B. 电场强度的大小为2.5V/cm
C. 电子在a点的电势能比在c点的低12eV
D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为12eV
8.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是( )
A. 粒子运动到x=x1处时速度最大
B. 粒子从x=x1到x=x3的过程中，先做加速运动后做减速运动
C. 粒子从x=x1到x=x3的过程中，加速度一直减小
D. O点和x=x2之间电势差绝对值与x=x2和x=x3之间电势差绝对值相等
三、填空题：本大题共2小题，共12分。
9.一试探电荷q=+4×10−9C，在电场中P点受到的静电力F=6×10−7N，则P点的电场强度大小为______N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为______N/C；放一电荷量为q′=1.2×10−6C的电荷在P点，受到的静电力F的大小为______N。
10.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，负点电荷所带的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时(已知静电力常量为k)，导体的中心O的电场强度等于________，导体的感应电荷在O点产生的电场强度大小等于______，方向______。
四、实验题：本大题共1小题，共8分。
11.某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。
(1)带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为θ，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为______。(用题中涉及的物理量符号表示)
(2)通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力 。
(3)以上实验采用的方法是______。
A微小量放大法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想实验法
(4)若实验中小球A、B的电荷量分别为q1和q2，则静电力常量可表示为k=______。(用题中涉及的物理量符号表示)
五、计算题：本大题共3小题，共40分。
12.一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，(重力加速度为g)，求：
(1)该静止小球带何种电；
(2)匀强电场的电场强度的大小．
13.如图所示，水平放置的平行板电容器A、B间为一匀强电场，M、N为电场中的两点，其连线与两极板垂直，且MN之间的距离d1=2cm。已知电子在M点受到的电场力大小为2.4×10−15N，方向指向B板，A板接地电势为零，电子的电量e=1.6×10−19C。
(1)求电场强度的大小和方向；
(2)求M、N两点的电势差；
(3)若N点距A板的距离d2=3cm，电子在N点的电势能为多少？
14.如图所示，在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中，一轻杆可绕固定光滑转轴O在竖直平面内自由转动。杆的另一端固定电荷量−q的小球A；轻杆长度为L，小球受到的电场力大小为重力大小的 3倍。开始时杆与电场间夹角为θ=30∘。小球受到轻微扰动开始向下运动，以O点为重力势能和电势能零点。求：
(1)初始状态的电势能；
(2)杆在竖直位置时小球处在B点，杆对小球的拉力F；
(3)小球重力势能与电势能之和的最小值。
答案
1.A
2.B
3.A
4.A
5.AB
6.AD
7.BD
8.BD
9.150；150；1.8×10−4
10.0，kQR2，水平向左。
11. (1)mgtan θ ；(2)与A、B两球球心间的距离的平方成反比；(3)B；(4)mgr2tan θq1q2
12.解：(1)由平衡条件可判断小球一定受向右的电场力，即电场力与电场线方向相同，故小球带正电．
(2)小球静止在电场中受力如图：
由平衡条件得：mgtan37°=qE
故E=3mg4q
答：(1)该静止小球带正电；
(2)这个匀强电场的电场强度的大小为3mg4q．
13.(1)根据电场强度的定义，有
E=Fq
代入数据解得
E=1.5×104N/C
方向竖直向上；
(2)M、N两点的电势差为
UMN=−Ed1=−1.5×104×2×10−2V=−300V
(3)AN的电势差为
UAN=−Ed2=−1.5×104×3×10−2V=−450V
因A板的电势为φA=0V，所以有
UAN=φA−φN
解得
φN=450V
电子在N点的电势能为
Ep=qφN
代入数据解得
EpN=−7.2×10−17J
14.解：(1)O点电势为零，则A点电势为φA=0−ELcs30°=− 32EL，
则初始状态的电势能Ep0=−qφA= 32ELq；
(2)从A到B，根据动能定理有EqLcs30°+mgL(1+sin30°)=12mv2，
在B点根据牛顿第二定律有F−mg=mv2L，
根据题意Eq= 3mg，
联立解得F=73 3Eq，方向向上；
(3)小球运动过程中动能、重力势能与电势能之和守恒，当小球重力势能与电势能之和最小时，动能最大，
设重力与电场力的合力与竖直方向的夹角为α，则tanα=Eqmg= 3，则α=60°，
即合力方向与竖直方向成60°角偏向左下方，
当杆与合力方向共线时(等效最低点)小球的动能最大，
此时小球的重力势能为−mgLcs60°=−12mgL=− 36EqL，
电势能为−q×(0+ELsin60°)=− 32ELq，
则小球重力势能与电势能之和的最小值为− 36EqL+(− 32ELq)=−2 33ELq。