云南省曲靖市宣威市长征中学等校2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（解析版）

这是一份云南省曲靖市宣威市长征中学等校2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 以下说法中正确的是（ ）
A. 处在静电平衡状态的导体，导体内部既无正电荷，又无负电荷
B. 由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
C. 由可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度达无穷大
D. 处在静电平衡状态的导体，导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A．处在静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处为零，导体内部不再有电荷的定向移动，导体的内部没有多余的净电荷，但是不能说导体内部既无正电荷，又无负电荷。故A错误；
B．电场强度是由电场本身决定的，是电场的一种性质，与试探电荷是否存在无关，与放入的电荷q所受的电场力无关，故B错误；
C．点电荷的电场公式，并不适用于r接近0的情况，故C错误；
D．处在静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处为零，导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果，故 D正确。
故选D。
2. 在下图各种电场中，A、B两点电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】C．场强是矢量，既有大小又有方向，而电场线的疏密反映场强的大小，电场线的切线方向反映场强的方向，电场强度相同必须大小和方向均相同的，故C正确；
A．两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．两点电场强度方向相同，但大小不等，故B错误；
D．两点电场强度大小不等，方向不同，故D错误。
故选C。
3. 如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则（ ）

A Ea＜Eb，φb=φcB. Ea>Eb，φa>φb
C. Ea>Eb，φa＜φbD. Ea=Ec，φb=φc
【答案】B
【解析】
【详解】电场线的疏密反应场强大小，由图可知
Ea>Eb=Ec
沿电场线电势逐渐降低，则
φa>φc=φb
故选B。
4. 如图所示，铝球A、铜制导体B和C固定在绝缘支架上，B、C左右紧靠，A球带负电，B、C整体不带电。下列说法正确的是（ ）
A. 若先移走A，后将B与C分开，则B带负电，C带正电
B. 若先移走A，后将B与C分开，则B带正电，C带负电
C. 若先将B与C分开，后移走A，则B带负电，C带正电
D. 若先将B与C分开，后移走A，则B带正电，C带负电
【答案】D
【解析】
【详解】因A带负电，则由于静电感应，则B左端感应出正电，C的右端感应出负电，若先移走A，则B、C上的电荷会再次中和，则将B与C分开后B、C均不带电；若先将B与C分开，后移走A，则B带正电，C带负电。
故选D。
5. 光滑绝缘水平面上相距为的点电荷、带电荷量分别为和，如图所示，今引入第三个点电荷，使三个点电荷都处于平衡状态，则的电荷量和放置的位置是（ ）

A. ，在左侧距为处B. ，在左侧距为处
C. ，在右侧距为处D. ，在右侧距为处
【答案】C
【解析】
【详解】、、三个点电荷要平衡，三个点电荷必须在一条直线上，外侧两个点电荷相互排斥，中间的点电荷吸引外侧两个点电荷，所以外侧两个电荷电性相同，中间电荷与它们电性相反；要平衡中间电荷的吸引力，必须外侧点电荷的电荷量大，中间点电荷的电荷量小，所以必须带正电，在的右侧。
设所在位置与的距离为，则所在位置与的距离为，设的电荷量为，对由平衡条件得
解得
对点电荷由平衡条件得
解得
即带正电，电荷量为，在的右侧距为处，故C正确，ABD错误。
故选C。
6. 如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正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. A带正电，QA∶QB=1∶8
B. A带负电，QA∶QB=1∶8
C. A带正电，QA∶QB=1∶4
D. A带负电，QA∶QB=1∶4
【答案】B
【解析】
【详解】要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设A、C间的距离为L，则B、C间的距离为2L。
即
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
7. 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，已知电场线平行于三角形ABC所在的平面，一个电荷量为的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了，由B移到C的过程中静电力做功，下列说法正确的是（ ）
A. B、C两点的电势差
B. A点的电势低于B点的电势
C. 负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加
D. A点电势高于C点的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A．B、C两点的电势差为
故A错误；
B．负点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，则电场力做负功，所以A、B两点的电势差为
即A点的电势高于B点的电势，故B错误；
CD．由于
即A点的电势高于C点的电势，所以负电荷由C点移到A点的过程中，电势升高，电势能减小，故C错误，D正确。
故选D。
8. 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。
9. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时
接触后再分开，带电量各为
则两球的库仑力大小
所以
若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为
此时两球的库仑力
所以
故选BD。
10. 电场线能很直观、方便地比较电场中各点场强的强弱。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D. B、O、C三点比较，O点场强最弱
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．B、C两点在等量异种电荷连线上，则B、C两点的场强方向都是水平向右，又B、C两点关于O点对称，则B、C两点场强大小也相等，所以B、C两点场强相同，故A正确；
B．A、D两点关于O点对称，A、D两点场强大小相等，由图可知，方向都是水平向左，所以A、D两点场强相同，故B错误；
CD．根据电场线的疏密程度表示场强大小，由图可知B、O、C三点，O点电场线最稀疏，则O点场强最小，在中垂线上，O点电场强度最大，所以E、O、F三点比较，O点场强最强，故CD正确。
故选ACD。
11. 一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以初速度v0水平抛出，小球的加速度大小为，则小球在下落h高度过程中（ ）
A. 动能增加了B. 电势能增加了
C. 重力势能减少了D. 机械能减少了
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．根据牛顿第二定律，有小球所受的合外力
竖直向下，则合外力做功为
W=
根据动能定理合外力做功等于动能增量，即动能增加了，A正确；
B．小球所受的合外力
解得电场力大小为
F电=
方向竖直向上，下落h高度，电场力做功为
所以电势能增加了，B正确；
C．重力做功为mgh，则重力势能减小mgh，C错误；
D．除重力以外其它力做功改变机械能，电场力做功为为，则机械能减小，D错误。
故选AB。
12. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据粒子的运动轨迹可知，粒子运动的轨迹大致向上，可知粒子必定带正电荷，选项A正确；
BC．电场线的疏密反映场强大小，可知M点场强小于N点场强，可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力，粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项B错误，C正确；
D．从M点到N点电场力做正功，则动能增加，即粒子在M点的动能小于它在N点的动能，选项D正确。
故选ACD。
二、实验题（本题共2小题，每空3分，共15分）
13. （1）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的________而增大．
此同学在探究中应用的科学方法是____________(选填“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)．
（2）如图，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体．若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为QA′和QB′．则电荷量为正的是___________（选填 QA、QB、QA′、QB′）；以上四个部分电荷量（绝对值）之间存在的等量关系是________________________
【答案】 ① 减小 ②. 增大 ③. 控制变量法 ④. QA和QA′ ⑤. QA=QB QA′=QB′
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]．对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．
（2）[4]．根据静电感应现象可知，导体近端感应负电荷，远端感应正电荷，即QA和QA′带正电；
[5]．导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，即QA=QB QA′=QB′．
三、计算题（本大题共3小题，共37分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
14. 如图所示，真空中有A、B、C三个点组成的一个等边三角形，边长r=0.1m，把两个带正电的点电荷放在B、C两点，它们带电量相等，Q=3.0×10-8C，k=9.0×109Nm2/C2。
(1)B、C上两个点电荷之间的库仑力是多大？
(2)求A点的合场强大小。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)由库仑定律得B、C上两个点电荷之间的库仑力大小为

(2)两点电荷在A处产生的场强分别为
则A点的合场强
15. 用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点，当空中存在水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处于静止状态。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）
（1）分析小球的带电性质及带电量；
（2）求细线的拉力。
【答案】（1）小球带正电；;（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）对小球进行受力分析，因小球静止，故受力情况如图，电场力方向与电场同向，故小球带正电
小球受力平衡，由受力分析图得
解得
（2）根据受力分析图可知
16. 在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量的试探电荷放入该匀强电场中，其受到的静电力的大小为，方向水平向左。求：
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）若把该试探电荷从A点移到B点，电势能变化了多少？
（3）若A点为零电势点，B点电势为多少？
【答案】（1）2×104N/C，方向向右
（2）4.0×10-5J
（3）-2000V
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度的定义式可得
方向与负电荷所受电场力的方向相反，即电场强度的方向向右；
【小问2详解】
若把该试探电荷从A点移到B点，电场力做功为
根据功能关系可得
可知把该试探电荷从A点移到B点，电势能增加了。
【小问3详解】
根据
所以