河南省新乡县高级中学2021-2022学年高二上学期9月月考物理试题 Word版含答案

新乡县高级中学高二年级第一次月考物理试卷

一、单选题(共30分)

1．(本题3分)如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为等势面，已知φa=3V，φc=5V，ab=bc，则（　　）

A．c点的电场强度最大 B．φb>4V

C．φb＜4V D．φb=4V

2．(本题3分)正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场（图中未标出），A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，现有一个电子从E点以初速度v0的沿EB方向射入。下列说法正确的是（　　）

A．F点电势为2V

B．DF的连线是电场中一条等势线

C．电子射出六边形区域时速度大小可能仍是v0

D．电子离开此区域动能增量的最大值是1eV

3．(本题3分)下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）

A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场

B．由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比

C．在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小

D．由公式可知，在离点电荷Q距离相等的地方，电场强度均相同

4．(本题3分)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法不正确的是（　　）

A．摩擦使笔套带电

B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷

C．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和

D．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力

5．(本题3分)两个半径相同带负电的金属小球，带电荷量之比为1∶3，相距为（远大于小球的直径），两者相互接触后再放回原来的位置上，则原来的相互作用力与现在的相互作用力大小之比可能是（　　）

A．5∶9 B．4∶5 C．3∶4 D．3∶1

6．(本题3分)电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量的绝对值为1.0×10－9 C，那么（　　）

A．该电荷为负电荷

B．该电荷为正电荷

C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 V

D．把电荷从A移到B，静电力做功为W＝2.5×10－10 J

7．(本题3分)如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q。a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点， acef平面与电场线平行， bdef平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是（　　）

A．b、d两点的电场强度相同

B．a点的电势等于f点的电势

C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功

D．将点电荷+q从球面上a点移动到c点的电势能变化量最大

8．(本题3分)将等量异种电荷放置在如图所示的P、Q两点上，O点位于P、Q中点，过O点作一垂线，a、b、N是垂线上的三点。已知Oa＝2Ob，且在N点放置一正点电荷，则（　　）

A．电子在b处的电势能小于电子在a处的电势能

B．b处的场强大小小于a处的场强大小

C．a处的电势大于b处的电势

D．a、O之间的电势差绝对值大于b、O之间电势差绝对值的2倍

9．(本题3分)如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则（　　）

A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大

B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大

C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大

D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集

10．(本题3分)如图所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用，下列说法中错误的是（　　）

A．当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上

B．b和c同时飞离电场

C．进入电场时，c的速度最大，a的速度最小

D．在电场中运动过程中c的动能增加最小，a、b动能增加量相同

二、多选题(共20分)

11．(本题4分)如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是（　　）

A．若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷 B．若q1、q3为负电荷，则q2为正电荷

C．q1∶q2∶q3=36∶4∶9 D．q1∶q2∶q3=9∶4∶36

12．(本题4分)如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的电场强度大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的电场强度方向与ab连线成120°角，下列说法正确的是（　　）

A．点电荷Q带正电

B．点电荷Q带负电

C．b点的电场强度大小为

D．b点的电场强度大小为3E

13．(本题4分)如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个粒子（带正电荷）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点。在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出（　　）

A．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小。

B．M点的电势高于N点的电势

C．粒子在N点的电势能比在M点的电势能大

D．粒子在M点的速率小于在N点的速率

14．(本题4分)如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（　　）

A．经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多

B．经过偏转电场的过程中，电场力对三种原子核做的功一样多

C．三种原子核打在屏上的动能一样大

D．三种原子核都打在屏的同一位置上

15．(本题4分)某静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示，轴正方向为场强正方向，一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿轴正方向运动，、、、四点间隔相等，则（　　）

A．点电荷在和处电势能相等

B．点电荷由运动到的过程中电场力做负功

C．、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差

D．点电荷由运动到的过程中电场力先增大后减小

三、填空题(共9分)

16．(本题9分)下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：

（1）本实验采用的科学方法是___________

A．理想实验法   B．等效替代法   C．控制变量法  D．建立物理模型法

（2）在该实验中，静电计的作用是___________

A．测定该电容器的电荷量     B．测定该电容器两极的电势差

C．测定该电容器的电容        D．测定A、B两板之间的电场强度

（3）在实验中观察到的现象是___________

A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大

B．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变

C．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变大

D．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角不变

四、解答题(共51分)

17．(本题8分)如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中（电场区域足够宽），绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10 –6C，匀强电场的场强 E=3.0×10 3N/C，取重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小球的质量m;

（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v.

18．(本题9分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为J，AB间距离L=4m，与水平方向夹角为  ；求：

（1）B、A间电势差UBA是多少？

（2）电场强度E是多大？

（3）如果A点的电势为-4V，求B点的电势为多大？电荷量C的正电荷在A点具有的电势能是多少？

19．(本题20分)一束初速不计的一价正离子在经的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离，板长，两个极板上电压为，已知，粒子的质量为。（重力忽略不计）求：

（1）粒子进入偏转电场时的速度；

（2）粒子在偏转电场中的加速度；

（3）粒子飞出平行板时的侧移量；

（4）粒子出场时的速度；

（5）偏转场对粒子做的功。

20．(本题14分)在水平向右、场强为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：

（1）小球的电荷量q为多少？

（2）小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？

（3）小球在速度最大和速度最小处的拉力之差为多少？

参考答案

1．B

【详解】

由电场线分布情况可以看出，a点处电场线密，c点处电场线疏，a点的电场强度最大，c点的电场强度最小，由

定性分析，Uab>Ubc，故从c到b比从b到a电势降落得少，即φb-φa>φc-φb，因此φb>4V，B正确。

故选B。

2．D

【详解】

AB．连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，则知AC中点G的电势为

V

连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，DF与CA平行，所以DF也是一条电场线，如图所示

由上可知AF为等势面，所以F点电势也为1V，故AB错误；

C．电子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的知识和等势面与电场线的关系可知电子不可能再回到同一等势面上，故C错误；

D．由图可知电子从DC等势面离开时动能最大，即动能增量为

△Ek＝eUBC＝1eV

故D正确。

故选D。

3．C

【详解】

AB．公式是电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于任何电场，根据比值法定义的共性可知，E与q、F无关，故AB错误；

C．公式是根据库仑定律推导出来的，其中的是场源电荷，所以是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小，故C正确；

D．由点电荷的决定式可知，在离点电荷Q距离相等的地方，电场强度大小均相同，但方向不同，故D错误。

故选C。

4．C

【详解】

A．笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确，不符合题意；

B．带电的笔套靠近圆环时，圆环上端感应出与笔套异号电荷，则下端感应电荷与笔套同号，故B正确，不符合题意；

C．圆环中的总电荷为零，不能中和笔套所带电荷，笔套碰到圆环后，笔套和圆环将带同种电荷，故C错误,符合题意；

D．当圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故D正确，不符合题意。

故选C。

5．C

【详解】

由库仑定律可得两球接触前的库仑力为

两球接触后平分电量，则两球的电量为

两球接触后的库仑力为

则原来的相互作用力与现在的相互作用力大小之3∶4

故选C。

6．A

【详解】

AB．A点的电势能大于B点的电势能，从A到B静电力做正功，受到的电场力方向水平向右，所以该电荷一定为负电荷， B错误A正确；

D．该点电荷从A移到B，电势能减小

所以电场力做功为

D错误；

C．由

得

C错误。

故选A。

7．D

【详解】

A．电场强度是矢量，题图中每一点的电场强度应为匀强电场E和点电荷+Q在该点产生的电场强度的合场强， b、d两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；

B．把正电荷从a点移到f点，电场力做正功，所以a点的电势大于f点的电势，B错误；

C．球面bdef是等势面，所以点电荷+q在球面bdef上任意两点之间移动时，电场力不做功，C错误；

D．因为a、c两点所在直线与匀强电场E的方向相同，因此将点电荷+q从球面上a点移动到c点，电场力做功最多，电势能变化量最大，D正确。

故选D。

8．A

【详解】

等量异种电荷的电场线分布如图所示

B．根据等量异种电荷与正的点电荷在两处的电场强度，再结合矢量的叠加法则，可知

B错误；

AC．在等量异种点电荷的电场中，a、b两点的电势相等，在正点电荷的电场中a点处的电势低于b点处的电势，由电场的叠加原理知a处的电势低于b处的电势，由于负电荷在电势高的地方，电势能反而低，所以电子在a处的电势能大于电子在b处的电势能，C错误A正确；

D．根据C选项可知ab、bo间电势差其实就是看N点的正电荷在ab、bo处形成的电势差就可以，根据

定性分析可知

a、O之间的电势差绝对值小于b、O之间电势差绝对值的2倍，D错误。

故选A。

9．B

【详解】

带电导体的平坦部位电荷比较稀疏，凸出部位电荷比较密集，即C处电荷最密集，B处次之，A处最稀疏，因此小球接触A点时，取得的电荷量最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷量最少，箔片张开的角度最小；反之与C处接触时，箔片张开的角度最大。故ACD错误，B正确。

故选B。

10．B

【详解】

AB．三个粒子相同，故进入电场后，受到的电场力相等，即加速度相等，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量

所以

A不符合题意，B符合题意；

C．在水平方向上做匀速直线运动，故有

因为

所以有

C不符合题意；

D．根据动能定理

故c的最小，a和b的一样大，D不符合题意。

故选B。

11．ABC

【详解】

AB．三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”，所以和是同种电荷，是异种电荷，故AB正确；

CD．根据库仑定律和适量的合成，则有

化简可得

故C正确，D错误．

故选ABC。

12．BD

【详解】

AB.点电荷电场的电场线从同一点发出或终止于同一点，则点电荷Q带负电，故A错误，B正确；

CD.由几何关系得：b点与电荷的距离为d，a点与电荷的距离为d，则b点的电场强度大小为3E，故C错误，D正确。

故选BD。

13．AC

【详解】

A．根据电场线或等势面的疏密程度可知N点的电场强度较大，故带电粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故A正确；

B．由粒子的运动轨迹可知，带正电的粒子所受的电场力方向指向右下方，则电场线的方向指向右下方，根据“顺着电场线的方向电势降落”，可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；

C．粒子从M到N，电场力对粒子做负功，电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大，故C正确；

D．粒子从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故D错误。

故选AC。

14．BCD

【详解】

A．设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加速电场中，电场力做的功为

由于加速电压相同，电荷量相等，所以电场力做的功相等，A错误；

B．粒子的运动轨迹相同，电荷量相同，电场力相同，在偏转电场中电场力做功相同，B正确；

C．整个过程运用动能定理得

在偏转电场中电场力做功W2一样大， C正确；

D．在偏转电场中的偏转位移为

解得

同理可得到偏转角度的正切为

可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。故三种粒子打屏上同一点，D正确。

故选BCD。

15．BCD

【详解】

A．x2−x4处场强方向沿x轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，x2处电势高于x4处电势﹐带负电的点电荷在x2处电势能比在x4处的小，A错误；

B．x1-x3处场强为x轴正方向，则从x1到x3处顺着电场线方向移动负点电荷，电场力做负功，B正确；

C．由U=Ed知E-x图线与x轴所围的面积表示电势差，则知x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差，C正确；

D．由x1运动到x4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，由F=qE知，电场力先增大后减小，D正确。

故选BCD。

16．C    B    AC   

【详解】

（1）[1]本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；所以采用的是控制变量法，ABD错误，C正确。

故选C。

（2）[2]静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差，ACD错误，B正确。

故选B。

（3）[3] AB．甲图中手水平向左移动时，板间距离d增大，根据

可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式

知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大，A正确，B错误；

C．当手竖直上移时，正对面积减小；根据

可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式

知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大， C正确；

D．当向两板间插入陶瓷片时，介电常数变大，根据

可知电容变大，而电容器带电量不变，由电容的定义式

知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小，D错误。．

故选AC。

17．（1）m =4×104kg  （2）v=12.5m/s2, 方向与竖直方向成37°斜向下

【详解】

(1)根据小球平衡的位置有：

代入数据解得：m =4×104kg

(2)当细线剪断时，小球所受电场力和重力均不变，故小球沿与竖直方向成37°斜向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知：

根据运动学公式有：

代入数据解得经过1s时小球的速度v=12.5m/s2，方向与竖直方向成37°斜向下.

答：(1)小球的质量m=4×104kg;

(2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v=12.5m/s2，方向与竖直方向成37°斜向下.

18．(1)8V (2) 4V/m(3)-1.6

【详解】

（1）AB间电势差：

则：

UBA= - UAB=8V

（2）匀强电场的电场强度：

（3）因：

V

而 V

则V

电荷量的正电荷在A点具有的电势能为

19．(1)；(2)；(3)；(4)；(5)

【详解】

(1)粒子加速过程中，由动能定理可得

代入数据，可得

(2)根据牛顿第二定律，可得粒子在偏转电场中的加速度

代入数据，可得

(3)粒子沿初速度方向做匀速直线运动，在偏转电场中的飞行时间设为t，则有

代入数据，可得

粒子飞出平行板时的侧移量

联立，可得

(4)粒子出场时的速度设为v，可以分解为沿初速度方向的v0和沿电场方向的vy，其中

根据勾股定理，可得

(5)根据恒力功的定义式，可得偏转场对粒子做的功为

代入数据，可得

20．（1）；（2）A点，；（3）

【详解】

（1）当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，则

解得

（2）小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，如图所示的A点

由牛顿第二定律得

解得小球的最小速度为

（3）小球在A点时速度最小，拉力最小为零，当在B点时拉力最大，由动能定理可得

解得

根据第二定律得

解得

则小球在速度最小和速度最大处的拉力之差为