河北省故城县高级中学2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题（含答案）

2022~2023学年度高中同步月考测试卷（一）

高二物理

测试模块：必修第三册

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟．

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．

4．本卷命题范围：静电场．

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．每小题只有一个选项符合题目要求．

1．2022年7月7日消息，南京林业大学学子发明智能分拣系统，助力新疆棉花丰产增收．纯棉衣服手感柔软舒适度高，不会起静电而且吸湿和透气性都不错，如果是皮肤敏感人群的话一定是优选．关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（    ）

A．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止静电对手术的影响

B．为了防止静电危害保证乘客的安全，飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成

C．金属导体有静电屏蔽的作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶安全

D．轿车上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的

2．电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示，点电荷与金属板相距为，图中P点到金属板和点电荷间的距离均为．已知P点的电场强度为，则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为（    ）

A．    B．    C．    D．

3．如图所示，在真空中，一个电荷量为的点电荷固定在P点，是钝角三角形的最大内角，虚线是两端的延长线，下列说法正确的是（    ）

A．从M点沿斜向上的虚线上，电场强度的大小先增大后减小

B．从N点沿斜向下的虚线上，电势先一直降低

C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大

D．将负电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

4．甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球，甲带电量，乙带电量，丙不带电，将甲、乙固定，相距r，甲、乙间的相互作用力为；然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球，甲、乙两球最后总带电量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为（    ）

A．    B．    C．    D．

5．如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计连接，外壳与另一个极板同时接地，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差，撤去电源后，下列说法正确的是（    ）

A．仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小    B．仅将玻璃板插人两板之间，静电计指针张角变大

C．仅将M板稍微上移，静电计指针张角变大      D．若将M板拿走，静电计指针张角变小

6．如图所示，小球A固定在绝缘支架上，电荷量为Q，小球B用丝线悬挂，A、B均视为点电荷．A、B两小球因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使A、B两小球的带电荷量逐渐减小在电荷漏完之前有关悬线对悬点P的拉力T和A、B之间库仑力F的大小，下列说法正确的是（    ）

A．T逐渐增大，F先变大后变小          B．T先变大后变小，F逐渐增大

C．T逐渐减小，F逐渐减小              D．T保持不变，F逐渐减小

7．如图所示，虚线为真空中某静电场的等势面，图中相邻等势面间电势差相等，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，M、N、O、P为粒子的运动轨迹与等势线的交点．若粒子仅受电场力的作用，下列说法正确的是（    ）

A．粒子在M、O两点的加速度大小相等       B．粒子在N、O两点的速度大小相等

C．粒子运动过程中速度先减小后增大         D．粒子在N点时的电势能比在P点时的电势能大

二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

8．如图甲所示，两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，在x轴正方向上各点的电势随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低．则（    ）

A．图像中图线的斜率表示电势能          B．在x轴上D点的电场强度为零

C．点电荷的电荷量比的大           D．点电荷和是同种电荷

9．如图所示，水平放置的平行板电容器两板间距离为d，正对面积为S，一带电粒子（不计粒子重力）从电容器下板左边缘M处以一定的初速度斜射人平行板之间的真空区域，经偏转后打在下板上N点．保持开关S闭合，则下列说法正确的是（    ）

A．适当上移上极板，该粒子打在下板上N点的左侧

B．适当上移上极板，该粒子打在下板上N点的右侧

C．适当左移上极板，该粒子仍打在下板上N点

D．适当左移上极板，该粒子打在下板上N点的右侧

10．如图所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间电场强度，方向向下．M板和N板相距，电场中A点距N板为，B点距M板为．下列说法正确的是（    ）

A．B点电势高于A点电势，间的电势差

B．让N板接地，则A点的电势

C．一个电子从A点移动到B点，电势能减少

D．将一个电子从A点沿直线移到B点静电力做的功，与将电子先从A点移到C点再移到B点静电力做的功数值不同

三、非选择题：本题共5小题，共60分．

11．（6分）某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象：手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开，如图甲；将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球），如图乙箔片张开；将两块板同时插入空心金属球，如图丙箔片闭合．根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：

（1）如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了____________电荷；

（2）如图乙箔片张开的实验现象，说明____________；

（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明____________；

（4）该研究性实验能验证____________定律．

12．（8分）1907~1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷．密立根油滴实验原理如图所示．两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，间距为d，形成竖直向下匀强电场．用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，重力加速度为g．

（1）悬浮油滴带____________（填“正”或“负”）电；

（2）增大场强，悬浮油滴将向电势____________（填“高”或“低”）的方向运动；

（3）悬浮油滴的电荷量为____________；

（4）油滴的电荷量____________（填“一定”或“不一定”）是电子电量的整数倍．

13．（14分）如图所示，一个质量为m、电荷量为Q的带正电小球从平面上的P点以初速度沿斜上方抛出，速度方向与竖直方向的夹角为，小球垂直撞击在竖直墙壁上的Q点，已知空间存在大小为、方向与同向的匀强电场，重力加速度大小为g，，不计空气阻力，小球可以看成点电荷．求P、Q两点间的水平间距．

14．（16分）在某静电场中，以竖直向下为正方向建立x轴，x轴上各点的电场方向均与x轴平行，以无穷远处为零电势，x轴上各点的电势随坐标x的变化图线如图所示，图线关于横轴对称，所对应的图线上的P点是图线的拐点，该点的切线斜率绝对值最大，现有一带正电液滴自位置由静止释放，液滴沿x轴经过时的加速度为0，重力加速度为g．

（1）画出x轴上各点场强随x的变化图线并求液滴经过时加速度的大小；

（2）判断液滴在之间的运动性质并求液滴经过时速度的大小．

15．（16分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限存在一沿x轴正方向的匀强电场，一个质量、电荷量的带负电小球从x轴上的点a坐标为：以一定的初速度垂直x轴射入第一象限，又能从y轴上的点b坐标为：垂直y轴进入第二象限，并能从x轴上的c点（图中未标出）进入第三象限．已知重力加速度g取．求：

（1）小球初速度的大小；

（2）电场强度的大小E和a、b点间的电势差；

（3）c点的坐标和小球进入第三象限时速度的大小v．（计算结果保留根式）

2022~2023学年度高中同步月考测试卷（一）·高二物理

参考答案、提示及评分细则

1．C  绝缘性能良好的化纤制品衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，选项A错误；飞机轮胎用导电橡胶制成可以将飞机产生的静电迅速导走，选项B错误；由于金属导体能做到静电屏蔽，故用金属桶装易燃的汽油要安全，选项C正确；轿车上有一根露在外面的小天线是无线广播的接收天线，选项D错误．

2．B  P点合场强为，点电荷在P点场强为，故有，故金属板在P点产生场强为，故选B．

3．A  由点电荷周围的电势分布为以点电荷为中心的同心圆可知，从N点沿斜向下的虚线上，到P点的距离增大，电势一直升高，由为饨角可知，P点到延长线上点的距离先减小后增大，由点电荷周围电场强度大小，可知从M点沿斜向上的虚线上，电场强度的大小先增大后减小，选项A正确；从N点沿斜向下虚线电势升高，选项B错误；由M点到P点的距离小于N点到P点的距离，可知正电荷在M点的电势能小于其在N点的电势能，选项C错误；由M点到P点的距离小于N点到P点的距离，所以负电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能，所以从M点移动到N点，电场力对负电荷做的总功为正，选项D错误．

4．C  题中所说丙与甲、乙反复接触之间隐含一个解题条件：即甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分．则甲，乙两球后来带的电量均为，甲、乙球原先是引力，大小为，甲、乙球后来是斥力，大小为，即，甲、乙间的相互作用力为．进项C正确．

5．C  静电计的原理是电势差U变大（小），指针张角变大（小）．由公式知，当d变大时，C变小，再由得U变大，指针张角变大，A错误；当插入玻璃板时，相对介电常数，增大，C变大，U变小，指针张角变小，B错误；当M板上移时，极板正对面积S变小，C也变小，U变大，指针张角变大，C正确；当将M板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，指针张角变大，D错误．

6．D  以小球B为研究对象，小球受到重力G、A的斥力F和线的拉力T三个力作用，如图所示．作出F、T的合力，则由平衡条件得．根据得：，又，得，在A、B两小球带电荷量逐渐减少的过程中，均不变，则悬线的拉力T不变；因电荷量的减小，根据库仑定律可知，它们的库仑力大小减小，选项D正确．

7．B  分析M、O两点，因M点处的等势线密集，M点处的电场强度大，电荷在M点受到的电场力大，粒子在M点的加速度大，故A错误；N、O两点的电势相等，则粒子在N、O两点的电势能相等，粒子在N、O两点的动能相等，速度大小相等，故B正确；粒子受到的电场力指向轨迹曲线内侧且垂直于等势线，则粒子从M运动到N电场力做正功，粒子速度增大，从O运动到P电场力做负功，速度减小，故粒子在由M到P的运动过程中的速度先增大后减小，同理，粒子在由P到M的运动过程中的速度也先增大后减小，故C错误；因粒子由O到P的过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，即粒子在P点的电势能大于在O点的电势能，由于O点电势与N点电势相等，粒子在O点与N点电势能相等，故粒子在P点的电势能大于在N点的电势能，D错误，

8．BC  在图像中图线的斜率，表示电场强度，选项A错误；由题图可知，在x轴上D点的电场强度为零，选项B正确；因为在x轴上D点的电场强度为零，由电场的叠加原理知，在D点处产生的电场强度大小相等、方向相反，由题图知到D点的距离大于到D点的距离，根据点电荷的场强公式知，的电荷量大于的电荷量，且两电荷带异种电荷，但无法判断哪个电荷带正电，哪个电荷带负电，选项C正确，D错误．

9．BC  保持开关S闭合，则电容器两极板间的电压U不变，由电容器电场强度，可知适当上移上极板，d增大，场强E减小，带电粒子的加速度，故加速度减小，根据，则粒子在电场中运动时间延长，由知，水平分位移增大，则该粒子打在下板上N点的右侧，选项A错误、B正确；适当左移上极板，两极板间的场强不变，则粒子加速度不变，在两极板间运动轨迹不变，该粒子仍落在下板上N点，选项C正确、D错误．

10．BC  由于顺着电场线方向电势降低，所以B点电势较高，间的电势差，选项A错误；让N板接地，则，选项B正确；电场力对电子做功为，电场力做正功，电势能减小，减小量为，选项C正确；静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，选项D错误．

11．（1）等量异种    （2）板带电    （3）两板所带总电荷量为零    （4）电荷守恒

解析：用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷．如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，如图丙中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．

12．（1）负    （2）高    （3）    （4）一定

解析：（1）带电荷量为Q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电；（2）根据平衡条件，有，当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，即响电势高处运动；（3）根据平衡条件，有，故；（4）不同油漓的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍．

1，解：小球受到电场力大小为

则小球在竖直方向受到的合力

水平方向受到的合力为

小球垂直撞击在竖直墙壁上的Q点，则有

所以P、Q两点间的水平间距

联立解得P、Q两点间的水平间距

14．解：（1）由x轴上各点电势随x的变化图线可知，x轴上各点场强随x的变化图线如图所示

液滴运动中受重力和电场力的共同作用，经过时加速度为0

即

由对称性可知在位置电场力方向向下，有

可得液滴经过时的加速度的大小

（2）过程液滴所受合力逐渐减小，在阶段加速度逐渐增大，在过程，电场力逐渐减小，加速度逐渐减小，液滴不断被加速

与位置电势相等，由电场力做功为零，根据动能定理

可得液滴经过时速度的大小

15．解：（1）带电小球运动轨迹如图所示．

带电小球在第一象限内的运动过程中：在竖直方向上，小球做末速度为0的竖直上抛运动，则有

得小球初速度的大小

（2）在水平方向上，小球做初速度为0的匀加速直线运动，

根据公式有

根据牛顿第二定律

解得匀强电场电场强度的大小

a、b点间的电势差：

（3）带电小球在第二象限做平抛运动，初速度为其在第一象限内运动的末速度，则有

解得

竖直方向

水平方向

c点的坐标为

则小球进入第三象限的速度大小为