2023阿克苏地区新和县实验中学高二上学期9月月考物理试题含解析

2022-2023学年高二上学期9月月考物理试题

考试时间：60分钟；     满分：100分

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；

2.请将答案正确填写在答题卡上；

一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）

1. 迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。下列科学家中，最早测得元电荷数值的是（　　）

A. 库仑 B. 法拉第 C. 密立根 D. 卡文迪许

【答案】C

【解析】

【详解】科学实验发现的最小电荷量就是电子所带电荷量，这个数值最早是由美国物理学家密立根测得的。

故选C。

2. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带的电荷，下列判断中正确的是（　　）

A. 摩擦的过程中电子从b转移到了a

B. b在摩擦后一定带的电荷

C. 在摩擦前a的内部没有任何电荷

D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a

【答案】A

【解析】

【详解】A D．摩擦起电的本质是电子的转移，互相摩擦后a带的电荷，是b上的电子转移到a上，此情况下正电荷不发生移动，A正确，D错误；

B．a原来是电中性，摩擦后带上的电荷，根据电荷守恒定律，可知b在摩擦后一定带的电荷，B错误；

C．根据电荷守恒定律，可知电荷既不能凭空产生，也不能凭空消亡，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一段转移到另一端，故在摩擦前a内部有电荷，C错误。

故选A。

3. 下列关于电场强度的说法中正确的是（　　）

A. 在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零

B. 负电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向

C. 电场中某点的电场强度等于试探电荷在该点受到的静电力与电荷量的比值

D. 正电荷在电场中某点所受静电力的方向与电场强度方向相反

【答案】C

【解析】

【详解】A．空间某点的电场强度由场源电荷与该点到场源电荷的间距决定，与该点有无试探电荷无关，A错误；

B．负电荷在电场中某点所受静电力的方向与这点电场强度的方向相反，B错误；

C．根据电场强度的定义式有

可知，电场中某点的电场强度等于试探电荷在该点受到的静电力与电荷量的比值，C正确；

D．正电荷在电场中某点所受静电力的方向与电场强度方向相同，D错误。

故选C。

4. 下列关于等量异种电荷电场线分布图正确是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】等量异种电荷形成的电场线由正电荷发出，终止于负电荷。

故选A。

5. 用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则（　　）

A. EA＜EB，方向不同

B. EA＜EB，方向相同

C. EA＞EB，方向不同

D. EA＞EB，方向相同

【答案】C

【解析】

【详解】根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知EA＞EB。电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A、B两点的场强方向不同。

故选C。

6. 对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（　　）

A. 导体内部的场强处处为零

B. 导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面

C. 导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零

D. 处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动

【答案】D

【解析】

【详解】A．导体处于静电平衡时，导体内部场强处处为零，选项A正确；

B．导体处于静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面，选项B正确；

C．导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，两者等大反向，合场强大小为零，选项C正确；

D．静电平衡是指内部场强处处为零，内部没有多余的“净”电荷，但导体内的自由电子仍在无规则运动，故D错误；

此题选择不正确的选项，故选D。

7. 如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为（　　）

A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 等于

【答案】B

【解析】

【详解】由于两球心间的距离为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异种电荷，由于电荷之间的相互吸引，电荷之间的距离会比3r小，所以此时电荷间的库仑力大于

故B正确、ACD错误。

故选B。

8. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）

A.  B.

C  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．
B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．
C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．
D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．

二、多选题（本题共4小题，每小题有两个以上选项符合要求，全部选对得4分，少选得2分，选错得0分，共16分）

9. 下列关于点电荷和元电荷的说法中错误的是（   ）

A. 只有很小的球形带电体才可以看成点电荷

B. 电荷量为1.60 × 10－19C的带电体叫作元电荷

C. 任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍

D. 带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷

【答案】AB

【解析】

【详解】AD．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布情况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷，即使是很小的球形带电体也不一定能看成点电荷，A错误，符合题意、D正确，不符合题意；

B．元电荷不是带电体，B错误，符合题意；

C．任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，C正确，不符合题意。

故选AB。

10. 如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（　　）

A. 先把两球分开，再移走棒 B. 先移走棒，再把两球分开

C. 先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 D. 用手触摸乙球

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】AB．将带电棒移近两个不带电的导体球时，甲、乙球会感应出异种电荷，应先把两球分开，再移走棒，两球会带上等量异种电荷，若先移走棒，两球的电荷会中和，这时再把两球分开，均不带电，A正确，B错误；

C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，由于接触起电，两球会带上同种电荷，C正确；

D．由图可知，棒带负电，先用手触摸乙球，乙球上感应出来的负电荷被导走，乙球不带电，若先把两球分开，再移走棒，则甲球带正电，乙球不带电，若先移走棒，再把两球分开，则两球均带上正电荷，D错误。

故选AC。

11. 在电场中的某点A处放一试探电荷，它所受的静电力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度大小为，方向水平向右。下列说法正确的是（　　）

A. 在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向变为水平向左

B. 在A点放一个负试探电荷，它所受的静电力方向水平向左

C. 在A点放一个电荷量为试探电荷，它所受的静电力大小为

D. 在A点放一个电荷量为的试探电荷，则A点的电场强度大小变为

【答案】BC

【解析】

【详解】AD．电场强度的大小与方向与放置的电荷无关，始终为，方向水平向右，故AD错误；

B．正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反，则负试探电荷所受电场力方向向左，故B正确；

C．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力为

故C正确。

故选BC。

12. 下列有关静电的说法正确的是（　　）

A. 复印机是利用静电吸附作用工作的

B. 为了美观，最好把避雷针顶端设计成球形

C. 电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破

D. 飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了防止静电危害

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．复印机是利用静电吸附作用工作的，故A正确；

B．避雷针是利用尖端放电的原理来避雷，故避雷针必须设计成针状，不能设计成球形，故B错误；

C．当电工直接处于高压电场中时，很容易因静电感应而被电到，但若穿着用铜丝编织的作业服，当达到静电平衡时，作业服的屏蔽作用使作业服内电场强度保持为零，对电工起保护作用，故C错误；

D．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了及时将产生的静电导走，防止静电危害，故D正确。

故选AD。

三、填空题（本题共6小空，每空2分，共12分）

13. 场源电荷Q＝2×10-4C，是正点电荷；检验电荷q＝2×10-5C，是负点电荷，它们相距r＝2m而静止，且都在真空中，如图所示。求：

(1)q受的静电力等于_________N；

(2)q所在的B点的场强大小EB_______V/m；

【答案】    ①. 9    ②. 4.5×105

【解析】

【详解】(1)[1]由库伦定律可知，F=9N。

(2)[2]由可知，E=4.5×105V/m。

14. 如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的，场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片________（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为__________。此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为__________，方向为_____________。

【答案】    ①. 不张开    ②. 静电屏蔽    ③. E    ④. 水平向左

【解析】

【详解】[1][2]金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，和外界电场大小相等，方向相反，合场强为零，这种现象叫静电感应，验电器的箔片没有感应电荷，故不张开。

[3][4]由前面分析可知金属网罩内部合场强为零，因外界场强大小为E，方向水平向右，故金属网罩的感应电荷在网罩内部空间激发的电场大小为E，方向水平向左。

四、解答题（本题共4小题，共40分）

15. 在距地面高为H＝20 m处，有一石块以初速度水平抛出。空气阻力不计。求：

（1）石块从抛出到落地的时间；

（2）石块从抛出到落地时间内的水平位移。

【答案】（1）2s；（2）20m

【解析】

【详解】（1）由得

（2）石块从抛出到落地时间内的水平位移

16. 一个质量为m=150kg雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为F=600N，在水平地面上移动的距离为L=5m。地面对雪橇的阻力为f=200N，已知cos37°=0.8，求：

（1）力F对雪橇做的功WF；

（2）阻力f对雪橇做的功Wf；

（3）合力对雪橇做的功W。

【答案】（1）2400J；（2）-1000J；（3）1400J

【解析】

【分析】

【详解】（1）由功的定义式

WF=FLcos37°=2400J

（2）阻力f对雪橇做的功

Wf =-fL=-1000J

（3）合力对雪橇做的功

W= WF +Wf =1400J

17. 如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：

(1)两点电荷间的库仑力大小；

(2)C点的电场强度的大小和方向。

【答案】(1)F=9.0×10-3N ；(2)，方向沿y轴正方向

【解析】

【详解】(1)根据库仑定律，A、B间的库仑力大小为

代入数据得

F=9.0×10-3N

(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为

A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为

代入数据得

方向沿y轴正方向。

18. 如图所示，长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，绳与竖直方向的夹角．已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，， ．求：

（1）小球带正电还是负电？

（2）小球所受电场力的大小．

（3）小球的质量．

（4）将电场撤去，小球回到最低点时速度的大小．

【答案】（1）正电（2）3.0×10-3N（3）4.0×10-4 kg（4）2.0m/s

【解析】

【详解】解：(1)由于小球所受电场力水平向右，电场强度水平向右，所以小球带正电；

(2)根据电场力的计算公式可得电场力：

(3)小球受力情况如图所示，根据几何关系可得：

解得：

(4)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则有：

解得：