山西省大同市第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题（含答案）

2023-2024-1高二年级9月学情检测

物理试卷

(试卷满分100分，考试时间 75分钟)

一、单选题(本题共8小题，每小题5分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)

1.牛顿说“如果我看得更远一点的话， 是因为我站在巨人的肩膀上”，无数科学家的辛勤斗

造就了今天物理学的成就。下列关于科学家和他们的贡献的说法中符合史实的是( )

A.牛顿发现了万有引力定律，并通过扭称装置测得了引力常量G

B.法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值

C.库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量

D.开普勒发现了行星运动的规律并提出了行星运动三大定律

2.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB.上均匀分布正电荷，总电荷量为q，,球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点, OM =ON = 2R。已知M点的场强大小为2E,则N点的场强大小为( )

A.           B.           C.D.

3.如图，一水平放置的上表面光滑的金属板的正上方有一固定的正点电荷Q, 一绝缘的带正电的小球(可视为质点,且不影响Q的电场),从左端以初速度v滑上金属板上表面，在从左端滑到右端过程中，下列说法正确的是( )

A.小球的加速度先增大后减小B.小球的电势能先增大后减小

C.小球的动能先增大后减小D.小球在运动过程中受到的支持力先增大后减小

4.如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B, A带电荷量为+Q, B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在库仑力的作用下处于平衡状态(假设三个点电荷只受库仑力作用)，则C的带电性质及位置应为( )

A.正，B的右边0.4m处B.正，B的左边0.2m处

C.负，A的左边0.2m处D.负，A的右边0.2m处

5.如图所示，虛线a、b、C、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面c上的电势为零,一电子垂直经过a时的动能为8eV ,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是( )

A.平面a、b、c、d、f电势依次升高B.该电子到达不了平面f

C.该电子经过平面d时，其电势能为2 eVD.该电子经过平面a时的速率是经过d时的4倍

6.如图所示，质量为m、带电量为十q的小球A,用长度为L的绝缘细线悬挂于天花板上的O点。在O点的正下方2L处，绝缘支架上固定有带电小球B,小球A静止时，细线与竖直方向的夹角为60%。已知两个带电小球都可视为点电荷，静电力常量为k,重力加速度为g,若改变小球B的位置，仍可使A球静止在原来的位置，其他条件不变，则小球B对A球的静电力的大小不可能是()

A.mgB. mgC.mgD.mg

7.如图所示为一电场等势面的分布情况。虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨

迹，A、B为轨迹上的两点，则( )

A.带电粒子带负电

B.带电粒子在A点的加速度小于B点的加速度

C.带电粒子在A点的电势能小于B点的电势能

D.若带电粒子由A点静止释放，仅在电场力作用下将沿等势而d运动

8.如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q (q>0 )的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是( )

A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行

B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为

C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为

D.若W1=W2，则a、M两点之间的电势差大于b、N两点之间的电势差

二多选题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

9.如图所示，三个点电荷固定在等边三角形的三个顶点A、B、C处，所带电荷量相等，A、B带正电, C带负电, c为三角形中心，a、c两点关于AB对称，b、c两点关于AC对称，a、 b、c三点的场强分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为、、 ,则下列判断正确的是()

A. Eb<Ea<Ec       B. Ea<Eb<Ec       C.>>D.>.>

10.如图所示，在匀强电场中，有边长为10cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为=2V、=4V、=6V ,下列说法正确的是( )。

A.匀强电场的电场强度大小为40V/m方向由C指向A

B.电子在A点具有的电势能为6.4×10-19J

C.将电子由A点移到C点，电子的电势能减少了6.4×10-19J

D.在三角形ABC外接圆的圆周上，电势最低点的电势为2V

11.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个带电荷量为+2×10 -3C,质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放，其运动的v一t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线(图中标出了该切线)斜率最大的位置，则下列说法正确的是( )

A.由C到A的过程中物块的电势能一直在增大

B. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E = 1×104V/m

C.由C点到A点电势逐渐降低

D. A、B两点间的电势差UAB =-500V

12.如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O,电荷B固定在x=2L处,通过电势传感器测出x轴上各点电势P随坐标x的变化规律并描绘出φ-x图像，如图乙所示。已知φ-x图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L 处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是( )

A.两点电荷为异种电荷

B.两点电荷的电荷量之比为QA:QB=16:1

C.在x轴上x> 2L的区域内无初速度释放一正电荷， 该正电荷一定能到达无穷远处

D.

三、实验题(每空2分，共6分.)

13.曲小平同学为了探究影响电荷间静电力的因素，他猜想可能与两带电体的间距和带电荷量有关。然后设计用图示装置来探究。图甲中， A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他分别进行了以下操作。

步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P，P，P等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。

步骤二:使小球处于同一位置，增大(或减小)小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。

(1)图甲中实验采用的方法是_____________(填正确选项前的字母)。

A.理想实验法;B.等效替代法C.微小量放大法D.控制变量法

(2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而_______

(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)接着该同学使小球处于同-位置，增大(或减少)小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,在两次实验中，均缓慢移动另一带同种 电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为,若两次实验中A的电量分别为q1和q2,分别为45°和60°,则为_____________。

四、解答题(本题共3小题，每小题10分,共30分。)

14. (10 分)如图，带电量为Q= +5×10-7 C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度h=0.3m,一个质量为m= 2×10-4kg带电量q= -5×10-8C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为r= 0.4m. (重力加速度g = 10m/s2,静电力常量k =9×109N.m2/C2) .求:

(1)小球A、B之间的库仑力F的大小:

(2)桌面对小球B的支持力FN的大小:

(3)小球运动的线速度v的大小。

15. (10分)

如图，A、B两个带电小球用绝缘细线分别悬于P点和Q点，两球静止时在同一水平线上，A球悬线与竖直方向的夹角a=53°，B球悬线与竖直方向夹角为=37°，已知A球质量为m, B球电荷量的绝对值为q, A、B间距离为L,不计小球的大小，静电力常量为k,重力加速度为g, sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1) A球电荷量的绝对值;

(2) B球的质量;

(3)剪断悬挂A球的细线的瞬间，A球的加速度大小和方向。

16.(10分)

如图所示，倾角为37%的光滑绝缘斜面体固定在地面上，带电量为q的正点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离正点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的一瞬间，小球B的加速度大小为0.45g,小球B向下运动到N点时，速度达到最大值

v=..已知重力加速度为g,静电力常量为k,sin37°=0.6, cos37°=0.8, 不计小球的大小，求:

(1)小球B所带电的电性以及带电量大小:

(2) A、N间的距离;

(3) M、N间的电势差。