2024赤峰实验中学高二上学期10月月考物理试题含解析

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1. 下列事例中属于静电应用的有（ ）
A. 油罐车拖一条铁链B. 飞机机轮用导电橡胶制成
C. 织地毯时夹一些不锈钢丝D. 静电复印
【答案】D
【解析】
【详解】A．油罐车拖一条铁链是防止静电，故A错误；
B．飞机机轮用导电橡胶制成是为了将产生的静电及时导出，是防止静电，故B错误；
C．织地毯时夹一些不锈钢丝，是有效地导出所产生的静电，故C错误；
D．静电复印是静电的利用，故D正确。
故选D。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 丝绸与玻璃棒摩擦后，丝绸带正电
B. 目前，实验测得的带电体所带电荷量的最小值是2.4×10-19C
C. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D. 闪电表明电荷是可以“无中生有”的
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电，故A项错误;
B.目前，实验测得的带电体所带最小电荷量为1.6×10-19 C，故B项错误;
C.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C项正确;
D.根据电荷守恒定律D项错误．
3. 如图所示，AB是中性导体，把一个带正电的电荷靠近（不接触）A端后，又拿走。B端带电情况为：
A. 正电B. 不带电C. 负电D. 不确定
【答案】B
【解析】
【分析】本次考查感应起电现象与原理
【详解】当一个带正电的电荷靠近A端后，A端感应出负电荷，而B端感应出正电荷，当把带正电的电荷拿走以后，AB导体上的自由电荷又重新分布，结果又呈电中性，即导体棒又不带电，故本题选B。
4. 根据电场强度的定义式E=，在国际单位制中，电场强度的单位应是（ ）
A. 牛/库B. 牛/焦C. 焦/库D. 库/牛
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】在国际单位制中，因电场力的单位是牛顿N，电量的单位是库伦C，则电场强度的单位应是牛/库（N/C）。
故选A。
5. 在如图所示各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．A图和B图中的ab两点的电场的方向不同，场强大小相等，所以两点的电场强度不相同。故AB错误；
C．C图中的ab两点，b点的电场线比较密，所以b点的场强大。故C错误；
D．D图中的两点所在的电场为匀强电场，两点的电场强度大小相等，方向相同，场强相同，故D正确；
故选D。
【点睛】
6. 某区域的电场线分布如图所示，电场中有、两点。、两点的电场强度大小分别为、，电势分别为、。下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】电场线的疏密代表场强的大小，电场线越密代表场强越大，电场线越疏代表场强越小，显然A点处的电场线疏，B点处的电场线密，故EA＜EB．沿电场线的方向电势降落，故φA＞φB，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ）
A. 电场线是客观存在的
B. 电场线越密，电场强度越小
C. 电场线越疏，电场强度越小
D. 电场线的切线方向是电荷运动的方向
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．电场线是为了形象描述电场而假想出来的，实际不存在，A错误；
BC．电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，电场强度越大，B错误，C正确；
D．电场线的切线方向表示场强的方向，与电荷运动方向无必然关系，D错误。
故选C
8. 关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 在电场中，电势越高地方，负电荷在该点具有的电势能越大
B. 由公式U=Ed可知，在匀强电场中任意两点间的电势差就等于电场强度乘以两点间的距离
C. 在电场中电场强度大的地方，电势一定高
D. 电场方向一定是电势降落最快的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小，A错误；
B．由公式U=Ed可知，在匀强电场中任意两点间的电势差就等于电场强度乘以两点间的距离在电场线上投影的长度，B错误；
C．电势与电场强度没有必然的联系，在电场中电场强度大的地方，电势可能最高，也可能最低，还可能为零，C错误；
D．沿着电场线方向电势逐渐减低，沿着电场强度方向电势降落最快，所以电场方向一定是电势降落最快的方向，D正确。
故选D。
9. 如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行，其中，，。则下列说法正确的是（ ）
A. b点电势
B. b点电势
C. 场强方向平行于ad
D. 场强方向垂直于bd
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．在匀强电场中，任意方向上，电势都是均匀的升高和降低。由题意可知，。则将ac连接，那么ac的中点e的电势就是10V，连接ed，由几何知识可知，延长de过b点，bd 垂直ac,，所以bd为等势线，所以，所以B正确，A错误；
CD．由AB选项分析可知，bd为等势线，又知电场线与等势线相互垂直，且指向电势降低的方向，所以场强的方向垂直于bd，所以D正确，C错误。
故选BD。
10. 如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个不同的带电粒子（不计重力），以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断( )
A. 沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速
B. 沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速
C. 沿轨迹2运动粒子从过程中先减速后加速
D. 沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力，沿轨迹1运动的粒子从过程中，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速，故A正确，B错误；
CD．由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力，沿轨迹2运动的粒子从过程中，电场力先做正功后做负功，动能先增加后减小，所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速，故D正确，C错误；
故选AD。
11. 图中虚线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b上的电势为4V。一电子仅在电场力作用下运动，经过a时的动能为12eV，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d上的电势为零
B. 该电子一定能到达平面f
C. 该电子经过平面c时，其电势能为eV
D. 该电子经过平面a时的速率是经过d时的2倍
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．依题意，已知等势面b上电势为4V，可得电子在该等势面上的电势能为-4eV，由于从a到d的过程中电子克服电场力所做的功为6eV，则电子的动能减小6eV，电势能增加6eV，可得电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，电势能均增加2eV，由于电子具有的能量等于动能与电势能之和，所以可得电子在等势面b上具有的能量为
根据能量守恒，则平面d上有
可得
则平面d上的电势为零，故A正确；
B．由于该电子到达平面d时的动能为6eV，电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，所以，可知电子一定能到达平面f，故B正确；
C．根据能量守恒可得，该电子经过平面c时，其电势能满足
可得
故C正确；
D．根据前面选项分析，可知该电子经过平面d时的动能为
则可得
故D错误。
故选ABC。
12. 如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为＋q．在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态．已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是
A. 若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动
B. Q3的电荷量为–
C. 若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡
D. 若将Q1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】若撤去Q3，点电荷Q所受的合力为Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力，方向竖直向下，向下加速运动的过程中，由于距离两电荷的距离变化，导致库仑力的变化，则加速度变化，做变加速直线运动，A错误．Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力为：，方向竖直向下，根据几何关系知，Q3与点电荷Q的距离为：，根据平衡条件得：，解得，带负电，B正确．根据知，Q的电量可以约去，若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将仍然受力平衡，C错误．若将Q1的电荷量改为-q，Q受到Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3对Q的库仑力大小为，方向竖直向上，根据平行四边形法则知，Q受到的合力大小，D正确．
二、填空题（每空4分）
13. 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_____________和__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]两个电金属小球静止于空间某两点时，静电力大小为
如果两球是同种电荷，接触后平分总电量，则它们间静电力的大小
[2]如果两球是异种电荷，接触后先中和，后平分总电量，则它们间静电力的大小
14. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。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。他们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、、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． 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）接着该组同学使小球处于同一位置，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的电量分别为和，分别为和，则为___________。
【答案】 ①. C ②. 增大 ③.
【解析】
【详解】（1）[1] 图甲中实验采用的方法是控制变量法。
（2）[2] 图甲实验表明，细线与竖直方向的夹角随着距离的减小而增大，根据受力可知，电荷之间的静电力随着距离的减小而增大。
（3）[3]由小球B的受力可知
解得
三、解答题
15. 通常等势线比较容易描绘，再通过等势线与电场线的关联，就可以通过等势线画出电场线。请简述等势线与电场线的关联。
【答案】见解析
【解析】
【详解】电势相同的点组成的线是等势线，根据电场力做功的特点可知，等势线与电场线垂直，等势线密的地方电场线也密，沿电场线电势降低。
16. 如图所示，真空中，带电荷量均为+Q的点电荷A、B相距r，则
（1）两点电荷连线的中点O的场强多大？
（2）在中垂线上，距A、B两点都为r的O′点场强如何？
【答案】（1）0；（2），竖直向上或竖直向下
【解析】
【详解】（1）两点电荷在O点产生的电场强度
因等大反向，所以合场强为0。
（2）如图所示，两点电荷在距A、B两点都为r的O′点的场强分别为E1、E2，则
由矢量合成得
方向：如图所示，竖直向上或竖直向下。
17. 有一个带电量的点电荷，从电场中的A点移到B点时，电场力做功，从B点移到C点时，克服电场力做功。试问：
（1）A、B、C三点之间的电势差、和各是多少?
（2）若规定B点电势为零，则该点电荷在A点的电势能是多少?
【答案】（1），，；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，电场中的A点移到B点时，电场力做功
代入数据解得
从B点移到C点时，克服电场力做功
代入数据解得
则可得
而
，
则可得
（2）由于
若规定B点电势为零，则可得
则该点电荷在A点的电势能为