2024-2025学年河北省沧州市第二中学高二（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省沧州市第二中学高二（上）月考物理试卷（9月）（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量(可视为点电荷)，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时，A，B两球之间的相互作用力的大小是( )
A. F8B. F4
C. 3F8D. 3F4
2.如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)，在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探电荷，受到的静电力大小为F，以下说法中正确的是( )
A. 由电场线分布图可知M点处的电场强度比N点电场强度大
B. M点处的电场强度大小为Fq，方向与负试探电荷所受静电力的方向相同
C. a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
D. 如果M点处的点电荷电荷量变为2q，该处电场强度变为F2q
3.如图所示，一个带正电、质量为m的小球B用绝缘细绳拴住，另一个带正电小球A固定在绝缘竖直墙上，小球B在重力、细绳拉力和小球A静电力的作用下静止，且A、B两球处于离地面高度为ℎ的同一水平面上。现将细绳剪断，下列说法正确的是 ( )
A. 小球B从细绳剪断瞬间起开始做平抛运动B. 小球B在细绳剪断瞬间加速度等于g
C. 小球B在空中运动的时间小于 2ℎgD. 小球B落地的速度等于 2gℎ
4.若电场中，a、b两点间的电势差Uab=1 V，将一电子从a点移到b点，电子克服电场力做的功为1 eV，则( )
A. 场强方向一定由b指向a ​ B. 场强方向一定由a指向b
C. 电子的电势能增加1 eVD. 电子的电势能减少1 eV
5.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，如图所示，实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定( )
A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C. 电场中A点的电势低于B点的电势
D. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
6.如图所示，将两个等量的正点电荷分别固定在M、N两点，图中圆的圆心位于两点
电荷连线的中点，be为两点电荷的中垂线与圆弧的交点，a、c、d、f分别为圆弧Mb、
bN、Ne、eM的中点，下列说法正确的是( )
A. a、c、d、f四点的电场强度相同
B. a、c、d、f四点的电势相同
C. 如果将一带负电的重力不计的粒子由e点无初速释放，则该粒子将沿中垂线向O点做匀加速运动
D. 如果将带一负电的重力不计的粒子由a点沿圆弧abc运动到c点，则电场力先做正功后做负功
7.某静电场中x轴上电势φ随x变化的情况，且x轴为该静电场中的一根电场线，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动，正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 从O到x1，电场方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向
C. 从O到x1，粒子运动的加速度先增大后减小
D. 从O到x1，粒子先加速后减速
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一均匀带电的金属球体，半径r= 5cm，球体所带电量为Q=5×10−12C，静电力常量为k=9.0×109Nm2/C2，则关于该金属球形成的场强说法正确的是( )
A. 由于该金属球的体积较大，不能看成是点电荷，所以无法计算其空间某点的场强
B. 距离球心O为3r的某点场强为10N/C
C. 距离球心O为0.3r的某点场强为0
D. 把正的试探点电荷放在金属球外空间某点，则其该点场强变大
9.如图所示，金属板带电荷量为+Q，质量为m的金属小球带电荷量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )
A. +Q在小球处产生的场强为E1=kQL2
B. +Q在小球处产生的场强为E1=mgtanαq
C. +q在O点产生的场强为E2=kqL2
D. +q在O点产生的场强为E2=mgtanαQ
10.如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则( )
A. 当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小
B. 当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
C. 当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小
D. 小球在运动过程中机械能不守恒
三、填空题：本大题共1小题，共6分。
11.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素。平行板电容器已经充电，静电计指针的偏转角度反映电容器两极板间的电势差的大小。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。
(1)保持S不变，增大d，则θ__________；
(2)保持d不变，减小S，则θ__________；
(3)保持S、d不变，在两极板间插入玻璃，则θ______。(以上3个空都填“变大”、“不变”或者“变小”)
四、实验题：本大题共1小题，共6分。
12.某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图。实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．
(1)实验中需要用到_____________的科学方法。
(2)根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________________(用m、g、θ表示)。
(3)在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷。它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果_______(选填“偏大”“偏小”“正确”)，
五、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，把一个倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好沿斜面匀速运动，求匀强电场的电场强度的大小．(重力加速度为g)
14.如图所示，长l=1 m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θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10−6C，匀强电场的电场强度E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。
(1)求小球所受电场力F的大小；
(2)求小球的质量m；
(3)若突然剪断细绳，求小球的加速度；
(4)若将电场撤去，求小球回到最低点时速度v的大小。
15.如图在真空中存在着竖直向下的匀强电场，场强为E.一根绝缘细线长为L，一端固定在图中的O点，另一端固定有一个质量为m、带电量为+q、可视为点电荷的小球，O点距离地面的高度为H，将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放．求：
(1)小球运动到O点正下方B点时的速度大小；
(2)此刻细线对B点处的小球的拉力大小；
(3)若小球通过B点时，细线恰好断开，求小球落地点与O点的水平位移x。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.C
5.D
6.B
7.C
8.BC
9.BC
10.CD
11. 变大 变大 变小
12.(1)控制变量法；(2)mgtanθ；(3)偏大；
13.解：物体匀速运动，根据受力分析可知
qEcsθ−mgsinθ=0
解得E=mgtanθq。
答：匀强电场的电场强度的大小为mgtanθq。
14.解：(1)根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0×10−6×3.0×103 N=3.0×10−3 N；
(2)小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得mg=qEtanθ，
所以m=qEgtanθ=3×10−310×tan37°kg=4×10−4kg；
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：mgcs37°=ma
代入数据解得，小球的加速度大小为a=12.5m/s2，方向与剪断绳线前细绳拉力方向相反；
(4)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则mgl(1−cs37°)=12mv2，
解得：v=2m/s。
答：(1)小球所受电场力F的大小为3.0×10−3 N；
(2)小球的质量m为4×10−4kg；
(3)若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a的大小为12.5m/s2，方向与剪断绳线前细绳拉力方向相反；
(4)若不剪断线而是将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s。

15.解：(1)从A到B过程，由动能定理得：
mgL+qEL=12mv2−0
小球到达B点时的速度为：
v= 2(mg+qE)Lm
(2)在B点，由牛顿第二定律得：
T−mg−qE=mv 2L
解得：T=3(mg+qE)
(3)对小球在绳断开后的类平抛运动：
由牛顿第二定律有：qE+mg=ma
竖直方向上有：H−L=12at 2
水平方向上有：x=vt
联立解得：x=2 (H−L)L
答：(1)小球运动到O点正下方B点时的速度大小为 2(mg+qE)Lm；
(2)此刻细线对B点处的小球的拉力大小为3(mg+qE)；
(3)若小球通过B点时，细线恰好断开，求小球落地点与O点的水平位移x为2 (H−L)L。