四川省内江市2023_2024学年高二物理上学期第一次月考试题含解析

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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
第I卷（选择题）
一、单选题（本题共8小题，每题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求）
1. 下列对物体带电现象的叙述正确的是（ ）
A. 经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子
B. 某物体带电量有可能为
C. 物体所带电量是元电荷的整数倍
D. 电荷相互中和是电荷完全消失的现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，没有产生电子，故A项错误；
BC．电子和质子所带的电荷量是最小，其值为，人们将其所带的最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷的整数倍，而不是元电荷的整数倍，故B错误，C正确；
D．电荷不能凭空消失或产生，电荷相互中和是正电荷综述与负电荷总数相等，对外不显电性，故D项错误。
故选C。
2. 如图所示，真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为的等边三角形的顶点A、B、C处，已知每个点电荷的电荷量都是q，静电力常量为k，则A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得，两点电荷间的静电力为
由三个带正电点电荷构成等边三角形，由几何知识可得，A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为
故选C。
3. 如图，用两根不等长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点，两小球所带电荷量关系为QAA. FA>FBB. FAMBD. MA【答案】C
【解析】
【详解】AB．两球之间的库仑力是作用力与反作用力关系，由牛顿第三定律可知，两力大小相等，方向相反，与电荷量大小无关，故AB错误；
CD．根据受力平衡可知对A
对B
由于
可知
故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带正电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（）
A. 该电场可能是正电荷产生的
B. A点的速度一定低于D点速度
C. 粒子在A点的加速度一定大于在D点加速度
D. 将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．带正电粒子受电场力指向轨迹的凹侧，可知电场方向大致向下，根据点电荷电场的分布可知，该电场可能是负电荷产生的，故A错误；
B．根据做功的正负可知若粒子从A到D运动，电场力做负功，根据动能定理可知动能减小，则点A点的速度一定大于D点速度，故B错误；
C．电场线越密集，电场强度越大，所以粒子在A点的电场力较大，根据牛顿第二定律可知，粒子在A点的加速度一定大于在D点加速度，故C正确；
D．电场线是曲线，则将该粒子在C点由静止释放，它不可能沿电场线运动，故D错误；
故选C。
5. 两个可视为点电荷的相同金属小球，带电量分别为和。固定在相距为r的两处时，它们间的库仑力大小为F。两小球相互接触后将其距离变为固定，则两球间库仑力的大小变为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，由库伦定律有
当两带电金属球接触后，电荷会进行中和，而中和后将两金属球再分开，则分开后的金属球所带电荷量均为中和后电量的一半，则可得接触又分开后每个金属球所带电荷量为
距离变为后两金属球之间的库仑力为
故选B
6. 如图所示，在一条直线上有两个间隔一定距离的点电荷A、B。A带电量为+9Q，B带电量为-Q。引入第三个点电荷C，恰好使三个电荷都处于平衡状态，下列说法正确的是（ ）
A. 点电荷C应放置在点电荷A的左侧
B. 点电荷C应放置在点电荷B的右侧
C. 点电荷C应放置在点电荷B的左侧
D. 点电荷C应带负电
【答案】B
【解析】
【详解】A．若C位于A的左侧，则可知A、C间的作用力总大于B、C间的作用力，显然三者不能达到平衡状态，所以点电荷C不可能在A的左侧，故A错误；
BD．若C带正电，且位于B的右侧，则可知A、C间为斥力，B、C间为引力，C距B更近，B、C间的引力大小有可能等于A、C间的斥力大小；A、B间的引力大小也有可能等于B、C间的引力大小，因此三者有可能达到平衡状态；若C带负电，在B的右侧，或者在AB之间，则A、C间为引力，A、B间也为引力，显然三者不能达到平衡状态，故B正确，D错误；
C．若点电荷C放置在点电荷B的左侧，无论C带正电还是负电，A、B对C的作用力方向都一致，不能平衡，故C错误。
故选B。
7. 如图所示，两块水平正对平行放置的金属板A、B与电源相连，在与两板等距的M点有一带电液滴处于静止状态。若将A板向上平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（）
A. 液滴将加速向上运动B. M点电势降低
C. 带电液滴在M点的电势能减小D. 在A板向上平移过程中，电路中电流沿顺时针方向
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器两端电压U不变，根据
可知电场强度减小，电场力减小。因此液滴向下加速，A错误；
B．根据
又因=0，因此M点电势降低，B正确；
C．由于带电粒子带负电，电势能表达式
电势减小，因此带电粒子的电势能增加。C错误；
D．若将A板向上平移一小段距离，板间距增大，根据
可知电容器电容减小，由于电压不变，因此电荷量减小，电容器放电，电流方向逆时针方向，D错误。
故选B。
8. 在静电场中将一个带电荷量为的点电荷先从A点移动到B点，此过程中除电场力外，其他力做功为，点电荷的动能增加了2.0×10-7J。规定A点为零电势，则（ ）
A. A到B运动中电场力做功为8×10-7J
B. A到B运动中电势能减小了4×10-7J
C. A与B之间的电势差为
D. B点电势
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由动能定理可得
解得
电场力做负功，电势能增加，故AB错误；
C．根据
解得
故C错误；
D．根据
解得
故D正确。
故选D。
二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，选全的得4分，漏选得2分，错选不得分）
9. 下列关于电场的说法正确的是（ ）
A. 电场强度较大的地方电势一定越高
B. 点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷Q距离r的二次方成反比
C. 匀强电场中电势降低最快的方向一定是电场强度的方向
D. 电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电场强度较大的地方电势不一定越高，例如在负点电荷附近，电场强度大但电势低，故A错误；
B．点电荷的电场强度公式
点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷Q距离r的二次方成反比，故B正确；
C．根据匀强电场电场强度与电势差的关系可知，匀强电场中电势降低最快的方向一定是电场强度的方向，故C正确；
D．电场线不一定与带电粒子的运动轨迹重合，只有电场线是直线，且带电粒子的初速度为零或初速度与电场线方向在同一直线的情况下，电场线才与带电粒子在电场中的运动轨迹重合，故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子仅在电场力作用下，以某一初速度沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势随与A点距离的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A. A、B两点的电场强度
B. 电子在A、B两点的速度
C. A、B两点的电势
D. 电子在A、B两点的电势能
【答案】CD
【解析】
【详解】A．φ-x图像斜率大小等于电场强度，由几何知识可知，图像的斜率逐渐减小，则从A到点B场强减小，则有
EA>EB
故A错误；
BD．由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A到B，电子受到的电场力沿BA方向，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大，即
vA＞vB
EpA＜EpB
故B错误，D正确；
C．由上分析可知，电场线的方向从A到B，又因为沿电场线方向电势降低，则A、B两点的电势关系为
φA＞φB
故C正确。
故选CD。
11. 在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m（图甲）。在A、B两点分别放置检验电荷，其受到的电场力跟检验电荷的电荷量的绝对值的关系如图乙中直线a、b所示，则（ ）
A. B点的电场强度大小为0.25 N/C
B. A点的电场强度的方向一定沿x轴正方向
C. 点电荷Q可能是负电荷
D. 点电荷Q的位置坐标为0.2 m
【答案】CD
【解析】
【详解】A．B点的电场强度大小
故
A错误；
B．A点的电场强度大小
由于A点的电荷正负未知，故无法判断电场强度的方向，故B错误；
C．由于场强方向未知，所以点电荷Q可能是负电荷，也可能为正电荷，故C正确；
D．离点电荷越近电场强度越大，由图可知，A点电场强度大于B点电场强度，且方向相同，则点电荷Q在A点左侧，设坐标为，则有
，
解得
故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，固定的绝缘斜面处于沿水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（ ）
A. 金属块带正电
B. 金属块克服电场力做功
C. 金属块的机械能减少
D. 金属块的重力势能和电势能之和减少
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据题意，设电场力做功为，金属块克服摩擦力做功，则摩擦力做功为
金属块移动过程中，由动能定理有
解得
可知，电场力做负功，则电场力向右，金属块带正电，金属块克服电场力做功，故B错误，A正确；
C．根据题意，由功能关系有
即金属块的机械能减少，故C正确；
D．根据题意，由功能关系可知，由于重力做功，则重力势能减小，电场力做功，则电势能增加，则金属块的重力势能和电势能之和减小，故D错误。
故选AC。
第II卷（非选择题）
三、实验题
13. 如图所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验。给电容器充电后与电源断开，即保持__________（选填“电压”或“电荷量”）不变。若将B板上移，静电计指针偏角__________（选填“变小”“变大”或“不变”）；若将B板左移，静电计指针偏角变大，电容器的电容__________（选填“变小”“变大”或“不变”）。
【答案】 ①. 电荷量 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]给电容器充电后与电源断开，即保持电荷量不变。
[2]若将B板上移，正对面积减小，由公式可得，电容器的电容减小，由公式可得，增大，则静电计指针偏角变大。
[3]若将B板左移，板间距离最大，由公式可得，电容器的电容减小。
14. “探究电容器充放电”的实验装置如图所示。将开关S扳到a，此时给电容器充电，电容器的上极板带上__________（选填“正”或“负”）电荷，在这一过程中，电容器中的电场强度将__________（选填“变小”“变大”或“不变”），待电容器充电结束后，向电容器中间插入一块有机玻璃板，则在插入过程中电流方向为______________（选填“c至d”或“d至c”）；电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，电流方向为____________。（选填“c至d”或“d至c”）
【答案】 ①. 正 ②. 变大 ③. d至c ④. c至d
【解析】
【详解】[1][2]电容器上极板与电源正极连接，则电容器的上极板带上正电荷。充电过程中，两极板电荷量增加，根据
，
可知，电容器电势差增大，电场强度增大。
[3]插入有机玻璃板，则介电常数增大，而电势差不变，根据
则电容增大，电荷量增大，插入过程中电流方向为d至c。
[4]将开关S扳到b放电的过程中，电容器方向电流由正极板流向负极板，电流方向为c至d
。
三、解答题（共46分）
15. 如图所示，把一质量为的带电小球用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，球达到平衡，此时绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求：
（1）A、B两球间的库仑力；
（2）A球带何种电荷，且电荷量多少。
【答案】（1）；（2）负电荷，
【解析】
【详解】（1）对A球受力分析，由平衡条件可得
解得
（2）由于异种电荷相互吸引，故A球带负电，由库仑定律可得
解得
16. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B、C、D是边长为L的正方形的四个顶点，在A点和C点固定放置电荷量均为q的正电荷，在B点放了某一个未知电荷q′后，D点处的电场强度恰好为零，静电力常量为k。求：
（1）放在B点的电荷q′的电性及其电荷量；
（2）若将一试探电荷（已知质量为m、电荷量为+q0）放到AC连线的中点O处，此时试探电荷在O处加速度的大小和方向。
【答案】（1）带负电，；（2）；方向由指向
【解析】
【详解】（1）由题可知，在点产生的电场强度与点的共同在点产生的电场强度等大反向，故带负电，则有
解得
（2）试探电荷在连线的中点处受到两点正电荷的库仑力等大反向，所以试探电荷在处受到的合力大小等于与之间的库仑力大小，合力方向由指向，根据牛顿第二定律有
解得
加速度方向由指向。
17. 如图所示为一组匀强电场的电场线，将带电荷量为q = －1.0 × 10－6C的带电油滴（可视为点电荷）由A点沿直线移至B点，电场力做了－2 × 10－6J的功，已知A、B间的距离为2cm。试求：
（1）A、B两点间的电势差UAB；
（2）该匀强电场的电场强度的大小；
（3）若A点的电势为φA = 1V，试求B点的电势φB以及油滴在B点的电势能EpB。
【答案】（1）2V；（2）200V/m；（3）－1V；1.0 × 10－6J
【解析】
【详解】（1）由题意可知，点电荷从A到B，电场力做负功
根据
解得
（2）A、B两点沿电场线方向的距离为
则
（3）由
则
油滴在B点的电势能
18. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：
（1）小球到达小孔处的速度；
（2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间．
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式，有：v2=2gh
解得： ①
（2）对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：mg（h+d）-qEd=0
解得：②
电容器两极板间的电压为：
电容器的带电量为：
（3）加速过程：
mgt1=mv…③
减速过程，有：
（mg-qE）t2=0-mv…④
t=t1+t2…⑤
联立①②③④⑤解得：