重庆市二0三中学2022-2023学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

二0三中学2022-23上期高二第一次月考物理试题考试时间：75分钟第I卷（选择题）一、单选题（每题4分，共32分）1.由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点（　　）A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零C.电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强D.无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变【答案】D【解析】【详解】ACD．电场强度是电场本身的性质，与是否放入检验电荷、检验电荷的电量以及检验电荷所受电场力的大小均无关，故AC错误，D正确；B．一个不带电的小球在电场中不受电场力作用，则不能说明该点电场强度为零，故B错误。故选D。2.如图为静电除尘器除尘原理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。下列表述正确的是（　　）A.到达集尘极的尘埃带负电荷B.场强方向由放电极指向集尘极C.带电尘埃所受静电力的方向与场强方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越小【答案】A【解析】 【详解】B．由于集尘极与直流高压电的正极连接，场强方向从集尘极指向放电极，B错误；AC．尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，负电荷在电场中受静电力的方向与场强方向相反，故A正确，C错误；D．同一位置的电场强度不变，由知带电荷量越多的尘埃所受静电力越大，D错误。故选A3.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为（　　）A.B.FC.4FD.16F【答案】D【解析】【详解】真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，根据库仑定律，有若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为故选D。4.如图所示，在电场强度E＝2×103V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，静电力做功为（　　）A.0.16×10－6JB.0.12×10－6JC.－0.16×10－6JD.－0.12×10－6J【答案】C【解析】【分析】 【详解】根据匀强电场特点可知：A、B两点间的电势差为所以有正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为故选C。5.如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，实线为电场线，虚线为等势面，a、b为电场中的两点,则A.a点的场强大于b点的场强B.a点的电势高于b点的电势，C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能D.电子在a点的电势能小于在b点的电势能【答案】C【解析】【详解】A．因b点的电场线较a点密集，可知b点的场强大于a点的场强，选项A错误；BCD．沿电场线电势降低，可知a点的电势低于b点的电势；因负电荷在低电势点电势能较大，则电子在a点的电势能大于在b点的电势能，选项C正确，BD错误；故选C.6.利用图甲所示电路研究电容器充放电过程，开关接1端后，电流传感器G记录电流随时间变化的图像如图乙所示。则电容器电容C、极板电荷量Q、上极板电势φ、两端电压U随时间t变化规律正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．电容器的电容不会因为充电而发生变化，电容的值取决于其内部性质，所以电容C不变，故A错误；BD．开关接1端后，电容器与电源相连，开始充电，电容器上电量Q、两端电压U都会随时间增大，故B正确，D错误；C．电容器下极板接地，所以上极板电势φ即为电容器两端电压，随时间增大，故C错误。故选B。7.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（　　）A.此液滴可能带正电B.液滴一定做匀加速直线运动 C.液滴的动能不变D.液滴在d点的电势能大于在b点的电势能【答案】B【解析】【详解】A．据题带电液滴沿直线从b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析，其受力情况如图所示，则电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电。故A错误；B．由于液滴受重力和电场力均为恒力，故合外力不变，加速度不变，液滴一定做匀加速直线运动，故B正确；C．由于液滴从静止开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体做正功，液滴的动能增大，故C错误；D．由于电场力所做的功W=Eqxbdcos45°＞0，故电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，液滴在d点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。故选B。8.下列图中，A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10V，φB＝2V，φC＝6V，A、B、C三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是（　　）AB.C.D.【答案】D 【解析】【详解】据题，A、B、C三点的电势分别，，，因为匀强电场中沿电场线方向相同距离电势差相等，则A、B两点连线中点的电势为因此该中点与C点的连线为等势线，那么与此连线垂直的直线即为电场线，由于，，又因为沿着电场线电势降低，所以电场线方向垂直于的中点与C点连线向下，故选D。二、多选题（每题4分，共16分。缺选，漏选得2分，多选或错选不得分）9.如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连，开始时开关闭合，一带电油滴沿两极板中心线方向以某一初速度射入，恰好沿中心线①通过电容器，则下列判断正确的是（　　）A.油滴带负电B.保持开关闭合，将B板向上平移一定距离，可使油滴沿轨迹②运动C.保持开关闭合，将A板向上平移一定距离，可使油滴仍沿轨迹①运动D.断开开关，将B板向上平移一定距离，可使油滴沿轨迹②运动【答案】AB【解析】【详解】A．开关闭合时，油滴做匀速直线运动，电场力与重力平衡，A极板和电源正极相连，场强方向向下，所以油滴带负电，A正确；B．保持开关闭合，电容器两端电压不变，B板上移，板间距d变小，由公式可知场强增大，电场力大于重力，粒子沿轨迹②运动，B正确；C．保持开关闭合，将A板向上平移一定距离，板间距d增大，由公式 可知场强减小，电场力小于重力，所以粒子向下偏转，C错误；D．断开开关，电容器电荷量不变，将B板向上平移一定距离，由公式得可知场强与板间距无关，故场强不变，所以粒子沿轨迹①运动，D错误；故选AB。10.在真空中A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，且ad到A的距离等于bc到B的距离，如图所示，现将一电子沿abcda移动一周，则下列判断正确的是（　　）A.由a→b，电场力做正功，电子的电势能减小B.由b→c，电场力对电子先做负功，后做正功，总功为零C.由c→d，电子的电势能一直增加D.由d→a，电子的电势能先减小后增大，电势能总增加量为零【答案】BD【解析】【详解】AC．根据等量异种电荷周围电势分布规律可知，由a→b，电势逐渐降低，电场力对电子做负功，电子的电势能增大；由c→d，电势逐渐升高，电场力对电子做正功，电子的电势能一直减小，故AC错误；BD．根据等量异种电荷周围电势分布规律大致作出过a、d和b、c的等势线，由b→c，电势先降低后升高，根据对称性可知b、c两点电势相等，所以电子的电势能先增大后减小，电势 能总增加量为零，即电场力对电子先做负功、后做正功，总功为零；由d→a，电势先升高后降低，电子的电势能先减小后增大，根据对称性可知a、d两点电势相等，所以电子电势能总增加量为零，故BD正确。故选BD。11.平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部。闭合电键k，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为。则下述说法正确的是（　　）A.保持电键k闭合，带正电的A板远离B板，则不变B.保持电键k闭合，带正电的A板靠近B板，则增大C.电键k断开，带正电的A板向B板靠近，则不变D.电键上断开，带正电的A板向B板靠近，则增大【答案】BC【解析】【详解】A．保持电键k闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A板远离B板时，板间距离d增大，由分析得知，板间场强减小，小球所受电场力减小，则减小，故A错误；B．保持电键k闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A板靠近B板时，板间距离d减小，由析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大，故B正确；CD．电键k断开，根据推论，可知，电场强度与极板间距无关，因此板间场强仍不变，小球所受电场力不变，则 不变，故C正确，D错误。故选BC。12.如图甲所示平行金属板AB之间距离为6cm，两板间电场强度随时间如图乙规律变化设场强垂直与金属板由A指向B为正，周期．某带正电的粒子，电荷量为质量为，于某时刻在两板间中点处由静止释放（不计粒子重力，粒子与金属板碰撞后即不再运动）则（）A.若粒子于t=0时释放，则一定能运动到B板B.若粒子于时释放，则一定能运动到B板C.若粒子于时释放，则一定能运动到A板D.若粒子于时释放，则一定能运动到A板【答案】AD【解析】【详解】A．粒子在板间运动的加速度在T/2时间内粒子的位移因，故若粒子于t=0时释放，则一定能运动到B板，选项A正确；B．若粒子于时释放，则粒子向A板运动，最后到达A板，选项B错误；C．若粒子于时释放，在-的时间内粒子向B板加速，位移为 在-的时间内粒子向B板减速，位移为，故此时已经到达了B板，选项C错误；D．若粒子于时释放，则在-的时间内粒子向B板加速，位移为在-的时间内粒子向B板减速，位移为在-T的时间内粒子向A板加速，位移为因4.5cm-2×0.5cm=3.5cm>3cm故此时粒子已经到达A板，选项D正确；故选AD.第II卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共18分）13.密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电，落入两块相互平行的极板MN之间（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带_______电荷。（选填“正”或“负”）（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，则两板之间的电场强度E的大小为 _______。（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R，已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U，则该油滴的电荷量_________。（提示：球的体积公式）（4）若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）A.电场力做负功B.重力和电场力的合力做正功C.电势能逐渐增大D.重力势能的减少量小于动能的增加量【答案】①.负②.③.④.ABC【解析】【详解】（1）[1]根据平衡条件可知，油滴受到向上的电场力，所以油滴带负电。（2）[2]根据匀强电场公式可知（3）[3]因为油滴P悬浮，所以油滴P受到的重力和电场力平衡，即mg=qE联立以上各式，可得（4）[4]带负电的油滴向下加速运动，受电场力向上，重力向下，合力向下，则AC．电场力做负功，电势能逐渐增大，选项AC正确；B．油滴向下加速运动，动能增加，则重力和电场力的合力做正功，选项B正确；D．根据动能定理可知重力势能的减少量大于动能的增加量，选项D错误。故选ABC。 14.下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：（1）本实验采用的科学方法是______A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法（2）在该实验中，静电计的作用是______A．测定该电容器两极的电势差B．测定该电容器的电容C．测定该电容器的电荷量D．测定A、B两板之间的电场强度（3）在实验中可观察到的现象（选填“变大”“变小”或“不变”）①甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角______②乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，静电计指针的张角______（4）通过以上实验可归纳得到的结论是：________。【答案】①.B②.A③.变大④.变大⑤.见解析【解析】【详解】（1）[1]探究多种因素电容大小的关系，采用的是控制变量法，故选B。（2）[2]该实验中静电计是为了测定该电容器两极的电势差，从而反应出电容器电容大小的变化，故选A。（3）①[3]甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，由可知，电容器电容C减小，又由于Q不变，则由可知，U变大。②[4]乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，由可知，电容器电容C减小，又由于Q不变，则由可知，U变大。 （4）[5]由实验现象归纳总结可得：平行板电容器板间距d越大，电容C越小；两板间的正对面积S越小，电容C越小。四、解答题（共34分）15.如图是竖直放在水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，是半径为的半圆环，，一质量，电荷量的小球由静止在静电力作用下自A点沿轨道运动，取，求：（1）它运动到C点的速度大小；（2）小球在C点时对轨道压力大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球从A经B到C的过程中，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理得代入数据，解得（2）在C点，根据牛顿第二定律有则根据牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为。16.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上方空间中存在水平方向电场，方向水平向右。从A点有带正电小球（可视为质点）以初速度竖直上抛，其上抛的最高点坐标为（1，1.25 ），落点为B。已知电量为，质量为，重力加速度不计空气阻力。求：（1）小球上抛的初速度；（2）水平方向电场强度；（3）落点B的坐标。（4）物体运动过程中的最小速度以及坐标。【答案】（1）；（2）；（3）落点B的坐标为（，）；（4），对应坐标为（，）【解析】【详解】（1）根据题意可知，小球在竖直方向上升的最大高度为，小球在竖直方向的分运动为初速度为，加速度为的匀减速运动，则有解得（2）设小球从A点到最高点所用时间为，则竖直方向根据逆向思维可得水平方向在电场力作用下做初速度为零的匀加速运动，则有解得又 可得电场强度为（3）小球从A点到B点过程，设所用时间为，竖直方向根据对称性可得水平方向有可知落点B的坐标为（，）（4）小球的加速度大小为设加速度与竖直方向的夹角为，则有将小球的初速度分解为垂直于加速度方向和沿加速度直线方向，如图所示可得可知小球沿方向做匀减速直线运动，沿方向做匀速运动，则当 减为零时，小球的速度最小，则有从A点到最小速度所用时间为则竖直方向有水平方向有故最小速度位置的坐标为（，）。