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四川省内江市第一中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题(Word版附解析)
四川省内江市第一中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题(Word版附解析)
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2023年-2024年内江一中高二(高2025届)年级10月月考物理试题一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)1.下列有关物理概念、物理公式的说法中正确的是( )A.点电荷是一种带电量极小、体积极小的带电体,是一种现实存在的模型B.元电荷是一种带电量最小的带电体,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍C.公式,适用于任何情况下的静电场,且与和均无关D.由电场强度公式说明E与F成正比、与q成反比,E与F方向相同【答案】C【解析】【详解】A.点电荷是一种理想模型,现实中不存在,当带电体的大小、形状对研究的问题影响可忽略不计时,就可以把带电体看成一个点电荷,带电量不一定很小,故A错误;B.元电荷是最小的电荷量,不是一种带电体,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,故B错误;C.公式为电势的定义式,适用于任何情况下的静电场,电势由电场本身决定,与和均无关,故C正确;D.电场的定义式为该定义是比值定义,电场强度E是由电场本身决定的,与F、q无关,故D错误故选C。2.在如图所示的四种电场中,分别标记有、两点。其中、两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是()A.甲图:与点电荷等距的、两点 B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点C.丙图:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面附近、两点D.丁图:匀强电场中的、两点【答案】B【解析】【详解】A.a、b两点位于同一等势面上,所以电势相等,且电场强度大小相等,但方向不同,故A不符合题意;B.两等量异种电荷连线的中垂线为等势面,所以a、b两点电势相等,根据对称性可知a、b两点的电场强度相同,故B符合题意;C.带电平板为一等势体,所以在上表面附近的、两点电势相等,根据电场线垂直于等势面可知a、b两点电场强度方向,根据电场线的疏密表示场强大小可知a点场强小于b点场强,故C不符合题意;D.匀强电场中a、b两点电场强度相同,但二者位于不同的等势面上,所以电势不等,故D不符合题意。故选B。3.两个相同的金属小球A、B,所带的电量qA=+q0、qB=-7q0,相距r放置时,相互作用的引力大小为F。现将A球与B球接触,再把A、B两球间的间距增大到2r,那么A、B之间的相互作用力将变为()A.斥力,B.斥力,C.引力,D.引力,【答案】A【解析】【详解】根据库仑定律,相距r放置时,小球A、B相互作用的引力大小为将A球与B球接触,A、B两球所带电荷量相等,且电性相同,为把A、B两球间的间距增大到2r,A、B之间的相互作用力将变为两球电性相同,相互作用力为斥力。故选A。 4.如图为三个固定带电小球A、B和C(均可视为质点),相互之间的距离分别为、、,且BC水平。若小球C所受库仑力的合力垂直于BC竖直向上,则( )A.小球A、B、C可能带同种电荷B.小球A、C带同种电荷,小球B、C带异种电荷C.小球A、B所带电荷量之比为4:5D.小球A、B所带电荷量之比为5:4【答案】C【解析】【详解】AB.小球C的受力分析如答图所示,所以小球A、C带异种电荷,小球B、C带同种电荷,故AB错误;CD.根据库仑定律以及平行四边形法则代入数据可得故C正确,D错误。故选C。5.如图所示,一均匀带电绝缘细棒的电荷量为,在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点,且。在a点固定一负点电荷,其电荷量为,已知d点的电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小为( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】电荷量为的负点电荷在d点产生的电场强度方向向左,大小为根据电场的叠加原理可知,细棒在d点产生的电场强度方向向右,大小为根据对称性可知,细棒在b点产生的电场强度方向向左,大小为电荷量为的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左,大小为根据电场的叠加原理可知,b点的电场强度方向向左,大小为故选D。6.如图,虚线表示两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线,实线为一带电粒子仅在电场力作用下从点到点的运动轨迹,图中点在两场源电荷的连线上,和、和关于该连线对称。下列判定正确的是( )A.粒子带正电,粒子在点的电势能最大B.点和点的电场强度相同 C.从到的过程中,粒子的动能先增大后减小D.从到的过程中,粒子所受电场力先减小后增大【答案】A【解析】【详解】A.等量异种点电荷电场线分布和粒子在点的受力、电场方向如图所示可知粒子受到的电场力与电场方向相同,粒子带正电,由于点离正点电荷最近,所以点是轨迹上电势最高的点,故粒子在点的电势能最大,A正确;B.根据对称性可知,点和点的电场强度大小相等,但方向不同,B错误;C.从到的过程中,可知电势先升高后降低,粒子的电势能先增大后减小,因为只有电场力做功,粒子的动能和电势能之和不变,可知粒子的动能先减小后增大,C错误;D.从到的过程中,电场强度先增大后减小,故粒子所受电场力先增大后减小,D错误。故选A。7.一匀强电场的方向平行于经xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为2V、8V、14V,下列说法正确的是( )A.坐标原点处的电势为B.电子在a点的电势能比在b点的小C.匀强电场的电场强度的大小为,方向由c点指向a点D.电子从c点运动到b点,静电力对电子做的功为6eV 【答案】C【解析】【详解】A.根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed,知aO间与cb间电势差相等,即因a、b、c三点电势分别为φa=2V、φb=8V、φc=14V,解得原点处的电势为故A错误;B.根据可知电子在a点的电势能比在b点的大.故B错误。C.由上可知,ob两点的电势相等,故ob所在直线为等势线,根据电场线与等势面相互垂直可知,ac的连线即为一条电场线,且根据沿电场线方向电势在逐渐降低,故电场线方向为c指向a。如下图所示由公式故C正确;D.电子从c点运动到b点,电场力做功为故D错误。故选C。 【点睛】根据匀强电场的特点,确定o点电势,从而找到等势线,再根据电场与等势线之间的关系确定电场线。再根据公式求解场强大小。二、多项选择题(共3小题,每小题5分,共15分。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分)8.如图所示,实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是()A.a点场强大于b点场强B.带电粒子从a到b电势能减小C.带电粒子从a到b动能减小D.a点电势小于b点电势【答案】ACD【解析】【详解】A.根据电场线的疏密表示电场强度的强弱,可知a点场强大于b点场强,A正确;BC.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子受到的电场力沿电场线向左,若粒子从a到b,电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,电势能增大,B错误,C正确;D.根据顺着电场线方向,电势降低,可知a点电势小于b点电势,D正确。故选ACD。9.如图所示,平面内直线和垂直相交于点,关于点对称,也关于点对称,是的中点,是的中点,则( )A.若将电荷量为的点电荷放置在点,则四点场强相同B.若将电荷量为和的点电荷分别放置在点和点,则电势C.若在点和点分别放置等量异种的点电荷,一电子在点以恰当的速度开始运动,则电子可能在点连线的中垂面内做匀速圆周运动 D.若在点和点分别放置等量同种的点电荷,一电子在点以恰当的速度开始运动,则电子可能在点连线的中垂面内做匀速圆周运动【答案】BD【解析】【详解】A.若将电荷量为的点电荷放置在点,则四点的场强方向不同,选项A错误;B.若将电荷量为和的点电荷分别放置在A点和点,则CD为电势为零的等势面,此时电势,选项B正确;C.若在点和点分别放置等量异种的点电荷,则在点连线的中垂面内的场强方向垂直该面向右,即使电子在点以恰当的速度开始运动,也不可能在点连线的中垂面内做匀速圆周运动,选项C错误;D.若在点和点分别放置等量同种正的点电荷,则在点连线的中垂面内的场强方向从O点向外呈辐射状,若电子在点以恰当的速度开始运动,则电子可能在点连线的中垂面内做匀速圆周运动,选项D正确。故选BD。10.如图所示,在光滑水平绝缘桌面上,有一平行于水平桌面的匀强电场。遂宁市某校学生小宋同学为了研究该电场,在桌面上画出如图所示△ABC,已知、;AB边长为40cm,小明将一个试探电荷从B点移动到A点,克服电场力做功为;将另一个试探电荷从A点移动到C点,电势能增加;以B为零势点。(已知)则:( )A;B.;C.该匀强电场场强。方向与BC边成37°斜向右下方 D.该匀强电场场强。方向与BC边成45°斜向右下方【答案】BD【解析】【详解】AB.根据电势差的定义即又B为零势点,则将另一个试探电荷从A点移动到C点,电势能增加,根据功能关系知则即解得故A错误,B正确;CD.分析几何关系知,BC边长为30cm,在BA边上取一点D,使得BD长为30cm,则可知CD连线为等势线,CD边长为cm,过B做CD的垂线段,交点为P,距离设为,则解得则该匀强电场场强沿BP方向,方向与BC边成45°斜向右下方,大小为 故C错误,D正确。故选BD。三、填空题(本题共5小题,每空1分,共18分)11.如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片_________;接着保持C位置不动,用手摸一下导体A,然后移走C,A导体的金属箔片_________,B导体的金属箔片_________,(以上3个空均填“张开”或“闭合”),且导体A带_________电。【答案】①.张开②.张开③.张开④.负【解析】【详解】[1]起初导体A和B不带电,先把带正电荷的物体C移近导体A,发生静电感应现象,则A端带负电,B端带正电,金属箔片张开;[2][3][4]接着保持C位置不动,用手摸一下导体A,导体、人和大地形成了新的巨大导体,此时A端和B端都是近端,都带负电,此时远端在地球另一端,带正电,然后移走C,静电感应现象消失,则AB电荷均分,AB带负电,则A导体的金属箔片张开,B导体的金属箔片也张开;12.把q1=-1.0×10-9C的检验电荷放入点电荷Q产生的电场中的P点,测得q1所受电场力大小为1.0×10-6N。则:(1)若移走q1,而在P点放置一个q2=+2.0×10-8C的点电荷,则q2所受电场力大小为________N,此时Q在P点产生的电场的场强大小为________N/C,方向与将q1放在P点时的场强方向________(“相同”或“相反”);(2)若在P点不放任何检验电荷,则Q在P点产生的场强大小为________N/C,方向与将q1放在P点时的场强方向________(“相同”或“相反”)。【答案】①.②.1000③.相同④.1000⑤.相同【解析】【详解】(1)[1]Q在P点激发的电场强度大小 则q2所受的电场力大小[2][3]根据场强的性质,此时Q在P点产生的电场的场强大小和方向不变,大小仍然是,方向与将q1放在P点时的场强方向相同(2)[4][5]根据场强的性质,若在P点不放任何检验电荷,则Q在P点产生的场强大小为,方向与将q1放在P点时的场强方向相同13.两个带电小球A和B,电荷量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0.4m,如果引进第三个小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是_______(同或异)种电荷,应放在距A__________m处,电荷量是A的__________倍.【答案】①.负电②.0.1m③.9/16【解析】【详解】三个自由带电小球平衡条件:三点共线,两大夹小,两同夹异,近小远大;根据上述规律可知,引入的第三个小球必须带负电,放在前两个小球的连线上且离+Q较近.设第三个小球带电量为q,放在距离A为x处,由平衡条件和库仑定律有: 即 9x2=(0.4-x)2 解得 x=0.1m 以+Q为研究对象,由平衡条件得: 解得q=Q;即电荷量为Q的倍.【点睛】本题考查对三个自由带电小球平衡条件:三点共线,两大夹小,两同夹异,近小远大的应用,注意根据平衡条件列式求解.14.如图所示,、和是以为直径半圆弧上的三点,点为半圆弧的圆心,。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于、两点,这时点电场强度的大小为;若将点处的点电荷移至点,则点的场强大小变为,与之比为___________。【答案】2:1 【解析】【详解】设置于、两点的电荷量分别为+q和-q,半圆弧的半径为R,由点电荷的场强特点及场强叠加规律可得若将点处的点电荷移至点,则两电荷产生的电场在O点的场强大小不变,夹角为120°,如图所示故O点的合场强为可得15.带电量为的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功,已知B点电势为50V,则A、B间两点间的电势差为______V;A点的电势为______V;电势能______(选填“增加”、“减少”)了______J;如果把电量为的电荷放在A点的电势能为______J。【答案】①.-200V②.③.增加④.⑤.【解析】【详解】[1]根据,带入数据解得UAB=-200V;[2]由,已知,解得;[3][4]A到B电场力做负功,电势能增加;[5]根据四、解答题(本题共3小题,共39分,13题12分,14题14分,15题13分)16.如图所示的匀强电场中,有三点,,其中沿电场线方向,和电场线方向成角,一个电荷量为的正电荷从移到电场力做功为。求: (1)匀强电场的电场强度。(2)电荷从移到,电场力做的功。(3)两点间的电势差。【答案】(1)60V/m;(2)1.44×10-7J;(3)6.6V【解析】【详解】(1)设a、b两点间距离为d,有W1=qE·d得E==V/m=60V/m(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1,有d1=bc·cos60°W2=qE·d1得W2=qE·bc·cos60°=4×10-8×60×12×10-2×0.5J=1.44×10-7J(3)两点间的电势差17.如图所示,在真空中的O点放一电荷Q=1.0×10-6C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放一点电荷q=-2×10-10C,(q可视为试探电荷),k=9×109N∙m2/C2,求:(1)M点的场强大小(2)q在M点受到的静电力的大小和方向?(3)若M点电势为10V,则q在M点的电势能是多少?(4)若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M移到N点,它的电势能变化了多少? 【答案】(1);(2)(M→O);(3);(4);【解析】【详解】(1)根据点电荷电场公式可得(2)根据公式可得q在M点受到的静电力由于试探电荷带负电,所以与电场方向相反,方向M→O(3)q在M点的电势能(4)电场力做功等于电势能变化量,故电势能增加18.如图甲所示,电荷量为q=1×10-4的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间t的关系如图乙所示,物块运动速度v与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2。求:(1)物块的质量;(2)物块与水平面之间的动摩擦因数;(3)物块运动4s过程中;其电势能的改变量; 【答案】(1)1kg;(2)0.4;(3)减少56J【解析】【分析】【详解】(1)在2秒到4秒内物块做匀速直线运动在前2秒物块加速度为由牛顿第二定律得解得(2)在2秒到4秒内物块做匀速直线运动则有(3)由题意可得,由图像得前2秒内的位移为在2秒到4秒内物块的位移则电场力功为
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