四川省内江市第六中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（Word版附解析）

内江六中2023-2024学年（上）高2025届第一次月考物理试题一、选择题：（1-7小题为单选，每题4分,8-10小题为多选，每题5分，共43分）1.下列说法正确的是（　　）A.物体带电荷量可能为B.金属导体感应起电的本质是电子的移动C.元电荷的数值最早是由英国物理学家库仑测出的D.点电荷是理想模型，电场线是真实存在于电场周围的【答案】B【解析】【详解】A．物体带电荷量只能是元电荷的整数倍，则物体带电荷量不可能为，故A错误；B．金属导体感应起电的本质是电子从导体的一端移动到另一端，故B正确；C．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测出的，故C错误；D．点电荷是理想模型，电场线是人为假想的，不是真实存在于电场周围的，故D错误。故选B。2.关于电场的描述正确的是（　　）A.库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律B.只适用于点电荷产生的电场C.由库仑定律的表达式可知，当r→0时，F→无穷大D.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力【答案】A【解析】【详解】A．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律，故A正确； B．是电场的定义式，适用于任何电场，故B错误；C．当两电荷相距很近时，库仑定律将不再适用，故C错误；D．根据牛顿第三定律可知，两电荷之间的静电力是一对相互作用力，必定大小相等，故D错误。故选A。3.如图所示，Q1，Q2是两个电荷量相等的点电荷，O点为它们连线的中点，M、N为连线中垂线上的两点。下列说法正确的是（　　）A.若Q1，Q2均带正电，则在中垂线上，O点电场强度不为零B.若Q1，Q2均带正电，则M点的电场强度一定大于N点的电场强度C.若Q1带正电、Q2带负电，则M点的电势一定比N点的电势高D.若Q1带正电、Q2带负电，则在中垂线上，O点的电场强度最大【答案】D【解析】【详解】A．若、均带正电，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点O的场强为零，故A错误；B．若、均带正电，中点O的场强为零，中垂线上无穷远处场强也为0，则从O点到无穷远处，场强先增大后减小，所以无法确定M、N两点的场强大小，故B错误。C．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，连线的中垂线为等势线，则M点的电势与N点的电势相等，故C错误；D．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，在中垂线上，O点的电场线最密集，电场强度最大，故D正确。 故选D。4.某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】带电粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则有联立可得故选A。【点睛】5.某同学研究电子在电场中的运动时，电子仅受电场力的作用，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（虚线所示），图中的一组平行实线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是（　　） A.若图中的实线是电场线，则电子在a点的动能较小B.若图中的实线是等势线，则电子在a点的动能较小C.不论图中的实线是电场线还是等势线，a点的电势能一定大于b点的电势能D.不论图中的实线是电场线还是等势线，a点的加速度一定小于b点的加速度【答案】A【解析】【详解】ABC．若图中的实线是电场线，根据曲线运动所受合力方向位于轨迹凹侧，可知电场力水平向右，则电场力对电子做正功，电子动能增大，电势能减小，电子在a点的动能较小，电子在a点的电势能大于b点的电势能。若图中的实线是等势线，根据曲线运动所受合力方向位于轨迹凹侧，且电场方向与等势线垂直，可知电场力竖直向下，则电场力对电子做负功，电子动能减小，电势能增大，电子在a点的动能较大，电子在a点的电势能小于b点的电势能；故A正确，BC错误；D．不论图中的实线是电场线还是等势线，a、b两点所处位置的电场强度都相等，则电子在a点的加速度等于b点的加速度，故D错误。故选A6.如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为（）A.Q1=q，，Q3=qB.Q1=－q，，Q3=－4qC.Q1=－q，，Q3=－qD.Q1=q，，Q3=4q【答案】D【解析】【详解】AB．选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误； C．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有解得而Q2产生的场强大小为则P点的场强不可能为零，C错误；D．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有解得而Q2产生的场强大小为则P点的场强可能为零，D正确。故选D。7.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，已知点的场强大小为，则点的场强大小为（　　） AB.C.D.【答案】A【解析】【详解】设半球面有一相对于球心对称的相同半球面，相当于将带电量为的球面放在处，由题意可知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则等效球面在、点所产生的电场大小均为由题知半球面在点的场强大小为，根据对称性可知，图中半球面在点的场强大小为故选A。8.如图，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时A、B带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k，则（　　）A.A、B间库仑力大小为B.A、B间库仑力大小为mgC.细线拉力大小为mgD.细线拉力大小为【答案】BD【解析】【详解】A．平衡时A、B带电小球处于同一高度，由几何关系可得由库仑定律，则有A、B间库仑力大小为 A错误；B．对A球受力分析，受重力mg、细线拉力T和B球的库仑力F库，如图所示，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，由几何知识可知，，由平衡条件可得库仑力的大小为B正确；C．由几何关系和平衡条件，可得细线拉力大小为C错误；D．由几何关系和平衡条件，可得细线拉力大小为D正确。故选BD。9.如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　） A.a、c两点电势相同B.b、d两点电势相同C.b、d两点电场强度相同D.将一试探电荷沿圆周由a点移至c点，的电势能减小【答案】BD【解析】【详解】A．根据等量异种电荷等势面的分布可知，四个点中c点处的电势最低，故A错误；B．根据等量异种电荷等势面的分布可知，b、d两点处的电势相同。故B正确；C．根据等量异种电荷电场线的分布可知，b、d两点处的电场强度大小相等，方向不同，故C错误；D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，正点电荷+Q对其不做功，点电荷-Q对其做正功，所以+q的电势能减小，故D正确。故选BD。10.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度沿x轴正向移动。下列叙述正确的是（　　）A.若小球能运动到处，则带电小球从0运动到的过程中所受电场力不变B.带电小球从运动到的过程中，电势能先减小后增大C.若该小球能运动到处，则初速度至少为D.若带电粒子在运动过程中的最大速度为【答案】AD【解析】【详解】A．由于φ-x图象的斜率等于电场强度，则可知小球从O运动到x1的过程中，场强不变，由F=qE知，粒子所受电场力保持不变，故A正确；B．正电荷在电势高处电势能大，则小球从x1运动到x3 的过程中，电势不断减少，正电荷的电势能不断减少，故B错误；C．若该小球能运动到x4处，则必须能运动到x1处，若小球恰好能运动到x1处，初速度v0最小，从x=0到x1处，根据动能定理得得故C错误；D．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，从x=0到x3处，根据动能定理得qφ0=mvm2-mv02由题意得最大速度为故D正确。故选AD。二、填空题：（每空2分，共14分）11.如图所示，带电平行金属板与水平方向成角放置，一质量为m、带电量为q的粒子能垂直电场方向以初速度v射入电场并沿直线运动，重力加速度为g，则场强的大小为_____，粒子能上升的最大高度为_____。【答案】①.②.【解析】【详解】[1] 由题液滴做直线运动，合力与该直线在同一直线上，则电场力方向应垂直于虚线向上，液滴所受的合力方向沿虚线向下。如图所示根据受力分析，有解得[2]因电场力与位移方向垂直，不做功，当时，根据动能定理得则最大高度12.如图所示，一电子以速度进入足够大的匀强电场区域，a、b、c、d为间距相等的一组等势面，若电子经过a、c等势面时电势能分别为9eV和3eV。则匀强电场场强的方向为______；a所在的等势面电势为_______V；电子从等势面a到等势面b电场力做功为_____eV.【答案】①.水平向左②.-9③.3【解析】【详解】[1]由a到c过程电势能降低，电场力做正功，电子带负电，所以匀强电场场强的方向水平向左；[2]根据电势能和电势之间的关系 可知[3]电子从等势面a到等势面b电场力电场力做功13.如图所示，在平面直角坐标系中，有一个方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为_____V/m，方向为_____。【答案】①.200②.与负x轴夹60°指向左下方【解析】【详解】如图所示OA的中点C点，由题意可得C点的电势为3V，即BC的电势相等，连接BC，因BC的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于BC，过O点做BC的垂线相较于D点，由几何关系得则电场强度为沿着电场线方向电势降低，则方向为DO方向，即与负x轴夹60°指向左下方。三、计算题（共计43分）14.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为q=-2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能变化了ΔEp=0.1J，已知A、B两点间距离为L=2cm，两点连线与电场方向成θ=60°角，求：（1）电荷由A移到B过程中，电场力所做的功WAB；；（2）若规定B点的电势为零，则电场中A的电势φA； （3）该匀强电场的电场强度E的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）因为负电荷由A移到B的过程中，电场力做负功，则电势能增加了0.1J，则（2）A、B两点间的电势差又知其中所以（3）因为在匀强电场中，根据U=Ed所以有15.如图所示，热电子由K发射后，初速度可以忽略不计，经加速电压为U1的加速电场加速后，垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场，最后打在荧光屏（图中未画出）上．已知两偏转极板间距为d，板长为L．电子质量为m电荷量为e，不计电子重力．求：（1）电子进入偏转电场时的速度大小；（2）电子在偏转电场中所用的时间和离开时的偏移量y； （3）电子在离开偏转电场时的动能．【答案】（1）；（2）；；（3）【解析】【详解】（1）设电场加速后的速度为v0，电子在加速电场中，根据动能定理得得（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向有得竖直方向有，联立得（3）电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场的位置间的电压为电场力做功为 解得根据动能定理可得电子在离开偏转电场时的动能为16.如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC=2m，CDF为竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为2N。已知滑块P的质量为m=0.2kg，电荷量的绝对值q=1.0×10-3C，与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2，忽略滑块P与轨道间电荷转移。已知，，。求：（1）滑块从F点抛出后落点离C的距离；（2）滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力；（3）欲使滑块P在进入圆轨道后不脱离圆轨道且能从F点飞出，弹簧释放弹性势能的取值范围。【答案】（1）；（2）3.5N，方向沿OD连线向右；（3）【解析】【详解】（1）F点时，由牛顿第二定律从F点开始做平抛运动，有可解得 （2）滑块从D到F过程中，根据动能定理，有在D点时，有可解得FD=3.5N根据牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为3.5N，方向沿OD连线向右（3）重力和电场力可看作等效重力（斜向左下方），此时设等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有可得设M点为等效最高点，要使滑块P沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离，有可得滑块P从压缩时到M点的过程中，由动能定理得联立可得