四川省內江市2023-2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分）1.下列有關物理概念、物理公式的說法中正確的是（）A.點電荷是一種帶電量極小、體積極小的帶電體，是一種現實存在的模型B.元電荷是一種帶電量最小的帶電體，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數倍C.公式，適用于任何情況下的靜電場，且與和均無關D.由電場強度公式說明E與F成正比、與q成反比，E與F方向相同【答案】C【解析】【詳解】A．點電荷是一種理想模型，現實中不存在，當帶電體的大小、形狀對研究的問題影響可忽略不計時，就可以把帶電體看成一個點電荷，帶電量不一定很小，故A錯誤；B．元電荷是最小的電荷量，不是一種帶電體，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數倍，故B錯誤；C．公式為電勢的定義式，適用于任何情況下的靜電場，電勢由電場本身決定，與和均無關，故C正確；D．電場的定義式為該定義是比值定義，電場強度E是由電場本身決定的，與F、q無關，故D錯誤故選C。2.在如圖所示的四種電場中，分別標記有、兩點。其中、兩點的電勢相等，電場強度大小相等、方向也相同的是（）A.甲圖：與點電荷等距的、兩點B.乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的、兩點C.丙圖：點電荷與帶電平板形成的電場中平板上表面附近、兩點D.丁圖：勻強電場中的、兩點【答案】B【解析】【詳解】A．a、b兩點位于同一等勢面上，所以電勢相等，且電場強度大小相等，但方向不同，故A不符合題意；B．兩等量異種電荷連線的中垂線為等勢面，所以a、b兩點電勢相等，根據對稱性可知a、b兩點的電場強度相同，故B符合題意；C．帶電平板為一等勢體，所以在上表面附近的、兩點電勢相等，根據電場線垂直于等勢面可知a、b兩點電場強度方向，根據電場線的疏密表示場強大小可知a點場強小于b點場強，故C不符合題意；D．勻強電場中a、b兩點電場強度相同，但二者位于不同的等勢面上，所以電勢不等，故D不符合題意。故選B。3.兩個相同的金屬小球A、B，所帶的電量qA＝＋q0、qB＝－7q0，相距r放置時，相互作用的引力大小為F?，F將A球與B球接觸，再把A、B兩球間的間距增大到2r，那么A、B之間的相互作用力將變?yōu)椋ǎ〢.斥力， B.斥力， C.引力， D.引力，【答案】A【解析】【詳解】根據庫侖定律，相距r放置時，小球A、B相互作用的引力大小為將A球與B球接觸，A、B兩球所帶電荷量相等，且電性相同，為把A、B兩球間的間距增大到2r，A、B之間的相互作用力將變?yōu)閮汕螂娦韵嗤?，相互作用力為斥力。故選A。4.如圖為三個固定帶電小球A、B和C（均可視為質點），相互之間的距離分別為、、，且BC水平。若小球C所受庫侖力的合力垂直于BC豎直向上，則（）A.小球A、B、C可能帶同種電荷B.小球A、C帶同種電荷，小球B、C帶異種電荷C.小球A、B所帶電荷量之比為4:5D.小球A、B所帶電荷量之比為5:4【答案】C【解析】【詳解】AB．小球C的受力分析如答圖所示，所以小球A、C帶異種電荷，小球B、C帶同種電荷，故AB錯誤；CD．根據庫侖定律以及平行四邊形法則代入數據可得故C正確，D錯誤。故選C。5.如圖所示，一均勻帶電絕緣細棒的電荷量為，在過細棒中點c的中垂線上有a、b、d三點，且。在a點固定一負點電荷，其電荷量為，已知d點的電場強度為零，靜電力常量為k，則b點的電場強度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】電荷量為的負點電荷在d點產生的電場強度方向向左，大小為根據電場的疊加原理可知，細棒在d點產生的電場強度方向向右，大小為根據對稱性可知，細棒在b點產生的電場強度方向向左，大小為電荷量為的負點電荷在b點產生的電場強度方向向左，大小為根據電場的疊加原理可知，b點的電場強度方向向左，大小為故選D。6.如圖，虛線表示兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢線，實線為一帶電粒子僅在電場力作用下從點到點的運動軌跡，圖中點在兩場源電荷的連線上，和、和關于該連線對稱。下列判定正確的是（）A.粒子帶正電，粒子在點的電勢能最大B.點和點的電場強度相同C.從到的過程中，粒子的動能先增大后減小D.從到的過程中，粒子所受電場力先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】A．等量異種點電荷電場線分布和粒子在點的受力、電場方向如圖所示可知粒子受到的電場力與電場方向相同，粒子帶正電，由于點離正點電荷最近，所以點是軌跡上電勢最高的點，故粒子在點的電勢能最大，A正確；B．根據對稱性可知，點和點的電場強度大小相等，但方向不同，B錯誤；C．從到的過程中，可知電勢先升高后降低，粒子的電勢能先增大后減小，因為只有電場力做功，粒子的動能和電勢能之和不變，可知粒子的動能先減小后增大，C錯誤；D．從到的過程中，電場強度先增大后減小，故粒子所受電場力先增大后減小，D錯誤。故選A。7.一勻強電場的方向平行于經xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為2V、8V、14V，下列說法正確的是（）A.坐標原點處的電勢為B.電子在a點的電勢能比在b點的小C.勻強電場的電場強度的大小為，方向由c點指向a點D.電子從c點運動到b點，靜電力對電子做的功為6eV【答案】C【解析】【詳解】A．根據勻強電場中電勢差與電場強度的關系式公式U=Ed，知aO間與cb間電勢差相等，即因a、b、c三點電勢分別為φa=2V、φb=8V、φc=14V，解得原點處的電勢為故A錯誤；B．根據可知電子在a點的電勢能比在b點的大．故B錯誤。C．由上可知，ob兩點的電勢相等，故ob所在直線為等勢線，根據電場線與等勢面相互垂直可知，ac的連線即為一條電場線，且根據沿電場線方向電勢在逐漸降低，故電場線方向為c指向a。如下圖所示由公式故C正確；D．電子從c點運動到b點，電場力做功為故D錯誤。故選C?！军c睛】根據勻強電場的特點，確定o點電勢，從而找到等勢線，再根據電場與等勢線之間的關系確定電場線。再根據公式求解場強大小。二、多項選擇題（共3小題，每小題5分，共15分。全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯得0分）8.如圖所示，實線是一簇由負點電荷產生的電場線。一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過電場，圖中虛線為粒子的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。下列判斷正確的是（）A.a點場強大于b點場強 B.帶電粒子從a到b電勢能減小C.帶電粒子從a到b動能減小 D.a點電勢小于b點電勢【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據電場線的疏密表示電場強度的強弱，可知a點場強大于b點場強，A正確；BC．粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子受到的電場力沿電場線向左，若粒子從a到b，電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，電勢能增大，B錯誤，C正確；D．根據順著電場線方向，電勢降低，可知a點電勢小于b點電勢，D正確。故選ACD。9.如圖所示，平面內直線和垂直相交于點，關于點對稱，也關于點對稱，是的中點，是的中點，則（）A.若將電荷量為的點電荷放置在點，則四點場強相同B.若將電荷量為和的點電荷分別放置在點和點，則電勢C.若在點和點分別放置等量異種的點電荷，一電子在點以恰當的速度開始運動，則電子可能在點連線的中垂面內做勻速圓周運動D.若在點和點分別放置等量同種的點電荷，一電子在點以恰當的速度開始運動，則電子可能在點連線的中垂面內做勻速圓周運動【答案】BD【解析】【詳解】A．若將電荷量為的點電荷放置在點，則四點的場強方向不同，選項A錯誤；B．若將電荷量為和的點電荷分別放置在A點和點，則CD為電勢為零的等勢面，此時電勢，選項B正確；C．若在點和點分別放置等量異種的點電荷，則在點連線的中垂面內的場強方向垂直該面向右，即使電子在點以恰當的速度開始運動，也不可能在點連線的中垂面內做勻速圓周運動，選項C錯誤；D．若在點和點分別放置等量同種正的點電荷，則在點連線的中垂面內的場強方向從O點向外呈輻射狀，若電子在點以恰當的速度開始運動，則電子可能在點連線的中垂面內做勻速圓周運動，選項D正確。故選BD。10.如圖所示，在光滑水平絕緣桌面上，有一平行于水平桌面的勻強電場。遂寧市某校學生小宋同學為了研究該電場，在桌面上畫出如圖所示△ABC，已知、；AB邊長為40cm，小明將一個試探電荷從B點移動到A點，克服電場力做功為；將另一個試探電荷從A點移動到C點，電勢能增加；以B為零勢點。（已知）則：（）A；B.；C.該勻強電場場強。方向與BC邊成37°斜向右下方D.該勻強電場場強。方向與BC邊成45°斜向右下方【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據電勢差的定義即又B為零勢點，則將另一個試探電荷從A點移動到C點，電勢能增加，根據功能關系知則即解得故A錯誤，B正確；CD．分析幾何關系知，BC邊長為30cm，在BA邊上取一點D，使得BD長為30cm，則可知CD連線為等勢線，CD邊長為cm，過B做CD的垂線段，交點為P，距離設為，則解得則該勻強電場場強沿BP方向，方向與BC邊成45°斜向右下方，大小為故C錯誤，D正確。故選BD。三、填空題（本題共5小題，每空1分，共18分）11.如圖所示，取一對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔片均是閉合的。先把帶正電荷的物體C移近導體A，金屬箔片_________；接著保持C位置不動，用手摸一下導體A，然后移走C，A導體的金屬箔片_________，B導體的金屬箔片_________，（以上3個空均填“張開”或“閉合”），且導體A帶_________電?！敬鸢浮竣?張開②.張開③.張開④.負【解析】【詳解】[1]起初導體A和B不帶電，先把帶正電荷的物體C移近導體A，發(fā)生靜電感應現象，則A端帶負電，B端帶正電，金屬箔片張開；[2][3][4]接著保持C位置不動，用手摸一下導體A，導體、人和大地形成了新的巨大導體，此時A端和B端都是近端，都帶負電，此時遠端在地球另一端，帶正電，然后移走C，靜電感應現象消失，則AB電荷均分，AB帶負電，則A導體的金屬箔片張開，B導體的金屬箔片也張開；12.把q1＝－1.0×10－9C的檢驗電荷放入點電荷Q產生的電場中的P點，測得q1所受電場力大小為1.0×10－6N。則：（1）若移走q1，而在P點放置一個q2＝＋2.0×10－8C的點電荷，則q2所受電場力大小為________N，此時Q在P點產生的電場的場強大小為________N/C，方向與將q1放在P點時的場強方向________（“相同”或“相反”）；（2）若在P點不放任何檢驗電荷，則Q在P點產生的場強大小為________N/C，方向與將q1放在P點時的場強方向________（“相同”或“相反”）?！敬鸢浮竣?②.1000③.相同④.1000⑤.相同【解析】【詳解】（1）[1]Q在P點激發(fā)的電場強度大小則q2所受的電場力大小[2][3]根據場強的性質，此時Q在P點產生的電場的場強大小和方向不變，大小仍然是，方向與將q1放在P點時的場強方向相同（2）[4][5]根據場強的性質，若在P點不放任何檢驗電荷，則Q在P點產生的場強大小為，方向與將q1放在P點時的場強方向相同13.兩個帶電小球A和B，電荷量分別為+Q和+9Q，在真空中相距0.4m，如果引進第三個小球，正好使三個小球都處于平衡狀態(tài)，第三個小球帶的是_______（同或異）種電荷，應放在距A__________m處，電荷量是A的__________倍．【答案】①.負電②.0.1m③.9/16【解析】【詳解】三個自由帶電小球平衡條件：三點共線，兩大夾小，兩同夾異，近小遠大；根據上述規(guī)律可知，引入的第三個小球必須帶負電，放在前兩個小球的連線上且離+Q較近．設第三個小球帶電量為q，放在距離A為x處，由平衡條件和庫侖定律有：

即

9x2=（0.4-x）2

解得

x=0.1m

以+Q為研究對象，由平衡條件得：

解得q=Q；即電荷量為Q的倍.【點睛】本題考查對三個自由帶電小球平衡條件：三點共線，兩大夾小，兩同夾異，近小遠大的應用，注意根據平衡條件列式求解．14.如圖所示，、和是以為直徑半圓弧上的三點，點為半圓弧的圓心，。電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于、兩點，這時點電場強度的大小為；若將點處的點電荷移至點，則點的場強大小變?yōu)?，與之比為___________?！敬鸢浮?：1【解析】【詳解】設置于、兩點的電荷量分別為+q和-q，半圓弧的半徑為R，由點電荷的場強特點及場強疊加規(guī)律可得若將點處的點電荷移至點，則兩電荷產生的電場在O點的場強大小不變，夾角為120°，如圖所示故O點的合場強為可得15.帶電量為的粒子先后經過電場中的A、B兩點，克服電場力做功，已知B點電勢為50V，則A、B間兩點間的電勢差為______V；A點的電勢為______V；電勢能______（選填“增加”、“減少”）了______J；如果把電量為的電荷放在A點的電勢能為______J?！敬鸢浮竣?-200V②.③.增加④.⑤.【解析】【詳解】[1]根據，帶入數據解得UAB=-200V；[2]由，已知，解得；[3][4]A到B電場力做負功，電勢能增加；[5]根據四、解答題（本題共3小題，共39分，13題12分，14題14分，15題13分）16.如圖所示的勻強電場中，有三點，，其中沿電場線方向，和電場線方向成角，一個電荷量為的正電荷從移到電場力做功為。求：（1）勻強電場的電場強度。（2）電荷從移到，電場力做的功。（3）兩點間的電勢差?！敬鸢浮浚?）60V/m；（2）1.44×10－7J；（3）6.6V【解析】【詳解】（1）設a、b兩點間距離為d，有W1＝qE·d得E＝＝V/m＝60V/m（2）設b、c兩點沿場強方向距離為d1，有d1＝bc·cos60°W2＝qE·d1得W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×60×12×10－