高密市第三高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试题参考答案
1. 【答案】B【详解】A．库仑用扭秤实验获得库仑定律，最早测出了元电荷e的数值的是密立根，选项A错误；BC．电场中某点的电场强度与试探电荷的无关，与试探电荷受的电场力F以及试探电荷的电量q均无关，选项B正确，C错误；D．电荷之间的库仑力是相互作用力，若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量，则Q1对Q2的静电力等于Q2对Q1的静电力，选项D错误。故选B。
2. 【答案】D【详解】设A、B两球带电量分别为+q、-q，开始时，由库仑定律，球C与A、B接触后A、B各带电量为、 则，故选D。
3. 【答案】D【详解】三个电荷量相等的点电荷A、B、C，且三点到O点的距离相等，由于A、B带正电，C带负电，而三角形的中心O处的电场强度大小为E，因A、B电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，则各个电荷在O点的电场强度大小为，则有，当把点电荷C移至AB连线的中点D时，则C电荷在O点的电场强度大小为，联立可得，由平行四边形定则可知，此时中心O处的电场强度大小为，故选D。
4. 【答案】D【详解】A．子弹射入木块过程中存在摩擦阻力做功，则系统机械能不守恒，故A错误；B．对木块分析，木块受到外力做功之和为，根据动能定理可知，木块增加的动能等于其受到外力做功之和，即木块增加的动能为fs，故B错误；C．对子弹分析，子弹受到外力做功之和为，根据动能定理可知，子弹减少的动能等于其克服受到外力做功之和，即子弹减少的动能，故C错误；D．子弹和木块所组成系统损失的机械能等于子弹减少的动能减去木块增加的动能，即为，所以系统损失的机械能等于，故D正确。故选D。
5. 【答案】B
【详解】AC．因Q的电性未确定，故无法确定放在C点处小球q电性，故无法确定由C点到A点的过程中电势变化，故AC错误；D．据图可知由C到A的过程中带电粒子的速度增大，电场力做正功，则电势能减小，故D错误；B．据图可知：带电粒子在B点的加速度最大，所受的电场力最大，则B点的场强最大，故B正确。故选B。
6.【答案】C【详解】AB．探测器从A到B只有万有引力做负功，机械能守恒，故AB错误；
C．在A和B处取时间微元，根据扫过的面积相等，即，可知在A和B处的速度大小之比等于，故C正确；D．在A和B处的动能之比等于速度的平方之比，即为，故D错误。故选C。
7. 【答案】B【详解】粒子在水平面内做匀速圆周运动，合力充当向心力并指向圆心，粒子的电场力的方向沿两个粒子的连线方向并不指向圆心，因此粒子需要在电场力和重力的合力作用下做匀速圆周运动，且粒子和带点小球相互吸引，故D错误；粒子在运动过程中电场力的大小不变但是方向发生变化，因此电场力变化，C错误；假设粒子运动的平面为等势面，电场线的方向垂直于等势面，粒子所在平面的电场线沿竖直方向，粒子的受力也就沿竖直方向，但由库仑力的特点可知粒子的受力沿电荷连线方向，因此假设不成立,A错误；由点电荷的电势可知在点电荷中距离相等的点电势相等，故粒子运动的轨迹在一条等势线上，B正确．
8. 【答案】A【详解】设斜面与水平面的倾角为，根据动能定理有，倾角越大，越小，越大，故倾角大的动能大。A正确，BCD错误。故选A
9. 【答案】BC【详解】A．小球P、Q间的库仑力为斥力，则两球带同种电荷，选项A错误；
B．对小球P受力分析可知 ，对小球Q，可得小球P、Q质量之比mP：mQ=1：1，选项B正确；CD．由图可知当r2=b时F=a，即
两段细绳的拉力大小均为，小球P、Q所带电荷量乘积的绝对值
选项C正确，D错误。故选BC。
10. 【答案】BC【详解】A．曲线运动受到的合外力指向曲线凹侧，由图可知，带电粒子M受到的电场力指向O点正电荷，异性相吸，所以M为负电荷，带电粒子N受到的电场力方向远离O点正电荷，同性相斥，N为正电荷，故A错误；B．两虚线圆均为点电荷周围的等势线，正电荷周围电场线沿半径向外，沿电场线电势降低，可得a点电势高于b点，大于0，带电粒子M为负电荷，q小于0，由可得带电粒子M由a运动到b的过程中电场力做负功，动能减小，即M在b点的动能小于它在a点的动能，故B正确；C．两虚线圆均为点电荷周围的等势线，d点和e点处于同一条等势线上，电势相等，所以同一电荷N在d点的电势能等于它在e点的电势能，故C正确；D．两虚线圆均为点电荷周围的等势线，正电荷周围电场线沿半径向外，沿电场线电势降低，可得c点电势高于d点，大于0，N为正电荷，q大于0，由可得N从c运动到d的过程中电场力做正功，故D错误。故选BC。
11. 【答案】BCD【详解】A．根据对称性和点电荷场强公式知：正电荷在M点的场强与负电荷在Q点的场强相同，正电荷在Q点的场强与负电荷在M点的场强相同，且两电荷在M、Q分别产生的场强夹角相同，根据电场强度的叠加可知：M、Q两点电场强度相同，A正确；
B．cd是等量异种点电荷电场中的一条等势线，在其左侧靠近正电荷区域电势高，其右侧靠近负电荷区域电势低，故P点电势高于N点电势，B错误；
C．由B中分析知，K点电势低于M点电势，则负试探电荷从K点移到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，所以负电荷在K点电势能大于在M点电势能，C错误；D．电性为正的试探电荷（不计重力）沿OK方向以一定的速度射出，电荷受向右的电场力作用而做曲线运动，D错误。本题选不正确的，故选BCD。
12. 【答案】BC【详解】A．由图可知，上升的最大高度为，由重力势能公式，可得m=1.5kg，故A错误；B．从开始到最高点，机械能减少20J，即克服阻力做功20J，由功能关系，得，整理得f=5N，物块的初动能为，对全程由动能定理有，解得物体落地的速率为，故B正确；C．从开始到上升到2m处，由动能定理可得，解得Ek=40J，故C正确；D．取地面为重力势能零点，物体在地面时的机械能80J即为动能80J，上升至m时速度为零，则物体的动能减少80J，故D错误；故选BC。
13.【答案】 B 0.042 9 c
【详解】(1)[1] AD．电容器的电容由自身因素决定，该电容器给手机电池充电时和充电结束后，电容器的电容不变，故AD错误；BC．该电容器给手机电池充电时，电容器放电，电容器所带的电荷量减少，存储的电能变少，故B正确，C错误；故选B。
(2)[2] 根据可知，释放的电荷量为
[3]由乙图可知，开始放电瞬间通过的电流，则两端电压为
[4]根据，可求出电容器的电容
[5]换用的电阻，则根据，因第2次实验的最大电流小些，故不是b；故选c。
14.【答案】 ABC 油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为 AC
【详解】（1）[1]平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有，所以需要测出的物理量有油滴的质量，两板间的电压，两板间的距离，故ABC正确，D错误；
（2）[2]根据，可得
（3）[3]由表格中数据可得，发现油滴所带电荷量不同，但是都是某个最小电荷量的整数倍这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为
（4）[4]若要使原本静止的油滴落到下极板，则减小电场力即可，即减小电场强度：
A．保持两极板电压不变，把下极板向下移，则极板间的距离增大，根据，可知电场强度减小，那么电场力减小，即可落到下极板，故A正确；B．断开电源，极板电荷量不变，当把下极板向右移，根据，可知电容变小，根据，可知电压增大，根据，
可知电场强度增大，在电场力增大，油滴将向上移动，故B错误；C．断开电源，极板电荷量不变，在两极板间插入电介质，根据，可知电容变大，根据，可知电压变小，根据，可知电场强度变小，在电场力变小，油滴将向下移动，能落到下极板，故C正确；
D．断开电源，极板电荷量不变，把下极板向上移，根据，及，再根据
得，可知电场强度与极板间距离无关，电场强度不变，则电场力不变，则不能落到下极板，故D错误。
15.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设电子离开加速电场时的速度为，根据动能定理可得
电子进入偏转电场后，沿金属板方向做匀速直线运动，垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动，设运动时间为，则有，，
联立以上式子解得金属板的长度为
（2）以电子在加速电场和偏转电场的整个运动过程为研究阶段，根据动能定理可得，解得电子穿出电场时的动能为
16.【答案】（1）0.04V；（2）；（3）
【详解】（1）无穷远处某点的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式有，无穷远处电势能为零，即，
故
根据电势的定义式
（2）无穷远处某点的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式有
无穷远处电势能为零，即，
故
根据电势的定义式
故A、间的电势差为
根据电场力做功与电势差关系公式，
带入数据求得
即若把的负电荷由A点移到B点电场力做的功为。
17. 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）恒力F做的功为
在拉动绳子的过程中，重物上升的高度为，
重物的重力势能增加量为
解得
（3）根据功能关系，拉力做的功等于重物的重力势能和动能的增加量之和，则有，解得
18. 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据动能定理得
电场力提供加速度
根据运动学公式，
所以粒子通过x轴时的位置坐标为。
（2）根据运动学位移公式则有，
令
则有
即粒子到达x轴之前已离开电场做匀速直线运动，离开电场时
离开电场后
所以，粒子运动的时间
（3）粒子离开第一象限时
令，
整理得高密市第三高级中学2022-2023学年高一下学期6月月考
物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有关电场知识的理解，下述说法正确的是（ ）
A. 库仑用扭秤实验获得库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
B. 在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=，取走q后，该点场强不变
C. 由E=可知，某电场的电场强度E与q成反比，与F成正比
D. 若点电荷Q1电荷量小于Q2电荷量，则Q1对Q2的静电力小于Q2对Q1的静电力
2. 真空中两个相同的带等量异号电荷的金属球A和B（均可看成点电荷），分别固定在两处，两球间的静电力为F。现用一个不带电的完全相同金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再让A、B的间距增大为原来的3倍，此时A、B间的静电力为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 如图所示一个质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹，以水平速度射入木块并留在木块中，在此过程中，子弹射入木块的深度为d，木块运动的距离为s，木块对子弹的平均阻力为f，则对于子弹和木块组成的系统，下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射入木块过程中系统的机械能守恒
B. 木块增加的动能为
C. 子弹减少动能等于
D. 系统损失的机械能等于
5.两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，带电小球q从C点静止释放，在电场力作用下运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
A. 小球q一定带正电
B. B点为中垂线上电场强度最大的点
C. 由C点到A点电势逐渐升高
D. 由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大
6. 火星探测器天问一号成功发射，标志着我国已经开启了探索火星之旅。由于路途遥远，从地球发射探测器到达火星，一般都采用能最大限度节省推进剂的轨道，地球航天器到达火星的最佳路线为霍曼转移轨道，理论上只要在A、B处两次加速。如图中虚线所示，近日点A距离太阳中心距离为rA，远日点B距离太阳中心距离为rB。下列关于探测器在霍曼转移轨道的说法正确的是（ ）
A. 从A到B机械能越来越大
B. 从A到B万有引力一直做正功
C. 在A和B处的速度大小之比等于rB：rA
D. 在A和B处的动能之比等于rB：rA
7. 如图所示，在竖直面内A点固定有一带电的小球，可视为点电荷．在带电小球形成的电场中，有一带电粒子在水平面内绕O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A. 粒子运动的水平面为等势面
B. 粒子运动的轨迹在一条等势线上
C. 粒子运动过程中所受的电场力不变
D. 粒子的重力可以忽略不计
8. 如图所示，一木块分别沿着高度相同、倾角不同的三个固定斜面从顶端由静止滑下，若木块与各斜面间的动摩擦因数都相同，则木块滑到底端的动能大小关系是（ ）
A. 倾角大的动能最大
B. 倾角小的动能最大
C. 倾角最接近45°的动能最大
D. 三者的动能一样大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图甲所示，两个带电小球P、Q（可视为质点）通过两段长度均为的轻质绝缘细绳悬挂在O点，P、Q静止时两细绳的夹角为60°，过O点的竖直线恰为两细绳夹角的角平分线。图乙为P、Q两小球间静电力大小与两小球间距离的平方的关系图线，图中数据为已知量，则（ ）
A. 小球P、Q带等量异种电荷
B. 小球P、Q质量之比mP：mQ=1：1
C. 两段细绳的拉力大小均为2a
D. 小球P、Q所带电荷量乘积的绝对值等于ab
10. 如图所示，一带正电点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法正确的是（ ）
A. M带负电荷，N带负电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服静电力做功
11. 如图所示，真空中a、b两点分别固定电荷量为＋q、－q的点电荷，以a、b连线中点O为圆心的圆与a、b连线的中垂线cd交于K点。圆上的四个点M、N、Q、P为矩形的四个顶点，且MP平行于cd。则下列说法不正确的是（ ）
A. M、Q两点电场强度相同
B. P、N两点电势相等
C. 电性为负的试探电荷位于K点时的电势能小于其位于M点时的电势能
D. 电性为正的试探电荷（不计重力）沿OK方向以一定的速度射出，该电荷将做匀速直线运动
12. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能与重力势能随它离开地面的高度h的变化如图所示。（取地面为重力势能零点，空气阻力大小恒定，重力加速度取）。由图中数据可得（ ）
A. 物体的质量为2kg
B. 物体落回地面时的速率为
C. 从地面上升至时，物体的动能
D. 从地面上升至时，物体的动能减少20J
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（1）据报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电．用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是( )
A．该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大
B．该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少
C．该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变
D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零
（2）电路中电流大小可以用电流传感器测量，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线．某兴趣小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：待测电容器（额定电压为16V）；电流传感器和计算机；直流稳压电源；定值电阻R0＝100Ω、单刀双掷开关；导线若干
实验过程如下：
①按照图甲正确连接电路；
②将开关S与1端连接，电源向电容器充电；
③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的I－t图线如图乙中的实线a所示；
④利用计算机软件测出I－t曲线和两坐标轴所围的面积。
请回答下列问题：
a．已知测出的I－t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mA·s，根据图像算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，最大电压为______V，电容器的电容C＝______F；（均保留两位有效数字）
b．若将定值电阻换为R1＝180Ω，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的I－t图线应该是图丙中的曲线________（选填“b”或“c”）。
14.美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有________。
A．油滴质量m B．两板间的电压U C．两板间的距离d D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）。
（3）密立根仔细观察油滴的运动，经过反复实验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴 …
带电量（） 3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 … 12.8
你从密立根所测得的大量数据中可得出的结论是：___________。
（4）若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的的有________。
A．保持两极板电压不变，把下极板向下移
B．断开电源，把下极板向右移
C．断开电源，在两极板间插入电介质
D．断开电源，把下极板向上移
15. 如图所示，有一个电荷量为的电子，经电压的电场从静止加速后，进入两块间距为、电压为的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好沿金属板的边缘穿出，电子重力不计，求:
（1）金属板的长度；
（2）电子穿出电场时的动能。
16. 如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过轻质动滑轮和一个轻质定滑轮，轻质动滑轮下方悬挂一质量为的重物，轻绳不接触滑轮的部分都是竖直的，手持轻绳末端使系统保持静止。现在用手以恒定拉力竖直向下拉动细绳末端，使细绳末端下降，该过程中摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度，求：
（1）该过程中，恒力做的功；
（2）该过程中，重物的重力势能增加量；
（3）该过程中，重物的末速度大小。
17. 把带电荷量的正点电荷从无限远处移到电场A点，要克服电场力做功，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功，取无限远处电势为零。求：
（1）A点的电势；
（2）A、B两点的电势差；
（3）若把的负电荷由A点移到B点电场力做的功。
18. 如图，在平面坐标系第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；在第二象限内，区域间有沿轴方向的匀强电场，电场强度大小也为E。将一个质量为m、带电量为的粒子从第一象限中某点P由静止释放（P点未标出），不计粒子重力。
（1）若P点的坐标为，求粒子通过x轴时的位置坐标；
（2）若P点的坐标为，求粒子释放后运动到x轴的时间；
（3）对于粒子的释放点P，在值确定的情况下，若要使粒子在第二象限内有最大动能增量，求P点位置x、y应满足的关系式。
