湖南省常德市汉寿县2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（物理班）（含答案）

汉寿县2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理试卷(物理班）
时间 75分钟 满分100分
一、单选题（4x7=28）
1、将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，导体表面感应电荷分布大致为( )
A. B.C. D.
2、A、B为点电荷Q周围的两点。将一试探电荷分别放置在A、B两点，若试探电荷受到的库仑力大小之比为4:1，则A、B两点与点电荷Q的距离之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.4:1 D.1:4
3、如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )
A.，竖直向右 B.，竖直向上
C.，水平向左 D.，水平向左
4、某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是( )
A.尘埃带正电
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C.尘埃在A点的电势能小于在B点的电势能
D.尘埃在迁移过程中做类平抛运动
5、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列说法错误的是( )
A.粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动
B.、、处的电势的关系为
C.处电场强度为零
D.段是匀强电场
6、电场中有两点，一个点电荷在A点的电势能为，在B点的电势能为。已知两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为，那么( )
A.该点电荷为负电荷
B.该点电荷为正电荷
C.两点间的电势差
D.把该点电荷从A点移到B点，电场力做功为
7、如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增大 B.固定在P点的电子的电势能增大
C.A、B两板间的电场强度增大 D.P点电势升高
二、多选题(5x4=20)
8、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则( )
A.带电粒子一定带负电
B.带电粒子在a处受力方向沿电场线方向指向场源电荷
C.带电粒子在b点的速度大于在a点速度
D.带电粒子在b点的电势能大于在a点电势能
9、一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线是电场线，下列说法中正确的是( )
A.电场线的方向水平向左
B.a点的电势比b点的电势低
C.电子在a点的电势能比在b点的电势能大
D.电子在a点的动能比在b点的动能大
10、如图所示，匀强电场中有一平行四边形，且平行四边形所在平面与场强方向平行。其中，，，则下列说法正确的是( )
A.b点电势 B.b点电势
C.场强平行于方向 D.场强方向垂直于向下
11、如图所示，在竖直平面内坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程，且小球通过点P，已知重力加速度为g，则( )
A.电场强度的大小为
B.小球初速度的大小为
C.小球通过点P时的动能为
D.小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少
三、实验题(2x7=14)
12、在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。
（1）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的增大而增大。
（2）此同学在探究中应用的科学方法是______（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。
（3）若带电荷量分别为和，开始相距为r时，它们间库仑力的大小为F，将两小球相互接触后将其距离变为，则两球间库仑力的大小为______。
13、如图所示，在《实验：探究影响平行板电容器电容的因素》中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题：
（1）将B极板向左移动少许，则静电计指针的偏转角将______；将B极板向下移动少许，则静电计指针的偏转角将______；将一块金属板插入两极板之间，则静电计指针的偏转角将______。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）实验中使用静电计目的是观察电容器______的变化情况。（选填“电量”“电容”或“电压”）
四、计算题
14、（15分）带电荷量为的粒子只在静电力作用下先后经过电场中的两点，克服静电力做功，已知B点电势为50 V，则
（1）两点间的电势差是多少？
（2）A点的电势是多少？
（3）把电荷量为的电荷放在A点的电势能是多少？
15、(15分）.如图所示，一个挂在绝缘细线下端带正电的小球B静止在图示位置.若固定的带正电小球A（可视为点电荷）电荷量为球的质量为m，电荷量为q，细线与竖直方向的夹角为，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，重力加速度为g，静电力常量为k.
（1）试求两球间的距离r；
（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度的大小和方向；
（3）若使两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，B球的质量变为原来的一半，求细线与竖直方向间的夹角.
16（8分）、如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿偏转电场极板间的中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，点为荧光屏的中心。已知电子质量，电荷量，加速电场两极板间电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，极板的末端到荧光屏的距离。求：
（1）电子打在荧光屏上的P点到点的距离h；
（2）电子经过偏转电场过程中静电力对它做的功W。（忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字）
答题卡
单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
多选题
题号 8 9 10 11
答案
12题答案
13题答案
14答案
15题答案
16题答案
参考答案
1、答案：A
解析：带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，在小球电场力的作用下，导体内部负电荷向左移动，导致导体左端集聚负电荷而带负电，右端因失去负电荷而带正电，故A正确，BCD错误。
故选A。
2、答案：A
解析：根据库仑定律可得：，由题意可知；联立解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3、答案：C
解析：匀强电场中电场方向与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知电场方向水平向左，根据
可得电场强度大小为
故选C。
4、答案：B
解析：A.根据运动轨迹可知，尘埃受到的电场力大致向上，所以尘埃带负电，故A错误；
B.由图可知，A处的电场线比B处的电场线密集，因此A点的电场强度大于B点的电场强度，尘埃在A点受到的电场力大，在A点的加速度也大，故B正确；
C.由电场线的方向可知，A点的电势低于B点的电势，所以尘埃在A点的电势能大，故C错误；
D.放电极与集尘极之间为非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，故尘埃不可能做类平抛运动，故D错误。
故选B。
5、答案：A
解析：
6、答案：A
解析：
点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A点到B点电场力做正功，所以该点电荷一定为负电荷 A正确，B错误
D错误
C错误
7、答案：B
解析：A.根据，当A板向上平移一小段距离，间距d增大，其他条件不变，则导致电容变小，故A错误；C.根据，由于U不变，d增大，故电场强度变小，故C错误；BD.因电场强度变小，导致P点与B板的电势差减小，因B板接地，电势为零，即P点电势降低，固定在P点的电子的电势能增大，故D错误，B正确。故选B。
8、答案：BD
解析：AB.曲线运动中，力指向运动轨迹凹侧，可知，带电粒子与场源电荷电性相反，但具体的电性不能确定，所受电场力沿电场线指向场源电荷。故A错误；B正确；
CD.假定带电粒子从a运动到b，则电场力做负功粒子的动能减小电势能增加。故C错误；D正确。
故选BD。
9、答案：ABC
解析：A.根据电子的运动轨迹可知，电子受电场力向右，则电场线的方向水平向左，选项A正确；
B.因电场线方向水平向左，根据沿电场线电势降低，可知a点的电势比b点的电势低，选项B正确；
C.负电荷在低电势点的电势能较大，可知电子在a点的电势能比在b点的电势能大，选项C正确；
D.从a到b电场力做正功，则动能增加，即电子在a点的动能比在b点的动能小，选项D错误。
故选ABC。
10、答案：AD
解析：AB.在匀强电场中，根据公式
可知沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等
故有
则有
A正确，B错误；
CD.bd两点电势相等，故bd为等势线，因电场线方向与等势面相互垂直，则场强方向垂直于bd向下，C错误，D正确。
故选AD。
11、答案：BC
解析：A.小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，可知
电场强度的大小为
故A错误；
B.因为
所以
由类平抛运动规律有
，=
得小球初速度大小为
故B正确；
C.由P点的坐标分析可知
=
所以小球通过点P时的动能为
故C正确；
D.小球从O到P过程中电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即
=
故D错误。
故选BC。
12、
（1）答案：减小
解析：库仑定律，两电荷之间的相互作用力，与距离的平方成反比；库仑定律，两电荷之间的相互作用力，与电荷量成反比；
（2）答案：控制变量法
解析：为了探究某一因素对结果的影响，而控制其他因素保持不变的方法，叫做控制变量法；
（3）答案：
解析：接触前的库仑力
接触之后的库仑力
13、答案：（1）增大；增大；减小
（2）电压
解析：（1）将B极板向左移动少许，电容器两极板间的距离增大，根据平行板电容器的决定式
和定义式
可知d增大，C减小，U增大，则静电计指针的偏转角将增大；
将B极板向下移动少许，两极板正对面积S减小，C减小，U增大，则静电计指针的偏转角将增大；
将一块金属板插入两极板之间，增大，C增大，U减小，则静电计指针的偏转角将减小；
（2）静电计是测电压的仪器，实验中使用静电计目的是观察电容器电压的变化情况。
1413.答案：（1）
（2）
（3）
（4）
解析：（1）两点间的电势差为
（2）由
可得A点的电势
（3）粒子克服静电力做功，根据静电力做功与电势能的变化关系知，电势能变化量为
粒子只受静电力，即合力做功为，根据动能定理知，粒子动能变化量为
（4）把电荷量为的电荷放在A点时，A点的电势仍为
电势能为
15、答案：(1)
(2)，方向水平向右
(3)30°
解析：(1)(2)对小球B，根据平衡条件可得，
解得，方向水平向右，
根据点电荷的电场强度公式有，
联立解得.
(3)若使两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，则间的库仑力为
对B球受力分析，根据平衡条件有，
则，解得.
16、答案：（1）1.08 cm
（2）
解析：（1）设电子出加速电场时的速度为，则，设电子在偏转电场中运动的时间为t，有，电子在偏转电场中运动的加速度为a，有，电子在竖直方向上做匀加速直线运动，位移为，联立解得。
电子在偏转电场中做类平抛运动，射出偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由几何关系知。又，代入数据，解得。
（2）电子经过偏转电场过程中静电力对它做的功，又，代入数据，解得。