石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试卷(含答案)

石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．高中物理的学习重在思维能力的培养，下列说法是某同学在学习物理中总结出的一些心得，其中正确的是( )
A.参考系可以是做曲线运动的物体
B.弹簧的弹力一定与形变量成正比
C.根据可知，当r→0时，
D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的电荷分布是否均匀
2．两个分别带有电荷量-2Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A.F B.F C.12F D.
3．在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是q，甲图中的A、B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距离都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是L，下列说法正确的是( )
A.图甲中A、B两点电场强度相同
B.图乙和图丙中，O点的电场强度大小相等
C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度
D.乙图中从O点沿虚线向上的电场强度变大，而丙图中变小
4．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A，B，A带电，B带电现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为( )
A.负，A的左边0.4m处 B.正，B的右边0.2m处
C.负，A的左边0.2m处 D.负，A的右边0.2m处
5．如图所示，将一不带电的枕形导体放在一个点电荷（）的右侧，为枕形导体内部的两点，沿过D点的竖直虚线将导体视为左、右两部分，当达到静电平衡时，下列说法正确的是( )
A.枕形导体左边部分带正电
B.枕形导体左边部分的电荷量大于右边部分的电荷量
C.两点的电场强度相等
D.将点电荷缓慢靠近枕形导体，C点的电场强度逐渐增大
6．某电场中的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是( )
A.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
B.电荷沿等势面AB移动的过程中，静电力始终不做功
C.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
D.正电荷由A移动到C，静电力做负功
7．如图所示，在点电荷的电场中，放着一块电荷量电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为几何中心。点电荷与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d。已知图中a点的电场强度为零，则图中b点的电场强度大小和方向分别为( )
A.，水平向右 B.，水平向左 C.，水平向左 D.，水平向左
二、多选题
8．一个带电小球在从空中a点运动到b点的过程中，重力做功3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功0.5J，则小球( )
A.在a点的重力势能比在b点的重力势能大3J
B.在a点的动能比在b点的动能小3.5J
C.在a点的电势能比在b点的电势能小1J
D.在a点的机械能比在b点的机械能大0.5J
9．某区域的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子仅在电场力的作用下先通过M点，后通过N点，运动路径如图中虚线所示，下列说法正确的是( )
A.带电粒子带负电
B.带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
C.带电粒子在M点的速度大于在N点的速度
D.带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
10．有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V，一电荷量为的正点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是( )
A.坐标原点O的电势为6V
B.匀强电场强度的大小为
C.点电荷q在d点的电势能为
D.点电荷q从a点移到c点的过程中，电场力做功为
三、实验题
11．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图甲中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母）
A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法
（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为和分别为45°和60°，则为_______。
12．某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验：
如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，此时导体B带________（填“正电”、“负电”或“不带电”），此时金属箔片张角比之前________（填“变大”、“变小”或“不变”），之后再让导体A和B接触，金属箔片会________（填“张开”或“闭合”）。
四、计算题
13．如图所示，真空中有A、B、C三个点组成的一个等边三角形，边长，把两个带正电的点电荷放在B、C两点，它们带电量相等，。
（1）B、C上两个点电荷之间的库仑力是多大？
（2）求A点的合场强大小。
14．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=2cm，bc=6cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向成60°角。一个电荷量为的正电荷从a点移动到b点克服电场力做功。求：
（1）a、b两点的电势差；
（2）匀强电场的场强大小E；
（3）如果b点的电势为-6V，电荷量的负电荷在b点具有的电势能是多少？
15．如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字）
（1）若小球B带电量为，求小球A所带电荷量；
（2）若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字）
（3）若将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？
参考答案
1．答案：A
解析：A.参考系可以是除研究对象外的所有物体，也可以是做曲线运动的物体，故A正确；B.在弹性限度范围内，弹簧的弹力一定与形变量成正比，故B错误；C.适用于点电荷间的作用力，当时，公式不适用，故C错误；D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状、大小及电荷分布状况对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，故D错误；故选A。
2．答案：D
解析：相距为r时，根据库仑定律得，接触后，电量先中和再均分，各自带电量变为，则有，D正确。
3．答案：C
解析：A.图甲中两点电场强度大小相同，但是方向不同，选项A错误;
B.图乙中O点的电场强度为零，而图丙中O点的电场强度大小不为零，选项B错误;
C.图乙中C点的电场强度
图丙中D点的电场强度
图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度，选项C正确;
D.乙图中从O点沿虚线向上的电场强度先变大后变小，而丙图中变小，选项D错误。
故选C。
4．答案：C
解析：依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：两同夹异，两大夹小“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，带负电。设C带电荷量为q，A、C间的距离为x，由于C处于平衡状态，所以解得故选C。
5．答案：C
解析：A.根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，当达到静电平衡时，枕形导体左边部分带负电、右边部分带正电，故A错误；
B.因为枕形导体整体为电中性，则左边部分的电荷量等于右边部分的电荷量，故B错误；
C.枕形导体处于静电平衡，其内部电场强度处处为零，即两点的电场强度均为零，故C正确；
D.将点电荷缓慢靠近枕形导体，导体内部电场强度仍处处为零，故D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：A.A点和B点在同一等势面上，所以负电荷在A点的电势能和在B点的电势能一样大，故A错误；B.电荷沿等势面AB移动的过程中，静电力始终不做功，故B正确；C.负电荷在电势越低的地方电势能越大，所以负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小，故C错误；D.根据所以正电荷由A移动到C，静电力做正功，故D错误。故选B。
7．答案：C
解析：图中a点的电场强度为零，则薄板在a点产生的电场强度与点电荷在a点产生的电场强度等大反向，故薄板在a点产生的电场强度为，方向水平向右，根据对称性可知，薄板在b点产生的电场强度为，方向水平向左，而在b点产生的电场强度为，方向水平向左，则图中b点的电场强度为，方向水平向左，C正确。
8．答案：AB
解析：A.重力做功等于重力势能的变化量，重力做功3J，则重力势能减小3J，所以a点重力势能比b点大3J，选项A正确;B.合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做的功，总功为3.5J，故动能增加3.5J，所以a点动能比b点小3.5J，选项B正确;C.电场力做功等于电势能的变化量，电场力做功1J，则电势能减小1J，所以a点电势能比b点大1J，选项C错误;D.除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量，除重力外，电场力做功为1J，克服空气阻力做功0.5J，故机械能增加0.5J，所以a点机械能比b点小0.5J，选项D错误。故选AB。
9．答案：BD
解析：A.带电粒子仅在电场力的作用下做曲线运动，其受到的电场力指向运动轨迹的内侧且与电场线相切，结合图像可知，电场力的方向与场强方向相同，所以带电粒子带正电，故A错误;B.电场线越密的地方电场强度越大，因此带电粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，结合牛顿第二定律可知，带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故B正确;CD.沿着电场线方向电势降低，则M点电势大于N点电势，结合可知，带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能：带电粒子从M点到N点，电势能减小，电场力做正功，根据动能定理可知带电粒子在M点的速度小于在N点的速度，故C错误，故D正确。故选BD。
10．答案：BC
解析：A.由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的变化相等，所以代入数据解得故A错误;B.同理，ab中点e的电势为连接Oe则为等势线，如图所示，
由几何关系可知，ab垂直于Oe，则ab为电场线，且方向由b指向a，匀强电场强度,故B正确;C.连接bd，由几何关系知,即bd为等势线点电荷q在d点的电势能故C正确;D.该点电荷从a点移动到c点电场力做功故D错误。故选BC。
11．答案：（1）D（2）增大（3）
解析：（1）图甲中先保持带电小球的电荷量不变，把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，改变两个小球之间的距离；后来保特小球之间的距离不变，分析小球之间的库仑力，实验采用的方法是控制变量法。故选D。
（2）根据实验现象可知，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而增大。
（3）设小球B的质量为m，电量为q；如同所示
当A球带电量为时，由平衡条件得
其中
当A球带电量为时，由平衡条件得
其中
联立解得
12．答案：变小；正电；闭合
解析：把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应现象，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电，A、B的金属箔片仍会张开，但是电荷会分别均匀分布在整个导体A、B中两端电荷量相对减少，所以金属箔片张角变小;
由于感应起电过程中，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合。
13．答案：（1）；（2）
解析：（1）由库仑定律得上两个点电荷之间的库仑力大小为
（2）两点电荷在A处产生的场强分别为
则A点的合场强
14．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）根据电势差的定义式可得两点的电势差为
（2）则
根据电势差与电场强度的关系可得电场强度大小为
（3）根据电势能表达式
15．答案：（1）
（2），水平向右
（3），方向沿斜面向上
解析：（1）对B球受力分析有，沿斜面方向有
解得
（2）对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以电场力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡
解得
（3）当电场力方向与斜面平行时，电场力最小，则场强最小，此时
解得
方向沿斜面向上。