2024-2025学年广东省广州六中高二（上）第一次月考物理试卷（含答案）

2024-2025学年广东省广州六中高二（上）第一次月考物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是( )
A. 甲小球一定带了电 B. 乙小球一定带了电
C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能带有同种电荷
2.某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，在水平匀强电场中，用一根绝缘的柔软细线悬挂一质量为，带电量为的小球，小球静止时悬线与竖直方向夹角为，下列判断正确的是( )
A. 匀强电场场强大小为
B. 绳子拉力大小
C. 增大匀强电场的电场强度，则角减小
D. 小球带正电
4.如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列判断中正确的是( )
A. 图中虚线也可以是该电场的等势面
B. 若粒子是从运动到，则其速度增大，加速度也增大
C. 不论粒子是从运动到，还是从运动到，粒子必带负电
D. 点电势比点电势高，且该粒子在点电势能比点高
5.如图所示是电场中的某一条电场线，下列说法中正确的是( )
A. 该电场不可能是负点电荷产生的
B. A、两点场强大小关系是
C. A、两点电势大小关系是
D. 一个电子运动过程中经过点后，一定沿电场线向点运动
6.A、是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定初速度从点沿电场线运动到点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
7.如图，真空中有一长方体区域，现将电荷量为、的点电荷分别固定在棱、的中点、处。已知棱、的长均为，棱的长为，静电力常量为。下列说法正确的是( )
A. 、两点处电场强度大小相等，方向相同
B. 棱为等势线
C. 点处电场强度的方向平行于连线，且由指向
D. 点电场强度的大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列说法中正确的是( )
A. 由库仑定律可知，时，
B. 由电场强度可知，电场强度与电荷量成反比
C. 由点电荷场强公式可知，一定时，电荷量越大，场强越大
D. 由电势可知，电势可以通过试探电荷在电场中拥有的电势能与其电量的比值求得
9.在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是( )
A. 、两点的电势差
B. 负电荷从点移到点，电势能减小
C. 、两点的电场强度等大反向
D. 、两点的电场强度相同，从到的直线上电场强度先变大后变小
10.如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷、关于轴对称，它们在轴上的图像如图乙所示规定轴正方向为电场强度的正方向。若在坐标原点由静止释放一个正点电荷，它将沿轴正方向运动，不计重力。则( )
A. A、带等量负电荷
B. 点电荷在处电势能最大
C. 点电荷在处动能最大
D. 点电荷沿轴正向运动的最远距离为
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
11.如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力大小影响因素的装置，在抽成真空的玻璃容器内，有两块金属圆球、可视为点电荷固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子科检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔密封性良好且上支架可以上下自由移动。该小组进行如下操作：
、为了方便直观知道清电力大小，首先将电子秤的示数归零；
、用起电机让、两金属球带上相同的电量，保持电量不变，把、两块金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到对的静电力大小，把所得数据记录分析；
、保持、两块金属圆球的距离为，逐次用另一相同且不带电的金属圆球图中未画出与接触，使的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到每次对的静电力大小，把所得数据记录分析；
、保持、两块金属圆球的距离为，再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一相同且不带电的金属圆球图中未画出与接触，使的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到每次对的静电力大小，把所得数据记录分析。
请回答下列问题：
对于本实验采用的主要实验方法是______填正确选项前的字母；
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想实验法
D.微小量放大法
该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成______填“正比”或“反比”，与它们之间距离的二次方成______填“正比”或“反比”，这个规律即被称为库仑定律；
若某次实验时，将、两块金属圆球正对距离调为不变，然后用起电机让两金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为单位为，已知当地重力速度为。便可得到对的静电力大小 ______用题中已知的相关物理量的字母表示。
四、简答题：本大题共1小题，共12分。
12.如图，同一竖直平面内、、、四点距点的距离均为，为水平连线的中点，、在连线的中垂线上。、两点分别固定有一点电荷，电荷量均为。以为原点，竖直向下为正方向建立轴。若取无穷远处为电势零点，则上的电势随位置的变化关系如图所示。一电荷量为的小球以一定初动能从点竖直下落，一段时间后经过点，其在段运动的加速度大小随位置的变化关系如图所示。图中为重力加速度大小，为静电力常量。
求点的电场强度；
求小球的重力；
为保证能运动到点，从点下落时的初动能须满足什么条件？
五、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图所示，以为圆心、为半径的圆与坐标轴的交点分别为、、、，在圆面所在空间内有方向与轴正方向相同的匀强电场，把一试探电荷放在点，静电力常量为，不计试探电荷的重力。把试探电荷由点沿圆弧逆时针移到点，克服电场力做功，设点电势为零，求：
试探电荷的电荷量；
若将试探电荷由点沿圆弧顺时针移到点，该过程电势能的变化量。
14.带电量分别为、的等量异种电荷、固定在同一水平线上，相距，在它们连线的中点上方有一悬点，用绝缘细绳挂着一个质量为的带电小球，，绳长为，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。已知重力加速度为，静电力常量为，求：
小球所受电场力大小为多少？
小球所带电荷量是正还是负？电荷量为多少？
15.如图所示，匀强电场，方向水平向右，为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道光滑，半径，为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于点，水平轨道粗糙，，一质量、电荷量的带正电的小滑块在点有一个水平向右的初速度。已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数，重力加速度取，求：
小滑块从到的过程中，电场力做功为多少？
小滑块到达点时速度大小；
小滑块到达点时对轨道压力大小。
参考答案
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11. 正比 反比
12.解：由点电荷场强公式可得，单个点电荷在点的场强大小为
两个点电荷在点的电场强度方向垂直，则点的电场强度为
方向由指向。
设点下方处为点，与的距离为，小球在处所受的库仑力大小为，由库仑定律和力的合成有
式中
设小球的质量为，小球在点的加速度大小为，由牛顿第二定律有
由图可知，
联立并代入数据解得：
设点上方处为点。根据图和对称性可知，在点所受的电场力大小等于小球的重力大小，方向竖直向上，在此处加速度为；在点上方做减速运动，在点下方做加速运动，为保证能运动到点，运动到点时的速度必须大于零
设点与点电势差为，由电势差与电势的关系有
设小球初动能为，运动到点的动能为，由动能定理有
其中
由对称性，点与点电势相等，点与点电势相等，依据图所给数据，联立解得：
即为保证能运动到点，从点下落时的初动能须满足。
答：点的电场强度大小为，方向由指向；
小球的重力为；
为保证能运动到点，从点下落时的初动能须满足。
13.解：由图可知，点的电势与点的电势相等，则、两点的电势差为：
试探电荷由点沿圆弧逆时针移到点，克服电场力做功，则有：，解得：；
由题图可知，
将试探电荷由点沿圆弧顺时针移到点，电场力做的功为：
则电势能的变化量为：。
答：试探电荷的电荷量为；
将试探电荷由点沿圆弧顺时针移到点，该过程电势能的变化量为。
14.解：设与的夹角为，根据几何关系可得
小球的受力情况如图所示
小球受到的电场力
其中
解得
小球所在处电荷、产生的电场总场强大小
方向水平向右
由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电
根据
可得，小球所带电荷量
答：小球所受电场力大小为；
小球所带负电，电荷量为。
15.解：小滑块从到的运动过程，电场力做功为
代入数据解得：
设小滑块到达点时速度大小为，对小滑块从到的运动过程，根据动能定理有
代入数据解得：
设小滑块到达点时所受轨道支持力的大小为，根据牛顿第二定律有
代入数据解得：
根据牛顿第三定律可知小滑块到达点时对轨道压力大小为。
答：小滑块从到的过程中，电场力做功为；
小滑块到达点时速度大小为；
小滑块到达点时对轨道压力大小为。
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