吉林省通化市辉南县第六中学2023-2024学年高二上学期第一次月考模拟物理试题

这是一份吉林省通化市辉南县第六中学2023-2024学年高二上学期第一次月考模拟物理试题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．下列关于等势面的说法正确的是（ ）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强相等
C．等差等势面越密的地方，场强越大
D．在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面
2．如图，长度为的导体棒原来不带电，将带电量为的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端处，达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒左端带正电，右端带负电
B．导体棒左端电势高，右端电势低
C．导体棒上感应电荷在棒中心处产生的电场强度大小为
D．导体棒上感应电荷在棒中心处产生的电场强度方向向右
3．下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，一平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计的外壳接地．一带电油滴恰好静止于点．现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴将向下运动 B．静电计指针张角将变小
C．电容器的带电量将增多 D．点的电势将降低
5．某静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示，轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿轴运动，四点间隔相等，则（ ）
A．点电荷在和处电势能相等
B．点电荷由运动到的过程中电势能增加
C．两点之间的电势差小于两点之间的电势差
D．点电荷由运动到的过程中电场力先减小后增大
6．如图所示，在轴上放有两个电荷量分别为和的点电荷，其中位于轴的坐标原点，电荷的右侧各点电势随变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中点电势为零，段中的电势最低点为点，则（ ）
A．点的电场强度大小为零
B．点的电场强度强度方向向左
C．两点电荷的电荷量的大小关系为
D．将一带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
7．“示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为的电场中加速后，垂直射入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（ ）
A．不变，变大 B．变大，变小 C．变小，变大 D．变大，变大
二、多选题
8．两个不规则带电导体间的电场分布如图所示，已知导体表面附近的电场线均与导体表面垂直．为电场中四个点，并且为紧靠导体表面的两点，选无穷远处电势为零，则）
A．电势高低关系有
B．场强大小关系有
C．将正试探电荷放在点时其电势能为负值
D．将正试探电荷由点移到点的过程中静电场力做正功
9．如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于点，细绳的长度均为，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球，电荷量均为．三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳沿竖直方向，细绳与的夹角均为．已知静电力常量为，重力加速度大小为．下列判断正确的是（ ）
A．小球的质量 B．小球的质量
C．细绳与的拉力大小之比为 D．细绳与的拉力大小之比为
10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场．一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移变化的关系．已知重力加速度，，则物块质量和电场强度的大小分别为（ ）
甲 乙
A． B． C． D．
三、实验题
11．（1）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关时，一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关．他选用带正电的小球和球放在可移动的绝缘座上，球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，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，球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力大小与距离和电荷量有关，随其距离的_________________而增大，随其所带电荷量的_________________而增大（均选填“增大”或“减小”）．
（2）两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量之比为，相距为时库仑力的大小为．今使两小球接触后再分开，放到相距为处，则此时库仑力的大小为_________________．
12．电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即．电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连．图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置．电源输出电压恒为是单刀双掷开关，为定值电阻，为平行板电容器．
甲 乙
（1）当开关接1时，平行板电容器_________________（选填“充电”或“放电”）．
（2）电容器充电完毕后，把开关接2时，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，
①此过程中，电路中的电流_________________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电容器两极板间的场强_________________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②若按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法，由图乙可知电容器所带的电荷量为_________________C（计算结果保留两位有效数字），根据计算可知，该实验选择的电容器最有可能是下图中的_________________．（选填“A”、“B”或“C”）
A． B． C．
四、解答题
13．空间存在竖直向下的匀强电场，一带负电小球，电量为，质量为．从点由静止释放，经过一段时间后到达上方点，间距离．重力加速度取，求：
（1）间电势差为多少．
（2）小球到达点的速度为多少．
14．空间中有场强大小为的匀强电场，方向水平向右，如图所示．一质量为、可视为质点的带电小球，从点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与点高度相同时动能为，不计空气阻力，已知重力加速度大小为．求：
（1）小球到达最高点时所用的时间；
（2）小球的电荷量；
15．如图所示，空间有场强竖直向下的匀强电场，长不可伸长的绝缘轻绳固定于点，另一端系一质量带正电的小球．拉起小球至绳水平后在点无初速度释放，当小球运动至点的正下方点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成挡板上的点，取，试求：
（1）绳子的最大张力；
（2）两点的高度差；
（3）两点的电势差．
高二物理
参考答案：
1．C 【详解】A．电荷在等势面上移动时，电场力和速度方向垂直，所以不做功，故A错误；
B．等势面上的电势相等，但是电场强度不一定相等，故B错误；
C．等差等势面越密的地方，场强越大，故C正确；
D．电场线都是由高等势面指向低等势面，故D错误．
故选C．
2．C 【详解】A．根据电荷之间相互作用规律可知导体棒左端带负电，右端带正电，故A错误；
B．处于静电平衡中的导体棒是一个等势体，故导体棒两端电势一样，故B错误；
C．由于处于静电平衡中的导体棒内部场强处处为零，导体棒上感应电荷在棒中心处产生的场强与点电荷在处产生的场强等大反向；而点电荷在处产生的场强为
方向向右，则导体棒上感应电荷在棒中心处产生的电场强度方向向左，故C正确，D错误．故选C．
3．C 【详解】AB．由平衡条件和库仑定律知，三个自由电荷平衡的条件是：两边电荷的电性是相同，中间电荷电性相反，两边的电量均大于中间电量，即“两同夹异，两大夹小”，故AB错误；
CD．由共线的三个自由电荷平衡的电荷量间的关系
可知可以平衡，不可以平衡，故C正确，D错误．故选C．
4．C 【详解】B．根据电容的决定式
可知，平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，变小，变大，因电容器与直流电源连接，上极板下移过程中不变，静电计指针张角不变，故B错误；
C．根据电容的定义式
变大，不变，则电容器的带电量将增多，故C正确；
A．根据匀强电场与电势差的关系
变小，不变，增大，所以电场力增大，故带电油滴将向上运动，故A错误；
D．由于增大，与下极板间的距离不变，点与下极板间的电势差增大，而下极板的电势保持不变，所以点的电势升高，故D错误．
故选C．
5．C 【详解】A．处场强方向沿轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，处电势高于处电势，带正电的点电荷在处电势能比在处的大，故A错误；
B．处场强为轴正方向，则从到处顺着电场线方向移动正点电荷，电势降低，正电荷的电势能减小，故B错误；
C．由可知，图线与轴所围的面积表示电势差，则知两点之间的电势差小于两点之间的电势差，故C正确；
D．由运动到的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，由知，电场力先增大后减小，故D错误．
故选C．
6．B 【详解】A．图像斜率大小代表电场强度大小，点图像斜率不为零，则电场强度大小不为零，故A错误；
C．因为点的斜率等于零，则点的电场强度等于零，所以和两个点电荷在点产生的电场的电场强度等大，反向，所以和是异种电荷，根据点电荷的电场强度公式
可知，离点远，则的电荷量大，则
故C错误；
B．和是异种电荷，且附近的电势为正，所以为正电荷，为负电荷，和在处产生的电场的电场强度都向左，则处的电场强度水平向左，故B正确；
D．到电势逐渐升高，将一带负电的试探电荷从点移到点，电荷的电势能逐渐减小，所以电场力做正功，故D错误．
故选B．
7．B 【详解】根据动能定理
得
在偏转电场中
若使偏转角变小即使变小，由上式看出可以增大减小．
故选B．
8．ACD 【详解】A．带电导体表面为等势体，则点与导体表面的所有点电势相等，而沿着电场线，电势逐渐降低，故点电势高于点的电势，故A正确；
B．电场线越密的地方，电场强度越大，由图可得点的电场线密，所以有，故B错误；
C．电势能的正负与零势能点的选择有关，该题以无穷远为零电势点，则点的电势为负，故正电荷放在点时其电势能为负值，故C正确；
D．从图中可以看出，点的电势又高于点的电势，而正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从点移到点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故D正确．故选ACD．
9．BD 【详解】AB．对球进行受力分析，设绳上拉力为，对球列平衡方程，水平方向
竖直方向
解得
故A错误，B正确；
CD．细绳沿竖直方向，对球受力分析得
细绳与的拉力等大，所以细绳与的拉力大小之比为
C错误，D正确．
故选BD．
10．AD 【详解】物块沿斜面向上运动，动能减小，电势能增加；由图可知当位移为时，有
所以当位移时，根据动能定理有
而
联立解得
故选AD．
11．减小 增大
【详解】（1）[1]设小球的质量为，悬线与竖直方向的夹角为，对小球进行受力分析，可以得到小球受到的库仑力为
即球悬线的偏角越大，库仑力也越大，所以使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大，说明两电荷之间的相互作用力与距离有关，且随其距离的减小而增大；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，球悬线的偏角越大，说明两电荷之间的相互作用力与电荷量有关，且随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，这是只改变两球之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，这是只改变电量，所以采用的方法是控制变量法．
（2）[2]两个相同的带电导体小球带同种电荷，两球接触前
接触再分开后，两球带同种电荷，两球带电荷量大小都为，由库仑定律可得此时库仑力的大小为
12．充电 减小 减小 B
【详解】（1）[1]当开关接1时，平行板电容器充电．
（2）①[2][3]此过程中，电容器放电，则电路中的电流减小，电容器带电量减小，则两极板间的场强减小；
②[4]图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，图中每小格的电量为，若按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法可得格数为14，由图乙可知电容器所带的电荷量为
[5]电容器的电容
可知，该实验选择的电容器最有可能是下图中的．
13．（1）； （2）
【详解】（1）由沿着电场线方向电势逐渐降低可知，
根据匀强电场电势差与电场强度关系得，
（2）到段根据动能定理得
代入数据解得
14．（1）； （2）；
【详解】（1）带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，设小球竖直初速度为，则有
解得
小球到达最高点时所用的时间
（2）水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，小球回到与点相同高度处，竖直分速度大小仍然为，设此时水平分速度为，则合速度有
则与点等高度处的动能为
联立解得
水平方向上，由运动学公式可得
解得
15．（1）；（2）见解析；（3）
【详解】（1）由动能定理及圆周运动知识有
解得
（2）由动能定理有
且
解得
（3）根据
解得