重庆市第四十九中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

重庆市第四十九中学校2023-2024学年度高二上期第一次月考

物理试卷

一、单选题（每个小题只有一个正确的选项。每小题4分，共7小题，28分。）

1. 下列物理学史材料中，描述正确的是（　　）

A. 卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值

B. 安培通过实验测定了元电荷e的数值

C. 法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机

D. 库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律

【答案】D

【解析】

【详解】A．卡文迪什通过扭秤实验测量出万有引力常量的数值，故A错误；

B．密立根通过油滴实验比较精确地测定了元电荷e的数值，故B错误；

C．法拉第提出了“电场”概念，并制造出第一台发电机，而第一台实用电动机是德国科学家雅可比于1834年发明的，故C错误；

D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律，故D正确。

故选D。

2. 对下列物理公式理解，其中正确的是（　　）

A. 由公式可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能Ep和该电荷电量q所决定的

B. 由公式可知，静电场中某点的电场强度E由放入该点的点电荷所受的电场力F和该电荷电量q所决定的

C. 由公式可知，平行板电容器的电容与极板间的正对面积S成正比

D. 由公式可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定

【答案】C

【解析】

【详解】A．静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，故A错误；

B．电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，故B错误；

C．公式是电容的决定式，由公式可知平行板电容器电容C与极板的正对面积S成正比，故C正确；

D．电容器的电容C由电容器本身决定，与其所带的电荷量Q和两极板间的电势差U无关，故D错误。

故选C

3. 如图甲为电场中的一条电场线，沿电场线建立坐标轴。若坐标轴上O~x2间各点的电势φ分布如图乙所示，则（　　）

A. 在O~x2间，电场强度先减小后增大

B. 在O~x2间，电场强度方向没有发生变化

C. 若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小

D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O~x2间一直做匀加速运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．φ-x图线的斜率表示电场强度，从图上可以看出斜率先变大后变小，所以电场强度先变大后变小，故A错误；

B．在O-x2间可以看出，电势逐渐降低，电场强度的方向从高电势指向低电势，所以场强方向一直沿x轴正方向，故B正确；
C．对负电荷来说，电势越低，电势能越大，所以从O点运动到x2点，负电荷的电势能逐渐增大，故C错误；
D．由在O-x2之间图线的斜率不是定值可知，电场是非匀强电场，所以电荷受电场力是变力，电荷要做变加速运动，故D错误。
故选B。

4. 如图所示，三个点电荷q1、q2、q3在一直线上静止，q1、q3带正电，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，下列说法正确的是（　　）

A. q2带正电，且q1＞q3 B. q2带正电，且q1＜q3

C. q2带负电，且q1＞q3 D. q2带负电，且q1＜q3

【答案】D

【解析】

【详解】三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，q1、q3带正电，则q2带负电。由于三个电荷均处于平衡状态，设q1与q2距离为r，则q2与q3的距离为2r，所以对q1有

对q2有

对q3有

解得

q1：q2：q3=9：4：36

所以

q1＜q3

故选D。

5. 如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面， A、B、C为电场中的三个点。下列正确的（　　）

A. A点电势比B点高

B. A点场强比B点小

C. 负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大

D. B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．因为沿电场线方向电势逐渐降低，由图式可知，电势从B点到A点逐渐降低，所以A点电势比B点低，故A错误；

B．因为电场线越紧密的地方电场强度越大，由于A点电场线比B点紧密，所以A点场强比B点大，故B错误；

C．由图示可知，负电荷在B点的运动到A点的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大，故C正确；

D．因为虚线表示等差等势面，所以B点和C点间的电势差和C点和A点间电势差相等，故D错误。

故选C。

6. 一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中，电子克服电场力做了5 eV的功，则（　　）

A. A点的电势比B点的电势高5 V

B. A点的电势比B点的电势低5 V

C. 电子的电势能减少了5 eV

D. 电子的动能增加了5 eV

【答案】A

【解析】

【详解】AB． 由于电子带负电，电子克服电场力做功，电子一定是从高电势点向低电势点运动，根据 ，可得A点的电势比B点的电势高5 V，故A正确B错误；

CD． 克服电场力做了5 eV的功，电子的电势能增加了5 eV，则动能减小了5 eV，故CD错误。

故选A。

7. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（　　）

A. U变大，E不变 B. E变大，变大

C. U变小，不变 D. U不变，不变

【答案】C

【解析】

【详解】由于电容器充电后与电源断开，电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据

可知电容C增大，又由

可知U减小，而由

可知，电场强度E不变，由于E不变，P到负极板的距离不变，P点与负极板间电势差不变，则可知P点的电势不变，则正电荷在P点的电势能不变。

故选C。

二、多选题（每小题至少两个选项，选对并选全得5分，选对未选全得3分，漏选或错选不得分。共3小题，每小题5分，共15分）

8. 从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是（　　）

A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理

B. 图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的

C. 图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上

D. 图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理，故A正确；

B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；

C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，故C正确；

D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生引力，故D错误。

故选ABC。

9. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取10m/s2，下列分析正确的是（　　）

A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小约为

B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上

C. 手机对眼睛的冲量大小约为

D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为3.6N

【答案】AD

【解析】

【详解】A．手机恰好碰到眼睛时的速度为

手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小

故A正确；

B．手机对眼睛的作用力方向向下，冲量方向竖直向下，故B错误；

CD．手机受到眼睛的作用力与自身重力，选向上为正，由动量定理得

（N-mg）t=mv

解得

N=3.6N

手机对眼睛的冲量大小

故C错误，D正确。

故选AD。

10. 在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则下列说法正确的是（　　）

A. q1和q2带同种电荷

B. C点的电势大于零

C. B点电场强度方向沿x轴负方向

D. 将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图知从O到P电势能一直减小，试探电荷带正电，电势一直降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；

B．由图可知从B到C，电势能增加，试探电荷带正电，电势升高，故C点的电势大于零，故B正确；

C．根据顺着电场线电势降低可知，BC间电场强度方向沿x轴负方向，故C正确；

D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D错误。

故选BC。

三、实验题（第11题6分，第12题9分，共15分）

11. 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。他选用完全相同的带正电的小球和，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。

（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___________而增大。

（2）若、带电荷量分别为和，开始相距较远为时，它们间库仑力的大小为，将两小球相互接触后将其距离变，则两球间库仑力的大小为___________。

【答案】    ①. 减小    ②. 增大    ③.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]根据实验现象，可知两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大；

[2]根据实验现象，可知两电荷之间的相互作用力随其所带电荷量的增大而增大；

（2）[3]接触前的库仑力

接触之后，电荷量先中和再平分，故电荷量为

距离变为2r，则它们之间的库仑力为

12. 学习小组利用如下实验装置研究两小球弹性碰撞过程中的动量守恒。如图所示，斜槽固定在水平桌面上且末端切线水平，距槽末端一定距离的位置固定着一个竖直挡板，A、B两小球直径相同且发生弹性碰撞，不计斜槽转折点的能量损耗和空气阻力，实验步骤如下：

①将白纸、复写纸固定在竖直挡板上，用来记录实验中小球与竖直挡板的撞击点；

②用水平仪确定竖直挡板上与小球圆心O等高的点并记录为P；

③让入射小球A单独从斜槽固定挡板处静止自由释放，记录小球在竖直挡板上的撞击点；

④将被碰小球B静止放置在水平轨道的末端，让入射球A再次从斜槽固定挡板处静止释放，A、B两球在斜槽末端碰后均向右水平抛出，记录A、B两小球在竖直挡板上的撞击点；

⑤重复③④操作多次，确定两小球各次的平均撞击点Q、M、N；

⑥测得、、

根据该实验小组的实验，回答下列问题：

（1）关于该实验，下列说法正确是________

A.该实验要求斜槽必须尽可能光滑

B.该实验无需要求斜槽光滑

C.入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量

D.入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量

（2）根据实验操作，3个撞击点P、Q、M、中，入射小球A单独释放后在竖直挡板上的撞击点为______点，A、B碰撞后A的撞击点为________点，A、B碰撞后B的撞击点为________点。

（3）该实验由于没有天平无法测出小球A、B的质量，实验小组认为只要测出、、，且满足_______（写出、、关系式），则在误差允许范围内，小球A、B发生弹性碰撞过程中的动量守恒。

【答案】    ①. BC##CB    ②. M    ③. N    ④. Q    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]AB．小球做平抛运动，所以要求斜槽轨道末端必须水平，斜槽不必光滑，故A错误，B正确；

CD．为了防止入射小球反弹，所以入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故C正确，D错误。

故选BC。

（2）[2][3][4]小球离开斜槽后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有

水平方向做匀速直线运动，有

而根据动量守恒有

由因为入射小球质量大于被碰小球的质量，即，根据之前的解析式，可以推知

而小球离开斜槽后做平抛运动，而由题意可知，其小球的水平位移相等，所以水平速度越大，则运动时间越短，其竖直高度越低，所以，入射小球A单独释放其撞击点为M点；A、B碰撞后，A球的撞击点为N点，B球的撞击点为Q点。

（3）[5]设OP的距离为x，小球离开斜槽做平抛运动，竖直方向做自由落体，有

水平方向做匀速直线运动，有

整理有

由题意可知，、、整理得

又因为动量守恒，所以有

又因为是弹性碰撞，所以有

以上式子联立，整理有

即

三、解答题（13题12分，14题12分，15题18分，作答时写出必要的步骤及文字说明）

13. 如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：

（1）小球所受电场力F的大小。

（2）小球的质量m。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据电场力的公式

解得

（2）由平衡条件得

解得

14. 如图所示的匀强电场中，有三点，，其中沿电场线方向，和电场线方向成角，一个电荷量为的正电荷从移到电场力做功为。求：

（1）匀强电场的电场强度。

（2）电荷从移到，电场力做的功。

（3）两点间的电势差。

【答案】（1）60V/m；（2）1.44×10－7 J；（3）6.6V

【解析】

【详解】（1）设a、b两点间距离为d，有

W1＝qE·d

得

E＝＝V/m＝60 V/m

（2）设b、c两点沿场强方向距离为d1，有

d1＝bc·cos60°

W2＝qE·d1

得

W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J

（3）两点间的电势差

15. 如图所示，水平光滑的长直轨道上MN左侧存在水平向右的匀强电场，场强大小E=1×104V/m，质量mB=9kg足够长的绝缘光滑斜面B不带电，静置于水平地面的虚线处，斜面与水平面平滑相接不固定。现将质量mA=1kg、带电量q=1×10-3C的小球A从虚线MN左侧0.8m处静止释放，一段时间后A滑上B，整个过程没有电荷转移。

（1）小球A第一次离开电场时的速度

（2）小球A第二次离开电场时的速度

（3）小球A和斜面B能发生几次相互作用，请通过相关计算说明

【答案】（1）4m/s；（2）；（3）2次，说明见解析

【解析】

【详解】（1）根据动能定理

小球A第一次离开电场时的速度

（2）对于从A滑上B到离开B的过程，根据动量守恒

根据能量守恒

联立解得

即A以大小为的速度向左运动，做类竖直上抛运动，所以小球A第二次离开电场时的速度为；

（3）设

对于小球A和斜面B第二次作用过程，根据动量守恒

根据能量守恒

联立解得

即A以大小为的速度向左运动，做类竖直上抛运动，所以小球A第二次离开电场时的速度为