2022-2023学年福建省永安市第九中学高二上学期9月月考物理含答案

永安九中2022-2023学年高二上第一次月考

物理试卷

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪些公式是这些物理量的比值定义式（　　）

A. 加速度  B. 电容

C. 电势  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据牛顿第二定律，加速度与所受的合力成正比，与质量成反比。故A错误；

B．电容与正对面积成正比，与相对介电常数成正比，与板间距离成反比。故B错误；

C．电势是电场本身所具有的固有属性，与放入电场中的电荷无关。故C正确；

D．电势差等于两点的电势之差。故D错误。

故选C。

【点睛】比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小改变而改变。

2. 下列说法中正确的是（　　）

A. 处在高电势处的电荷所具有的电势能一定比低电势处的电势能高

B. 静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB=qUAB

C. 电场中的电场线不能相交，相邻的等势面之间可以相交

D. 静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少；对负电荷做正功，负电荷电势能增加

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据电势能的定义

可知，处在高电势处电荷所具有的电势能不一定比低电势处的电势能高，A错误；

B．静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即

WAB=qUAB

B正确；

C．电场中的电场线不能相交，相邻的等势面之间也不可以相交，C错误；

D．静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少；对负电荷做正功，负电荷电势能也减少，D错误。

故选B。

3. 如图所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（　　）

A

B.

C.

D. 不能确定

【答案】C

【解析】

【详解】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v．小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得

mgR=mv2

得到：

小球经过B点时，由牛顿第二定律得：

，

将代入得：

放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小也为．

A．，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论不相符，选项B错误；

C． ，与结论相符，选项C正确；

D． 不能确定，与结论不相符，选项D错误；

4. 某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称，则（　　）

A. x1处和－x1处场强方向相同

B. x1处和－x2处场强大小相等

C. 某带电粒子在x2处和－x1处电势能相等

D. 某带电粒子在x2处的电势能可能小于在－x1处的电势能

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．φ-x图像的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，AB错误；

C．由图可以看出在－x1处的电势低于粒子在x2处的电势，粒子的电势能为

这两点的电势不等，所以两点的电势能不相等，C错误；

D．由图可以看出在－x1处的电势低于粒子在x2处的电势，对负电荷来说，电势越低电势能越大，所以某带负电粒子在－x1处的电势能大于在x2处的电势能， D正确。

故选D。

5. 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么

A. 若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷

B. 微粒从M点运动到N点电势能一定增加

C. 微粒从M点运动到N点动能一定增加

D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加

【答案】C

【解析】

【详解】A、粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动，合力向下，电场力可能向上而小于重力，也可能向下，故无法判断A板的带电情况，A错误；

B、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点电势能可能增加，也可能减小，B错误；

C、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，电场力和重力的合力向下，故从M到N动能增加， C正确；

D、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点过程，电场力可能做负功，也可能做正功，故机械能可能增加，也可能减少，D错误；

6. 所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为12 V，点B处的电势为6 V，则电场强度的大小为（　　）

A. 400V/m B. 400 V/m C. 200 V/m D. 200 V/m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】匀强电场中，沿某一方向电势均匀降低或升高，故OA的中点C的电势

如下图所示

因此B、C在同一等势面上，由几何关系得O到BC的距离

而

所以

匀强电场的电场强度

故B正确，ACD错误。

故选B。

二、多项选择题：本题5小题，每小题6分，共30分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 如图所示，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带负电，被喷工件带正电，微粒在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的过程中，假设只受静电力作用，那么（　　）

A. 动能越来越小 B. 动能越来越大

C. 克服静电力做功 D. 电势能逐渐减小

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】带负电的涂料颗粒向带正电的工件运动时，受到工件的静电引力作用，则静电力做正功，动能增加，电势能减小。

故选BD。

8. 如图所示，一带正电点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心。两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法中正确的是（　　）

A. M、N为异种电荷

B. M在b点的速度小于它在a点的速度

C. N在c点的电势能小于它在e点的电势能

D. N在从e点运动到d点的过程中电场力先做正功后做负功

【答案】AB

【解析】

【详解】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确；

B．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，那么M在b点的速度小于它在a点的速度，故B正确；

C．带正电的点电荷固定于O点，因此c点电势高于e点，则正电荷从低电势到高电势，电势能增加，那么N在c点的电势能大于它在e点的电势能，故C错误；

D．因N带正电，那么N从e点运动到d点的过程中电场力方向先与运动方向的夹角为钝角，后与运动方向的夹角为锐角，所以电场力先做负功后做正功，故D错误。

故选AB。

9. M、N是某电场中的一条电场线上两点，一负电荷仅在电场力作用下沿电场线从M点运动到N点，运动过程中的v-t图象如图所示。M、N两点电势大小分别为φM、φN，电场场强大小分别为 EM、EN。下列说法正确的是（　　）

A. φM＞φN B. φM＜φN C. EM＞EN D. EM＜EN

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】AB．电荷做减速运动，故受力方向与运动方向相反，故电场力做负功，电势能增大，因为电荷带负电，则电势减小，即有φM＞φN，B错误，A正确；

CD．由图像可知，电荷在电场力作用下沿电场线从M点到N点做加速度不断增大的减速运动，故电荷在M点受到的电场力小于电荷在N点的电场力，即可得M点的场强小于N点的场强，C错误，D正确。

故选AD。

10. 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，电荷量足够小，固定在P点，如图所示。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线位置，则（　　）

A. 静电计指针偏角变小 B. 两极板间的场强保持不变

C. P点的电势变大 D. 在P点的正电荷电势能保持不变

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由题意知：平行板电容器充电后与电源断开，电容器的带电量Q不变，根据

可知两板间距d变大，则C减小，根据

Q=CU

可知，U变大，即静电计指针偏角变大，选项A错误； 

B．由

可得推论公式

可知板间电场强度E不变，故B正确；

CD．则由

U=Ed

知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，故C错误，D正确。

故选BD。

11. 如图所示，两个固定的等量正点电荷相距4L，共连线的中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴。已知a点的电场强度大小为E。则下列说法正确的是（　　）

A. a点与b点的电场强度相同，电势也相等

B. c点的电场强度为，方向沿y轴正方向

C. 在c点由静止释放一电子，电子运动到O点动能最大

D. 若将一正电荷由O移到b点，电场力先做负功后做正功

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据两等量正点电荷电场特点，a、b两点的电场强度大小相同，方向相反，故A错误；

B．由库仑定律可知

可得

方向沿轴正方向，故B正确；

C．根据等量同种正电荷的电场分布特点，可知cO之间的电场线方向向上，Od之间的电场线方向向下，O点的电场强度为零，故在c点由静止释放一电子，电子先受到向下的电场力，做加速运动，到O点加速度为零，速度达到最大，进入Od之间，受到向上的电场力，做减速运动，故电子在O点的速度最大，动能最大，故C正确；

D．根据等量同种正电荷的电场分布特点，O点的电场强度为零，Ob之间的电场强度方向向左，故若将一正电荷由O移到b点，所受的电场力向左，故电场力做负功，故D错误。

故选BC。

三、非选择题：共46分，其中12、13题为填空题，14、15、16题为计算题。根据要求作答。

12. 如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球A和B。此时上、下细线受力的大小分别为、。如果使A带正电，B带负电。上、下细线受力的大小分别是、。请分别比较___________，___________（填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】    ①. 等于    ②. 大于

【解析】

【详解】[1][2]设两球质量均为m，根据整体法分析可知

隔离法分析

其中F表示A（带正电）对B（带负电）的静电引力。所以

13. 已知空气的击穿电场强度为2×106V/m，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，其火花长为1000m，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U=_____V，若这次闪电通过的电荷量为30C，则释放的能量W=_____J。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1]根据

代入数据得放电路径两端的电势差

[2]根据

代入数据得释放的能量

14. 如图所示，一质量为、电荷量为的带正电金属小球B（视为质点），用长为的绝缘细线固定在左边一檐角，使其刚好贴着正面绝缘墙壁。在正面墙壁上画好一个量角刻度尺。取一个与小球B完全相同（除电荷量外）的小球A，A连接绝缘细杆，手提绝缘细杆让小球A上下移动至小球A、B在同一水平线上且平衡时，读出小球B偏离竖直方向的夹角。静电力常量为，重力加速度大小为，求：

(1)绝缘细线的拉力大小；

(2)小球A所带的电荷量。

【答案】(1) ； (2)

【解析】

【分析】

【详解】(1)对小球B受力分析有

(2) 对小球B受力分析有

解得

15. 示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子（带电量为e）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V，偏转极板长l=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场。

（1）偏转电压为U2多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？

（2）如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm，则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少？

【答案】(1)205V；(2)5.5cm

【解析】

【详解】(1)设电子电量大小e，质量为m，进入偏转电场初速度v0，根据动能定理，有

电子在偏转电场飞行时间为

电子在偏转电场的加速度为

要使偏转距离最大，电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出，电子在偏转电场中的侧移距离为，所以有

联立解得

代入数据解得

U2=205V

(2)电子离开偏转电场后的侧向位移为

电子离开偏转电场的侧向速度为

vy=at1

在荧光屏上最大偏转距离为

由以上各式解得最大偏转距离为y=5.5cm。

16. 在如图所示的xOy平面内（y轴的正方向竖直向上）存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出，它的初动能为8 J，不计空气阻力，当它上升到最高点M时，它的动能为2 J，M点距x轴0.2 m，g取10 m/s2。

（1）求带电小球的质量m；

（2）求M点的横坐标；

（3）求带电小球落回到x轴上的P点时的动能。

【答案】（1）4 kg；（2）01 m；（3）16 J

【解析】

【分析】

【详解】（1）小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速运动规律有

=2gh

解得

v0=2 m/s

初动能

=8 J     

 解得

m=4 kg

 （2）最高点动能

=2 J

解得

vM=1 m/s

竖直方向

v0=gt

解得

t=0.2 s

M点的横坐标为

xM==0.1 m

（3）由初速度为零的匀变速直线运动的性质知，P点的横坐标为

设小球的质量为m，带电荷量为q，小球能上升的最大高度为h，OM之间的电势差为U1，MP之间的电势差为U2，因

在匀强电场中，所以

U2=3U1

对粒子从O到M的过程有

 解得

qU1=2 J

从O到P由动能定理得

联立解得P点的动能