广东省华南师范大学附属中学2023-2024学年高二物理上学期月考试题（Word版附解析）

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单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得3分；不选、错选或多选不得分。）
1. 由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点 ( )
A. 电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B. 无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变
C. 电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强
D. 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零
【答案】B
【解析】
【分析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；
一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；
【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；
B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；
C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；
D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误．
【点睛】对于电场强度，要抓住它比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向．
2. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹。带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到处时的运动方向与受力方向可能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，则电场力做正功，电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角，电场力方向沿着电场线，曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，可知D符合要求。
故选D。
3. 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（ ）
A. 电场强度大的地方，电势一定高B. 电场强度不变，电势也不变
C. 电场强度为零时，电势一定为零D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小；电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势也不一定高，故A错误；
B．在匀强电场中，电场强度不变，但沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；
C．电势为零的点是人为选取的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C错误；
D．沿着电场方向电势降低最快，所以电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D正确。
故选D。
【点睛】注意电场强度和电势的定义，两者之间的大小并无必然的联系。
4. 对电容C＝，以下说法正确的是
A. 电容器带电荷量越大，电容就越大
B. 对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C. 可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比
D. 如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器的电容只由电容器本身来决定，与电容器带电荷量无关，选项A错误；
B．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确．
C．电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误．
D．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误．
5. 如图所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有三点，则（ ）
A. 点电势比点高B. 两点场强方向相同
C. 三点与无穷远处电势不相等D. 三点点场强最大
【答案】B
【解析】
【详解】AC．等量异种电荷连线的中垂线上的电势相等，且与无穷远处的电势相等，AC错误；
BD．由等量异种电荷的电场线分布可知，连线中垂线上各点的电场强度的方向相同，且从连线的中点沿中垂线向两边电场线逐渐稀疏，故三个点c点的场强最大，B正确，D错误。
故选B。
6. 电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。为阴极（极），为阳极（极），两极之间的距离为。在两极之间加上高压，有一电子在极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为，则下列说法正确的是（ ）
A. 、之间的电场强度为B. 电子运动的过程中加速度不断减少
C. 由到电子的电势能减小了D. 由沿直线到电势逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．、之间的电场不是匀强电场，公式不适用，故A错误；
B．电场线越密，电场强度越大，可知处的电场强度最大，根据
可知电子运动的过程中加速度不断增大，故B错误；
C．由到，电场力做功为
根据功能关系可知由到电子的电势能减小了，故C正确；
D．根据沿电场线电势降低，可知由沿直线到电势逐渐增大，故D错误。
故选C。
7. 在点电荷形成的电场中有一点A，当一个的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（规定无限远处电势能为0）（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】依题意，的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为
A点电势为
故选A。
多选题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得4分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。）
8. 在方向水平向左，大小的匀强电场中，有相距的两点，现将一带电荷量的检验电荷由点移至点，该电荷的电势能变化量绝对值可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】当a、b两点连线与电场线垂直时，电场力不做功，电荷的电势能变化量最小，为零，电场力做功的绝对值的最大值为
根据功能关系可知，电荷的电势能变化量绝对值范围为
故选ABC。
9. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是( )
A. 电子一定从A向B运动
B. 若>，则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有<
D. B点电势可能高于A点电势
【答案】BC
【解析】
【详解】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC．
10. 如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点。由此可以判定( )
A. 电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等
B. O处的点电荷一定带正电
C. a、b、c三个等势面的电势关系是φa >φb>φc
D. 电子运动时的电势能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．电子在运动的整个过程中，只受电场力，故只有电场力做功，电场力做功等于电势能的减小量，总功又等于动能的增加量，故电势能和动能之和守恒，故A正确；
B．由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从电子的运动轨迹可以看出，电子受到排斥力，故场源电荷是负电荷，故B错误；
C．由于场源电荷是负电荷，又由于沿着电场线电势降低，故结合负点电荷的电场线分布规律，则有φa＜φb＜φc，故C错误；
D．依电子运动轨迹，可知，电场力先做负功，再做正功，那么其电势能先增大后减小，故D正确。
故选AD。
11. 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，重力加速度，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球带电荷量是
B. 剪断细绳后小球做平抛运动
C. 剪断细绳后小球的加速度为
D. 剪断细绳后小球碰到金属板所需的时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，根据平衡条件可得
小球带电荷量为
故A正确；
BC．剪断细绳后，小球所受的合外力大小等于细绳未被剪断时的拉力，方向与细绳未被剪断时的拉力方向相反，故剪断细绳后小球做匀变速直线运动，加速度为
故BC错误；
D．根据动力学公式有
解得
故D正确。
故选AD。
12. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为和，、两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 点与点的电场强度大小相等
B. 点与点的电场强度方向相同
C. 点与点的电势差小于点与点的电势差
D. 将试探电荷由点沿直线移动到点，其电势能先增大后减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据等量异种电荷的场强分布以及对称性可知，点与点的电场强度大小相等，电场强度方向不同，故A正确；
B．根据等量异种电荷的场强分布以及对称性可知，点与点的电场强度大小相等，电场强度方向不同，故B错误；
C．由等量异种电荷电势分布可知
，，，
可得
故C正确；
D．根据等量异种电荷的场强分布可知，将试探电荷由点沿直线移动到点，电场力方向与试探电荷运动方向的夹角先为钝角，后为锐角，电场力先做负功，后做正功，故试探电荷电势能先增大后减小，故D正确。
故选ACD。
第二卷（主观题，共52分）
实验题（本题共2小题，共14分）
13. 如图所示的为匀强电场中正六边形的六个顶点。已知三点的电势分别为，则点的电势为___________V，并画出电场中的一条电场线和等势线，作图要保留作图痕迹。（ ）
【答案】 ①. 7 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势的降落必定相等，由于从A到D方向平行与BC方向，且AD间距等于BC间距的两倍， 故有
-=2(-)
代入数据解得
=7V
[2]电场线与等势线垂直且指向电势降低的方向，AD中点与BC中点的连线所在的直线电势相等，如图
【点睛】
14. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。请填写下列现象
①实验前，只用毛皮摩擦过的玻璃棒与电容器板接触，使电容器带电，进行多次，静电计指针的张角不断增大。
②实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角 ___________。
③实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角 ___________ 。
④实验中，只将电容器板向左平移，静电计指针的张角___________。
以上四个实验中电容变小的情形有 ___________（从①、②、③、④中选择所有的现象填写）
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 增大 ④. ②④##④②
【解析】
【详解】②[1]根据
实验中，只将电容器板向上平移，电容器两极板的正对面积减小，可知电容器的电容减小，电容器带电量不变，根据
可知电容器两极板间的电压增大，故静电计指针的张角增大；
③[2]实验中，只在极板间插入有机玻璃板，相对介电常数增大，可知电容器的电容增大，电容器带电量不变，电容器两极板间的电压减小，故静电计指针的张角减小；
④[3]实验中，只将电容器板向左平移，电容器两极板间的距离增大，可知电容器的电容减小，电容器带电量不变，电容器两极板间的电压增大，故静电计指针的张角增大。
[4]实验前，只用毛皮摩擦过的玻璃棒与电容器板接触，使电容器带电，电容器的电容不变，综上所述，以上四个实验中电容变小的情形有②④。
计算题。（共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 如图，是正方形的四个顶点，在点和点放有电荷量都为的正电荷，在点放了某个未知电荷后，恰好点的电场强度等于。求：
（1）放在点的电荷电性和电荷量；
（2）若正方形边长为a，求A处场强大小。

【答案】（1）负电，；（2）
【解析】
【详解】（1）点和点的正电荷在点的场强大小均为
点和点的正电荷在点的合场强大小为
方向为方向，点的电场强度等于，可知放在点的电荷在点的场强方向为方向，放在点的电荷带负电，放在点的电荷在点的场强大小等于点和点在点的合场强大小，可得
解得
（2）点的正电荷在点的电场强度为
点的正电荷在点沿、的电场强度为
点的正电荷在点的电场强度为
A处的场强大小为
16. 在电场中一条电场线上有三点（点未画出），已知，如图所示。若将一负电荷，从A点移至B点，电荷克服电场力做功。试求：
（1）两点的电势差，并回答哪一点电势高？
（2）若取点为势点，求点的电势？
（3）将此负电荷从点移动到点电势能如何变化？变化了多少？
【答案】（1），A点电势高；（2），；（3）减少，减少了
【解析】
【详解】（1）从A点移至B点，电场力做功
解得
电势差为正，说明A点电势高。
（2）若取B点为0势点，有
所以
又
所以
（3）将此负电荷从点移动到点，电场力做功
电场力做正功，说明电势能减少，减少了。
17. 如图所示，平行板电容器的电容为，质量为液滴静止在位置点，液滴所带电量为，、两板间的距离为，板接地，到板的垂直距离为。求：
（1）匀强电场的电场强度大小？
（2）电容器所带的电量及其点的电势？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）液滴静止在位置点，根据平衡条件可得
匀强电场的电场强度大小为
（2）电容器所带的电量为
板与点的电势差为
解得点电势为
18. 如图所示，间存在与竖直方向成角斜向上的匀强电场，间存在竖直向上的匀强电场，间距为，间距为，为荧光屏，质量，电荷量的带电粒子由点静止释放，恰好沿水平方向经过点到达荧光屏的点。（）求：
（1）、大小；
（2）若把电场改为水平向左，重复上述运动，则粒子能否到达荧光屏上，若能，计算落点到的距离；若不能，计算粒子再次经过界面时距离的距离。
【答案】（1），；（2）粒子能到达荧光屏上，
【解析】
【详解】（1）带电粒子由点静止释放，恰好沿水平方向经过点到达荧光屏的点，可知带电粒子由点到点做匀变速直线运动，从点达荧光屏的点做匀速直线运动，到根据平衡条件可得
解得
，
（2）带电粒子在间运动的加速度
根据动力学公式
解得粒子运动至点的速度为
带电粒子在间运动水平方向的加速度为
根据动力学公式
解得
带电粒子水平速度为零，运动的时间为
可知粒子能到达荧光屏上，落点到的距离